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CN1336554A - 接触臂及采用该接触臂的电子零件试验装置 - Google Patents

接触臂及采用该接触臂的电子零件试验装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供使被试验IC与接触部接触的接触臂,该接触臂备有保持头、浮动机构和流体压缸。上述保持头用于保持被试验电子零件。上述浮动机构,设在可接近或远离上述接触部的驱动机构与上述保持头之间,将保持头可摆动地支承在上述驱动机构上。上述流体压缸,设在上述驱动机构与上述保持头之间,调节从驱动机构对保持头的相对推压力。对一个保持头设有多个隔膜压缸。

Description

接触臂及采用该接触臂的电子零件试验装置
本发明涉及试验半导体集成电路元件等各种电子零件(以下称为IC)的电子零件试验装置。特别涉及保持被试验电子零件、使其与接触部接触的接触臂。
在被称为处理机(handler)的电子零件试验装置中，把收容在托盘上的多个被试验IC运送到处理机内，使各被试验IC与试验头电气接触，在电子零件试验装置本体(以下称为试验机)上进行试验。试验结束后，将各被试验IC从试验头排出，换装到与试验结果相应的托盘上，进行合格品和不合格品的分类。
现有的电子零件试验装置中采用的接触臂，有图5A和图5B所示的2种形式。
图5A所示的接触臂105d，备有装在Z轴驱动机构105c上的保持头D1，在该保持头D1内埋设着加热器D4，该加热器D4用于保持对被试验IC施加的高温热应力。通过控制设在Z轴驱动机构105c上的马达(图未示)，管理试验IC对接触部201的推压力。
图5B所示的接触臂105d，在Z轴驱动机构105c与保持头D1之间，设有弹簧D6，由该弹簧D6吸收保持头D1与接触部201的相对倾斜。
但是，上述2种形式的接触臂分别具有以下问题。
即，图5A所示的接触臂105d中，由于没有图5B所示的由弹簧D6构成的浮动机构，所以，必须在Z轴驱动机构105c与保持头D1之间设置垫片等，以调节保持头D1与接触部201的相对倾斜。但是，采用垫片等的机械调节法，不能充分吸收保持头D1与接触部201间的相对倾斜。
该形式的接触臂105d，虽然通过马达控制能管理推压力，但是，需要压力管理的被试验IC越倾斜，则压力管理的误差就越大，如不能恰当地进行倾斜调节，就不能进行正确的试验。而且，由于是用一个马达的控制进行压力管理，所以，不能适用于用一个保持头推压多个被试验IC的情形。
图5B所示的接触臂105d中，虽然借助由弹簧D6构成的浮动机构，修正保持头D1与接触部201的相对倾斜，但是由于夹设着弹簧D6，在保持头D1内没有埋设加热器D4的空间，虽然可以把加热器D4设在Z轴驱动机构105c侧，但热被弹簧D6阻隔。因此，该形式的接触臂，只适用于维护性差和成本高的箱形处理机。另外，弹簧D6虽然能修正倾斜，但是最终的推压力成为弹簧D6的力，不能进行压力管理。
本发明的目的是提供一种接触臂和电子零件试验装置，根据本发明，可将行程管理和压力管理分开进行，倾斜调节容易，而且能灵活地对应承口配列和同测个数的变更。
为了实现上述目的，本发明的电子零件试验装置用接触臂，使被试验电子零件与接触部接触，其特征在于，备有保持头、浮动机构和流体压缸；
上述保持头用于保持被试验电子零件；
上述浮动机构，设在可接近或远离上述接触部的驱动机构与上述保持头之间，将保持头可摆动地支承在上述驱动机构上；
上述流体压缸，设在上述驱动机构与上述保持头之间，调节从驱动机构对保持头的相对推压力。
上述发明中，对上述的一个保持头，最好设置多个流体压缸。
另外，上述发明中，上述浮动机构，最好备有支承上述保持头的杆、和形成在上述驱动机构侧并供上述杆贯通的贯通孔；在上述一个杆上，设有上述一个流体压缸。
另外，上述发明中，上述保持头的至少被试验电子零件保持部，最好是可装卸的。
另外，上述杆最好可相对于上述驱动机构装卸。
本发明的交换组件，构成上述被试验电子零件保持部，其特征在于，做成为与上述接触部的配列和/或数目相应的、保持被试验电子零件的形状。
另外，本发明的交换组件，构成上述杆及保持头，其特征在于，做成为与上述接触部的配列和/或数目相应的形状。
本发明的电子零件试验装置，其特征在于，备有上述接触臂或上述交换组件。
本发明中，借助浮动机构，保持头可相对于驱动机构摆动，并且，借助流体压缸，可调节驱动机构对保持头的相对推压力。因此，只要调节流体压缸对保持头的推压力，就可以进行压力管理。
另外，对一个保持头设有多个流体压缸，通过调节各流体压缸的推压力，就可以修正接触部与保持头的相对倾斜。
另外，如果将流体压缸的推压力设定为一定值，就可以进行驱动机构的行程的管理。
另外，如果保持部的至少被试验电子零件保持部是可装卸的，则只要更换与接触部的配列和/或数目相应地形成的被试验电子零件保持部，就可以对应于这些接触部的配列和数目。
另外，如果杆相对于驱动机构可装卸，则通过更换杆和保持头，就可以与接触部的配列和数目对应。
图1是表示本发明电子零件试验装置实施例的平面图。
图2是图1的II-II线断面图。
图3A和图3B是表示本发明接触臂实施例的断面图和平面示意图。
图4A～图4F是表示本发明的交换组件实施例的平面示意图。
图5A和图5B是表示现有的接触臂的断面图。
下面参照附图说明本发明实施例。
如图1和图2所示，本实施例的电子零件试验装置1，备有处理机10、试验头20和试验机30。试验头20与试验机30通过电缆40连接着。用XY运送装置104、105，把放在处理机10的供给托盘102上的试验前的被试验IC，推压在试验头20的接触部201上，通过该试验头20和电缆40，执行被试验IC的试验。试验结束后，按照试验结果，把被试验IC放在分类托盘103内。
在处理机10上，设有基板109，在该基板109上，设有被试验IC的XY运送装置104、105。另外，在基板109上形成开口部110，如图2所示，配置在处理机10背面侧的试验头20的接触部201，通过开口部110被试验IC压接着。
在处理机10的基板109上，设有2组XY运送装置104、105。其中的XY运送装置104中，借助沿X轴方向和Y轴方向设置的轨104a、104b，安装在安装基础104c上的IC吸附装置104d，能在从分类托盘103到供给托盘102、空托盘101、加热板106和两个缓冲部108、108的区域内移动。另外，该IC吸附装置104d的衬垫，借助图未示的Z轴促动器，也能在Z轴方向即上下方向移动。用设在安装基础104c上的两个IC吸附装置104d，可一次吸附、运送及释放两个被试验IC。
XY运送装置105，借助沿X轴方向和Y轴方向设置的轨105a、105b，安装在安装基础105c上的IC吸附装置105d，能在两个缓冲部108、108与试验头20间的区域内移动。另外，该IC吸附装置105d的衬垫，借助图未示的Z轴促动器，也能在Z轴方向(即上下方向)移动。用设在安装基础105c上的两个IC吸附装置105d，可一次吸附、运送、推压及释放两个被试验IC。
该XY运送装置105，将被试验IC推压在接触部201上，所以，下面把IC吸附装置105d也称为接触臂105d。另外，安装基础105c，包括在Z轴方向上下移动的Z轴促动器，这样，安装基础105c整体可接近或远离接触部201地移动。它相当于本发明的驱动机构。
两个缓冲部108、108，借助轨108a和图未示的促动器，在两个XY运送装置104、105的动作区域间往复移动。图1中，上侧的缓冲部108，把从加热板106运送来的被试验IC，移动到试验头20。下侧的缓冲部108，把在试验头20结束了试验的被试验IC排出。由于该两个缓冲部108、108的存在，两个XY运送装置104、105可相互不干扰地同时动作。
在XY运送装置104的动作区域，配置着供给托盘102、4个分类托盘103和空托盘101。在接近缓冲部108的位置，设有加热板106。上述供给托盘102收容着将要进行试验的被试验IC。上述4个分类托盘103分类地收容着与试验结果相应的试验后IC。
加热板106例如是金属板，形成有多个供被试验IC落入的凹部1061，来自供给托盘102的试验前IC，由XY运送装置104移送到该凹部1061。在加热板106的下面设有发热体(图未示)，该发热体对被试验IC施加预定的热应力。被试验IC受到通过加热板106传来的发热体107的热，被加热到预定的温度。然后，通过一方缓冲部108，压接在试验头20的接触部201上。
本实施例的接触臂105d，如图3A和图3B所示地构成。
即，设在安装基础105c下端的基础块C1上，形成8个贯通孔C2，杆D2留有很小间隙地插入该各贯通孔C2内。杆D2的上端直径大于贯通孔C2，所以，杆D2支承在基础块C1上，但是，由于杆D2与贯通孔C2间形成上述的间隙，所以，杆D2可相对于基础块C1摆动，它构成了本发明的浮动机构。
如图3B所示，一个保持头D1由4个杆D2支承着，本例中，在一个安装基础C1上，设有两个保持头D1。
在该保持头D1内，埋设着加热器D4，以保持被吸附着的被试验IC的温度。另外，也埋设着温度传感器D5，通过检测保持头D1的温度，就可以间接地检测到被试验IC的温度，根据该温度，控制加热器D4的ON/OFF。
本实施例中，在基础块C1上，设有对各杆D2的上端付与推压力的隔膜压缸D3(相当于本发明的流体压缸)。图中的例中，在8个杆D2上分别设有隔膜压缸D3，各隔膜压缸D3分别由设在其上的精密调节器D6控制。即，本例中，通过控制各隔膜压缸D3，可调节对各杆D2的推压力。另外，图3A中，只表示了一个精密调节器D6，但实际上设有与隔膜压缸D3的数目相应的精密调节器D6。
本例的接触臂105d中，如图3B所示，用两个保持头D1、D1保持着两个被试验IC，同时地将该两个被试验IC推压在接触部201上，进行试验。即，是两个同时测定的接触臂。
但是，本发明的接触臂105d，并不限定为两个同时测定，可根据接触部201的IC承口202的配置，适当变更。即，保持头D1和杆D2(图3A的“同测对应部”)是可脱开的，通过更换该保持头D1和杆D2，可以对应于图4A至图4F所示那样的、接触部201的IC承口202的配列。
图4A～图4F中，图4A是与图3A及图3B相同的例子，是两个同时测定的配列。两个IC承口202的间隔比图3A及图3B所示例狭窄。图4B是仅测定一个被试验IC的例子，一个保持头D1由8个杆D2支承着。图4C和图4D都是4个同时测定的配列，4个保持头D1分别由两个杆D2支承着。图4C的例中，由纵方向相邻的杆D2支承一个保持头D1。图4D的例中，由横方向相邻的杆D2支承一个保持头D1。图4E和图4F都是8个同时测定的配列，4个保持头分别保持两个被试验IC。
图4E和图4F所示例中，杆D2的纵方向间隔不同，图4E所示杆D2，与图4A所示D2是相同的配列。图4F所示杆D2与图4B至图4D所示杆D2是相同配列。因此，图4A和图4E所示例、以及图4B、图4C、图4D及图4F所示例，只要变更保持头D以下的部分即可。
保持头D1的下端部分(图3A的“品种对应部”)可装卸，根据要保持的被试验IC数目及配置，更换专用零件。
下面说明动作。
放在处理机10的供给托盘102上的试验前的被试验IC，被X-Y运送装置104吸附保持着地移送到加热板106的凹部106a。在这里放置预定时间后，被试验IC升温到预定温度，所以，从供给托盘102将升温前的被试验IC移送到加热板106的X-Y运送装置104，在放下了被试验IC后，再吸附被放置在加热板106上的、已升温到预定温度的被试验IC，将其移送到缓冲部108。
接受了试验IC的缓冲部108，移动到轨108a的右端，同时被X-Y运送装置105吸附保持，如图3A和图3B所示，通过基板109的开口部110，压接在试验头20的IC承口202上。
从各精密调节器D6向各隔膜压缸D3供给最大空气压的空气，使安装基础105c下降，检测IC承口202的端子或承口导引部的上面。该IC承口202的端子或承口导引部上面的检测，可以用使安装基础105c上下动的伺服马达的转矩限制器，也可以采用非接触传感器。
检测出IC承口202的端子或承口导引部上面后，开始被试验IC的试验动作，或者，在作为接触动作模式的行程管理方式时和压力管理方式时，进行如下的操作。
采用行程管理方式时，相对于直到IC承口202的端子或承口导引部上面的行程，付与预先设定的端子变位量，推压接触部201。这时，最大压的空气供给到各隔膜压缸D3。
采用压力管理方式时，相对于直到IC承口202的端子或承口导引部上面的行程，仅使安装基础105c下降，与IC承口202的端子反力相应地，把预先设定的空气压，从各精密调节器D6供给各隔膜压缸D3。这时设定的空气压，是与IC承口的配列数目、吸附在保持头D1上的被试验IC的配列数目相应的值。
另外，在上述的接触动作中，如果发生了以下的接触错误时，如下述地处置。
在行程管理方式中，在接触错误产生之前，将接触行程量一点一点地增加。这时，如果总的接触行程量超过上限值，在该时刻发出异常警报。
在压力管理方式中，在接触错误产生之前，将供给隔膜压缸的空气压一点一点地增加，这时，如果空气压超过了上限值，在该时刻发出异常警报。
这样，本实施例的接触臂105d中，借助由基础块C1和杆D2构成的浮动机构，保持头D1可相对于安装基础105c摆动，另外，借助隔膜压缸D3，可调节从安装基础105c对保持头D1的相对推压力。所以，只要调节精密调节器D6和隔膜压缸D3对杆D2的推压力，就可以进行压力管理。
另外，由于对一个保持头D1设置了多个隔膜压缸D3，所以，通过调节各隔膜压缸D3的推压力，就可以修正接触部201与保持头D1的相对倾斜。
另外，只要把隔膜压缸D3的推压力设定为一定值，就可以进行行程管理。
另外，如果将保持头D1做成为可装卸的构造，通过更换品种对应部或同测对应部，就可以与图4A～图4F所示那样的接触部201的配列及数目对应。
上面说明的实施例，仅仅是为了容易理解本发明，并不构成对本发明的限定。因此，上述实施例中揭示的各要素，也包含本发明技术范围内的全部的设计变更或类似物。

Claims (16)

1.电子零件试验装置用接触臂，使被试验电子零件与接触部接触，其特征在于，备有保持头、浮动机构和流体压缸；
上述保持头用于保持被试验电子零件；
上述浮动机构，设在可接近或远离上述接触部的驱动机构与上述保持头之间，将保持头可摆动地支承在上述驱动机构上；
上述流体压缸，设在上述驱动机构与上述保持头之间，调节从驱动机构对保持头的相对推压力。
2.如权利要求1所述的电子零件试验装置用接触臂，其特征在于，对上述的一个保持头，设有多个上述流体压缸。
3.如权利要求1所述的电子零件试验装置用接触臂，其特征在于，上述浮动机构，备有支承上述保持头的杆、和形成上述驱动机构侧并供上述杆贯通的贯通孔；在上述一个杆上，设有上述一个流体压缸。
4.如权利要求2所述的电子零件试验装置用接触臂，其特征在于，上述浮动机构，备有支承上述保持头的杆、和形成上述驱动机构侧并供上述杆贯通的贯通孔；在上述一个杆上，设有上述一个流体压缸。
5.如权利要求1所述的电子零件试验装置用接触臂，其特征在于，上述保持头的至少被试验电子零件保持部，是可装卸的。
6.如权利要求2所述的电子零件试验装置用接触臂，其特征在于，上述保持头的至少被试验电子零件保持部，是可装卸的。
7.如权利要求3所述的电子零件试验装置用接触臂，其特征在于，上述杆可相对于上述驱动机构装卸。
8.如权利要求4所述的电子零件试验装置用接触臂，其特征在于，上述杆可相对于上述驱动机构装卸。
9.交换组件，构成权利要求5记载的被试验电子零件保持部，其特征在于，做成为与上述接触部的配列和/或数目相应的、保持被试验电子零件的形状。
10.交换组件，构成权利要求6记载的被试验电子零件保持部，其特征在于，做成为与上述接触部的配列和/或数目相应的、保持被试验电子零件的形状。
11.交换组件，构成权利要求7记载的杆及保持头，其特征在于，做成为与上述接触部的配列和/或数目相应的形状。
12.交换组件，构成权利要求8记载的杆及保持头，其特征在于，做成为与上述接触部的配列和/或数目相应的形状。
13.电子零件试验装置，其特征在于，备有权利要求1记载的接触臂。
14.电子零件试验装置，其特征在于，备有权利要求2记载的接触臂。
15.电子零件试验装置，其特征在于，备有权利要求9记载的交换组件。
16.电子零件试验装置，其特征在于，备有权利要求10记载的交换组件。
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