下压装置及其应用的测试设备的制作方法
【专利摘要】一种下压装置及其应用的测试设备，该下压装置连结于移动臂上，而由移动臂带动升降压抵物件，该下压装置主要包括有本体部件、作动部件及浮动部件，该本体部件的上端连结于移动臂，下端则凹设有承置空间，并使作动部件下端的压合端凸伸出该承置空间；本体部件的承置空间内设有浮动部件，该浮动部件是在作动部件的头端部上方的承置空间内设有可调整输出压力的给压器，以提供作动部件向下压抵的力量，作动部件的头端部下方的承置空间内则设有可调整输出压力的反压器，以提供作动部件向上反压的力量，进而利用浮动部件的搭配调节，可使作动部件下端的压合端视各种不同作业需求，提供适当一定值的压力压抵物件，达到易于搭配使用并准确执行作业的效益。
【专利说明】下压装置及其应用的测试设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用浮动部件的搭配调节，可使作动部件下端的压合端视各种不 同作业需求，提供适当压力压抵物件的下压装置及其应用的测试设备。
【背景技术】
[0002] 在现今，光学元件或电子元件等常会使用下压装置执行压合作业，该下压装置必 须配合各种作业需求，提供元件适当的压抵力量，过与不及都将导致作业失败。以电子元件 的测试设备而言，取放器将电子元件置入于测试套座后，会对电子元件继续施以一适当的 下压力，使电子元件与测试套座的探针保持电性接触，以准确执行测试作业，传统取放器的 下压力控制方式，先以马达带动取放器下降抵压电子元件样本，而凭借马达扭力的回馈取 得取放器的下压力，当取放器下降取得所需的下压力后，即以取放器该下降位置作为量产 测试时下压力的定压位置；然而，由于电子元件在加工的过程中会有许多的误差，而产生厚 度不一的情形，当量产测试时，取放器以该下降位置抵压厚度较厚的电子元件，将导致该厚 度较厚的电子元件承受较大的下压力，而厚度较薄的电子元件则下压力明显不足，因此该 传统取放器的下压力控制方式，并无法视电子元件的厚度，自动调整提供一定值的下压力。
[0003] 为了改善前述的问题，业界即开发出各种具浮动效果的下压装置，以本案 申请人: 申请的中国台湾第101110175号浮动装置及其应用测试设备专利案而言，请参阅图1，其是 在一移动臂10的下方装设一本体11及浮动器12,该浮动器12包括有作动部件121、连结 部件122及接合部件123,本体11与浮动器12的作动部件121间并设有可弹性变形的膜片 13,膜片13与本体11间则设有可容纳流体的容室，容室的一侧连通可注入流体的流体注入 口 111，流体供应源于容室注入气体后，可使膜片13向下凸伸变形，并顶推浮动器12的作动 部件121作Z轴向向下位移，本体11与作动部件121间即具有缓冲浮动空间；请参阅图2 (是另一方向的剖视图)，本体11与浮动器12间设有角度调整机构，该角度调整机构是在本 体11与浮动器12的作动部件121间设有一组可相互配合的具锥度挡面的导移孔112及具 锥度顶抵面的导引部件124 ;请再参阅第1、2图，当接合部件123下端的压取器14压抵测 试座20内的电子元件21执行测试作业时，电子元件21会对压取器14产生反作用力，此一 反作用力经压取器14顶推带动连结部件122及作动部件121作Z轴向向上位移后，作动部 件121可压抵膜片13而作Z轴向浮动位移，此时，作动部件121也带动各导引部件124上 移，使各导引部件124的顶抵面脱离本体11的导移孔112的挡面，此时由图2可以知道，电 子元件21所承受的下压力将不会是来自移动臂10下压的力量，而来自容室内气体压力及 浮动器12本身的自重，浮动器12本身的自重为一固定值，因此只需要控制容室内气体压力 保持在一定值，则不论电子元件的厚薄程度，都可以控制提供一定值的下压力。如前所述， 电子元件21所承受的下压力来自容室内气体压力及浮动器12本身的自重，即便容室内气 体压力为零，电子元件21所承受的下压力基本上就有浮动器12本身的自重，然而，由于电 子元件日益精密，且朝向超薄型发展，其可承受的下压力也大幅下降，当超薄型电子元件设 定承受的下压力低于浮动器12本身的自重时，则该浮动装置的设计将无法提供抵压使用， 否则将导致电子元件因下压而受损或破裂，实有必要再加以改善。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于：提供一种下压装置及其应用的测试设备，解决现有技术存在 的上述问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0006] 一种下压装置，其特征在于，包含有：
[0007] 本体部件：连结于移动臂，而由移动臂带动升降，该本体部件的下端设有承置空 间；
[0008] 作动部件：具有一位于上端的头端部及位于下端的压合端，该头端部架置于本体 部件的承置空间内，该压合端供接触压抵物件；
[0009] 浮动部件：设于本体部件的承置空间内，该浮动部件是在作动部件的头端部上方 的承置空间内设有给压器，以提供作动部件向下压抵的力量，在作动部件的头端部下方的 承置空间内设有反压器，以提供作动部件向上反压的力量。
[0010] 所述的下压装置，其中，该浮动部件的给压器是第一囊体，该第一囊体以流体管路 连接电子式调压阀及气压源，能够控制调整第一囊体的流体压力，以提供作动部件一定值 的向下压抵力量。
[0011] 所述的下压装置，其中，该浮动部件的反压器是第二囊体，该第二囊体以流体管路 连接电子式调压阀及气压源，能够控制调整第二囊体的压力，以提供作动部件一定值的向 上反压力量。
[0012] 所述的下压装置，其中，该浮动部件的反压器是具有弹性的球面体，而提供作动部 件一定值的向上反压力量。
[0013] 所述的下压装置，其中，该浮动部件的给压器是具有弹性的球面体，而提供作动部 件一定值的向下压抵力量。
[0014] 所述的下压装置，其中，该浮动部件的反压器是第二囊体，该第二囊体以流体管路 连接电子式调压阀及气压源，能够控制调整第二囊体的压力，以提供作动部件一定值的向 上反压力量。
[0015] 所述的下压装置，其中，该浮动部件的反压器是第二囊体，该第二囊体以流体管路 连接电子式调压阀及气压源，能够控制调整第二囊体的压力，以提供作动部件一定值的向 上反压力量。
[0016] 所述的下压装置，其中，该浮动部件的反压器是具有弹性的球面体，而提供作动部 件一定值的向上反压力量。
[0017] 所述的下压装置，其中，还包含在该下压装置设有角度调整机构，该角度调整机构 是在本体部件与作动部件的头端部间设有至少一组相互配合的锥槽及锥柱体，在压合部件 带动作动部件作Z轴向浮动位移时，能够令锥槽脱离锥柱体，使得作动部件及压合部件能 够作Z轴向Θ角的压抵角度的调整。
[0018] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0019] 一种应用下压装置的测试设备，其特征在于，包含有：
[0020] 机台；
[0021] 供料装置：配置于机台上，用来容纳至少一待测的电子元件；
[0022] 收料装置：配置于机台上，用来容纳至少一完测的电子元件；
[0023] 测试装置：配置于机台上，并设有具有至少一测试座的测试电路板，用来测试电子 元件；
[0024] 输送装置：配置于机台上，用来移载电子元件，其设有至少一移动臂，该移动臂上 装设有至少一如权利要求1所述的下压装置，用来下压电子元件；
[0025] 中央控制装置：用来控制及整合各装置作动，以执行自动化作业。
[0026] 与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：
[0027] 本发明提供一种下压装置，该下压装置是在本体部件的承置空间内设有浮动部 件，该浮动部件设有可调整输出压力的给压器，以提供作动部件向下压抵的力量，另设有可 调整输出压力的反压器，以提供作动部件向上反压的力量，进而利用浮动部件的给压器及 反压器的搭配调节，可使作动部件下端的压合端视各种不同作业需求，提供适当一定值的 下压力压抵物件，达到易于搭配使用并准确执行作业的效益。
[0028] 本发明的提供一种下压装置，该下压装置设有水平调整机构，以使作动部件下端 的压合端于电子元件受测试座的顶推导引时，作X - Y平面的横向调整位移，以准确将电 子元件置入于测试座内。
[0029] 本发明的提供一种下压装置，该下压装置设有角度调整机构，以于电子元件因胶 体厚度不一或移动臂变形而无法保持水平受力时，使作动部件下端的压合端作Θ角倾斜 调整压抵角度，令电子元件受力平均而执行测试作业，达到提升测试品质的实用效益。
[0030] 本发明的提供一种应用该下压装置的测试设备，其是在机台上配置有供料装置、 收料装置、测试装置、输送装置、中央控制装置及下压装置，该供料装置用来容纳至少一待 测的电子元件，该收料装置用来容纳至少一完测的电子元件，该中央控制装置用来控制及 整合各装置作动，以执行自动化作业，该输送装置设有至少一具移动臂的移载单元，该下压 装置装配于输送装置的移动臂处，并令压合端提供适当一定值的下压力压抵电子元件，使 电子元件准确执行测试作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 图1是中国台湾第101110175号浮动装置及其应用测试设备专利案的剖面示意 图；
[0032] 图2是中国台湾第101110175号浮动装置及其应用测试设备专利案的另一剖面示 意图；
[0033] 图3是本发明的剖面示意图；
[0034] 图4是本发明的使用示意图（一）；
[0035] 图5是本发明的使用示意图（二）；
[0036] 图6是本发明的使用示意图(三）；
[0037] 图7是本发明的使用示意图（四）；
[0038] 图8是本发明的使用示意图（四）；
[0039] 图9是本发明另一实施例的剖面示意图；
[0040] 图10是本发明又一实施例的剖面示意图；
[0041] 图11是本发明的下压装置应用于测试设备的示意图。
[0042] 附图标记说明：
[0043] 现有部分：10_移动臂；11-本体；111-注入口；112-导移孔；12-浮动器；121-作 动部件；122-连结部件；123-接合部件；124-导引部件；13-膜片；14-压取器；20-测试座； 21-电子元件；
[0044] 本发明部分：31 -本体部件；311 -承置空间；312-挡缘；313-珠体；314-弹簧； 315-推抵件；316-锥柱体；32-作动部件；321-头端部；322-压合治具；323-锥槽；324-取 放器；34-第一囊体；341-流体管路；35-第二囊体；351-流体管路；36-连接部件；361-回 位件362-锥槽；37-球面体；38-球面体；40-移动臂；50-测试座；51-电子元件；52-超薄 型电子元件；53-电子元件；60-机台；61-供料装置；62-收料装置；63-测试装置；631-测 试电路板；632-测试座；64-输送装置；641-第一入料载台；642-第一出料载台；643-第 二入料载台；644-第二出料载台；645-第一移动臂；646-第二移动臂；647-第三移动臂； 648-第四移动臂；65-空匣装置。
【具体实施方式】
[0045] 为使贵审查委员对本发明作更进一步的了解，兹举一较佳实施例并配合图式，详 述如后：
[0046] 请参阅图3,本发明的下压装置主要包括有本体部件31、作动部件32及浮动部件， 该下压装置以本体部件31的上端连结于一移动臂40上，而由移动臂40带动下压装置升降 压抵物件，该本体部件31的下端则凹设有具开口的承置空间311，并于该承置空间311下 方设有挡缘312 ;-作动部件32具有一头端部321及压合端，其以该头端部321架置于本 体部件31的承置空间311空间内，并设有凸伸的压合端，并以该压合端接触压抵物件，于本 实施例中，该压合端是一可更换搭配的压合治具322,以配合不同物件的作业需求接触压抵 物件，于本实施例中，该压合治具322更设有软质且可缩入的取放器324,而以该取放器324 吸取移载物件，并于压合治具322压抵物件时，缩入压合治具322内；浮动部件设于本体部 件31的承置空间311内，该浮动部件是在作动部件32的头端部321上方的承置空间内设 有给压器，于本实施例中，该给压器是第一囊体34,该第一囊体34并以一流体管路341连接 一电子式调压阀及气压源（图式未示)，而可控制调整第一囊体34的压力，以提供作动部件 32向下压抵的力量，另于作动部件32的头端部321下方与挡缘312间的承置空间311内 设有反压器，于本实施例中，该反压器是环形的第二囊体35,该第二囊体35并以一流体管 路351连接一电子式调压阀及气压源（图式未示)，而可控制调整第二囊体35的压力，以提 供作动部件32向上反压的力量；此外，本发明的下压装置另设有水平调整机构及角度调整 机构，以准确将物件置入于承座内及平均受力执行作业；于本实施例中，该水平调整机构是 在移动臂40的下端固设有连接部件36,于该连接部件36与本体部件31间设有至少一组相 互配合的锥槽及可弹性位移的顶抵件，并使顶抵件可沿锥槽横向位移，而带动本体部件31、 作动部件32及浮动部件作X - Y平面的横向调整位移，于本实施例中，该连接部件36的底 面设有复数个锥槽，于本实施例中，该连接部件36的底面装配复数个具锥槽362的回位件 361，于本体部件31相对应各锥槽362的位置则设有可为珠体313的顶抵件，各珠体313的 下方设有可为弹簧314的弹性元件，于本实施例中，该珠体313的下方设有套置弹簧314的 推抵件315,推抵件315可利用弹簧314的弹力而推顶珠体313嵌置于回位件361的锥槽 362中，并使本体部件31可利用珠体313沿回位件361的锥槽362位移，而带动作动部件 32及浮动部件作X - Y平面的横向调整位移；另角度调整机构是在本体部件31的挡缘312 与作动部件32的头端部321间设有至少一组相互配合的锥槽及锥柱体，于本实施例中，是 在本体部件31的挡缘312凸设有复数个锥柱体316,另于作动部件32的头端部321相对应 各锥柱体316的位置设有锥槽323,于压合治具322带动头端部321作Z轴向浮动位移时， 可令锥槽323脱离锥柱体316,使得作动部件32的压合治具322可作Z轴向Θ角的压抵角 度的调整。
[0047] 请参阅图4,本发明的下压装置以下压测试座50内的电子元件51为例，假设所需 向下压抵电子元件51的下压力值为6. 5kg，作动部件32的头端部321及压合治具322总合 的自重为5kg，首先先将第一囊体34内注入可输出大于6. 5kg下压力值的流体压力，接着移 动臂40带动下压装置移动，并使压合治具322对应压抵测试座50内的电子元件51，当移动 臂40持续下降时，可以凭借移动臂40马达的扭力值换算出移动臂40的下压力，当移动臂 40下压至6. 5kg的下压力时，该下降的位置点设为第一定位点A (由于第一囊体34内注入 可输出大于6. 5kg下压力值的流体压力，因此当移动臂40下降至第一定位点A时，第一囊 体34保持压抵作动部件32,且作动部件32并不会压缩第一囊体34而作任何的上移)，在此 状态下，假设若移动臂40持续下降至第二定位点B时，可以理解压抵电子元件51的下压力 值一定超出6. 5kg，但是也可以知道，作动部件32将会上移并会压缩第一囊体34,而成为浮 动的状态，当发生浮动的状态时，压抵电子元件51的下压力转换为来自第一囊体34的下压 力以及作动部件32的自重，由于作动部件32的头端部321及压合治具322总合的自重固 定为5kg，所以可以计算出第一囊体34输出的下压力只需为1. 5kg，即可在浮动的状态下， 即便第二囊体35不提供任何向上反压的力量，也只需凭借连接第一囊体34的流体管路341 上的电子式调压阀，调整第一囊体34的流体压力使其输出1. 5kg的下压力值，即可使压抵 电子元件51的下压力达到6. 5kg。
[0048] 请参阅图5,当第一囊体34的下压力调整至1. 5kg后，接着使移动臂40实际下降 至第二定位点B时，本发明的下压装置即在浮动的状态下，提供6. 5kg的下压力压抵电子元 件51，若电子元件51厚度不一时，电子式调压阀也可以侦测获知第一囊体34的流体压力 变化，并自动调整控制第一囊体34的流体输出的下压力保持在1. 5kg，因此不论电子元件 51厚度的变化，本发明都可以使下压装置保持一定值的下压力量，进而有效确保测试作业 的准确性。
[0049] 请参阅图6,当超薄型电子元件52所需向下压抵的下压力值为3. 5kg时，由于作动 部件32的头端部321及压合治具322总合的自重为5kg，而超出3. 5kg的设定下压力值，此 时即便第一囊体34的流体输出的下压力保持在1. 5kg的情形下，也可以获知向下压抵的下 压力值为6. 5kg，而超出设定下压力值达3kg，此时启动第二囊体35向上反压的力量，即利 用连接第二囊体35的流体管路351上的电子式调压阀，控制调整第二囊体35的流体压力 使其输出3kg向上反压的力量，以消减部分的下压力量，使下压装置保持一定值的下压力 量压抵超薄型电子元件52 ;当然，若第一囊体34的流体的下压力在零的情形下，也可以电 子式调压阀控制调整第二囊体35的流体压力使其输出1. 5kg向上反压的力量，以消减部分 作动部件的头端部321及压合治具322总合的自重，相同的可使下压装置保持一定值3. 5kg 的下压力量压抵超薄型电子元件52。
[0050] 请参阅图7,本发明的下压装置，当其压合治具322的取放器324移载电子元件53 置入测试座50时，若电子元件53与测试座50具有水平向的微小置入误差，由于设有水平 调整机构，而可于电子元件53受测试座50的顶推导引作微小偏移时，利用本体部件31上 的珠体313沿着连接部件36的锥槽362横向位移，并使珠体313压缩弹簧314,使得本体部 件31带动作动部件32及浮动部件作X - Y平面的横向调整位移，以便将电子元件53准确 置入于测试座50,当电子元件53脱离测试座50时，则可利用弹簧314顶推珠体313的力 量，使珠体313导引对应于锥槽362的中间位置，而回复至原先的定位位置。
[0051] 请参阅图8,本发明的下压装置，当其压合治具322下压测试座50内的电子元件 53时，若电子元件53的胶体厚度不一或移动臂40变形而无法使电子元件53平均受力时， 由于已在浮动的状态下，角度调整机构的作动部件32上的锥槽323已脱离本体部件31上 的锥柱体316,使得作动部件32的压合治具322可作Z轴向Θ角的压抵角度的调整，令电 子元件53平均受力而执行测试作业，当电子元件53脱离测试座50时，作动部件32也可因 平均受力的关系，而导引带动压合治具322回复至原先的定位位置。
[0052] 请参阅图9,是本发明下压装置的另一实施例图，其主要变化本体部件31及作动 部件32的型式，而使得反压器设于作动部件32的头端部321下方中央位置，于本实施例 中，该反压器可以为具有弹性的球面体37,而提供作动部件32 -定值的向上反压力量，相 同的可在浮动的状态下，只需凭借连接第一囊体34的流体管路341上的电子式调压阀，调 整第一囊体34的流体压力，即可使压抵电子元件51的下压力保持在一定值。
[0053] 请参阅图10，是本发明下压装置的另一实施例图，于本实施例中，该给压器可以为 具有弹性的球面体38,而提供作动部件32 -定值的下压力量，相同的可在浮动的状态下， 只需凭借连接第二囊体35的流体管路351上的电子式调压阀，调整第二囊体35的流体压 力，即可使压抵电子元件51的下压力保持在一定值。
[0054] 请参阅图11，是本发明的下压装置应用于测试设备的示意图，该测试设备是测试 分类机，该测试分类机包含有机台60、供料装置61、收料装置62、测试装置63、输送装置64、 空匣装置65及中央控制装置，该供料装置61配置于机台60上，用来容纳至少一待测的电 子元件；该收料装置62配置于机台60上，用来容纳至少一完测的电子元件；该测试装置63 设有具至少一测试座632的测试电路板631，用来测试电子元件，并以测试器（图未示出）将 测试结果传输至中央控制装置（图未示出），由中央控制装置控制各装置作动；该输送装置 64是在测试装置63的一侧设有可作X轴向位移的第一入料载台641及第一出料载台642， 用来分别载送待测/完测的电子元件，于测试装置63的另一侧则设有可作X轴向位移的 第二入料载台643及第二出料载台644,用来分别载送待测/完测的电子元件，另设有第一 移动臂645及第二移动臂646,第一移动臂645是在第一入料载台641及第二入料载台643 及供料装置61间移载待测的电子元件，第二移动臂646是在第一出料载台642及第二出料 载台644及收料装置62间移载完测的电子元件，另输送装置64是在测试装置63处设有第 三移动臂647及第四移动臂648,第三移动臂647于第一入料载台641及第一出料载台642 及测试座632间移载及下压电子元件，第四移动臂648则于第二入料载台643及第二出料 载台644及测试座632间移载及下压电子元件；至少一下压装置(请配合参阅图3)装配于 输送装置64的有第三移动臂647及第四移动臂648上，以移载及下压电子元件；该空匣装 置65用来收置供料装置61的空料盘，并将空料盘补充于收料装置62,用来盛装完测的电子 元件。
[0055] 综上所述，本发明利用浮动部件的搭配调节，即可使压合部件视各种不同作业需 求，提供适当一定值的压力压抵物件，达到易于搭配使用并准确执行作业的效益，实为一深 具实用性及进步性的设计。
【权利要求】
1. 一种下压装置，其特征在于，包含有： 本体部件：连结于移动臂，而由移动臂带动升降，该本体部件的下端设有承置空间； 作动部件：具有一位于上端的头端部及位于下端的压合端，该头端部架置于本体部件 的承置空间内，该压合端供接触压抵物件； 浮动部件：设于本体部件的承置空间内，该浮动部件是在作动部件的头端部上方的承 置空间内设有给压器，以提供作动部件向下压抵的力量，在作动部件的头端部下方的承置 空间内设有反压器，以提供作动部件向上反压的力量。
2. 根据权利要求1所述的下压装置，其特征在于，该浮动部件的给压器是第一囊体，该 第一囊体以流体管路连接电子式调压阀及气压源，能够控制调整第一囊体的流体压力，以 提供作动部件一定值的向下压抵力量。
3. 根据权利要求2所述的下压装置，其特征在于，该浮动部件的反压器是第二囊体，该 第二囊体以流体管路连接电子式调压阀及气压源，能够控制调整第二囊体的压力，以提供 作动部件一定值的向上反压力量。
4. 根据权利要求2所述的下压装置，其特征在于，该浮动部件的反压器是具有弹性的 球面体，而提供作动部件一定值的向上反压力量。
5. 根据权利要求1所述的下压装置，其特征在于，该浮动部件的给压器是具有弹性的 球面体，而提供作动部件一定值的向下压抵力量。
6. 根据权利要求5所述的下压装置，其特征在于，该浮动部件的反压器是第二囊体，该 第二囊体以流体管路连接电子式调压阀及气压源，能够控制调整第二囊体的压力，以提供 作动部件一定值的向上反压力量。
7. 根据权利要求1所述的下压装置，其特征在于，该浮动部件的反压器是第二囊体，该 第二囊体以流体管路连接电子式调压阀及气压源，能够控制调整第二囊体的压力，以提供 作动部件一定值的向上反压力量。
8. 根据权利要求1所述的下压装置，其特征在于，该浮动部件的反压器是具有弹性的 球面体，而提供作动部件一定值的向上反压力量。
9. 根据权利要求1所述的下压装置，其特征在于，还包含在该下压装置设有角度调整 机构，该角度调整机构是在本体部件与作动部件的头端部间设有至少一组相互配合的锥槽 及锥柱体，在压合部件带动作动部件作Z轴向浮动位移时，能够令锥槽脱离锥柱体，使得作 动部件及压合部件能够作Z轴向Θ角的压抵角度的调整。
10. -种应用下压装置的测试设备，其特征在于，包含有： 机台； 供料装置：配置于机台上，用来容纳至少一待测的电子元件； 收料装置：配置于机台上，用来容纳至少一完测的电子元件； 测试装置：配置于机台上，并设有具有至少一测试座的测试电路板，用来测试电子元 件； 输送装置：配置于机台上，用来移载电子元件，其设有至少一移动臂，该移动臂上装设 有至少一如权利要求1所述的下压装置，用来下压电子元件； 中央控制装置：用来控制及整合各装置作动，以执行自动化作业。
【文档编号】B65G47/88GK104108602SQ201310136228
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月18日 优先权日:2013年4月18日
【发明者】张演原 申请人:鸿劲科技股份有限公司