TWI752444B

TWI752444B - 具有溫度傳導裝置的壓接機構以及應用該壓接機構的測試分類設備

Info

Publication number: TWI752444B
Application number: TW109110044A
Authority: TW
Inventors: 林正龍
Original assignee: 鴻勁精密股份有限公司
Priority date: 2020-03-25
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2022-01-11
Also published as: TW202136793A

Abstract

本創作提供一種溫度傳導裝置，可用於裝設在測試分類設備的壓接機構。溫度傳導裝置具有基座與多個間隔設置的導塊。基座之抵接面係包含中央區域與外側區域，導塊係自該抵接面凸出，其中，位於該中央區域的該導塊自該抵接面凸出的高度大於位於該外側區域的該導塊自該抵接面凸出的高度，而在外側區域的導塊上方形成供低溫導體流動的開放區，藉此，部分低溫流體能經由開放區離開容置槽，以迅速帶走溫度傳導裝置的中心位置的傳導高熱，並減少溫度傳導裝置的周圍位置的冷熱交換，避免能源浪費，進而節省維持流體的低溫所需耗費之成本。

Description

具有溫度傳導裝置的壓接機構以及應用該壓接機構的測試分類設備

本創作是關於一種溫度傳導裝置，尤指一種用於將流體介質的溫度傳導予電子元件的溫度傳導裝置。

電子元件的測試作業需於預設的測試溫度範圍內進行測試，在執行測試作業時，係利用測試裝置上方之下壓機構壓抵於電子元件，以使電子元件之接點確實接觸測試座而執行測試作業，由於在測試的過程中電子元件的溫度會升高，為防止電子元件過熱而影響測試良率，業者係於下壓機構設有可降低電子元件溫度之下壓器，可迅速擴散電子元件的高熱以確保電子元件之測試品質。

請參考第1圖，為習用之下壓機構70與測試裝置80之示意圖，下壓機構70位於測試裝置80的上方，下壓機構70具有下壓桿71以及下壓器72，下壓器72具有一下壓件721、降溫件722以及傳導件723，下壓件721係凸設有下壓部7211，降溫件722具有凹槽7221，凹槽7221頂面的中央具有低溫流體的輸入口，凹槽7221頂面的周圍具有低溫流體的輸出口，傳導件723具有基板7231及多個導柱7232，多個導柱7232間隔設置於基板7231，降溫件722之凹槽7221容納傳導件723之導柱7232，且導柱7232向上抵靠於凹槽7221的頂面，測試裝置80具有測試器，測試器包含電性連接之電路板81及測試座82，以對電子元件執行測試作業。

承上述，下壓機構70之下壓桿71帶動下壓器72作Z方向向下位移，令下壓器72的下壓部7211壓抵於電子元件90，以確保電子元件90與測試器電性連接並便進行測試作業。此外，低溫流體係經由凹槽7221頂面的中央流入凹槽7221，使低溫流體於傳導件723的多個導柱7232之間流動以進行冷熱交換，且冷熱交換後的低溫流體能經由凹槽7221頂面的輸出口離開凹槽7221，由於傳導件723具有多個導柱7232，使傳導件723能快速地進行冷熱交換，以迅速擴散電子元件90於測試時所產生的高熱，避免電子元件於測試過程中發生過熱的情形。

承上述，由於下壓件721係藉由凸設的下壓部7211直接壓抵於高熱的電子元件90，電子元件90的高熱經由下壓件721之下壓部7211直接傳導至傳導件723的中心位置(即傳導件723相對於下壓部7211的位置)，使電子元件90的傳導高熱係集中於傳導件723的中心位置，而非均勻散佈於整個傳導件723，因此，傳導件723的中心位置必須具有較好的散熱降溫效果以快速降低電子元件90的溫度，而傳導件723的周圍位置相較於中心位置具有較低的溫度，且由於與電子元件90之間的距離較遠而對電子元件90的降溫效果有限，故散熱降溫的需求較低。

此外，傳導件723的多個導柱7232皆具有相同的高度(即導柱7232垂直於基板7231的長度)，且傳導件723的多個導柱7232皆向上抵靠於凹槽7221的頂面，使所有的低溫流體自流入凹槽7221至離開凹槽7221的整個過程，皆係於導柱7232之間的間隙中流動，因此，散熱需求較高的傳導件723的中心位置能與低溫流體快速地進行冷熱交換而能迅速降低電子元件90的溫度，然而，當低溫流體流經散熱需求較低的傳導件723的周圍位置時，卻仍需經過多個導柱7232之間的間隙才能離開凹槽7221，此時所進行的冷熱交換對電子元件90的降溫效果並不大，如此一來，不僅造成能源浪費、增加維持流體的低溫所需耗費之成本，更可能縮短冷卻設備的使用壽命，實有待設法加以解決改善。

本創作的其中一項目的在於提供一種具有溫度傳導裝置的壓接機構以及應用該壓接機構的測試分類設備，當電子元件於測試過程中所產生的高熱經由壓接機構傳導至溫度傳導裝置的中心位置時，溫度傳導裝置的中心位置能與低溫流體快速地進行冷熱交換以迅速降溫電子元件，並避免溫度傳導裝置的周圍位置進行不必要的冷熱交換而造成能源浪費。

為達成上述及其他目的，本創作提供一種溫度傳導裝置，用於將流體介質的溫度傳導予電子元件，該溫度傳導裝置包含基座、至少一導塊，該基座具有抵接面，該抵接面至少包含中央區域與外側區域，該導塊自該抵接面凸出；其中，位於該中央區域的該導塊自該抵接面凸出的高度大於位於該外側區域的該導塊自該抵接面凸出的高度。

在某些情況中，該溫度傳導裝置包含複數個導塊，該些導塊間隔排列。

在某些情況中，該些導塊排列成複數個同心圓柱或同心角柱。

在某些情況中，各該導塊呈圓柱狀、角柱狀、片狀或環柱狀。

在某些情況中，該導塊垂直於該基座之該抵接面。

在某些情況中，各該導塊呈片狀，且該些導塊成對設置於該基座之該抵接面，以將該流體介質自該基座之該中央區域導流至該外側區域。

在某些情況中，該導塊具有至少一導流孔，該導流孔橫向或斜向貫穿該導塊。

為了達成上述及其他目的，本創作還提供一種具有上述溫度傳導裝置的壓接機構，用於壓抵於電子元件，該壓接機構包含壓接器、傳動桿。該壓接器具有壓接件、溫控件以及如上述之溫度傳導裝置，該壓接件能壓抵於該電子元件，該溫控件具有容置槽、第一通孔以及第二通孔，該容置槽與該第一通孔及該第二通孔相通，該容置槽容納該溫度傳導裝置，該容置槽具有一槽面，該槽面遠離該基座之該抵接面，進一步而言，該容置槽之該槽面抵靠於該溫度傳導裝置，該第一通孔係開口於該槽面中央；該壓接器設置於該傳動桿，該傳動桿帶動該壓接器相對於該電子元件作第一方向位移。

為了達成上述及其他目的，本創作還提供一種應用上述壓接機構的測試分類設備，用於測試並分類電子元件，該測試分類設備包含機台、供料裝置、收料裝置、測試裝置、如上述之壓接機構、輸送裝置以及中央控制裝置。該供料裝置係配置於該機台，並設有容納待測電子元件之供料承置器；該收料裝置係配置於該機台，並設有容納已測電子元件之收料承置器；該測試裝置係配置於該機台，並設有測試該電子元件之測試器；該壓接裝置係配置於該機台，以壓抵於該電子元件；該輸送裝置係配置於該機台上，並設有移載該電子元件之移料器；該中央控制裝置係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業。

藉此，電子元件於測試過程中所產生的高熱傳導至溫度傳導裝置的中心位置時，可藉由低溫流體與複數個導塊之間的冷熱交換快速散熱降溫，以有效降低電子元件的溫度，避免電子元件過熱而影響測試品質，且距離電子元件較遠的溫度傳導裝置的周圍位置，部分低溫流體毋須流經該些導塊之間的間隙而可快速離開容置槽，可減少不必要的冷熱交換，更能使低溫流體將溫度傳導裝置的中心位置的傳導高熱迅速帶離容置槽，以避免熱能反向傳導至溫度傳導裝置而降低散熱降溫的效果。

1:壓接機構

10:壓接器

11:壓接件

111:壓接部

12:溫度傳導裝置

121:基座

1211:抵接面

122:導塊

51:收料承置器

60:輸送裝置

61:第一移料器

62:第二移料器

63:第三移料器

64:第一轉載台

65:第二轉載台

70:下壓機構

123:導流孔

13:溫控件

131:容置槽

1311:槽面

132:第一通孔

133:第二通孔

134:開放區

20:傳動桿

X:側緣線

30:機台

40:供料裝置

41:供料承置器

50:收料裝置

71:下壓桿

72:下壓器

721:下壓件

7211:下壓部

722:降溫件

7221:凹槽

723:傳導件

7231:基板

7232:導柱

80:測試裝置

81:電路板

82:測試座

90:電子元件

第1圖為習用之下壓機構與測試裝置的剖視圖。

第2圖為本創作第一實施例之溫度傳導裝置裝設於壓接機構的剖視圖。

第3圖為本創作第一實施例之溫度傳導裝置的剖視示意圖。

第4圖為本創作第一實施例之溫度傳導裝置的立體圖。

第5圖為本創作第一實施例之溫度傳導裝置的局部俯視圖。

第6圖為本創作之具有溫度傳導裝置的壓接機構與測試裝置的示意圖。

第7圖為本創作之具有溫度傳導裝置的壓接機構與測試裝置的使用示意圖。

第8圖為第7圖之局部放大圖。

第9圖為第5圖的使用示意圖。

第10圖為本創作第二實施例之溫度傳導裝置的俯視圖。

第11圖為本創作第三實施例之溫度傳導裝置的俯視圖。

第12圖為本創作第四實施例之溫度傳導裝置的俯視圖。

第13圖為本創作之壓接機構應用於測試分類設備之示意圖。

請參考第2圖，本創作第一實施例揭露一種溫度傳導裝置，用於將流體介質的溫度傳導予電子元件，在本實施例中，溫度傳導裝置12係裝設壓接機構1，壓接機構1可壓抵於電子元件，壓接機構1包含壓接器10、傳動桿20。壓接器10具有壓接件11、溫度傳導裝置12以及溫控件13，壓接器10設置於傳動桿20的下端，傳動桿20連接一驅動源(未繪示)，使傳動桿20帶動壓接器10相對於電子元件作第一方向往復位移，在本實施例中，第一方向係指Z方向，在本創作其他可能的實施例中，第一方向可能係指X、Y或其他方向，亦無不可。

壓接件11係向下凸設有壓接部111以壓抵於電子元件。

請參考第2至5圖，溫度傳導裝置12夾置於溫控件13與壓接件11之間，溫度傳導裝置12包含基座121與多個導塊122，基座121具有抵接面1211，抵接面1211包含中央區域與外側區域，多個導塊122自抵接面1211凸出並間隔排列，且多個導塊122各自垂直於抵接面1211。值得注意的是，位於中央區域的導塊自抵接面1211凸出的高度大於位於外側區域的導塊自抵接面1211凸出的高度，如第3圖所示，換而言之，多個導塊122遠離抵接面1211的一端界定側緣線X，側緣線X往兩側延伸靠近抵接面1211，需要說明的是，本創作實施例的側緣線X的線條形狀僅作為例示說明，在本創作其他可能的實施例中，側緣線X的線條形狀可能有所變化，只要側緣線X的兩側具有往抵接面1211靠近的趨勢，本創作不以此為限。在本實施例中，多個導塊122排列成多個同心圓柱，如第4圖所示，在本創作其他可能的實施例中，多個導塊122可能排列成多個同心角柱，亦無不可。此外，在本實施例中，每個導塊122係呈角柱狀，在本創作其他可能的實施例中，每個導塊可能呈圓柱狀或片狀，亦無不可。

如第2圖所示，溫控件13具有容置槽131、第一通孔132以及第二通孔133，溫度傳導裝置12之基座121係向上抵靠於溫控件13並封閉容置槽131之槽口，在本實施例中，容置槽131容納溫度傳導裝置12之多個導塊122，在本創作其他可能的實施例中，容置槽可能容納整個溫度傳導裝置，亦無不可。容置槽131具有槽面1311，槽面1311遠離基座121之抵接面1211，第一通孔132與第二通孔133設置於容置槽131的上方，且容置槽131與第一通孔132、第二通孔133相通，第一通孔132係開口於槽面1311的中央，第二通孔133係開口於槽面1311的周圍。在本實施例中，槽面1311係抵靠於溫度傳導裝置12之多個導塊122的其中一部份，換句話說，槽面1311僅抵靠於少數導塊，然而，在本創作其他可能的實施例中，槽面可能不抵靠於導塊，亦無不可。

請參考第6至9圖，為壓接機構1與測試裝置80的示意圖，測試裝置80具有測試器，測試器包含電性連接之電路板81及測試座82，以對電子元件執行測試作業。壓接機構1之傳動桿20帶動壓接器10作Z方向向下位移，使壓接件11凸設之壓接部111壓抵於電子元件90，以確保電子元件90與測試器電性連接並進行測試作業。此外，如第8、9圖所示，溫控件13係連接一低溫流體源(未繪示)，使低溫流體經由第一通孔132自槽面1311的中央輸入容置槽131，並流入溫度傳導裝置的多個導塊122之間的間隙以進行冷熱交換，進而迅速擴散電子元件於測試過程中所產生的高熱，且冷熱交換後的低溫流體係經由第二通孔133離開容置槽131。

值得一提的是，如第3圖所示，位於中央區域的導塊自抵接面1211凸出的高度大於位於外側區域的導塊自抵接面1211凸出的高度，因此，當位於中央區域的導塊抵靠於容置槽131的槽面1311時，位於外側區域的導塊並不會抵靠於槽面1311，使位於外側區域的導塊與槽面1311之間形成供低溫導體流動的開放區134，如第8圖所示，藉此，部分低溫流體可於開放區134流動，而毋須蜿蜒地於多個導體之間的間隙中流動，進而能將溫度傳導裝置12的傳導高熱快速地帶離容置槽131，可避免熱能反向傳回溫度傳導裝置12，並減少其他位置的導塊與低溫流體之間的冷熱交換，進而減少不必要的能源浪費。

承上述，請參考第7、8圖，當壓接件11凸設之壓接部111壓抵於電子元件90時，電子元件90在測試的過程中所產生的高熱會傳導到溫度傳導裝置12，此時，散熱降溫需求較高的溫度傳導裝置12的中心位置(即溫度傳導裝置12相對於壓接部111的位置)能藉由位於中央區域的導塊快速地與低溫流體進行冷熱交換，進而對電子元件90迅速地進行散熱降溫，以避免電子元件的溫度過高，而在散熱降溫需求較低的溫度傳導裝置12的周圍位置，部分低溫流體可經由開放區134迅速流到第二通孔133並離開容置槽131，如第8圖所示，以將電子元件90的傳導高熱快速地帶離容置槽131，避免熱能反向傳回溫度傳導裝置12，並減少溫度傳導裝置12的周圍位置與低溫流體之間的冷熱交換，進而減少不必要的能源消耗，且由於溫度傳導裝置12的周圍位置仍具有可進行冷熱交換的導塊，使溫度傳導裝置12的周圍位置仍可保有部分散熱降溫的效果。

本創作第二實施例之溫度傳導裝置與第2至9圖所示之第一實施例大致相同，惟其中導塊的數量較少，且導塊的排列方式稍有不同，請參考第10圖，多個導塊122係排列成多個同心圓形，換句話說，與第一實施例相較之下，第二實施例的多個導塊之間的徑向間隙較大。然而，在本創作其他可能實施例中，多個導塊也可能排列成多個同心多邊形，本創作不以此為限。

請參考第11圖，本創作第三實施例之溫度傳導裝置的導塊122係呈弧片狀，多個導塊係成對設置於基座之抵接面，且成對的兩個導塊係分別位於第一通孔之開口的兩側，因此，當低溫流體經由第一通孔輸入容置槽後，成對設置的導塊能將低溫流體自基座之中央區域導流至外側區域，然而，在本創作其他可能實施例中，導塊可能改為直片狀或左右兩側彎折的折片狀，只要位於中央區域的導塊自抵接面凸出的高度大於位於外側區域的導塊自抵接面凸出的高度，而具有與上述實施例類似的散熱降溫效果，本創作不以此為限。

請參考第12圖，本創作第四實施例之溫度傳導裝置的每個導塊122係呈環柱狀，且每個導塊122具有多個橫向貫穿的導流孔123，然而，在本創作其他可能的實施例中，導流孔可能改為斜向貫穿導塊，只要能將流體介質自該基座之該中央區域導流至該外側區域，本創作不以此為限。此外，在本創作其他可能實施例中，每個導塊可能呈中空的角柱狀或其他中空的柱狀，只要導塊具有導流孔，且位於中央區域的導塊自抵接面凸出的高度大於位於外側區域的導塊自抵接面凸出的高度，而具有與上述實施例類似的散熱降溫效果，本創作不以此為限。

請參考第13圖，為上述之壓接機構1應用於測試分類設備之示意圖，測試分類設備係於機台30上配置有供料裝置40、收料裝置50、輸送裝置60、壓接機構1、測試裝置80及中央控制裝置(圖未示出)；供料裝置40係裝配於機台30，並設有供料承置器41，用以容納待測電子元件；收料裝置50係裝配於機台30，並設有收料承置器51，用以容納已測電子元件；測試裝置80係裝配於機台30上，並設有測試器，測試器係具有電性連接之電路板81及測試座82，以對電子元件執行測試作業；輸送裝置60係裝配於機台30上，輸送裝置60具有可作第一、二、三方向位移(於本實施例中指的是X、Y、Z方向)之第一移料器61、第二移料器62及第三移料器63，輸送裝置60還具有第一轉載台64及第二轉載台65，該輸送裝置60之第一移料器61係於供料裝置40之供料承置器41處取出待測之電子元件，並移載至第一轉載台64及第二轉載台65，以分別供第二移料器62及第三移料器63取料，第二移料器62及第三移料器63再分別將待測之電子元件移載至測試裝置80以執行測試作業，測試完成後，第二移料器62及第三移料器63將測試裝置80之已測電子元件移載至第一轉載台64及第二轉載台65，以供第一移料器61於第一轉載台64及第二轉載台65取出已測之電子元件，並依據測試結果，將已測之電子元件輸送至收料裝置50處而分類收置，該中央控制裝置係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。進一步而言，在本創作其他可能的實施例中，溫度傳導裝置可能不只裝設於壓接機構，也可能另裝設於上述測試分類設備的其他裝置中，以將流體介質的溫度傳導予其上的電子元件。