TWI815469B - 接合治具、接合機構及作業機 - Google Patents
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Abstract
一種接合治具，包含第一部件、第二部件、拾取部件及限位單元，第二部件連接於第一部件之下方，並供設置拾取部件，以取放一具有複數個接腳之電子元件，限位單元設於第二部件，並具有至少一沿卡擋軸向配置之限位塊，於拾取部件吸附電子元件時，利用限位塊插置於複數個接腳之間隔空間而卡擋限位，藉以防止電子元件於移載過程中作側向偏移，進而提高移料對位精準性。
Description
本發明提供一種可提高移載電子元件對位精準性之接合治具。
在現今，電子元件作業機依作業需求，以接合機構將一個兩側面具複數個接腳之電子元件移載至不同作業器而執行預設作業；由於封裝製程會使電子元件之另二側面產生邊角料而不平整，使得接合機構僅可以吸附方式移載電子元件。
請參閱圖1、2，接合機構以移動臂11帶動承載具12作Y-Z方向位移，承載具12裝配有吸嘴具13，以吸嘴具13吸附電子元件14的頂面，並將電子元件14移載置入於一具複數個探針151之測試座15而執行測試作業；然，電子元件14之複數個接腳141必須精準對位且以預設下壓力壓接測試座15之複數個探針151方可作有效性測試，但接合機構僅以吸嘴具13吸附電子元件14之頂面，於移載位移過程中，電子元件14易因移動臂11之移動慣性力而發生側向偏移，以致電子元件14之複數個接腳141無法精準對位壓接測試座15之複數個探針151，進而影響電子元件14之測試良率。又，即便電子元件14之接腳141對位壓接測試座15之探針151，由於接腳141為一金屬線體，其自由端會受探針151的反作用力頂推而發生向上彎曲變形，導致電子元件14之接腳141無法以預設下壓力壓接測試座15之探針151作有效性測試，以致影響電子元件14之測試良率。因此，如何使電子
元件之複數個接腳可精準對位且以預設下壓力壓接測試座之複數個探針，著實相當重要。
本發明之目的一，提供一種接合治具，包含第一部件、第二部件、拾取部件及限位單元，第二部件設於第一部件之下方，並供設置拾取部件，拾取部件可吸附或釋放一具有複數個接腳之電子元件，限位單元設於第二部件，並界定一卡擋軸向，而設有至少一沿卡擋軸向配置之限位塊，藉以拾取部件吸附電子元件時，利用限位單元之限位塊插置於相鄰二接腳之間隔空間，而卡擋限位二接腳，以防止電子元件於移載過程中作側向偏移，進而提高移料對位精準性及作業品質。
本發明之目的二，提供一種接合治具，其限位單元於限位塊之周圍設有頂抵部，於測試器之探針以反作用力頂推電子元件之接腳時，限位單元之頂抵部可抵擋接腳作反向位移彎曲變形，並搭配限位塊卡擋限位相鄰二接腳作側向偏移，使得電子元件之接腳以預設下壓力確實壓接測試器之探針作有效性接觸測試，進而提高測試品質。
本發明之目的三，提供一種接合機構，包含承載具及接合治具，承載具可作固定式或移動式配置，接合治具裝配於承載具，以供取放一具接腳之電子元件，並防止電子元件作側向偏移，藉以提高移料使用效能。
本發明之目的四，提供一種作業機，包含機台、供料裝置、收料裝置、作業裝置、輸送裝置及中央控制裝置，供料裝置配置於機台，並設有至少一供料承置器，以供容置至少一待作業電子元件；收料裝置配置於機台，並設有至少一收料承置器，以供容置至少一已作業電子元件；作業裝置配置於機
台，並設有至少一作業器及接合機構，作業器以供對電子元件執行預設作業，接合機構以供取放電子元件及防止電子元件作側向偏移；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；中央控制裝置以控制及整合各裝置作動而執行自動化作業。
11:移動臂
12:承載具
13:吸嘴具
14:電子元件
141:接腳
15:測試座
151:探針
20:接合治具
21:第一部件
211:第一面
212:第二面
22:第二部件
221:容置空間
222:貼接面
223:側板
23:拾取部件
24:限位塊
241:直段部
2411:第一擋面
2412:第二擋面
242:導引部
2421:第一斜面
2422:第二斜面
243:頂抵部
A:作業軸向
B:卡擋軸向
30:作業裝置
31:承載具
32:移動臂
33:測試座
34:探針
35:電路板
40:電子元件
41:接腳
42:間隔空間
43:載台
50:機台
60:供料裝置
61:供料承置器
70:收料裝置
71:收料承置器
80:輸送裝置
81:第一移料器
82:第一載台
83:第二載台
84:第二移料器
圖1：習知接合機構之使用示意圖。
圖2：係圖1之局部放大圖。
圖3：本發明接合治具之前視圖。
圖4：本發明接合治具之側視圖。
圖5：係圖4之局部放大圖。
圖6：本發明接合機構之示意圖。
圖7至圖10：接合機構之使用示意圖。
圖11：本發明接合機構應用於作業機之示意圖。
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3~5，本發明接合治具20包含第一部件21、第二部件22、拾取部件23及限位單元。
第一部件21界定一作業軸向A，並沿作業軸向A設有相對之第一面211及第二面212，第一面211作為一連接面，以供連接裝配於一承載具(圖未示出)。
第二部件22沿作業軸向A設於第一部件21之第二面212；更進一步，第二部件22與第一部件21可為一體成型或各自為獨立元件；第二部件22於遠離第一部件21之第二面212的一面設有貼接面，以供貼接一具複數個接腳之電子元件(圖未示出)；於本實施例，第二部件22由底面朝內凹設一容置空間221，以供容置電子元件，容置空間221之其中二側為貫通至外部或為側板，於本實施例，第二部件22以容置空間221之內頂面作為貼接面222，容置空間221之二側貫通至外部，另二側具有側板223，以供防止電子元件作X方向側向偏移。
拾取部件23設於第二部件22，以供吸附或釋放電子元件；於本實施例，拾取部件23為一抽氣部，其一端連通第二部件22之容置空間221，另一端連通至第一部件21之第一面211，以便經由第一部件21連通承載具(圖未示出)及抽氣設備(圖未示出)。
於其他實施例，拾取部件23之另一端可由第二部件22連通一抽氣設備，亦可使拾取部件23吸附或釋放電子元件。
限位單元設於第二部件22，界定一卡擋軸向B，並設有至少一沿卡擋軸向B配置之限位塊24，以於拾取部件23吸附電子元件時，而供限位塊24插置於複數個接腳的間隔空間而卡擋限位。
更進一步，限位單元之卡擋軸向B相異於電子元件之複數個接腳的排列方向；例如電子元件之複數個接腳之排列方向呈Y方向排列，限位單元之卡擋軸向B可為Z方向或X方向，均可供限位塊24插置於複數個接腳的間隔空間；例如卡擋軸向B呈Z方向，而相異且相交於呈Y方向排列之複數個接腳，以供限位塊由Z方向向下插置卡擋於二接腳之間；又例如卡擋軸向B呈X方向，而相異且相
交於呈Y方向排列之複數個接腳，以供限位塊由Y方向作側向插置卡擋於二接腳之間。
於本實施例，限位單元於第二部件22界定一為Z方向之卡擋軸向B，並於第二部件22之二側板223底面分別凸設有相對配置之第一排複數個限位塊24及第二排複數個限位塊24，以供分別卡擋電子元件之第一排複數個接腳及第二排複數個接腳。
承上述，限位塊24由第二部件22之側板223底面沿卡擋軸向B向下延伸凸設配置，限位塊24設有直段部241，直段部241之兩側為第一擋面2411及第二擋面2412；更進一步，直段部241再向下延伸設有向內且尺寸漸縮之導引部242，導引部242可為斜面或弧面，於本實施例，導引部242包含第一斜面2421及第二斜面2422，第一斜面2421由直段部241之第一擋面2411向下延伸且由外向內尺寸漸縮，第二斜面2422由直段部241之第二擋面2412向下延伸且由外向內尺寸漸縮。
承上述，限位塊24的寛度尺寸小於或等於複數個接腳的間隔空間的間距尺寸，於本實施例，限位塊24之直段部241的寬度尺寸等於二相鄰接腳之間隔空間的間距尺寸，以供限位塊24插置於二接腳的間隔空間時，以直段部241的第一擋面2411及第二擋面2412分別貼接於相鄰之接腳而卡擋限位。
更進一步，限位單元於限位塊24之周圍設有頂抵部，以供頂抵電子元件之接腳；限位單元可直接以第二部件22之側板223底面作為頂抵部，或者於限位塊24之周圍且相對接腳之位置凸設頂抵部，亦無不可；於本實施例，限位單元於限位塊24之底部周側以側板223之底面作為頂抵部243，以供頂抵電子元件之接腳。
請參閱圖6，一種接合機構，包含承載具31及至少一接合治具20；更包含驅動單元(圖未示出)。承載具31可作固定式或移動式配置；承載具31可為移動臂、溫控器或浮動器等；於本實施例，承載具31為浮動器，並連接一移動臂32，移動臂32由驅動單元(圖未示出)驅動作至少一方向位移，該驅動單元設有至少一驅動器，驅動器可為線性馬達、壓缸或包含馬達及至少一傳動組；於本實施例，驅動單元經由移動臂32而帶動承載具31作Y-Z方向位移。至少一接合治具20以第一部件21之第一面211裝配於承載具31；於本實施例，接合治具20以第一部件21之第一面211裝配於承載具31之底面，並可由承載具31帶動作Y-Z方向位移，接合治具20之容置空間221的開口及限位塊24朝向下方，以供容置及卡擋電子元件。
請參閱圖7至圖10，接合機構應用於移載電子元件40，電子元件40之兩側設有相對之第一排複數個接腳41及第二排複數個接腳41，第一排複數個接腳41及第二排複數個接腳41呈Y方向排列；以第一排複數個接腳41為例，兩相鄰之接腳41具有間隔空間42；接合機構以驅動單元(圖未示出)經由移動臂32而帶動承載具31與接合治具20作Z方向位移，令接合治具20接觸一載台43所承載之電子元件40，接合治具20以容置空間221容置電子元件40，並供電子元件40之接腳41的自由端凸伸出容置空間221，而位於側板223之下方，亦即位於限位單元之頂抵部243下方，接合治具20以拾取部件23吸附電子元件40之頂面，令第二部件22之貼接面222貼合電子元件40，接合治具20利用容置空間221之二側板223限位電子元件40作X方向位移。
由於接合治具20之第一排複數個限位塊24的位置相對於第一排複數個接腳41的複數個間隔空間42，當拾取部件23吸附電子元件40時，接合治具20
之限位塊24可利用第一斜面2421及第二斜面2422導引插置於相對應之間隔空間42，使限位塊24位於二接腳41之間，並使限位塊24之第一擋面2411相對於一接腳41，而第二擋面2412相對於另一接腳41。
於接合治具20吸附取出電子元件40後，接合機構以驅動單元帶動承載具31、接合治具20及電子元件40作Y方向位移，將電子元件40移載至一測試座33上方，測試座33於相對應電子元件40之第一排複數個接腳41及第二排複數個接腳41的位置分別設有第一排複數個探針34及第二排複數個探針34。
然，當承載具31帶動接合治具20及電子元件40作Y方向位移時，由於接合治具20之限位塊24卡擋於二接腳41之間，可防止電子元件40因移動臂32之移動慣性力而作Y方向側向偏移，使電子元件40確實精準定位；於接合治具20作Z方向位移將電子元件40移入測試座33時，可使電子元件40之第一排複數個接腳41及第二排複數個接腳41精準對位且壓接於測試座33之第一排複數個探針34及第二排複數個探針34。
以測試座33之第一排複數個探針34為例，探針34會對電子元件40之接腳41施以一反作用力，接腳41於承受此一反作用力時，由於接合治具20之頂抵部243位於接腳41上方，而可擋抵接腳41向上位移及彎曲變形，使得接合治具20利用限位塊24防止接腳41作側向偏移，並可利用頂抵部243防止接腳41向上彎曲變形，使得電子元件40之接腳41以預設下壓力確實壓接測試座33之探針34而作有效性電性接觸執行測試作業，進而提高測試良率及測試品質。
請參閱圖3~11，本發明電子元件作業機包含機台50、供料裝置60、收料裝置70、作業裝置30、輸送裝置80及中央控制裝置(圖未示出)；供料裝置60裝配於機台50，並設有至少一供料承置器61，以容納至少一待作業之電子元
件；收料裝置70裝配於機台50，並設有至少一收料承置器71，以容納至少一已作業之電子元件；作業裝置30配置於機台50，並設有至少一作業器及本發明之接合機構，作業器以供對電子元件執行預設作業，於本實施例，作業裝置30為測試裝置，作業器為測試器，以供測試電子元件，測試器設有電性連接之電路板35及具傳輸件(如探針34)之測試座33，測試座33以供承置及測試電子元件；本發明之接合機構以驅動單元驅動移動臂32、承載具31及接合治具20作Y-Z方向位移，接合治具20可移載及壓接電子元件，並防止電子元件偏移；輸送裝置80裝配於機台50，並設有至少一輸送器，以輸送電子元件，於本實施例，輸送裝置80設有一為第一移料器81之第一輸送器，以於供料裝置60之供料承置器61取出待測之電子元件，並將待測電子元件移載至一為第一載台82之第二輸送器，第一載台82將待測之電子元件載送至作業裝置30之側方，接合機構之接合治具20作Y-Z方向位移於第一載台82取出待測電子元件，並移載至測試座33執行測試作業，以及將已測電子元件移載至一為第二載台83之第三輸送器，第二載台83載出已測之電子元件，一為第二移料器84之第四輸送器於第二載台83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70之收料承置器71而分類收置；中央控制裝置(圖未示出)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。
依作業需求，接合機構更包含溫控單元(圖未示出)，溫控單元可位於接合治具20或接合治具20之上方，並設置至少一溫控件，以供溫控電子元件；更進一步，溫控件可為加熱件、致冷晶片或具流體之座體。
依作業需求，作業裝置30可於機台50設置測試室(圖未示出)，測試室設有至少一輸送管，以供輸送乾燥空氣，測試座33位於測試室之內部，以供電子元件於模擬日後使用環境溫度之測試室執行冷測作業。
依作業需求，於熱測作業時，測試室內可配置鼓風機(圖未示出)，以供吹送熱風，使測試室之內部升溫，亦無不可。
20:接合治具
21:第一部件
211:第一面
212:第二面
22:第二部件
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222:貼接面
223:側板
23:拾取部件
24:限位塊
Claims (14)
- 一種接合治具，包含：第一部件；第二部件：設於該第一部件；拾取部件：設於該第二部件，以供吸附或釋放一具複數個接腳之電子元件；限位單元：於該第二部件設有至少一沿卡擋軸向配置之限位塊，於該拾取部件吸附該電子元件時，以供該限位塊插置於該電子元件之該複數個接腳的間隔空間而卡擋限位，以防止該電子元件側向偏移。
- 如請求項1所述之接合治具，其中，該第一部件設有相對之第一面及第二面，該第二部件設於該第一部件之該第二面。
- 如請求項1所述之接合治具，其中，該限位塊沿該卡擋軸向設有直段部。
- 如請求項3所述之接合治具，其中，該限位塊之該直段部延伸設有向內且尺寸漸縮之導引部。
- 如請求項1所述之接合治具，其中，該限位塊的寛度尺寸小於或等於複數個該接腳之該間隔空間的間距尺寸。
- 如請求項1所述之接合治具，其中，該限位塊之周圍設有頂抵部，以供頂抵該接腳。
- 如請求項1至6中任一項所述之接合治具，其中，該限位單元之該卡擋軸向相異於該電子元件之複數個該接腳的排列方向。
- 如請求項1至6中任一項所述之接合治具，其中，該限位單元設有相對之第一排複數個該限位塊及第二排複數個該限位塊，以供分別卡擋該電子元件之第一排複數個接腳及第二排複數個接腳。
- 如請求項1至6中任一項所述之接合治具，其中，該第二部件設有容置空間，該容置空間相通該拾取部件，並供容置該電子元件。
- 如請求項9所述之接合治具，其中，該第二部件之該容置空間的內頂面作為貼接面，以供貼接該電子元件，該容置空間之兩側具有側板，以供限位該電子元件。
- 如請求項10所述之接合治具，其中，該限位單元於該第二部件之該側板設有該限位塊。
- 一種接合機構，包含：承載具；至少一如請求項1所述之接合治具：該第一部件裝配於該承載具。
- 如請求項12所述之接合機構，更包含驅動單元，以供驅動該承載具作至少一方向位移。
- 一種作業機，包含：機台；供料裝置：配置於該機台，並設有至少一供料承置器，以供承置至少一待作業電子元件；收料裝置：配置於該機台，並設有至少一收料承置器，以供承置至少一已作業電子元件；作業裝置：配置於該機台，包含至少一作業器及至少一如請求項12所述之接合機構，該作業器以供對電子元件執行預設作業，該接合機構以供取放電子元件及卡擋限位電子元件作側向位移；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而執行自動化作業。
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| TW111119170A TWI815469B (zh) | 2022-05-23 | 2022-05-23 | 接合治具、接合機構及作業機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| TW111119170A TWI815469B (zh) | 2022-05-23 | 2022-05-23 | 接合治具、接合機構及作業機 |
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