TWI795216B - 晶片測試夾具的自動扣合裝置及自動扣合方法 - Google Patents

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Abstract

一種晶片測試夾具的自動扣合裝置及自動扣合方法，自動扣合裝置包括轉運機構、定位機構以及扣合機構；轉運機構包括第一移載組件、兩條導軌及位於其一導軌的一側的第二移載組件；第一移載組件設在兩條導軌上，載具安裝在第一移載組件，第一移載組件帶動載具移動；第一移載組件一端與第二移載組件連接，第二移載組件帶動第一移載組件移動；定位機構位於第一移載組件底部以固定載具；扣合機構包括龍門架、第一動力件、基座及旋擺組件，第一動力件安裝於龍門架，驅動基座和旋擺組件向下運動，使多個加壓頭同時由打開狀態樞擺至閉合狀態。

Description

晶片測試夾具的自動扣合裝置及自動扣合方法
本發明係與測試領域有關，特別係指一種晶片測試夾具的自動扣合裝置及自動扣合方法。
在電子產品的生產過程中，通常需要將晶片固定到測試夾具上進行測試。測試夾具通常會預設有壓扣，現有的做法通常是需要作業人員手動扳動測試夾具上的壓扣進行扣合。然而，需要進行大量的晶片測試時，通過人工手動扣合測試夾具的做法不僅增加了人力成本，還花費了大量的時間成本，也不符合生產的自動化及無人化的需求，同時，由於人工手動扣合時，對每一個測試夾具的加壓頭按壓力量不一致，造成對每一個待測晶片的加壓、密合程度會不同，進而影響測試結果。
有鑑於此，本發明提供了一種晶片測試夾具的自動扣合裝置及自動扣合方法，以解決上述技術問題，在降低測試成本的同時提高了測試效率。
為了達成上述之目的，本發明提供的一種晶片測試夾具的自動扣合裝置，用於同時自動扣合多個晶片測試夾具，該多個晶片測試夾具沿第一方向並排固定在載具上，該晶片測試夾具的自動扣合裝置包括：轉運機構、定位機構以及扣合機構；該轉運機構包括沿該第一方向設置的第一移載組件、沿第二方向並行鋪設的兩條導軌以及位於其中一條該導軌的一側的第二移載組件；該第一移載組件架設在該兩條導軌上，該載具安裝在該第一移載組件上，該第一移載組件能夠帶動該載具沿該第一方向移動；該第一移載組件的一端與該第二移載組件連接，該第二移載組件能夠帶動該第一移載組件沿該第二方向移動，其中，該第一方向與該第二方向垂直；該定位機構位於該第一移載組件的底部；當該載具到達目標位置時，該定位機構抬升該第一移載組件以固定該載具；該扣合機構包括龍門架、第一動力件、基座以及旋擺組件，該第一動力件安裝於該龍門架的橫樑上，能夠驅動該基座和該旋擺組件向下運動，使該旋擺組件與該晶片測試夾具的加壓頭接觸，以按壓多個該加壓頭同時從打開狀態樞擺至該閉合狀態。
與現有技術相比，本發明所提供的晶片測試夾具的自動扣合裝置及自動扣合方法具有以下至少一條有益效果： 1、         本發明所提供的晶片測試夾具的自動扣合裝置，可同時對多個晶片測試夾具進行自動扣合，無需人工手動操作，大大節約了人力成本和時間成本，提高了測試效率，從而滿足生產過程中的自動化及無人化的需求。 2、         本發明所提供的晶片測試夾具的自動扣合裝置，通過轉運機構、定位機構以及扣合機構的配合，實現了同時對多個測試夾具自動扣合，同時扣合測試夾具的數量可根據產能需要進行自由調整，方便實用。 3、         本發明所提供的晶片測試夾具的自動扣合裝置，通過對多個動力裝置的控制，實現扣合機構對測試夾具的扣合力的精准控制，保證每一個待測晶片的加壓、密合程度一致，極大地避免了扣合力不一致造成的測試誤差。
為了更清楚地說明本發明的實施例或現有技術中的技術方案，下面將參照附圖說明本發明的具體實施例。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖，並獲得其他的實施例。
為使圖面簡潔，各圖中只示意性地示出了與發明相關的部分，它們並不代表其作為產品的實際結構。另外，以使圖面簡潔便於理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件僅示意性地繪示了其中一個，或僅標出了其中一個。在本文中，“一個”不僅表示“僅此一個”，也可以表示“多於一個”的情形。
還應當進一步理解，在本申請說明書和所附的申請專利範圍中使用的術語“和/或”是指相關聯列出的項中的一個或多個的任何組合以及所有可能組合，並且包括這些組合。
在本文中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連；可以是兩個組件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
另外，在本申請的描述中，術語“第一”、“第二”等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在文本中，為了便於說明，第一方向為X軸方向，第二方向為Y軸方向，上下方向為Z軸方向；X軸方向、Y軸方向、Z軸方向兩兩垂直。
請參考圖1至圖8，在本發明提供的一個較佳實施例中，晶片測試夾具的自動扣合裝置10用於同時自動扣合多個晶片測試夾具100，多個晶片測試夾具100沿X軸方向並排固定在載具101上，晶片測試夾具的自動扣合裝置10包括：轉運機構20、定位機構30以及扣合機構40。
其中，請參考圖1，轉運機構20包括沿X軸方向設置的第一移載組件21、沿Y軸方向並行鋪設的兩條導軌23、以及位於其中一條導軌23的一側的第二移載組件25。第一移載組件21架設在兩條導軌23上，載具101安裝在第一移載組件21上，第一移載組件21可帶動載具101沿X軸方向移動。第一移載組件21的一端與第二移載組件25連接，第二移載組件25可帶動第一移載組件21沿Y軸方向移動。
請參考圖1與圖6，定位機構30位於第一移載組件21的底部；當載具101到達目標位置時，定位機構30抬升第一移載組件21以固定載具101。
請參考圖1、圖3、圖5以及圖7，扣合機構40包括龍門架41、第一動力件43、基座45以及旋擺組件47，第一動力件43安裝於龍門架41的橫樑上，可驅動基座45和旋擺組件47沿Z軸方向向下運動至旋擺組件47與晶片測試夾具100的加壓頭1001接觸，以按壓多個加壓頭1001使其同時由打開狀態S1樞擺至閉合狀態S2。
請參考圖1和圖6，第一移載組件21包括支撐架211、第一傳送帶213以及第二動力件215，支撐架211架設在兩條導軌23上，且支撐架211的一端與第二移載組件25連接，第一傳送帶213位於支撐架211的兩端，可沿X軸方向進行傳送。當載具101放置在第一傳送帶213上時，第二動力件215驅動第一傳送帶213沿X軸方向移動。第二移載組件25包括內藏於導軌23的螺桿251(未圖示)和驅動螺桿251運轉的第三動力件253，第三動力件253驅動螺桿251帶動第一移載組件21沿Y軸方向移動。
請參考圖1，支撐架211的一端具有滑塊255，滑塊255伸出至臨近第二移載組件25的導軌23上，且與螺桿251固定連接，第三動力件253驅動螺桿251並經由滑塊255帶動第一移載組件21沿Y軸方向移動。
請參考圖5至圖8，定位機構30包括支撐托板31、位於支撐托板31的下方的抬升氣缸33、以及位於支撐托板31的上表面的對角處的定位柱35。載具101的一個對角設置有定位孔103，當載具101到達目標位置時，抬升氣缸33抬升支撐托板31，使定位柱35穿過定位孔103，以固定載具101。
請參考圖1至圖4，旋擺組件47包括樞擺件471、伸縮杆473以及驅動件475，樞擺件471的一端的第一樞接部472樞接於基座45，樞擺件471的另一端的第二樞接部474樞接於伸縮杆473的一端，伸縮杆473的另一端連接於驅動件475並受其驅動。樞擺件471具有多個按壓部477，按壓部477用於接觸多個加壓頭1001。其中，當驅動件475驅動伸縮杆473伸長時，樞擺件471以第一樞接部472樞接於基座45的位置為軸心進行樞擺，並以按壓部477按壓多個加壓頭1001，使多個加壓頭1001同時由該打開狀態S1樞擺至閉合狀態S2。
請參考圖2至圖4，樞擺件471包括一個支臂476和與支臂476的兩端連接的兩個樞擺臂478，多個按壓部477並排安裝於支臂476上，且按壓部477朝向樞擺臂478的旋擺方向凸出。樞擺臂478具有第一段4781及第二段4783，第一段4781與第二段4783形成第一夾角θ1，第一夾角θ1的角度介於90°-180°之間。第一段4781的一端通過第一樞接部472與基座45的一端鉸接，第一段4781的另一端與第二段4783的一端固定連接，第二段4783的另一端通過第二樞接部474與支臂476的一端鉸接。
驅動件475安裝於基座45的遠離樞擺件471的一端的中點處，伸縮杆473的一端與支臂476的中點處鉸接。伸縮杆473與基座45形成第二夾角θ2，第二夾角θ2的角度介於0°-90°之間。
請參考圖2，按壓部477包括按壓杆4771和固定件4773，按壓杆4771與支臂476平行，並通過固定件4773固定於支臂476。按壓杆4771的數量應不少於晶片測試夾具100的數量，且按壓杆4771的長度不應小於加壓頭1001的寬度，相鄰的按壓杆4771之間的距離應與相鄰的加壓頭1001的距離一致。
按壓杆4771上還套設有滾輪4772，在本實施例中，滾輪4772為滾動軸承，使滾輪4772與加壓頭1001滾動摩擦，可降低滾輪4772與加壓頭1001之間的磨損，增加了整體機構的穩定性。
本發明一較佳實施例的使用方法，請參考圖9，運用了上述晶片測試夾具的自動扣合裝置10的自動扣合方法，包括如下步驟：
S1：將多個晶片測試夾具100沿X軸方向並排固定在載具101上，將載具101放置在第一移載組件21上，啟動第二移載組件25，第二移載組件25帶動第一移載組件21沿Y軸方向移動，直到第一移載組件21到達Y軸方向的目標位置。
S2：啟動第一移載組件21，使載具101沿X軸方向移動，直到載具101到達X軸方向的目標位置。
在本實施例中，以載具101的右下角的定位孔的座標為例，載具101位於初始位置時，其右下角的定位孔的初始座標為（x0,y0），當載具101到達目標位置時，其右下角的定位孔的座標為（x1,y1）。本發明通過第二移載組件25將載具101沿Y軸方向運輸（y1-y0）距離後，到達Y軸方向的目標位置，此時右下角的定位孔的座標為（x0,y1），然後通過第一移載組件21將載具101沿X軸方向運輸（x1-x0）距離後，到達X軸方向的目標位置，從而達到最終的目標位置（x1,y1）。
在本發明中，可在內藏螺桿251的導軌23上設置擋塊，當滑塊255沿Y軸方向滑動至Y軸方向的目標位置時被擋塊擋住，在滑塊255上設置擋條，當第一移載組件21將載具101沿X軸方向運輸至X軸方向的目標位置時，該載具101被滑塊255上的擋條擋住。
S3：啟動位於第一移載組件21的底部的定位機構30，使定位機構30抬升，直到定位柱35穿超載具101上的定位孔103，以固定載具101。
在本實施例中，載具101的高度不作調整，通過定位機構30抬升，從而使定位柱35穿超載具101上的定位孔103，以固定載具101。
S4：啟動第一動力件43，驅動基座45和旋擺組件47向下運動至基座45下降至載具101的表面後停止；啟動驅動件475，使伸縮杆473伸長，直到旋擺組件47的按壓杆4771與晶片測試夾具100的多個加壓頭1001接觸，並按壓多個加壓頭1001，使多個加壓頭1001同時由打開狀態S1樞擺至閉合狀態S2。
S5：啟動驅動件475，使伸縮杆473收縮，從而使旋擺組件47遠離多個加壓頭1001(由圖7至圖5的狀態)；啟動第一動力件43，使基座45和旋擺組件47向上運動至初始位置；啟動定位機構30，使定位柱35退出定位孔103(由圖8至圖6的狀態)。
S6：取出載具101。
有鑑於此，本發明與現有技術相比，本發明所提供的晶片測試夾具的自動扣合裝置及自動扣合方法具有以下至少一條有益效果： 1、         本發明所提供的晶片測試夾具的自動扣合裝置，可同時對多個晶片測試夾具進行自動扣合，無需人工手動操作，大大節約了人力成本和時間成本，提高了測試效率，從而滿足生產過程中的自動化及無人化的需求。 2、         本發明所提供的晶片測試夾具的自動扣合裝置，通過轉運機構、定位機構以及扣合機構的配合，實現了同時對多個測試夾具自動扣合，同時扣合測試夾具的數量可根據產能需要進行自由調整，方便實用。 3、         本發明所提供的晶片測試夾具的自動扣合裝置，通過對多個動力裝置的控制，實現扣合機構對測試夾具的扣合力的精准控制，保證每一個待測晶片的加壓、密合程度一致，極大地避免了扣合力不一致造成的測試誤差。
10:自動扣合裝置 20:轉運機構 21:第一移載組件 211:支撐架 213:第一傳送帶 215:第二動力件 23:導軌 25:第二移載組件 251:螺桿 253:第三動力件 255:滑塊 30:定位機構 31:支撐托板 33:抬升氣缸 35:定位柱 40:扣合機構 41:龍門架 43:第一動力件 45:基座 47:旋擺組件 471:樞擺件 472:第一樞接部 473:伸縮杆 474:第二樞接部 475:驅動件 476:支臂 477:按壓部 4771:按壓杆 4772:滾輪 4773:固定件 478:樞擺臂 4781:第一段 4783:第二段 100:晶片測試夾具 1001:加壓頭 101:載具 103:定位孔 S1:打開狀態 S2:閉合狀態 θ1:第一夾角 θ2:第二夾角
圖1係本發明一較佳實施例之立體圖。 圖2係本發明一較佳實施例之局部放大圖。 圖3係本發明一較佳實施例之側視圖(一)，顯示驅動件未驅動樞擺件樞擺的狀態。 圖4係本發明一較佳實施例之側視圖(二)，顯示驅動件驅動樞擺件樞擺的狀態。 圖5係本發明一較佳實施例之使用狀態參考圖(一)，顯示晶片測試夾具的加壓頭呈打開狀態。 圖6係沿圖5中6-6剖線之剖視圖。 圖7係本發明一較佳實施例之使用狀態參考圖(二)，顯示晶片測試夾具的加壓頭呈閉合狀態。 圖8係沿圖7中8-8剖線之剖視圖。 圖9係本發明一較佳實施例的流程圖。
10:自動扣合裝置
20:轉運機構
21:第一移載組件
211:支撐架
213:第一傳送帶
23:導軌
25:第二移載組件
253:第三動力件
255:滑塊
31:支撐托板
40:扣合機構
41:龍門架
45:基座
4771:按壓杆
4772:滾輪
101:載具
103:定位孔
S1:打開狀態

Claims (10)

  1. 一種晶片測試夾具的自動扣合裝置，用於同時自動扣合多個晶片測試夾具，該多個晶片測試夾具沿第一方向並排固定在載具上，該晶片測試夾具的自動扣合裝置包含：該晶片測試夾具的自動扣合裝置包括：轉運機構、定位機構以及扣合機構：該轉運機構包括沿該第一方向設置的第一移載組件、沿第二方向並行鋪設的兩條導軌、以及位於其中一條該導軌的一側的第二移載組件；該第一移載組件架設在該兩條導軌上，該載具安裝在該第一移載組件上，該第一移載組件能夠帶動該載具沿該第一方向移動；該第一移載組件的一端與該第二移載組件連接，該第二移載組件能夠帶動該第一移載組件沿該第二方向移動，其中，該第一方向與該第二方向垂直；該定位機構位於該第一移載組件的底部，當該載具到達目標位置時，該定位機構抬升該第一移載組件以固定該載具；該扣合機構包括龍門架、第一動力件、基座以及旋擺組件，該第一動力件安裝於該龍門架的橫樑上，能夠驅動該基座和該旋擺組件向下運動至該旋擺組件與該晶片測試夾具的加壓頭接觸，以按壓多個該加壓頭同時由打開狀態樞擺至閉合狀態。
  2. 如請求項1所述之晶片測試夾具的自動扣合裝置，其中，該第一移載組件包括支撐架、第一傳送帶以及第二動力件，該支撐架架設在該兩條導軌上，且該支撐架的一端與該第二移載組件連接，該第一傳送帶位於支撐架的兩端； 當該載具放置在該第一傳送帶上時，該第二動力件驅動該第一傳送帶沿該第一方向移動；設置有該第二移載組件的導軌包括螺桿和第三動力件，該第三動力件驅動該螺桿以帶動該第一移載組件沿該第二方向移動。
  3. 如請求項2所述之晶片測試夾具的自動扣合裝置，其中，該支撐架包括滑塊，該滑塊伸長至臨近該第二移載組件的導軌上，並與該螺桿固定連接，該第三動力件驅動該螺桿並經由滑塊帶動第一移載組件沿第二方向移動。
  4. 如請求項1所述之晶片測試夾具的自動扣合裝置，其中，該定位機構包括支撐托板、位於該支撐托板的下方的抬升氣缸、以及位於該支撐托板的上表面的對角處的定位柱；該載具上設置有與該定位柱匹配的定位孔，當該載具到達該目標位置時，該抬升氣缸抬升該支撐托板，使該定位柱穿過該定位孔，以固定該載具。
  5. 如請求項1所述之晶片測試夾具的自動扣合裝置，其中，該旋擺組件包括樞擺件、伸縮杆以及驅動件，該樞擺件的一端的第一樞接部樞接於該基座，該樞擺件的另一端的第二樞接部樞接於該伸縮杆的一端，該伸縮杆的另一端連接於該驅動件並受其驅動；該樞擺件具有多個按壓部，該按壓部用於接觸多個該加壓頭；其中，當該驅動件驅動該伸縮杆伸長時，該樞擺件以該第一樞接部樞接於該基座的位置為軸心進行樞擺，並以該按壓部按壓多個該加壓頭，使多個該加壓頭同時由該打開狀態樞擺至閉合狀態。
  6. 如請求項5所述之晶片測試夾具的自動扣合裝置，其中，該樞擺件包括一個支臂和與該支臂的兩端連接的兩個樞擺臂，多個該按壓部並排安裝於該支臂上，且該按壓部朝向該樞擺臂的旋擺方向凸出；該樞擺臂具有第一段及第二段，該第一段與該第二段形成第一夾角，該第一夾角的角度介於90°-180°之間；該第一段的一端通過該第一樞接部與該基座的一端鉸接，該第一段的另一端與該第二段的一端固定連接，該第二段的另一端通過該第二樞接部與該支臂的一端鉸接。
  7. 如請求項6所述之晶片測試夾具的自動扣合裝置，其中，該驅動件安裝於該基座的遠離該樞擺件的一端的中點處，該伸縮杆的另一端與該支臂的中點處鉸接；該伸縮杆與該基座形成第二夾角，該第二夾角的角度介於0°-90°之間。
  8. 如請求項5所述之晶片測試夾具的自動扣合裝置，其中，該按壓部包括按壓杆和固定件，該按壓杆與支臂平行，並通過該固定件固定於該支臂；該按壓杆的數量不少於該晶片測試夾具的數量，且該按壓杆的長度不小於該加壓頭的寬度；相鄰的該按壓杆之間的距離與相鄰的該加壓頭的距離一致。
  9. 如請求項8所述之晶片測試夾具的自動扣合裝置，其中，該按壓杆上還套設有滾輪。
  10. 一種晶片測試夾具的自動扣合方法，使用如請求項1~9中任一項該的晶片測試夾具的自動扣合裝置，包括如下步驟： S1：將多個該晶片測試夾具沿該第一方向並排固定在該載具上，將該載具放置在該第一移載組件上，啟動該第二移載組件，該第二移載組件帶動該第一移載組件沿該第二方向移動，直到該第一移載組件到達該第二方向的目標位置；S2：啟動該第一移載組件，使該載具沿該第一方向移動，直到該載具到達該第一方向的目標位置；S3：啟動位於該第一移載組件的底部的該定位機構，使該定位機構抬升，直到定位柱穿過該載具上的定位孔，以固定該載具；S4：啟動該第一動力件，驅動該基座和該旋擺組件向下運動至該旋擺組件與該晶片測試夾具的多個該加壓頭接觸，並按壓多個該加壓頭，使多個該加壓頭同時由打開狀態樞擺至閉合狀態；S5：啟動該旋擺組件，使該旋擺組件遠離多個該加壓頭；啟動該第一動力件，使該基座和旋擺組件向上運動至初始位置；啟動該定位機構，使該定位柱退出該定位孔；S6、取出該載具。
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