CN109324229B - 微型电阻检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

一种微型电阻检测装置及检测方法，该检测装置包含一基座、一机械手臂、一检测座、一驱动机构、一探针座组及多个显微影像装置。该机械手臂装设于该基座上。该检测座连接该机械手臂，并可受该机械手臂驱动产生位移。该探针座组装设于该检测座底部，并包括两相对设置的探针座及设在该两探针座上的一对探针，至少一探针座连接该驱动机构，并受该驱动机构控制而改变该两探针座之间距。该多个显微影像装置用以辨识一待测的微型电阻载板的微型电阻的相对位置及印刷偏移角度，使该机械手臂据以调整该对探针的检测位置。

Description

微型电阻检测装置及检测方法

技术领域

本发明是关于一种检测装置，特别是关于一种微型电阻检测装置及检测方法。

背景技术

随着科技进步，轻薄短小及多功能的电子产品，如智能手机、平板电脑、射频收发模块、微型硬盘驱动器、记忆卡等，其电路板皆需要使用微型电阻来实现高密度组装的目标。

微型电阻的尺寸视需求而有所不同，例如0201型微型电阻，其尺寸为0.6mm×0.3mm，属于尺寸较大的微型电阻，适合需要小型厚膜芯片电阻的应用；01005型微型电阻，其尺寸为0.4mm×0.2mm，其端电极宽度仅0.05mm，适合需要极小型厚膜芯片电阻的应用；0075微型电阻，其尺寸为0.3mm×0.15mm，较01005微型电阻又更减少44％的面积，更适合需要极小型厚膜芯片电阻的应用。

在现有技术中，通常会通过印刷技术形成多个微型电阻(如数百个以上)于一基板构成一微型电阻载板，再利用激光画线将微型电阻载板以折条、折粒形式分离成单个微型电阻。因应质量控制需求，制造商需要先对微型电阻载板上的微型电阻进行电阻值检测。然而，以已知技术针对0201型电阻的检测为例，需要经由CCD辅助质量控制人员肉眼检测电阻值。但是，该现有技术检测方法，其检测结果误差值大，且无法精准接触到电阻位置，导致检测良率及效率皆不佳；且检测设备的探针仅适用于检测单一尺寸的微型电阻，若欲检测其他尺寸的微型电阻，就必须一再通过手动调整探针位置才能进行检测，费时费力。

因此，有必要提供一种微型电阻检测装置及检测方法，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明之目的在于提供一种微型电阻检测装置，能够提升探针接触电阻的端电极的精确程度，减少微型电阻的量测误差，并可自动配合不同尺寸的微型电阻进行检测，提高检测良率与效率。

本发明的另一目的在于提供一种微型电阻检测方法，能够在自动化地进行电阻检测时，提供旋转校正，提升探针接触电阻的端电极的精确程度，减少微型电阻之量测误差，提高检测良率与效率。

为达成前述目的，本发明提供之微型电阻检测装置，包含：一基座；一机械手臂，装设于该基座上；一检测座，连接该机械手臂，并可受该机械手臂驱动产生位移；一驱动机构，装设于该检测座底部；一探针座组，装设于该检测座底部，并包括两相对设置的探针座及一对探针，其中至少一探针座连接该驱动机构，并受该驱动机构控制进行直线运动而改变该两探针座之间距；该对探针分别设在该两探针座上而彼此相对；以及多个显微影像装置，用以辨识一待测的微型电阻载板上的微型电阻的相对位置及印刷偏移角度，使该机械手臂据以调整该对探针的检测位置。

在本发明一实施例中，该多个显微影像装置包含：一第一显微影像装置，装设于该检测座，其拍摄角度与该第二马达之转轴平行；一第二显微影像装置，装设于该检测座，其拍摄角度与该第二马达之转轴共轴；及一第三显微影像装置，装设于该检测座，其拍摄角度与该第二马达之转轴成一角度。

在本发明一实施例中，该驱动机构由至少一步进马达组成；该探针座组的至少一探针座连接该驱动机构的转轴，并可通过该驱动机构的转轴旋转而沿着该转轴呈直线运动而改变该两探针座之间距。

在本发明一实施例中，该机械手臂两端分别设有一第一马达及一第二马达，该机械手臂以该第一马达之转轴为轴心相对于该基座旋转；该检测座连接该第二马达，并以该第二马达之转轴为轴心相对于该机械手臂旋转。

在本发明一实施例中，该第一显微影像装置设有一环型光源；该第二显微影像装置，其拍摄中心与该对探针之对称中心相同；该第三显微影像装置，其拍摄中心与该对探针之对称中心相同。

在本发明一实施例中，该第三显微影像装置，其拍摄角度与该第二马达之转轴成45度。

在本发明一实施例中，该微型电阻检测装置另包含一承载座，具一方形凹陷，用以承载微型电阻。

在本发明一实施例中，该承载座设有多个真空吸孔，该多个真空吸孔所围绕出之方型面积，小于该方形凹陷之面积。

本发明还提供一种微型电阻检测方法，包含下列步骤：S1：辨识一微型电阻载板上至少三点位置的微型电阻；S2：依据该至少三点位置的微型电阻的相对位置计算出全部微型电阻的相对位置及印刷偏移角度；S3：依据全部微型电阻的相对位置及印刷偏移角度调整一对探针的检测位置，使该对探针偏移来配合该印刷偏移角度；S4：依据全部微型电阻的相对位置，驱动该对探针下压选择性接触其中一微型电阻的端电极，以检测其电阻值；S5：在未能检测到电阻值的情况下，进一步辨识当前待测之微型电阻的位置，并依据辨识结果校正该对探针的检测位置；S6：持续步骤S4，直到一定数量的微型电阻检测完毕后，完成该微型电阻载板的微型电阻检测。

在本发明一实施例中，该至少三点位置的微型电阻为位在该微型电阻载板三个角落位置的微型电阻。

由上述可知，本发明之微型电阻检测装置及检测方法可辨识出微型电阻的相对位置或因印刷误差导致的旋转角度，进而调整对探针的相对水平或垂直位置，以提升微型电阻检测之自动化及准确度。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例之微型电阻检测装置的第一角度立体图。

图2是本发明一较佳实施例之微型电阻检测装置的第二角度立体图。

图3是本发明一较佳实施例之微型电阻检测装置的局部放大立体图。

图4是本发明一较佳实施例之微型电阻检测装置的局部放大立体图。

图5是本发明一较佳实施例之微型电阻检测方法的步骤流程图。

符号说明

基座 1

机械手臂 2

第一马达 21

第二马达 22

驱动机构 23

检测座 3

探针座组 4

探针座 40

探针 41

第一显微影像装置 51

第二显微影像装置 52

第三显微影像装置 53

环型光源 6

承载座 7

方形凹陷 71

真空吸孔 72

微型电阻载板 9

基板 90

微型电阻 91

步骤 S1～S6。

具体实施方式

请参照图1、图2、图3及图4所示，其显示了本发明一较佳实施例之微型电阻检测装置。该微型电阻检测装置主要包含一基座1、一机械手臂2、一检测座3、至少一驱动机构23、一探针座组4及多个显微影像装置(51、52、53)，可用于检测一微型电阻载板9上的微型电阻。如图4所示，该微型电阻载板9包含一基板90及印刷设于在基板90上的多个微型电阻91，该多个微型电阻91排列成矩阵。

如图1及图2所示，该机械手臂2装设于该基座1上，在本实施例中，该机械手臂2两端分别设有一第一马达21及一第二马达22，该机械手臂2可以该第一马达21之转轴为轴心相对于该基座1旋转，例如顺时针或逆时针旋转。

该检测座3连接该机械手臂2，并可受该机械手臂2驱动产生位移。在本实施例中，该检测座3连接该机械手臂2的第二马达22，即该机械手臂2旋转轴端之另一端，并可以该第二马达22之转轴为轴心相对于该机械手臂2旋转。通过该机械手臂2的第一马达21及第二马达22的驱动，该检测座3即可产生垂直及水平位移。

该驱动机构23装设于该检测座3底部，在本实施例中，该驱动机构23可由至少一步进马达与滑台组成，其定位的重复精度例如是在10微米以下。

该探针座组4系装设于该检测座3的底部，并包括两相对设置的探针座40及一对探针41，其中至少一探针座40连接该驱动机构23，并受该驱动机构23控制进行直线运动而改变该两探针座40之间距。该对探针41分别设在该两探针座40上而彼此相对。该对探针41之间距，较佳可设定为欲检测之微型电阻90之长度。该对探针41用以分别接触该微型电阻90的两端电极，以检测其电阻值。在一实施例中，该驱动机构23可包含两个步进马达，分别连接该两相对设置的探针座40，使得该两探针座40皆可受该驱动机构23控制进行直线运动而改变其相对距离，以因应不同尺寸的微型电阻。

该多个显微影像装置(51、52、53)包含一第一显微影像装置51、一第二显微影像装置52及一第三显微影像装置53。该多个显微影像装置(51、52、53)可透过具有例如感光耦合元件(CCD)的摄像镜头来实现。

该第一显微影像装置51装设于该检测座3，其拍摄角度与该第二马达22之转轴平行。透过该第一显微影像装置51辨识该微型电阻载板9的至少三个角落的微型电阻91，本发明实施例之微型电阻检测装置可以判断出该些印刷于基板90上的所有微型电阻91的相对位置及印刷偏移角度，进而控制该机械手臂2调整该探针座组4的方位，使该对探针41得以对准该微型电阻载板9上待测的微型电阻91的两端电极。该第一显微影像装置51另可设有一环型光源6，以加强第一显微影像装置51之辨识能力。

该第二显微影像装置52装设于该检测座3，其拍摄角度与该第二马达22之转轴共轴，可用以辅助辨识该对探针41之水平相对位置，提供该机械手臂2据以微调该对探针41的水平相对位置。该第二显微影像装置52之拍摄中心，可与该对探针41之对称中心相同，用以加强第二显微影像装置之辨识准确度。

该第三显微影像装置53装设于该检测座3，其拍摄角度与该第二马达22之转轴成一角度，可用以辅助辨识该对探针41之垂直相对位置，提供该机械手臂2据以微调该对探针41之垂直相对位置。该第三显微影像装置53之拍摄中心可与该对探针41之对称中心相同，用以加强第三显微影像装置之辨识准确。较佳地，该第三显微影像装置53之拍摄角度与该第二马达22之转轴成45度。

在本实施方式中，该微型电阻检测装置另包含一承载座7，具一方形凹陷71，用以承载该微型电阻载板9。该承载座7可设有多个真空吸孔72，该些真空吸孔72可通过在下方设置吸引装置来吸走空气，以形成吸引力来吸附住所承载之微型电阻载板9，加强微型电阻载板9之稳定度。较佳地，该多个真空吸孔72所围绕出之方型面积，小于该方形凹陷71之面积。由此，本发明实施例之微型电阻检测装置可以能够同时适用不同尺寸的微型电阻载板9之电阻值检测。该方形凹陷71之面积可选择与较大尺寸的微型电阻载板之面积相同。该多个真空吸孔72所围绕出之方型面积，可选择较小尺寸的微型电阻载板之面积相同。

进行检测时，一待测的微型电阻载板9放置于承载座7上，接着通过该多个显微影像装置(51、52、53)辨识判断出微型电阻载板9的微型电阻91的相对位置及印刷偏移角度，该机械手臂2与该驱动机构23接着依据辨识结果调整该对探针41的位置，以配合微型电阻9的偏移角度；接着，该机械手臂2便依照所判断出微型电阻载板9上微型电阻91的相对位置，驱动该对探针41逐次下压接触微型电阻91的端电极，以进行电阻值的检测。若驱动该对探针41下压后未能测得任何电阻值，则进一步控制该第三显微影像装置53对微型电阻91的相对位置进行第二次辨识，进而据以校正该对探针41的位置。由此，本发明之微型电阻检测装置将可有效地提升微型电阻检测之准确度。

请参考图5所示，本发明还提供一种微型电阻检测方法，通过上述的微型电阻检测装置实现，其包括下列步骤：

S1：辨识一微型电阻载板上至少三点位置的微型电阻；较佳地，该至少三点位置的微型电阻为位于三个角落位置的微型电阻。该辨识手段由该微型电阻检测装置的多个显微影像装置(51、52、53)执行之。

S2：依据该至少三点位置的微型电阻的相对位置计算出全部微型电阻的相对位置及印刷偏移角度。

S3：依据全部微型电阻的相对位置及印刷偏移角度调整一对探针的位置，使该对探针偏移来配合该印刷偏移角度。

S4：依据全部微型电阻的相对位置，驱动该对探针下压选择性接触其中一微型电阻的端电极，以检测其电阻值。

S5：在未能检测到电阻值的情况下，进一步辨识当前待测之微型电阻的位置，并依据辨识结果校正该对探针的检测位置。具体而言，该微型电阻检测装置控制该第三显微影像装置53对待测之微型电阻91的相对位置进行第二次影像辨识，以对该对探针的检测位置进行二次校正。

S6：持续步骤S4，直到一定数量的微型电阻检测完毕后，完成该微型电阻载板的微型电阻检测。

综上所述，本发明之微型电阻检测装置及检测方法可辨识出微型电阻的相对位置或因印刷误差导致的偏移角度，进而调整对探针的相对水平或垂直位置，以提升微型电阻检测之自动化及准确度。并且，该检测方法可在探针未能检测到电阻值时，可通过第二次影像辨识来进行探针检测位置的二次校正。再者，该微型电阻检测装置可通过该连接探针座的驱动机构自动调整探针的间距，使得探针能够配合检测不同尺寸的微型电阻，大幅增加该微型电阻检测装置的应用范围。

虽然本发明已以较佳实施例揭露，然其并非用以限制本发明，任何熟悉此项技艺之人士，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作各种更动与修饰，因此本发明之保护范围当视后附之权利要求所界定者为准。

Claims (8)

1.一种微型电阻检测装置，包含：

一基座；

一机械手臂，装设于该基座上，该机械手臂两端分别设有一第一马达及一第二马达，该机械手臂以该第一马达之转轴为轴心相对于该基座旋转；

一检测座，连接该机械手臂，并可受该机械手臂驱动产生位移，该检测座连接该第二马达，并以该第二马达之转轴为轴心相对于该机械手臂旋转；

一驱动机构，装设于该检测座底部；

一探针座组，装设于该检测座底部，并包括两相对设置的探针座及一对探针，其中至少一探针座连接该驱动机构，并受该驱动机构控制进行直线运动而改变该两探针座之间距；该对探针分别设在该两探针座上而彼此相对；以及

多个显微影像装置，用以辨识一待测的微型电阻载板上的微型电阻的相对位置及印刷偏移角度，使该机械手臂据以调整该对探针的检测位置；

所述多个显微影像装置包含：

一第一显微影像装置，装设于该检测座，其拍摄角度与该第二马达之转轴平行；

一第二显微影像装置，装设于该检测座，其拍摄角度与该第二马达之转轴共轴；及

一第三显微影像装置，装设于该检测座，其拍摄角度与该第二马达之转轴成一角度。

2.如权利要求1所述的微型电阻检测装置，其特征在于，该驱动机构由至少一步进马达组成；该探针座组的至少一探针座连接该驱动机构的转轴，并可通过该驱动机构的转轴旋转而沿着该转轴呈直线运动而改变该两探针座之间距。

3.如权利要求1所述的微型电阻检测装置，其特征在于，该第一显微影像装置设有一环型光源；该第二显微影像装置，其拍摄中心与该对探针之对称中心相同；该第三显微影像装置，其拍摄中心与该对探针之对称中心相同。

4.如权利要求1所述的微型电阻检测装置，其特征在于，该第三显微影像装置，其拍摄角度与该第二马达之转轴成45度。

5.如权利要求1所述的微型电阻检测装置，其特征在于，还包含一承载座，具一方形凹陷，用以承载微型电阻。

6.如权利要求1所述的微型电阻检测装置，其特征在于，该承载座设有多个真空吸孔，该多个真空吸孔所围绕出之方型面积，小于该方形凹陷之面积。

7.一种微型电阻检测方法，使用如权利要求1-6中任一项所述的微型电阻检测装置，该微型电阻检测方法包含下列步骤：

S1：辨识一微型电阻载板上至少三点位置的微型电阻；

S2：依据该至少三点位置的微型电阻的相对位置计算出全部微型电阻的相对位置及印刷偏移角度；

S3：依据全部微型电阻的相对位置及印刷偏移角度调整一对探针的检测位置，使该对探针偏移来配合该印刷偏移角度；

S4：依据全部微型电阻的相对位置，驱动该对探针下压选择性接触其中一微型电阻的端电极，以检测其电阻值；

S5：在未能检测到电阻值的情况下，进一步辨识当前待测之微型电阻的位置，并依据辨识结果校正该对探针的检测位置；

S6：持续步骤S4，直到一定数量的微型电阻检测完毕后，完成该微型电阻载板的微型电阻检测。

8.如权利要求7所述的微型电阻检测方法，其特征在于，该至少三点位置的微型电阻为位于该微型电阻载板三个角落位置的微型电阻。

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