专利名称：无吸头式取放待测电子元件的装置的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种取放待测电子元件的装置，特别是有关于一种以气密罩形成的无吸头式取放装置来取放待测电子元件的装置。
背景技术：
电子元件于制造完成后通常需要经过测试，才能确定是否能够达到预设的功能。在测试时，通常是将整批的电子元件放置于测试机台(tester)的托盘(tray)中，由测试机台上的取放装置(handler)将一个或数个电子元件取放到摆梭装置(shuttle means)，接着由摆梭装置将待测电子元件运送至测试区，再由测试区的取放装置将电子元件吸起，再搬移到插座(socket)以进行测试，并且在测试完成后，将电子元件交回摆梭装置运回托盘区，再依测试结果将电子元件放入合格托盘或不合格的托盘中。
传统上，由取放装置以一软式吸头，以真空吸取方式来吸附已完成封装的待测电子元件的上表面(即平整的表面)，然后再将吸起的电子元件移到测试机台后，以一下压动作来将电子元件中具有多端子(pads)的下表面与插座中的测试端子(pogo pins)接触，以便进行电子元件的测试。
另外，为配合产品多样化的需要，已有许多的电子元件需要同时在封装的上表面与下表面，同时装配端子或其它特殊配件，例如电子耦合装置180(Charge Coupled Device；CCD)，其通常在一个表面配置一层感光层184以接收光线，并在另一个表面配置端子182来与外界接触。然而在测试时，所需要的测试光源需由测试机台发出，因此需要将感光层做为下表面，而端子182则作为上表面。此时，当待测电子元件的尺寸较小或被吸附表面的端子过于密集时，例如一种以球阵列(Ball Grid Array；BGA)封装的元件，其锡球与锡球之间距小于0.7毫米(mm)时，如第一图所示，使得被吸附表面的端子密布于被吸附表面的各处，故被吸附表面无法提供一个不包含任何端子并且足够大的表面积来让吸附头吸附以产生气密。或者待测电子元件的尺寸太小，相形的下吸附头也需要变得更小，连带地使得受力更不容易平均，造成上述歪斜的问题更加严重。
因此，如何让两面皆装配配件的电子元件，在取放时不会因为上表面的端子碰撞测试端子，同时能适用于较小的BGA封装电子元件，并且不受端子的分布情形而有所限制，将是一大难题。
发明内容
基于前述的问题，本发明提出一种无吸头式取放装置来取放待测电子元件的装置，以避免先前技术中的取放装置无法吸附表面端子过于密集的待测电子元件，使得待测电子元件无法被吸附，或是在待测电子元件被吸附后产生歪斜而在滑入定位导板时，因歪斜而使得上表面的端子撞击到测试端子，进而造成端子或测试端子受损、或待测电子元件掉落的问题。
本发明提出一种以无吸头式取放待测电子元件的装置，其主要目的以一气密罩来取代传统的吸附头，以气密罩上的各开口来容纳被吸附表面的端子，并通过各开口来抽气以吸附待测电子元件，并于吸附待测电子元件后，让端子与测试端子保持一段距离，来避免碰撞的问题。
为达上述目的，本发明的一种无吸头式取放待测电子元件的装置，其特征是，包含一吸气装置，用以抽气来产生一吸力；一基座，包含一气密空间与复数个测试端子，该气密空间的一端开口与该吸气装置连接；一气密罩，其一端与该气密空间连接且与该气密空间保持气密接触，另一端为复数个开口，该复数个开口与该复数个测试端子形成气密接触，且该复数个开口相应于一待测电子元件被接触表面上的复数个端子；以及一弹性装置具有一弹性系数，其一端与该基座的另一端连接，而该弹性装置的另一端则与该气密罩连接；其中，各该复数个开口通过该吸气装置的抽气来产生一吸力来吸附该待测电子元件，并且该待测电子元件在被吸附时，该复数个端子与该复数个测试端子并不接触。
据此，本发明利用一包含复数个开口的气密罩所形成的无吸头式取放装置来吸附一表面具有复数个端子(pads)的待测电子元件，各开口用来容纳各端子，并且通过抽气产生的吸力来吸附待测电子元件。更以一弹性装置来使得待测电子元件的各端子与相对应的测试端子(pogo pins)保持一段距离，在待测电子元件被移至测试机台上的测试端子时，再以压缩弹性装置来使得待测电子元件的端子与测试端子接触来完成测试。当测试完毕后，释放弹性装置的压缩，使得待测电子元件的端子与测试端子分离，再将待测电子元件移至拖盘区破真空来释放。
本发明相对于先前技艺的优点与好处在于参考下列附图与具体实施例比较后将更容易显现。
图1为一待测电子元件的示意图；以及图2A至图2C为本发明的一具体实施例的装置示意图。
图中符号说明100 取放装置
180CCD182端子184感光层22 气密罩222开口224连接端226护裙228吸附端24 基座242气密空间244第一开口246测试端子248第二位置26 吸气装置28 电子元件282端子30 弹性装置具体实施方式
本发明一些实施例详细描述如下。然而，除了详细描述外，本发明还可以广泛地在其它的实施例施行，且本发明的范围不受限定，其以所述的专利范围为准。
再者，为提供更清楚的描述及更易理解本发明，附图内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其它相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求附图的简洁。
在先前技术中，当待测电子元件必需吸取附有端子的表面，或是待测电子元件的尺寸过小时，均不适用于传统的吸头式取放装置来吸取待测电子元件。为解决这样的问题，本发明提出一种以无吸头式取放装置来取放待测电子元件的装置。本发明利用一具有弹性的气密罩所形成的无吸头式取放装置来吸附一表面具有复数个端子(pads)的待测电子元件，使得待测电子元件在吸附后，还可被气密罩的护裙定位在固定位置，并且使得待测电子元件的端子与测试端子保持一段距离。
接着，当待测电子元件被移至测试机台后，再由测试机台所提供的下压力量来使得待测电子元件的端子与测试端子得以适当的接触，以便能进行测试。此时，为降低待测电子元件的端子与测试端子的接触应力，本发明更使用一弹性装置(如一组弹簧或一弹性泡棉)来作为一缓冲装置来降低接触的应力。当待测电子元件完成测试后，测试机台的下压力量消失，此时即可通过弹性装置将待测电子元件的端子与测试端子回复到原位置。另外，气密罩具有复数个开口，分别与待测电子元件的复数个端子对应，以便在吸附待测电子元件时容纳待测电子元件的端子，并在弹性装置被压缩时容纳待测电子元件的端子与测试端子在其中接触。
再者，气密罩被限制在基座的气密空间中，气密罩与基座间保持气密接触，并利用吸气装置(例如泵)对气密空间抽气以形成真空，来使得各开口产生吸力以吸附待测电子元件。由于待测电子元件被吸附后，各开口形成气密，使得气密空间也形成气密，进而产生吸附待测电子元件的吸力。如此，避免了先前技术中待测电子元件的端子与测试端子因碰撞而使得待测电子元件掉落的缺点，并利用气密罩的各开口分摊吸附电子元件的吸力，使得不会因电子元件被吸附表面的端子位置而有所限制。
据此，本发明的一具体实施例一种待测电子元件的取放装置100，如图2A所示，其包含有一基座24、一具有弹性的气密罩22、一吸气装置26以及一位于气密罩22与基座24之间的一弹性装置30。气密罩22位于基座24的一气密空间242中，分别包含与一待测电子元件28的复数个端子282对应的复数个开口222，以便在吸附待测电子元件28时容纳待测电子元件28的端子282。此外，气密罩更包含一护裙226，当吸气装置26进行吸气时，会使气密空间242及开口222形成负压，因而产生吸引力来吸附待测电子元件28的具有端子的表面时，此护裙226可用以固定待测电子元件28，避免待测电子元件28在被吸附的过程中，因歪斜而产生碰撞并进而使得待测电子元件28掉落的缺点。
此外，基座24上配置有复数个测试端子246与一气密空间242。气密空间242的一第一开口244用来连接吸气装置26，另一第二开口则与气密罩22的一连接端224接触，使得气密罩22与气密空间242之间为气密接触。此外，气密罩22的连接端224可在气密空间242内移动，然其位移被限制在一”x”的范围中移动，亦即气密罩22仅能在连接端224(即定义为第一位置)与一第二位置248的范围内活动。当吸气装置26抽气时，气体仅能经气密空间242以及气密罩22的开口222进入，使得气密罩22的吸附端228产生吸力，进而会对待测电子元件28产生吸引力。接着，当待测电子元件28被各开口222吸附后，则因待测电子元件28堵住了开口222，使得气密空间242由第一开口244到吸附端228之间形成空间气密，使得待测电子元件28得以稳固地被吸附。
由于气密罩22为一具有弹性的材质，例如为一泡棉，故当待测电子元件28被吸附端228吸附时，其可通过具有的弹性特性来降低待测电子元件28所受的应力。此外，气密罩22除可作为一缓冲装置来吸收待测电子元件28被吸附时所产生的压力，以降低待测电子元件28所受的应力外，还可用来调整待测电子元件28被吸附后，通过护裙226使待测电子元件28在被吸附的过程中保持水平的姿态，以避免待测电子元件28在吸附过程中掉落。此外，更可通过此气密罩22的弹性特性来控制待测电子元件28上的端子282与测试端子246之间的距离，如此，即可避免待测电子元件28上的端子282在吸附时，直接碰撞到测试端子246，如图2B所示。
接着，当待测电子元件28被移到测试机台的一插座位置(未于图中显示)时，可通过测试机台所提供的一下压的动作来使待测电子元件28与插座接合，同时当此下压力量大于气密罩22的泡棉以及弹性装置30的弹性系数时，可进一步再压缩，让端子282与测试端子246接触以进行测试，如图2C所示。同样的，由于弹性装置30具有吸收应力的作用，因此可作为一缓冲装置来吸收测试机台的下压力量所产生的压力，使得端子282与测试端子246能以较缓和的力量完成接触，可进一步避免过大的收缩力量造成待测电子元件28或测试端子246的损坏。
此外，当待测电子元件28完成测试后，测试机台会终止该下压的力量，并提供一上拉的力量，以使待测电子元件28脱离插座。此时，弹性装置30亦会同时将端子282与测试端子246分离，使得气密罩22会下降至连接端224(即第一位置)，以确保气密罩22退回至固定位置。接着，吸气装置26进行吹气(即破真空)并让待测电子元件28掉落至托盘中，此时，吸气装置26让气体流入气密空间242，使得气密空间242的气压等于外部的气压。
此外，上述的弹性装置30可由一个或多个弹性元件所构成，如以环形套环、泡棉或弹簧来构成，本发明对构成弹性装置的种类与数量并不加以限制。
经由上述，本发明的无吸头式取放待测电子元件的装置可对已在上表面与下表面同时装配端子或其它特殊配件的待测电子元件，例如电子耦合装置(CCD)，进行测试。特别的是，当待测电子元件28的尺寸较小或被吸附表面的端子过于密集时，例如一种以球阵列(Ball GridArray；BGA)封装的元件其锡球与锡球之间距小于0.7毫米(mm)，本发明的无吸头式取放待测电子元件的装置亦可进行测试。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利权利；同时以上的描述，对于熟知本技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在所述的权利要求范围中。
权利要求
1.一种无吸头式取放待测电子元件的装置，其特征是，包含一吸气装置，用以抽气来产生一吸力；一基座，包含一气密空间与复数个测试端子，该气密空间的一端开口与该吸气装置连接；一气密罩，其一端与该气密空间连接且与该气密空间保持气密接触，另一端为复数个开口，该复数个开口与该复数个测试端子形成气密接触，且该复数个开口相应于一待测电子元件被接触表面上的复数个端子；以及一弹性装置具有一弹性系数，其一端与该基座的另一端连接，而该弹性装置的另一端则与该气密罩连接；其中，各该复数个开口通过该吸气装置的抽气来产生一吸力来吸附该待测电子元件，并且该待测电子元件在被吸附时，该复数个端子与该复数个测试端子并不接触。
2.如权利要求1所述的无吸头式取放待测电子元件的装置，其特征是，该气密罩为一弹性材质。
3.如权利要求1所述的无吸头式取放待测电子元件的装置，其特征是，该气密罩被该弹性装置控制在该气密空间中的一第一位置与一第二位置间。
4.如权利要求3所述的无吸头式取放待测电子元件的装置，其特征是，上述的弹性装置于未受到该吸力时将该气密罩控制在该第一位置。
5.如权利要求3所述的无吸头式取放待测电子元件的装置，其特征是，上述的弹性装置于受到大于该弹性系数的一压力时，将该气密罩控制在第二位置，并且使得该复数个端子与该复数个测试端子接触，而当该压力消失后，该弹性装置使得该复数个端子与该复数个测试端子分开。
6.如权利要求1所述的无吸头式取放待测电子元件的装置，其特征是，上述的弹性装置选自下列之一环形套环、弹簧组、泡棉。
7.如权利要求1所述的无吸头式取放待测电子元件的装置，其特征是，上述的气密罩更包含一护裙以固定该待测电子元件。
8.如权利要求1所述的无吸头式取放待测电子元件的装置，其特征是，上述的待测电子元件为一电子耦合装置CCD元件。
9.如权利要求8所述的无吸头式取放待测电子元件的装置，其特征是，上述的电子耦合装置CCD元件以球阵列方式封装。
10.如权利要求1所述的无吸头式取放待测电子元件的装置，其特征是，上述的待测电子元件以一球阵列方式封装，且该球阵列的球间距小于0.7mm。
全文摘要
本发明是一种无吸头式取放待测电子元件的装置，包括一吸气装置，一基座，一气密罩，以及一弹性装置。本发明利用一包含复数个开口的气密罩所形成的无吸头式取放装置来吸附一表面具有复数个端子的待测电子元件，各开口用来容纳各端子，并且通过抽气产生的吸力来吸附待测电子元件。更以一弹性装置来使得待测电子元件的各端子与相对应的测试端子保持一段距离，在待测电子元件被移至测试机台上的测试端子时，再以压缩弹性装置来使得待测电子元件的端子与测试端子接触来完成测试。当测试完毕后，释放弹性装置的压缩，使得待测电子元件的端子与测试端子分离，再将待测电子元件移至拖盘区破真空来释放。
文档编号G01R31/01GK1740798SQ20041006832
公开日2006年3月1日 申请日期2004年8月27日 优先权日2004年8月27日
发明者黎孟达, 林源记, 张世宝, 林殿方 申请人:京元电子股份有限公司