TWI827515B - 壓接機構、測試裝置及作業機 - Google Patents

Abstract

一種壓接機構，包含架置具、作業模組、壓接治具及檢錯單元，作業模組之連接具能夠裝配於架置具，並以浮動器供裝配壓接治具，壓接治具以下壓力壓接電子元件執行測試作業，檢錯單元於作業模組配置驗證件，在作業模組與架置具處於分離狀態時，檢錯單元以識別器取得驗證件之驗證訊號，並傳輸至一處理模組，處理模組分析驗證訊號，且判別待裝配之作業模組是否錯誤，以確保於架置具裝配正確之作業模組，不僅提高壓測品質，更防止電子元件受損而節省成本。

Description

壓接機構、測試裝置及作業機

本發明提供一種可確保裝配正確之作業模組，以提高壓測品質及防止電子元件受損之壓接機構。

在現今，測試裝置為使電子元件之接點確實接觸測試座之探針，於測試座之上方配置壓接機構，壓接機構可視不同型式之電子元件，而施以不同下壓力壓接電子元件執行測試作業，下壓力之過猶不及均會影響電子元件之測試品質，若下壓力過當，即會壓損電子元件，若下壓力不足，則無法使接點與探針確實接觸。

請參閱圖1，壓接機構設置浮動器11，浮動器11之本體111具有氣室112及膜片113，並以膜片113連接一具有預設缸徑尺寸之活動件114，於測試作業之前，工作人員將浮動器11之本體111直接裝配於一移動臂12，並以活動件114供裝配壓接治具13，而可由移動臂12帶動浮動器11及壓接治具13作Z方向位移，於浮動器11之氣室112充氣至一定氣壓值時，利用膜片113及活動件114對壓接治具13施予一下壓力，壓接治具13以此一下壓力壓接測試座(圖未示出)之電子元件執行測試作業。

由於不同型式之浮動器11、11A具有不同缸徑尺寸之活動件114、114A，於相同氣壓值之條件下，不同活動件114、114A會對壓接治具13施以不同數值之下壓力，而使壓接治具13對電子元件施以不同數值之下壓力，但工作人員直接將浮動器11裝配於移動臂12，並無法得知其所裝配之浮動器11是否為正確所需使用之浮動器，若裝配一具有錯誤缸徑尺寸之浮動器，即會發生下壓力過當而壓損電子元件，或者下壓力不足而影響電子元件之測試有效性等問題。

再者，亦有業者將壓接治具13直接裝配於本體111，由於壓接治具13之尺寸面積及型式多樣化，若裝配過大或過小尺寸面積之壓接治具13，仍會影響測試作業。

因此，如何使工作人員知悉是否裝配正確之浮動器或壓接治具著實相當重要。

本發明之目的一，提供一種壓接機構，包含架置具、作業模組、壓接治具及檢錯單元，作業模組設置連接具，以供裝配於架置具，壓接治具裝配於作業模組之連接具，並以預設下壓力壓接電子元件執行測試作業，檢錯單元設有驗證件、識別器及處理模組，驗證件配置於作業模組或壓接治具，並提供至少一驗證訊號，於作業模組或壓接治具而與架置具處於分離狀態時，檢錯單元以識別器取得驗證件之驗證訊號，並將驗證訊號傳輸至處理模組，處理模組分析驗證訊號，且判別待裝配之作業模組或壓接治具是否錯誤，以確保工作人員於架置具裝配正確之作業模組或壓接治具，使壓接治具以正確之預設下壓力壓接電子元件執行測試作業，進而提高電子元件之測試品質。

本發明之目的二，提供一種壓接機構，其作業模組更包含至少一浮動器，浮動器裝配於連接具，並設有一具預設缸徑尺寸之活動件，活動件能夠裝配壓接治具，檢錯單元之驗證件可裝配於浮動器，於作業模組與架置具處於分離狀態時，檢錯單元可檢查待裝配之作業模組是否錯誤，進而提高電子元件之測試品質。

本發明之目的三，提供一種壓接機構，其檢錯單元以識別器取得作業模組上之驗證件的驗證訊號，並傳輸至處理模組作一分析，處理模組檢知待裝配之作業模組是否為錯誤型號，以防止工作人員於架置具裝配錯誤之作業模組及提供錯誤過當下壓力壓損電子元件，進而提高電子元件良率及節省成本。

本發明之目的四，提供一種壓接機構，其檢錯單元可於測試作業之前，事先檢知待裝配之作業模組是否為錯誤型號，以使工作人員裝配正確之作業模組，可避免停機及耗時費力反復裝拆作業模組，進而提高作業順暢性及生產效能。

本發明之目的五，提供一種測試裝置，包含測試機構及本發明壓接機構；測試機構設置至少一測試器，以供測試電子元件；本發明壓接機構包含架置具、作業模組、壓接治具及檢錯單元，以供壓接測試器之電子元件及檢知是否裝配錯誤之作業模組或壓接治具。

本發明之目的六，提供一種作業機，包含機台、供料裝置、收料裝置、本發明測試裝置、輸送裝置及中央控制裝置；供料裝置配置於機台，並設有至少一供料器，以供容置至少一待測電子元件；收料裝置配置於機台，並設有至少一收料器，以供容置至少一已測電子元件；本發明測試裝置配置於機台，並設有測試機構及壓接機構，測試機構以供測試電子元件，壓接機構以供 壓接測試器之電子元件及檢知是否裝配錯誤之作業模組或壓接治具；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。

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，本發明之壓接機構包含架置具、作業模組、至少一壓接治具及檢錯單元。

架置具為固定式配置或可移動式配置；例如架置具為固定式之機架，以供測試器(圖未示出)朝向架置具作相對位移；例如架置具由驅動器驅動作至少一方向位移，使架置具朝向測試器作相對位移。更進一步，驅動器為壓缸、線性馬達或包含馬達及至少一傳動組，傳動組為皮帶輪組或螺桿螺座組等 。於本實施例，架置具為移動臂21，移動臂21由驅動器(圖未示出)驅動作Y-Z方向位移，移動臂21之內部設有第一輸送流道211，第一輸送流道211之一端以輸送管連接供氣設備(圖未示出)，以供輸送氣體，第一輸送流道211之另一端相通至移動臂21之底面。

作業模組設有至少一連接具，連接具裝配於架置具。依作業需求 ，作業模組更包含至少一浮動器，浮動器裝配於連接具之下方，並設有至少一活動件而能夠沿壓接軸向L施予一預設下壓力。

依作業需求，作業模組更包含至少一溫控器，以供溫控電子元件 ；溫控器可配置於架置具之下方，或配置於浮動器之活動件底部，或者配置於壓接治具，以供電子元件於模擬日後應用溫度環境執行測試作業。更進一步，溫控器可為加熱件、致冷晶片或具流體之座體。

於本實施例，作業模組包含連接具22、浮動器23及溫控器24；連接具22為一板件，並於內部設有一相通頂面及底面之第二輸送流道221，連接具22之頂面能夠裝配於移動臂21之底面，而使第二輸送流道221之一端相通移動臂21之第一輸送流道211，以供輸送氣體；浮動器23設有本體231、膜片232及活動件233，本體231之內部設有氣室2311及膜片232，氣室2311以第三輸送流道2312相通該連接具22之第二輸送流道221，以供輸入氣體至氣室2311，而可使膜片232充氣膨脹變形，膜片232之底面配置一活動件233，以驅動活動件233沿壓接軸向L(例如Z方向)位移。依作業需求，膜片232可連結或未連結該活動件233，只要可以驅動該活動件233沿壓接軸向L位移即可；例如膜片232未連結該活動件233，活動件233可由其他元件連結於本體231而防止脫落。於本實施例，活動件233以具有預設缸徑尺寸之缸桿部2331連結膜片232，在氣室2311具有一定氣壓值的條件下，可使膜片232驅動活動件233沿壓接軸向L位移且施予一預設下壓力 ，並可使活動件233緩衝浮動位移。溫控器24裝配於浮動器23之活動件233底部 ，並設有至少一加熱件241，以供電子元件於模擬日後應用溫度環境執行測試作業。

至少一壓接治具25裝配於作業模組之連接具22，並以預設下壓力壓接電子元件。更進一步，壓接治具25能夠裝配於作業模組之浮動器23，而沿壓接軸向L位移以預設下壓力壓接電子元件。依作業需求，壓接治具25可對電子元件執行壓接作業或者壓接及移載作業。於本實施例，壓接治具25設有吸嘴251，而可對電子元件執行壓接及移載作業，壓接治具25裝配於作業模組之溫控器24，並由活動件233之預設下壓力驅動沿壓接軸向L位移，能夠以預設下壓力壓接電子元件，且可作緩衝浮動位移。

檢錯單元包含至少一驗證件261、至少一識別器262及處理模組(圖未示出)，驗證件261裝配於作業模組或至少一壓接治具25，並提供至少一驗證訊號，識別器262能夠取得驗證件261之驗證訊號，並傳輸至處理模組，處理模組分析驗證訊號，且判別待裝配之作業模組或至少一壓接治具25是否錯誤，以確保於架置具裝配正確之作業模組或至少一壓接治具25。

依作業需求，檢錯單元可於作業模組之連接具22、浮動器23或溫控器24裝配驗證件261，不受限於本實施例。

依作業需求，檢錯單元之驗證件261可於驗證後，暫時脫離該作業模組或至少一壓接治具25，以增加使用壽命，於工作人員卸除該作業模組或至少一壓接治具25後，再將驗證件261配置於該作業模組或至少一壓接治具25，亦無不可。

依作業需求，檢錯單元之驗證件261可利用晶片、電阻或RFID無線射頻電子元件等發出一驗證訊號，驗證訊號可為作業模組或至少一壓接治具25的資訊、電阻值或識別碼等，不受限於本實施例。

依作業需求，檢錯單元之處理模組具有作業模組資料庫或或壓接治具資料庫，以供比對資料。例如作業模組資料庫內建複數個不同型號之作業模組，而可依驗證訊號比對作業模組資料庫設定之作業模組，以檢知出作業模組的型號，並可判別是否為正確所需使用之作業模組。

依作業需求，檢錯單元更包含至少一顯示模組(圖未示出)，顯示模組可接收該處理模組傳輸之指示訊號，並發出一告知訊息。顯示模組可為螢幕、指示燈或蜂鳴器等，以發出一告知訊息，例如告知訊息可為顯示作業模組之資訊，例如告知訊息可為燈光、聲音等以警示告知裝配正確或錯誤之作業模組。

於本實施例，本發明檢錯單元之第一實施例，檢錯單元於作業模組之連接具22設置驗證件261，驗證件261之內部具有晶片2611，晶片2611用以提供驗證訊號，驗證訊號可供檢識該驗證件261所匹配之作業模組的型號，依作業需求，驗證件261以線路裝配於作業模組或壓接治具25，於本實施例，驗證件261以線路2612配置於作業模組之連接具22，驗證件261之一端可設有金手指，以作接觸式傳輸驗證訊號。識別器262可固定裝配於作業機(圖未示出)之任一適當位置，或者手持式移動。於本實施例，識別器262裝配於作業機之機架，並設有接收件2621，接收件2621以線路連接一插座2622，而供插置且電性連接該驗證件261之金手指，使接收件2621經插座2622接收驗證件261之晶片2611所傳輸的驗證訊號；處理模組(圖未示出)可接收識別器262之接收件2621所傳輸的驗證訊號，並內建有作業模組資料庫，作業模組資料庫具有複數個不同型號之作業模組，以供比對驗證訊號所對應之作業模組的型號，處理模組作一分析判斷待裝配之作業模組是否為正確之作業模組。

請參閱圖3，工作人員將作業模組裝配於移動臂21之前，可先執行作業模組檢識作業，然每一個作業模組於浮動器23都配置專屬之驗證件261 ，工作人員可將待裝配之作業模組的驗證件261插置且電性連接檢錯單元之識別器262的插座2622，驗證件261之晶片2611傳輸一驗證訊號，識別器262之接收件2621接收此一驗證訊號，並將驗證訊號傳輸至處理模組(圖未示出)，處理模組接收識別器262所傳輸的驗證訊號，並作分析以於作業模組資料庫比對出驗證訊號所對應之作業模組的型號及相關資訊(例如使用年限、廠商及活動件233之缸徑尺寸等)，加以判斷待裝配之作業模組的型號是否為所需使用正確型號的作業模組，若檢識為正確型號，工作人員即可將作業模組之連接具22組裝於移動臂21，以及將壓接治具25裝配於作業模組之溫控器24，進而完成壓接機構之組裝作業；若檢識為錯誤型號，工作人員可即時得知而迅速更換正確之作業模組，以避免耗時費力於移動臂21反覆裝、拆作業模組，並可確保壓接品質及電子元件良率。

於檢識作業完畢，工作人員可將作業模組的驗證件261與檢錯單元之識別器262的插座2622分離，以利移動臂21帶動浮動器23、溫控器24、壓接治具25及驗證件261作Y-Z方向位移。

請參閱圖4，本發明測試裝置20包含測試機構及本發明壓接機構 ，測試機構設置至少一測試器，以供測試電子元件；於本實施例，測試器設有電性連接之電路板271及測試座272，測試座272具有複數支探針，以電性連接電路板271及電子元件31而供執行測試作業。本發明壓接機構配置於測試機構之上方，以供移載及壓接測試器之電子元件31，並能夠檢識是否裝配錯誤之作業模組或至少一壓接治具25。

於測試時，壓接機構以第一輸送流道211、第二輸送流道221及第三輸送流道2312輸送氣體注入於作業模組之浮動器23的氣室2311，在氣室2311具有預設氣壓值及活動件233之缸桿部2331具有預設缸徑尺寸的條件下，浮動器23之膜片232驅動活動件233沿壓接軸向L位移且輸出一預設下壓力至壓接治具25 ，由於移動臂21裝配正確之作業模組，而可使壓接治具25以正確之預設下壓力壓接電子元件31，不僅可防止壓損電子元件31，並可確保電子元件31之接點作有效性接觸測試座272之探針，進而提高測試品質及電子元件良率。

請參閱圖5，本發明檢錯單元之第二實施例，其與第一實施例之差異在於驗證件261以掛具2613掛置裝配於作業模組或至少一壓接治具25；於本實施例，驗證件261以掛具2613掛置裝配於作業模組之連接具22；驗證件261亦可內置電阻2614，以電阻2614之電阻值作為驗證訊號；於待裝配作業模組上所配置之驗證件261的金手指插置且電性連接識別器262之插座2622，識別器262之接收件2621可接收一為電阻值之驗證訊號，並傳輸至處理模組(圖未示出)，處理模組將驗證訊號比對作業模組資料庫的作業模組，即可檢識待裝配之作業模組是否正確。

請參閱圖6，本發明檢錯單元之第三實施例，其與第一實施例之差異在於驗證件261直接固設於作業模組或至少一壓接治具25；於本實施例，驗證件261固設於作業模組之連接具22，並內置RFID無線射頻電子元件以供發出驗證訊號；待裝配作業模組上所配置之驗證件261可作非接觸式將驗證訊號傳輸至識別器262，識別器262將接收之驗證訊號傳輸至處理模組(圖未示出)，以供檢識判斷待裝配之作業模組是否正確。

請參閱圖2~4、7，本發明測試裝置20應用於電子元件作業機，作業機包含機台40、供料裝置50、收料裝置60、輸送裝置70、本發明測試裝置20及中央控制裝置（圖未示出）；供料裝置50裝配於機台40，並設有至少一供料器51，以容納至少一待測之電子元件；收料裝置60裝配於機台40，並設有至少一收料器61，以容納至少一已測之電子元件；本發明測試裝置20配置於機台40 ，並設有至少一測試機構及至少一本發明壓接機構，至少一測試機構設有至少一測試器，以供測試電子元件；至少一本發明壓接機構包含架置具、作業模組 、壓接治具25及檢錯單元，以供壓接測試器之電子元件及檢識是否裝配錯誤之作業模組；於本實施例，測試器設有電性連接之電路板271及測試座272，測試座272具有探針，以供承置及測試電子元件，壓接機構之架置具為移動臂21，以供裝配作業模組，於裝配作業模組之前，利用檢錯單元檢識所裝配之作業模組是否為正確所需裝配之作業模組，而可確保壓接治具25以預設下壓力壓接電子元件；輸送裝置70裝配於機台40，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70設有第一輸送器71，以於供料裝置50之供料器51取出待測之電子元件，並移載至第二輸送器72，第二輸送器72輸送待測之電子元件31作X方向位移至測試座272之一方，壓接機構以移動臂21帶動壓接治具25作Y-Z方向位移於第二輸送器72取出待測電子元件，並移載至測試機構之測試座272而執行測試作業，以及將已測電子元件移載至輸送裝置70之第三輸送器73，第三輸送器73載出已測之電子元件，以供輸送裝置70之第四輸送器74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60之收料器61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。

[習知] 11、11A:浮動器 111:本體 112:氣室 113:膜片 114、114A:活動件 12:移動臂 13:壓接治具 [本發明] 20:測試裝置 21:移動臂 211:第一輸送流道 22:連接具 221:第二輸送流道 23:浮動器 231:本體 2311:氣室 2312:第三輸送流道 232:膜片 233:活動件 2331:缸桿部 24:溫控器 241:加熱件 25:壓接治具 251:吸嘴 261:驗證件 2611:晶片 2612:線路 2613:掛具 2614:電阻 262:識別器 2621:接收件 2622:插座 271:電路板 272:測試座 31:電子元件 L:壓接軸向 40:機台 50:供料裝置 51:供料器 60:收料裝置 61:收料器 70:輸送裝置 71:第一輸送器 72:第二輸送器 73:第三輸送器 74:第四輸送器

圖1：習知壓接機構之示意圖。 圖2：本發明壓接機構及其檢錯單元第一實施例示意圖。 圖3：本發明檢錯單元第一實施例之使用示意圖。 圖4：本發明壓接機構應用於測試裝置之使用示意圖。 圖5：本發明檢錯單元第二實施例之示意圖。 圖6：本發明檢錯單元第三實施例之示意圖。 圖7：本發明測試裝置應用於作業機之示意圖。

21:移動臂

211:第一輸送流道

22:連接具

221:第二輸送流道

23:浮動器

231:本體

2311:氣室

2312:第三輸送流道

232:膜片

233:活動件

2331:缸桿部

24:溫控器

241:加熱件

25:壓接治具

251:吸嘴

261:驗證件

2611:晶片

2612:線路

262:識別器

2621:接收件

2622:插座

L:壓接軸向

Claims (11)

1. 一種壓接機構，包含： 架置具； 作業模組：設有至少一連接具，該連接具裝配於該架置具； 至少一壓接治具：裝配於該作業模組，並以預設下壓力壓接電子元件； 檢錯單元：設置至少一驗證件、至少一識別器及處理模組，該驗證件裝配於該作業模組或該至少一壓接治具，並提供至少一驗證訊號，該識別器能夠取得該驗證件之該驗證訊號，並傳輸至該處理模組，該處理模組分析該驗證訊號 ，且判別待裝配之該作業模組或該至少一壓接治具是否錯誤，以確保於該架置具裝配正確之該作業模組或該至少一壓接治具。
2. 如請求項1所述之壓接機構，其該檢錯單元之該驗證件以線路裝配於該作業模組或該至少一壓接治具。
3. 如請求項1所述之壓接機構，其該檢錯單元之該驗證件以掛具裝配於該作業模組或該至少一壓接治具。
4. 如請求項1所述之壓接機構，其該檢錯單元之該驗證件直接固設於該作業模組或該至少一壓接治具。
5. 如請求項1所述之壓接機構，其該檢錯單元之該驗證件內置至少一晶片、電阻或RFID無線射頻電子元件，以提供該驗證訊號。
6. 如請求項1所述之壓接機構，其該檢錯單元之該識別器設有插座，以供電性連接該驗證件。
7. 如請求項1所述之壓接機構，其該檢錯單元之該處理模組建置作業模組資料庫或壓接治具資料庫，以供比對該作業模組或該至少一壓接治具之資料。
8. 如請求項1所述之壓接機構，其該作業模組更包含至少一浮動器，該浮動器裝配該連接具，並設有至少一活動件而能夠沿壓接軸向施予一該預設下壓力，該活動件供裝配該壓接治具。
9. 如請求項1至8中任一項所述之壓接機構，其該作業模組更包含溫控器，以供溫控電子元件。
10. 一種測試裝置，包含： 測試機構：設置至少一測試器，以供測試電子元件； 至少一如請求項1所述之壓接機構：以供壓接該測試器之電子元件，並能 夠檢識是否裝配錯誤之作業模組或至少一壓接治具。
11. 一種作業機，包含： 機台； 供料裝置：配置於該機台，並設有至少一供料器，以供容置至少一待測電 子元件； 收料裝置：配置於該機台，並設有至少一收料器，以供容置至少一已測電 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； 至少一如請求項10所述之測試裝置：配置於該機台，以供測試電子元件；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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