TWI559004B

TWI559004B - Electronic components operating equipment and its application of the test classification equipment

Info

Publication number: TWI559004B
Application number: TW104127363A
Authority: TW
Inventors: zi-wei Li
Original assignee: Hon Tech Inc
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2016-11-21
Also published as: TW201708826A

Description

電子元件作業裝置及其應用之測試分類設備

本發明係提供一種利用水平位移之移動件帶動控溫箱之門板啟閉，以避免於作業室上方配置高聳之啟閉用元件，進而便利其他裝置之移料器於承置器之上方順暢位移，並可利於作業室空間配置之電子元件作業裝置。

在現今，電子元件於實際使用時，可能處於低溫環境或高溫環境，業者為確保電子元件之使用品質，於電子元件製作完成後，必須以測試設備對電子元件進行冷測作業或熱測作業，以淘汰出不良品；請參閱第1、2圖，該電子元件測試設備之機台11上係設有具電路板121及測試座122之測試裝置12，用以測試電子元件，一輸送裝置之移料機構13係設有作第一、二、三方向(如X、Y、Z方向)位移之移料器131，以將待測之電子元件移入測試座122，另於測試座122之上方設有下壓裝置14，該下壓裝置14係以作動桿141帶動一壓抵電子元件之下壓治具142作Z方向位移，該下壓治具142上係設有一為致冷晶片之溫控件1421，以使電子元件處於預設溫度模擬測試環境，另於下壓治具142之外部設有一溫度保持機構，該溫度保持機構係設有具第一箱體1431及第二箱體1432之控溫箱，第一箱體1431係套置於下壓治具142之外部，第二箱體1432則套置於第一箱體1431之外部，並與第一箱體1431間設有連結桿144，使得第一箱體1431及第二箱體1432作Z方向相對位移，又該第二箱體1432底部之開口處設有可樞轉擺動啟閉之二門板145，另於測試座122之頂面直立配置有二高度較高且可開啟門板145之控制件146；於使用時，該移料機構13之移料器131作Y-Z方向位移將待測之電子元件移入測試座122，該下壓裝置14之作動桿141係帶動下壓治具142及控溫箱作Z方向向下位移，並令控溫箱之第二箱體1432的門板145 接觸到測試座122兩側之控制件146，控制件146即頂推門板145作樞轉擺動開啟，並頂抵於第二箱體1432之周側而限制位移，接著作動桿141繼續帶動下壓治具142及第一箱體1431作Z方向向下位移，該第一箱體1431即可沿連結桿144位移，以令下壓治具142下壓測試座122上之電子元件，使電子元件之接點確實接觸測試座122之探針而進行測試作業；惟，該溫度保持機構必須於測試座122之兩側方配置有高聳直立之控制件146，方可利用二控制件146頂推第二箱體1432上之二門板145樞轉開啟，並頂抵第二箱體1432限位，但二高聳直立之控制件146凸出於測試座122之周側，易影響其他裝置(圖未示出)於測試座122上方作X-Y方向位移，導致其他裝置之作動路徑必須閃避二高聳直立之控制件146，以致不利其他裝置之作動時序規劃及測試設備之整體空間配置。

本發明之目的一，係提供一種電子元件作業裝置，包含作業室、至少一承置器、壓取機構、溫度保持機構及啟閉機構，該作業室係於頂板上設有至少一通口，該承置器係位於通口之下方，以承置電子元件，該壓取機構係設有作至少一方向位移之壓取器，以壓取電子元件，該溫度保持機構係於壓取器之外部設有具至少一門板之控溫箱，以使壓取器保持預設作業溫度，該啟閉機構係於作業室之通口處配置有至少一由驅動源驅動位移之移動件，該移動件與門板間係設有相互配合之卡接部件及接合部件，於門板之接合部件卡合移動件之卡接部件時，該移動件即帶動門板作水平位移而同步開啟，以供控溫箱內之壓取器下壓承置器上之電子元件；藉此，該啟閉機構利用水平位移之移動件帶動控溫箱之門板同步平移作動啟閉，以避免於作業室上方配置高聳之啟閉用元件，進而便利其他裝置之移料器於作業室上方順暢位移，並利於作業室之空間配置，達到提升作業效能之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種應用電子元件作業裝置之測試分類設備，其包含機台、供料裝置、收料裝置、作業裝置、輸送裝置及中央控制裝置，該供料裝置係配置於機台上，並設有至少一容納待測電子元件之供料承置器，該收料裝置係配置於機台上，並設有至少一容納已測電子元件之收料承置器，該作業裝置係配置於機台上，以承置待測之電子元件，並對待測之電子元件執行預設作業，該輸送裝置係配置於機台上，並設有至少一移載電子元件之移料器，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，達到提升作業效能之實用效益。

〔習知〕

11‧‧‧機台

12‧‧‧測試裝置

121‧‧‧電路板

122‧‧‧測試座

13‧‧‧移料機構

131‧‧‧移料器

14‧‧‧下壓裝置

141‧‧‧作動桿

142‧‧‧下壓治具

1421‧‧‧溫控件

1431‧‧‧第一箱體

1432‧‧‧第二箱體

144‧‧‧連結桿

145‧‧‧門板

146‧‧‧控制件

〔本發明〕

20‧‧‧作業裝置

21‧‧‧作業室

211‧‧‧頂板

212‧‧‧通口

22‧‧‧承置器

221‧‧‧承置部件

23‧‧‧壓取機構

231‧‧‧壓取器

232‧‧‧驅動結構

233‧‧‧作動件

2331‧‧‧固定板

2332‧‧‧穿孔

234‧‧‧溫控器

24‧‧‧溫度保持機構

241‧‧‧控溫箱

2411‧‧‧側板

242‧‧‧第一滑軌

243‧‧‧第一滑座

244‧‧‧門板

2441‧‧‧接合部件

245‧‧‧第二滑軌

246‧‧‧第二滑座

247‧‧‧連結件

2471‧‧‧限位件

248‧‧‧第一彈性件

249‧‧‧第二彈性件

25‧‧‧啟閉機構

251‧‧‧壓缸

252‧‧‧傳動件

253‧‧‧移動件

2531‧‧‧卡接部件

254‧‧‧第三滑軌

255‧‧‧第三滑座

2561‧‧‧發射元件

2562‧‧‧接收元件

261‧‧‧第一輸送管

262‧‧‧第二輸送管

31‧‧‧移料機構

311‧‧‧移料器

41‧‧‧電子元件

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‧‧‧第一供料載台

83‧‧‧第二供料載台

84‧‧‧第二移料器

85‧‧‧第三移料器

86‧‧‧第一收料載台

87‧‧‧第二收料載台

88‧‧‧第四移料器

第1圖：習知電子元件測試設備之測試裝置及下壓裝置的配置示意圖。

第2圖：習知電子元件測試設備之測試裝置及下壓裝置的使用示意圖。

第3圖：本發明電子元件作業裝置之前視圖。

第4圖：本發明電子元件作業裝置之側視圖。

第5圖：本發明電子元件作業裝置之使用示意圖(一)。

第6圖：本發明電子元件作業裝置之使用示意圖(二)。

第7圖：本發明電子元件作業裝置之使用示意圖(三)。

第8圖：本發明電子元件作業裝置之使用示意圖(四)。

第9圖：本發明電子元件作業裝置之使用示意圖(五)。

第10圖：本發明電子元件作業裝置之使用示意圖(六)。

第11圖：本發明電子元件作業裝置之使用示意圖(七)。

第12圖：本發明電子元件作業裝置之使用示意圖(八)。

第13圖：本發明電子元件作業裝置之使用示意圖(九)。

第14圖：本發明作業裝置應用於測試分類設備之示意圖。

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：請參閱第3、4圖，本發明電子元件作業裝置20包含作業室21、至少一承置器22、壓取機構23、溫度保持機構24及啟閉機構25；該作業室21係設有至少一作業空間，更進一步，該作業室21可為一獨立室體，亦或裝配於機台之下方，並以機台作為頂板，於本實施例中，該作業室21係以機台作為頂板211，並於頂板211上開設有通口212；該至少一承置器22係設有至少一承置電子元件之承置部件221，更進一步，該承置器22可為載台、料盤或測試座等，該承置部件可為承槽或承置治具等，於本實施例中，該承置器22係配置於作業室21內，並位於通口212下方，該承置器22係為一測試座，且設有具複數個探針之承置部件221，用以承置待作業之電子元件執行測試作業；該壓取機構23係設有作至少一方向位移之壓取器231，用以壓抵電子元件，亦或壓抵及取放電子元件或移載取放電子元件，更進一步，壓取器231可配置於承置器22之上方，並作第三方向(如Z方向)位移，壓取器231亦可作第一、二、三方向(如X、Y、Z方向)位移，而於承置器22與相關裝置之間移載電子元件，該壓取器231可為一下壓器，用以壓抵電子元件，壓取器231亦可為具吸嘴之下壓器，用以壓抵及取放電子元件，於本實施例中，該壓取機構23係配置於作業室21之上方，並對應於承置器22，該壓取機構23係設有驅動結構232，以驅動至少一作動件233作Z方向位移，該作動件233裝配有下壓電子元件之壓取器231，該壓取器231之上方則設有至少一溫控器234，以使壓取器231保持預設測試作業溫度，該溫控器234可為致冷晶片、加熱件或具流體之本體，於本實施例中，該溫控器234係為致冷晶片，以使壓取器231保持低溫預設測試作業溫度；該溫度保持機構24係裝配於壓取機構23上，並於壓取器231之外部設有具至少一門板之控溫箱241，更進一步，該控溫箱241內面與作動件233之間係設有相互配合且呈Z方向配置之第一滑軌242及第一滑座243，於本實施例中，係於控溫箱241內部之兩側面設有呈Z方向配置之第一滑軌242，於作動件233之兩側面設有呈Z方向配置之第一滑座243，以滑置於第一滑軌242，使控溫箱241與作動件233可作Z方向相對位移，另於控溫箱241之底面水平配置有至少一門板244，於本實施例中，係於控溫箱241之底面水平配置設有二門板244，並於控溫箱241之二側板2411與二門板244間設有相互配合且呈X方向配置之第二滑軌245及第二滑座246，於本實施例中，係於控溫箱241之側板2411設有呈X方向配置之第二滑座246，於門板244上設有呈X方向配置之第二滑軌245，使門板244利用第二滑軌245沿控溫箱241之第二滑座246滑移，又該控溫箱241與壓取機構23之作動件233間係設有至少一連結件247及至少一第一彈性件24 8，於本實施例中，係於壓取機構23之作動件233側面設有具穿孔2332之固定板2331，於控溫箱241之底板上固設有連結件247，該連結件247上套置有為彈簧之第一彈性件248，並以一端穿置於作動件233之穿孔2332，且於端部固設有可頂抵固定板2331之限位件2471，使控溫箱241裝配於壓取器231之外部，並利用第一彈性件248之彈性頂推而可迅速作Z方向向下位移復位，另於該溫度保持機構24之控溫箱241底板與門板244間設有至少一為彈簧之第二彈性件249，以輔助門板244向內位移閉合；該啟閉機構25係於作業室21上配置有至少一驅動源，以驅動至少一移動件位移，該移動件係帶動門板244同步位移啟閉，於本實施例中，係於作業室21之頂板211上設有二驅動源，二驅動源分別設有呈第一方向配置之壓缸251，二壓缸251各別連結驅動一傳動件252作第一方向位移，二傳動件252分別連結二呈水平配置之移動件253，二移動件253與二門板244之間係設有相互配合之卡接部件及接合部件，於本實施例中，係於門板244開設有為槽孔之接合部件2441，於移動件253上相對應接合部件2441之位置設有為插銷之卡接部件2531，使得壓缸251經由傳動件252而帶動移動件253作第一方向之平移作動，移動件253利用卡接部件2531及接合部件2441之相互配合而帶動門板244作第一方向位移啟閉，另於啟閉機構25之傳動件252與頂板211間設有相互配合之第三滑座與第三滑軌，以輔助移動件253平穩位移，於本實施例中，係於頂板211上設有呈第一方向配置之第三滑軌254，於傳動件252上設有呈第一方向配置之第三滑座255，以滑置於第三滑軌254，又該啟閉機構25係設有至少一感知器，以感知控溫箱241位於預設作業位置，於本實施例中，係於作業室21之頂板211上設有一發射光線之發射元件2561及一接收光線之接收元件2562，用以感知控溫箱241之門板244置放於移動件253上的預設作業位置，並將感知資料傳輸至中央控制裝置(圖未示出)，使中央控制裝置控制啟閉機構25之驅動源作動，以便利啟閉門板244；該作業裝置20更包含於控溫箱241上設有至少一輸送乾燥空氣之第一輸送管261，以輸送預設溫度之乾燥空氣，於本實施例中，第一輸送管261可輸送低溫之乾燥空氣至控溫箱241的內部，以減少控溫箱241內之空氣含水量，進而防止壓取器231及電子元件結露，另該作業裝置20係設有至少一輸送乾燥空氣至作業室21內部之第二輸送管262，以防止作業室21內部之承置器22及電子元件結露。

請參閱第5、6圖，欲執行電子元件41之冷測作業時，該壓取機構23係以一為致冷晶片之控溫器234使壓取器231降溫至預設測試溫度，以便壓取器231下壓電子元件時，可使電子元件41處於模擬低溫測試環境，為防止低溫之壓取器231在尚未執行下壓動作之前發生結露，作業裝置20係利用第一輸送管261對控溫箱241內輸送低溫之乾燥空氣，以減少控溫箱241內之空氣含水量，進而防止壓取器231於未下壓電子元件之前結露，又該控溫箱241係罩置於壓取器231之外部，並以二門板244關閉控溫箱241，亦可避免低溫之壓取器231與控溫箱241外部含水量高之空氣接觸，以防止壓取器231在尚未執行下壓動作之前發生結露，進而提升測試品質，一輸送裝置(圖未示出)之移料機構31係以移料器311作Y方向位移將待測之電子元件41移載至作業裝置20之啟閉機構25的移動件253上方，由於移動件253水平配置於作業室21上，並不會高聳直立凸伸於作業室21之上方而影響移料器311之位移作動，使得移料器311可順暢位移至承置器22之上方，並可便於作業室21之空間配置，又由於啟閉機構25之二移動件253關閉作業室21之通口212，中央控制裝置可依移料器311之作動時序而自動控制該啟閉機構25之壓缸251作動，以帶動二移動件253開啟作業室21之通口212，亦或於啟閉機構25之感知器感測到移料器311或電子元件41時，將感測資料傳輸至中央控制裝置，而由中央控制裝置控制該啟閉機構25之壓缸251作動，以帶動二移動件253開啟作業室21之通口212，於本實施例中，中央控制裝置依移料器311之作動時序而控制啟閉機構25之壓缸251作動，該壓缸251之活塞桿係驅動傳動件252作X方向位移，利用傳動件252帶動移動件253作X方向向外位移，二移動件253即開啟作業室21之通口212，進而該移料機構31之移料器311即可作Z方向向下位移通過該通口212，而將待測之電子元件41移入承置器22 之承置部件221，並使待測電子元件41之接點電性接觸承置器22之探針；於承置器22承置待測之電子元件41後，中央控制裝置係控制啟閉機構25之壓缸251作動，該壓缸251之活塞桿係驅動該傳動件252作X方向反向位移，利用傳動件252帶動移動件253作X方向向內位移，使二移動件253暫時關閉作業室21之通口212。

請參閱第7、8圖，由於壓取機構23係位於承置器22及作業室21之通口212的上方，壓取機構23係以驅動結構232驅動該作動件233作Z方向向下位移，令作動件233帶動壓取器231及溫度保持機構24同步作Z方向向下位移，使溫度保持機構24之二門板244置放於啟閉機構25之二移動件253上，並令二門板244的接合部件2441分別套合於二移動件253之卡接部件2531；於啟閉機構25之發射元件2561與接收元件2562間的光線被遮斷時，該接收元件2562即將感測資料傳輸至中央控制裝置，該中央控制裝置控制啟閉機構25之壓缸251作動，該壓缸251之活塞桿驅動該傳動件252作X方向向外位移，利用傳動件252帶動移動件253作X方向向外位移，以開啟作業室21之通口212，由於二移動件253之卡接部件2531係卡掣二門板244的接合部件2441，而可利用二移動件253作X方向向外位移之同時，即帶動二門板244同步作X方向向外位移平移作動，二門板244係以第二滑軌245沿控溫箱241之第二滑座246滑移，並拉伸第二彈性件249，進而開啟控溫箱241。

請參閱第3、9圖，於開啟控溫箱241之二門板244後，該壓取機構23之驅動結構232經由作動件233繼續帶動壓取器231作Z方向向下位移，由於溫度保持機構24之控溫箱241的二門板244係置放於二移動件253上，使得控溫箱241限位不作Z方向向下位移，該壓取機構23之作動件233並利用第一滑座243沿控溫箱241之第一滑軌242作Z方向向下位移，並以固定板2331的穿孔2332沿控溫箱241之連結件247滑移，且壓縮第一彈性件248，又由於控溫箱241之二門板244及啟閉機構25之二移動件253均已開啟，使得作動件233可帶動壓取器231通過作業室21之通口212，而下壓於承置器22上之待測電子元件41，令待測電子元件 41之接點與承置器22之探針確實接觸而執行冷測作業，當控溫箱241罩置於作業室21上時，不僅可防止作業室21內之乾燥空氣外洩，並利用第一輸送管261及第二輸送管262分別於控溫箱241及作業室21之內部輸送乾燥空氣，使得待測電子元件41於承置器22上進行冷測作業時，進而有效防止壓取器231、電子元件41及承置器22結露。

請參閱第3、10、11圖，於完成冷測作業後，該壓取機構23之驅動結構232經由作動件233先帶動壓取器231作Z方向向上位移，該作動件233即利用第一滑座243沿控溫箱241之第一滑軌242作Z方向向上位移，並以固定板2331的穿孔2332沿控溫箱241之連結件247向上滑移，使壓取器231脫離承置器22上之已測電子元件41，而位於控溫箱241內；接著該啟閉機構25之壓缸251的活塞桿係驅動該傳動件252作X方向向內位移，利用傳動件252帶動移動件253作X方向向內位移，以關閉作業室21之通口212，由於二移動件253之卡接部件2531係卡掣二門板244的接合部件2441，而可利用二移動件253作X方向向內位移之同時，即帶動二門板244同步作X方向向內位移平移作動，二門板244係以第二滑軌245沿控溫箱241之第二滑座246滑移，並使第二彈性件249收縮，進而關閉控溫箱241。

請參閱第12、13圖，當控溫箱241之二門板244關閉後，該壓取機構23之驅動結構232經由作動件233帶動壓取器231作Z方向向上位移，由於作動件233之固定板2331係頂抵於控溫箱241之限位件2471，而可帶動控溫箱241同步作Z方向向上位移，控溫箱241則利用第一彈性件248之復位彈力頂推而向下位移，以保持罩置於壓取器231之外部，進而壓取機構23之驅動結構232帶動壓取器231及溫度保持機構24同步作Z方向向上位移復位；該中央控制裝置依移料器311之作動時序而控制啟閉機構25之壓缸251作動，該壓缸251之活塞桿係驅動傳動件252作X方向位移，利用傳動件252帶動移動件253作X方向向外位移，二移動件253即開啟作業室21之通口212，進而該移料機構31之移料器311即可作Z方向向下位移通過該通口212，以於承置器22上取出已測之電子元件41。

請參閱第3、4、14圖，係本發明作業裝置20應用於測試分類設備，該測試分類設備包含作業裝置20、機台50、供料裝置60、收料裝置70、輸送裝置80及中央控制裝置，該供料裝置60係裝配於機台50，並設有至少一供料承置器61，用以容納至少一待測之電子元件；該收料裝置70係裝配於機台50，並設有至少一收料承置器71，用以容納至少一已測之電子元件，該作業裝置20係裝配於機台50上，並設有作業室21、至少一承置器22、壓取機構23、溫度保持機構24及啟閉機構25，於本實施例中，該承置器22係為具探針之測試座，用以測試電子元件，該壓取機構23係以壓取器231下壓電子元件，該溫度保持機構24係以控溫箱241使壓取器231保持預設測試溫度，該啟閉機構25係以水平位移之移動件253帶動控溫箱241之門板244啟閉；該輸送裝置80之第一移料器81係於供料裝置60取出待測之電子元件，並分別輸送至第一供料載台82及第二供料載台83，第一供料載台82及第二供料載台83將待測之電子元件載送至作業裝置20處，該輸送裝置80之第二移料器84及第三移料器85分別將第一供料載台82及第二供料載台83上待測之電子元件移載至作業裝置20而執行測試作業，以及將作業裝置20處之已測電子元件移載至第一收料載台86及第二收料載台87，第一收料載台86及第二收料載台87則載出已測之電子元件，該輸送裝置80之第四移料器88係於第一收料載台86及第二收料載台87上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。