TWI752563B - 接合機構及其應用之作業設備 - Google Patents

Abstract

一種接合機構，包含接合器及填縫器，接合器設有至少一接合部件，以供壓抵電子元件，填縫器設有填縫件及檢知單元，填縫件具有壓接面，並裝配於接合部件，以供壓接面貼合填補電子元件之表面縫隙，檢知單元於填縫件開設至少一容置孔，以供容置一檢知件，檢知件之高度小於填縫件壓縮後之高度；藉以於填縫件裸露出檢知件，即可迅速檢知填縫件失效而需更換，進而確保作業品質。

Description

接合機構及其應用之作業設備

本發明提供一種可檢知填縫器使用壽命以利即時更換，進而確保作業品質之接合機構。

由於電子產品應用於不同溫度環境，為確保內部之電子元件能在各種溫度環境中正常運作，必需於電子元件生產完成後，進行預設之熱測作業或冷測作業，以淘汰不良品。

請參閱圖1，測試裝置之接合機構設有一由移動臂11驅動位移之接合器12，接合器12之內部設有加熱件13，並以壓接部121壓接測試座14內之電子元件15，且將加熱件13之高溫傳導至電子元件15，使電子元件15於預設高溫測試環境執行熱測作業。

惟，電子元件15之表面與壓接部121之壓接面間具有微小表面縫隙，以致影響加熱件13之高溫傳導效能，在電子元件15之測試品質日趨高標準之要求下，如何使電子元件15於精確測試溫度下執行熱測作業，即為業者研發之標的。

本發明之目的一，係提供一種接合機構，包含接合器及填縫器，接合器設有至少一接合部件，以供壓抵電子元件，填縫器設有填縫件及檢知單元，填縫件具有壓接面，並裝配於接合部件，以供壓接面貼合填補電子元件之表面縫隙，檢知單元於填縫件開設至少一容置孔，以供容置一檢知件，檢知件之高度小於填縫件壓縮後之高度；藉以當填縫件裸露出檢知件時，即可供工作人員由側方迅速觀看到檢知件，以判斷填縫件失效而需更換，進而確保作業品質。

本發明之目的二，係提供一種接合機構，其填縫器之檢知單元的檢知件可配置於接合部件或填縫件，並於檢知件之至少一面設有記號，以供迅速檢知填縫件是否失效，進而提高使用便利性。

本發明之目的三，係提供一種接合機構，其接合器之內部配置溫控器，於接合部件與電子元件相互壓接時，利用填縫器之填縫件填充於電子元件之表面縫隙，以提高溫度傳導效能，而將溫控器之溫度迅速傳導至電子元件 ，使電子元件在更加精確之預設溫度測試環境進行測試作業，進而提高測試品質。

本發明之目的四，係提供一種作業設備，包含機台、供料裝置、 收料裝置、具本發明接合機構之作業裝置、輸送裝置及中央控制裝置；供料裝置配置於機台，並設有至少一容納待作業電子元件之供料承置器；收料裝置配置於機台，並設有至少一容納已作業電子元件之收料承置器；作業裝置配置於機台，並設有至少一作業器及本發明接合機構，作業器以供對電子元件執行預設作業，本發明接合機構以供壓接電子元件；輸送裝置配置於機台，並設有至少一輸送器，以供輸送電子元件；中央控制裝置以供控制及整合各裝置作動，而執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。

為使　貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如後：

請參閱圖2、3、4，本發明接合機構第一實施例包含接合器21及填縫器，更可依作業需求配置載具及溫控器。

接合器21設有至少一接合部件，以供壓接電子元件；接合部件可成型於一基座，或者成型於一接合治具，接合治具再裝配於基座；於本實施例 ，接合器21設有基座211，基座211之底部裝配接合治具212，接合治具212為剛性材質，並於底部設有接合部件213，接合部件213設有至少一承裝面214，承裝面214可為平面、曲面或為凸塊之凸面，於本實施例，接合部件213之承裝面214為平面。

填縫器設有填縫件221及檢知單元，填縫件221具有壓接面，並裝配於接合部件213，以於接合部件213與電子元件(圖未示出)相互壓接時，使填縫件221貼接填補於電子元件之表面縫隙；填縫件221以固定式或活動式裝配於接合部件213，例如填縫件221黏固於接合部件213之承裝面214，例如填縫件221扣接於接合部件213之承裝面214，不受限於本實施例；填縫件221為軟性金屬，例如銦片，填縫件221另設有貼接面，貼接面可貼合於接合部件213之承裝面214 ，亦或包覆接合部件213；於本實施例，填縫件221為銦片，並設有貼接面2211及壓接面2212，貼接面2211位於填縫件221之頂部，並相對於接合部件213之承裝面214，填縫件221以貼接面2211黏固於接合部件213之承裝面214，而裝配於接合部件213之底部，壓接面2212可為平面，或包含複數個凸柱，不受限於本實施例，只要可填充於電子元件之表面縫隙；於本實施例，填縫件221之高度為0.35mm，其於一片體成型出複數個凸柱，複數個凸柱形成壓接面2212，填縫件221之複數個凸柱於受壓變形後，可填補於電子元件之表面縫隙。

檢知單元包含至少一容置孔222及至少一檢知件223，容置孔222設於填縫件221，以供容置檢知件223，容置孔222可為通孔或盲孔，容置孔222可為圓形或方形等不同形狀，於本實施例，檢知單元於填縫件221開設複數個為圓形通孔之容置孔222，容置孔222被壓縮前之孔深相同於填縫件221之高度而為0.35mm，容置孔222之孔徑略大或相同於檢知件223，於本實施例，容置孔222之孔徑略大於檢知件223。

檢知件223於測試作業時位於容置孔222，更佳者，檢知件223之高度小於填縫件221壓縮後之高度；檢知件223可設置於接合部件213或填縫件221，例如檢知件223可成型於接合部件213之承裝面214，例如檢知件223可為獨立元件而設置於填縫件221之容置孔222，然檢知件223不論是配置於接合部件213或填縫件221，於測試作業時，檢知件223均位於容置孔222之內部；又檢知件223與填縫件221可為相同材質或相異材質，例如檢知件223直接成型於接合部件213而為剛性材質，填縫件221為軟性金屬，例如檢知件223直接成型於填縫件221，檢知件223與填縫件221同為軟性金屬且具不同高度；檢知件223可為圓形或方形等不同形狀；於本實施例，檢知單元於接合部件213之承裝面214，且相對應填縫件221之容置孔222的位置成型複數個檢知件223，檢知件223為圓柱形之剛性材質，於填縫件221以貼接面2211貼置於接合部件213之承裝面214時，並以容置孔222套合該接合部件213處之檢知件223，使檢知件223位於容置孔222之內部，由於檢知件223之高度(如0.24mm)小於填縫件221壓縮後之高度(如0.26mm) ，亦即，檢知件223之高度0.24mm小於容置孔222未壓縮前之高度0.35mm，使得填縫件221未失效前，可遮蔽檢知件223。

再者，檢知單元於檢知件223之至少一面設有記號(圖未示出)，以供迅速判別檢知填縫件221是否失效，進而提高使用便利性；記號可為文字、圖形或色彩，例如於檢知件223之四側面近底部處塗覆紅色之記號，當檢知件223之紅色記號裸露出填縫件221之容置孔222，即判別填縫件221失效而必需更換。

載具以供裝配接合器21，載具可為機架或移動臂，例如載具可為機架，將接合器21作固定式配置，以供電子元件朝向接合器21作相對壓接位移 ，例如載具可為移動臂，將接合器21作活動式配置，以供接合器21朝向電子元件作相對壓接位移，當然，接合器21及電子元件二者亦可作活動式相對壓接位移；於本實施例，載具為移動臂23，以裝配於接合器21之基座211，而驅動接合器21作Z方向位移，以供接合部件213及填縫器執行壓接電子元件作業。

溫控器裝配於接合器21，以供電子元件位於模擬預溫測試環境；溫控器可為致冷晶片、加熱件或具預溫流體之座體，溫控器可裝配於基座211或接合治具212；於本實施例，溫控器為加熱件24，並裝配於接合器21之基座211 ，以供電子元件位於模擬高溫測試環境執行熱測作業。

請參閱圖5、6，本發明之接合機構應用於測試裝置，測試裝置於機台30配置電性連接之電路板41及測試座42，測試座42具有複數個探針421，以供測試電子元件43；然為使電子元件43之接點431確實接觸探針421，必須對電子元件43施以一預設壓接力；於測試時，移動臂23驅動接合器21、加熱件24及填縫器等作Z方向向下位移，令接合器21之接合部件213以預設壓接力下壓電子元件43，並以填縫器之填縫件221的壓接面2212貼合接觸電子元件43之表面432 ；由於電子元件43之表面432在微觀下為粗糙起伏且不平整，而形成複數個小型氣室，因此，當接合器21之接合部件213以預設壓接力下壓電子元件43時，即利用填縫件221之壓接面2212的複數個凸柱受壓變形填補於電子元件43之表面432的小型氣室，以減少高溫傳導上之損耗，進而提升高溫傳導效能；使得加熱件24之高溫經由接合治具212及填縫件221而迅速傳導至電子元件43，使電子元件43位於精確預設高溫測試環境執行熱測作業，進而提高測試品質。

請參閱圖7，由於填縫件221在多次壓接電子元件43後，會使壓接面2212發生磨耗破損，而無法貼接填補於電子元件43之表面432的縫隙，因此，工作人員必須知悉填縫件221何時已失效而必須即時更換，以避免影響測試作業 ；易言之，由於檢知單元之檢知件223的高度小於填縫件221壓縮後之高度，當填縫件221脫離電子元件43而未被壓縮時，若工作人員由側方觀之，填縫件221之容置孔222仍可遮蔽接合部件213上之檢知件223，即代表填縫件221仍未失效 ，而無需更換，以避免任意更換未失效之填縫件221，進而節省成本；反之，當填縫件221脫離電子元件43而未被壓縮時，若工作人員由側方觀之，填縫件221之容置孔222無法遮蔽接合部件213上之檢知件223，令檢知件223裸露在填縫件221之容置孔222外部，即代表填縫件221已失效，填縫件221之壓接面2212無法貼合填補於電子元件43之表面432，而必須更換，進而確保測試作業品質。

請參閱圖8，本發明接合機構之檢知單元第二實施例，其與第一實施例之差異在於檢知單元於填縫件221A設有為盲孔之容置孔222A，並於容置孔222A內裝配一相異材質之檢知件223A，檢知件223A的高度小於填縫件221A壓縮後之高度，填縫件221A以貼接面2211A貼固於接合部件213之承裝面214，使填縫器裝配於接合器21。

請參閱圖9，本發明接合機構之檢知單元第三實施例，其與第二實施例之差異在於檢知單元於填縫件221B設有為盲孔之容置孔222B，並於容置孔222B成型一相同材質之檢知件223B，檢知件223B的高度小於填縫件221B壓縮後之高度，填縫件221B以貼接面2211B貼固於接合部件213之承裝面214，使填縫器裝配於接合器21。

請參閱圖2~4、10，本發明接合機構應用於作業設備之示意圖，作業設備包含機台30、作業裝置40、供料裝置50、收料裝置60、輸送裝置70及中央控制裝置（圖未示出）；於本實施例，作業設備為測試設備；供料裝置50配置於機台30，並設有至少一容納待作業電子元件之供料承置器51；收料裝置60配置於機台30，並設有至少一容納已作業電子元件之收料承置器61；作業裝置40配置於機台30，包含至少一作業器及本發明之接合機構，作業器對電子元件執行預設作業，本發明之接合機構以供壓接電子元件，於本實施例，機台30之第一側及第二側分別配置作業裝置40，作業器為測試器，測試器包含電性連接之電路板41及測試座42，以供測試電子元件，本發明之接合機構包含接合器21及填縫器，以供壓接電子元件；輸送裝置70配置於機台30，並設有至少一輸送器，用以輸送電子元件，於本實施例，輸送裝置70設有作X-Y-Z方向位移之第一輸送器71，第一輸送器71於供料裝置50取出待測電子元件，並移載至二為載台之第二輸送器72，輸送裝置70之第三輸送器73於第二輸送器72與作業裝置40之測試座42取放交換待測電子元件及已測電子元件，測試座42對待測電子元件執行電性測試作業；第一輸送器71再於第二輸送器72取出已測電子元件，並依測試結果，將已測電子元件移載至收料裝置60而分類收置；中央控制裝置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。

[習知]

11:移動臂

12:接合器

121:壓接部

13:加熱件

14:測試座

15:電子元件

16:銦片

[本發明]

21:接合器

211:基座

212:接合治具

213:接合部件

214:承裝面

221、221A、221B:填縫件

2211、2211A、2211B:貼接面

2212:壓接面

222、222A、222B:容置孔

223、223A、223B:檢知件

23:移動臂

24:加熱件

30:機台

40:作業裝置

41:電路板

42:測試座

421:探針

43:電子元件

431:接點

432:表面

50:供料裝置

51:供料承置器

60:收料裝置

61:收料承置器

70:輸送裝置

71:第一輸送器

72:第二輸送器

73:第三輸送器

圖1：習知接合機構之使用示意圖。 圖2：本發明接合機構第一實施例之分解圖。 圖3：本發明接合機構第一實施例之組合圖。 圖4：係圖3之放大示意圖。 圖5：本發明接合機構第一實施例之使用示意圖(一)。 圖6：係圖5之放大示意圖。 圖7：本發明接合機構第一實施例之使用示意圖(二)。 圖8：本發明接合機構之檢知單元第二實施例示意圖。 圖9：本發明接合機構之檢知單元第三實施例示意圖。 圖10：本發明接合機構應用於作業設備之示意圖。

213:接合部件

221:填縫件

2212:壓接面

222:容置孔

223:檢知件

43:電子元件

432:表面

Claims (10)

1. 一種接合機構，包含： 接合器：設有至少一接合部件，以供壓接電子元件； 填縫器：設有填縫件及檢知單元，該填縫件裝配於該接合部件，並 具有壓接面，以供貼接該電子元件，該檢知單元包含至少 一容置孔及至少一檢知件，該容置孔設於該填縫件，以供 容置該檢知件，該檢知件於裸露出該容置孔時以供檢知該 填縫件之使用壽命。
2. 如請求項1所述之接合機構，其中，該填縫器之該填縫件具有貼接面及該壓接面，該貼接面裝配於該接合部件，該壓接面以供壓接該電子元件。
3. 如請求項1所述之接合機構，其中，該檢知單元之該檢知件的高度小於該填縫件壓縮後之高度。
4. 如請求項1所述之接合機構，其中，該檢知單元之該檢知件設於該接合部件之承裝面。
5. 如請求項1所述之接合機構，其中，該檢知單元之該檢知件設於該填縫件之該容置孔。
6. 如請求項1所述之接合機構，其中，該檢知單元之該檢知件的至少一側面設有記號。
7. 如請求項1所述之接合機構，其中，該檢知單元之該容置孔可為盲孔或通孔。
8. 如請求項1至7中任一項所述之接合機構，更包含載具，該載具以供裝配該接合器。
9. 如請求項1至7中任一項所述之接合機構，更包含溫控器，該溫控器裝配於該接合器。
10. 一種作業設備，包含： 機台； 供料裝置：配置於該機台，並設有至少一容納待作業電子元件之供 料承置器； 收料裝置：配置於該機台，並設有至少一容納已作業電子元件之收 料承置器； 作業裝置：配置於該機台，並設有至少一作業器及至少一如請求項1 所述之接合機構，該作業器以供對電子元件執行預設作 業，該接合機構以供壓接電子元件； 輸送裝置：配置於該機台，並設有至少一輸送器，以供輸送電子元 件； 中央控制裝置：以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業。

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