具有改良式壓柱的測試座及其測試系統的制作方法

具有改良式壓柱的測試座及其測試系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有改良式壓柱的測試座及其測試系統，測試座包括：一吸測盤、一套襯座、及一基座。吸測盤具有多個壓柱，每一壓柱穿設有一通道及具有一圖樣的截面部；套襯座上具有可容納多個待測傳感器的多個容納室，多個容納室對應多個壓柱而設置；基座上具有多個穿孔以容納多個探針。其中，吸測盤的每一壓柱分別置入套設于套襯座的每一容納室。由此，可避免在吸取移動及壓測待測傳感器時，造成待測傳感器的感應元件，產生測試失效等問題。
【專利說明】具有改良式壓柱的測試座及其測試系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測試系統，特別涉及一種適用于測試各式不同半導體元件的具有改良式壓柱的測試座及其測試系統。
【背景技術】
[0002]近幾年來，隨著微機電系統的日新月異，各種小型化、高性能且成本低廉的感應器紛紛問世，使得感應器由關鍵元件進一步提升成為產生創新價值的主要元件，例如:蘋果公司的iPhone、新世代iPod、任天堂的Wii所使用的三軸加速度感應器,大部分采用微機電系統技術運用在傳感器上，加速度感應器的運作原理為感應出加速度方向的XYZ三軸成分，從而得出物體在三維空間中的運動向量。
[0003]另外，由于為了使待測傳感器更微小化，以及為了后續組裝方便，在待測傳感器表面或其內部常會配置有高敏感度的感應元件，其中感應元件包含電路圖案、微機電結構等。在進行測試時，根據需要吸取待測傳感器，由集料裝置至測試裝置上，并固定壓制待測傳感器，對應壓制待測傳感器的感應元件。此外，現有技術中的待測傳感器可為加速度傳感器或陀螺儀等，是待測傳感器內建感應元件，雖然沒有直接接觸壓制待測傳感器的感應元件，其施壓的垂直應力，易造成待測傳感器內部的感應元件，在電性測試中失效，無法正確判斷待測傳感器為良品或不良品。再者，例如，壓力傳感器或微機電麥克風等，是待測傳感器表面設開有感應元件，若對應壓制待測傳感器的感應元件，也更易造成測試失效。
[0004]有鑒于此，有必要設計一種避免造成待測傳感器于測試中失效且可進行多點(multi sites)旋轉測試的設備，以提高測試的良率、產能及完成所需測試。

【發明內容】

[0005]本發明的主要目的在于提供一種具有改良式壓柱的測試座及其測試系統，其能根據不同待測傳感器類型，更換相對應的套襯座，且可避免待測傳感器上的感應元件測試失效，以提高測試良率，且能減少設備成本。
[0006]為達成上述目的，本發明的具有改良式壓柱的測試座包括:一吸測盤、一套襯座及一基座。吸測盤具有多個壓柱，每個壓柱穿設有一通道及具有一圖樣的截面部；套襯座上具有可容納多個待測傳感器的多個容納室，多個容納室對應多個壓柱而設置；基座上具有多個穿孔以容納多個探針。其中，吸測盤的每一壓柱分別置入套設于套襯座的每一容納室，且每一壓柱分別抵壓每一待測傳感器。
[0007]上述吸測盤的每一壓柱的截面部可為對稱或非對稱的幾何形狀，如多邊形、十字形、蝴蝶結形、圓形、橢圓形等或其組合，且每一壓柱的通道可為圓柱體、橢圓形柱體、多邊形柱體等或其組合，每一壓柱的截面部及通道的形狀也可任意搭配組合使用，主要是配合待測傳感器所設計的感應元件的位置做調整，以避開待測傳感器的感應元件，但又能施予待測傳感器足夠的吸力或壓力，以平穩地進行移動或測試。
[0008]也就是說，當壓柱要按壓至待測傳感器時，通道會對應待測傳感器的感應元件，而壓柱的截面部則對應接觸待測傳感器的非感應元件部位，以避開待測傳感器的感應元件，但又能施予待測傳感器足夠的吸力或壓力。
[0009]另外，上述吸測盤的每一壓柱的截面部的尺寸可與待測傳感器的尺寸相同，以提供足夠的壓力，也可在截面部設置一彈性層，用以抵觸待測傳感器，避免壓力過大損壞待測傳感器。
[0010]再者，套襯座可設計多種不同尺寸，以快速選用安裝于吸測盤上，以容納適當尺寸的待測傳感器，方便操作人員換線測試不同尺寸的待測傳感器，增加生產效率。
[0011]上述吸測盤的每一壓柱可連通一真空源及一壓力源，用以施予待測傳感器足夠的吸力或壓力。本發明也可于基座上具有多個通孔，每一通孔連通一真空源及一壓力源，用以施予待測傳感器足夠的吸力或壓力。
[0012]本發明的使用具有改良式壓柱測試座的測試系統包括:一第一機臺、一第二機臺、及一移行機構。其中，第一機臺具有一分類模塊，分類模塊用以分類多個待測傳感器的進料及依測試結果分類出料；第二機臺設于第一機臺的一側，移行機構則與第一機臺及第二機臺相連接；第二機臺包括一負載基板(load board)、及一測試座,測試座則具有一吸測盤、一套襯座及一基座。其中，吸測盤具有多個壓柱，每一壓柱穿設有一通道及具有一圖樣的截面部；套襯座上具有可容納多個待測傳感器的多個容納室，多個容納室對應多個壓柱而設置；基座上具有多個穿孔以容納多個探針。其中，吸測盤的每一壓柱分別置入套設于套襯座的每一容納室，且每一壓柱分別抵壓每一待測傳感器。
[0013]上述第一機臺的分類模塊可包括一第一本體、設于第一本體上的一轉塔、圍繞轉塔而設置的一進料槽、一檢視裝置、及一料盤，料盤上具有多個凹槽。另外，上述移行機構還可以包含一取放器，取放器可用以吸取吸測盤。
[0014]上述第二機臺的負載基板可具有多個夾頭，用以夾持基座，以增加基座于測試時的平穩度。
[0015]上述移行機構的取放器可吸取吸測盤移行于一第一位置與一第二位置，當取放器位于第一位置時對應于料盤，當取放器位于第二位置時對應于基座。也就是說，當移行機構的取放器吸取吸測盤移行至第一位置后，會自料盤吸取已集料完成的待測傳感器，接著移行機構的取放器再移動至對應于基座的第二位置，將待測傳感器吸取置入套襯座中，接著再利用負載基板上的多個夾頭夾住基座，進行后續測試。
[0016]上述吸測盤的每一壓柱所穿設的通道及具有對稱圖樣的截面部，其功能除可通過該信道來吸取待測傳感器外，也可通過選用適合的通道及具有圖樣的截面部，避開待測傳感器的感應元件，但又能施予待測傳感器足夠的吸力或壓力。
[0017]另外，通過上述系統設計，本發明不僅整合了入料、檢視、測試多項功能，而且在欲變換不同測試元件時，只要將第一機臺與第二機臺分離，再將具有對應的測試座的第二機臺再接至第一機臺即可。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發明第一優選實施例的具有改良式壓柱的測試座及其測試系統的示意圖；
[0019]圖2為本發明第一優選實施例的第一機臺的局部放大圖；[0020]圖3A為本發明第一優選實施例的測試座的立體圖；
[0021]圖3B為本發明第一優選實施例的基座的局部放大圖；
[0022]圖4為本發明第一優選實施例的第二機臺的局部放大圖；
[0023]圖5為本發明第一優選實施例的取放器移行至第二位置的局部放大圖；
[0024]圖6A為本發明第一優選實施例的待測傳感器與測試座的部份放大剖視圖；
[0025]圖6B為本發明第二優選實施例的待測傳感器與測試座的部份放大剖視圖；
[0026]圖6C為本發明第三優選實施例的待測傳感器與測試座的部份放大剖視圖；
[0027]圖6D為本發明第四優選實施例的待測傳感器與測試座的部份放大剖視圖；
[0028]圖7a~7d分別為本發明第一優選實施例的壓柱上的通道截面部形狀的示意圖；
[0029]圖8a~Sg分別為本發明第一優選實施例的壓柱截面部形狀的示意圖；
[0030]圖9A為本發明第五優選實施例的待測傳感器未放置于測試座的部份放大剖視圖；
[0031]圖9B為本發明第五優選實施例的待測傳感器放置于測試座的部份放大剖視圖。
[0032]【主要元件符號說明】
[0033]I第一機臺10第一本體
[0034]11轉塔111吸取頭`
[0035]12進料槽13檢視裝置
[0036]14料盤141凹槽
[0037]15移行機構151取放器
[0038]2第二機臺20第二本體
[0039]21負載基板22，220,82基座
[0040]221穿孔222通孔
[0041]23夾頭24保護罩
[0042]3，5吸測盤31，51壓柱
[0043]311,316,318,319,320,321,322,323 截面部
[0044]312，313，314，315，324，512 通道
[0045]32凹槽4，40,400待測傳感器
[0046]41，410，411感應元件42，420，421非感應元件
[0047]52彈性層60真空源
[0048]65壓力源70探針
[0049]75，751，752 套襯座 80，85 容納室
【具體實施方式】
[0050]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明作進一步的詳細說明。
[0051]請參考圖1~4，圖1為本發明第一優選實施例的具有改良式壓柱的測試座及其測試系統的示意圖，圖2為本發明第一優選實施例的第一機臺的局部放大圖，圖3A為本發明第一優選實施例的測試座的立體圖，圖3B為本發明第一優選實施例的基座的局部放大圖，圖4為本發明第一優選實施例的第二機臺的局部放大圖。本實施例使用的具有改良式壓柱的測試系統主要包括:一第一機臺1、一第二機臺2、及一移行機構15。
[0052]第一機臺I具有一分類模塊，分類模塊用以分類多個待測傳感器4 (繪于圖6A)的進料及依測試結果分類出料。分類模塊具有一第一本體10、設于第一本體10上的一轉塔
11、圍繞轉塔11而設置的一進料槽12、一檢視裝置13、及一料盤14，轉塔11上具多個吸取頭111，料盤14上具有多個凹槽141，凹槽141用以容納待測傳感器4。
[0053]第二機臺2設于第一機臺I的一側，第一機臺I通過移行機構15與第二機臺2相連接，第二機臺2包括一具有一測試座的負載基板21 (1adboard)、一第二本體20、及一保護罩24，保護罩24呈倒L型罩蓋住負載基板21，以便操作員可由第一機臺I位置，對負載基板21進行觀察，同時可避免負載基板21在運行與測試過程中受到污染或干擾。
[0054]請再參閱圖5及圖6A，圖5為本發明第一優選實施例的取放器移行至第二位置的局部放大圖，圖6A為本發明第一優選實施例的待測傳感器與測試座的部份放大剖視圖。本實施例的具有改良式壓柱的測試座具有一吸測盤3、一套襯座75及一基座22，吸測盤3具有多個壓柱31，其中每一壓柱31穿設有一通道312及具有一圖樣的截面部311。套襯座75具有可容納多個待測傳感器4的多個容納室80，多個容納室80對應吸測盤3的多個壓柱31設置，且吸測盤3的每一壓柱31分別置入套設于套襯座75的每一容納室80，于測試時，多個待測傳感器4分別置入于多個容納室80中，且每一壓柱31可分別抵壓每一待測傳感器4。基座22上則具有多個穿孔221以容納多個探針70。在本實施例中，通道312為圓柱體，且貫穿壓柱31,而壓柱31上的截面部311為正方形。
[0055]此外，請參閱第2圖及第5圖,移行機構15具有一取放器151,移行機構15的取放器151可吸取吸測盤3移行于一第一位置與一第二位置，當取放器151位于第一位置時對應于料盤14，當取放器151位于第二位置時對應于基座22。負載基板21上設有基座22及多個夾頭23，基座22上的多個穿孔221穿設有多個探針70，以便能夠與設置于套襯座75的容納室80內的待測傳感器4電性連接。
[0056]在運作時，移行機構15的取放器151吸取吸測盤3與套襯座75移行至第一位置后，會自料盤14吸取已集料完成的待測傳感器4，接著移行機構15的取放器151再移動至對應于負載基板21的基座22的第二位置，并使吸測盤3與套襯座75移行至基座22上方，接著再利用負載基板21上的多個夾頭23夾住基座22，進行后續測試。此外，吸測盤3的每一壓柱31皆連通一真空源60及一壓力源65，用以吸取待測傳感器4或是對待測傳感器4(如壓力傳感器)加壓以進行測試。
[0057]由圖6A搭配圖3可知，吸測盤3的每一壓柱31穿設有通道312及具有圖樣的截面部311，當每一壓柱31吸取或抵壓待測傳感器4時，壓柱31的通道312會對應至待測傳感器4的一感應元件41部份，而壓柱31的截面部311會對應抵壓至待測傳感器4的一非感應元件42部份，由此避免在吸取移動及壓測待測傳感器4時感應元件41，造成待測傳感器4的感應元件41，發生測試失效的問題。再者，在本實施例中，所舉例的待測傳感器4表面設有感應元件41，可為壓力傳感器或微機電麥克風等。當然，本實施例的具有改良式壓柱的測試座及其測試系統，其待測傳感器也適用內建感應元件的類型，如加速度傳感器或陀螺儀等。
[0058]請參閱圖6B，其為本發明第二優選實施例的待測傳感器與測試座的部份放大剖視圖，并請一并參閱圖5。本實施例與第一實施例的不同處在于本實施例的待測傳感器40與第一實施例的待測傳感器4尺寸不同，因此，僅需更換不同的套襯座751，即可如同第一實施例一樣，使吸測盤3的每一壓柱31的通道312會對應至待測傳感器40的一感應元件410部份，而壓柱31的截面部311會對應抵壓至待測傳感器40的一非感應元件420部份，由此避免在吸取移動及壓測待測傳感器40時，造成待測傳感器40表面的感應元件410，發生測試失效的問題。
[0059]接著請參閱圖6C，其為本發明第三優選實施例的待測傳感器與測試座的部份放大剖視圖，本實施例與第一實施例的不同處在于本實施例的待測傳感器400的厚度比套襯座752小，因此，在套襯座752的每一容納室80形成有一凹槽32。此外，本實施例的基座220還具有多個通孔222，每一通孔222經連通至一真空源60及一壓力源65，以便真空源60經由通孔222吸取凹槽32內的氣體，產生測試所需的真空，或者壓力源65的氣體經由通孔222加壓至凹槽32內，產生測試所需的壓力。
[0060]接著請參閱圖6D，其為本發明第四優選實施例的待測傳感器與測試座的部份放大剖視圖，本實施例與第三實施例的不同處僅在于本實施例的吸測盤5的壓頭51前端可設置一彈性層52，以抵觸于待測傳感器400的非感應元件421部份，且同樣通過通道512來避開待測傳感器400的感應元件411，可同時避免在壓測過程中造成待測傳感器400的感應元件411及非感應元件421部份，發生測試失效的問題，以提升待測傳感器400的測試良率。
[0061]請參閱圖7與圖8，其中圖7a?7d分別為本發明第一優選實施例的壓柱上的通道截面部形狀的示意圖，圖8a?Sg分別為本發明第一優選實施例的壓柱截面部形狀的示意圖，并請一并參閱圖3。圖3中吸測盤3的通道312的形狀可如圖7a?7d所示，壓柱31所穿設有的通道312，不僅止于如圖7a中所示通道312為圓柱體、截面部311為正方形，也可為圖7b中所示通道313為菱形柱體、圖7c中所示通道314為六邊形柱體、或圖7d中所示通道315為二圓柱體，由此可根據所需要測試的待測傳感器進行設計使用。
[0062]每一壓柱31抵壓至待測傳感器表面的具有對稱圖樣的截面部311，除可為圖7a所示截面部311為正方形外,請參閱圖8a?8g,圖8a?8g分別為本實施例的壓柱截面部形狀的示意圖。截面部的形狀也可為圖8a?Sg中斜線部份的形式，也就是說如圖8a中所示截面部316的形狀為六邊形、圖Sb中所示截面部318的形狀為十字形、圖Sc中所示截面部319的形狀為菱形、圖8d與8e中所示截面部320，321的形狀皆為放射狀飛鏢形、或圖8f中所示截面部322的形狀為蝴蝶結形等各種對稱圖樣，而為將抵壓于待測傳感器上的截面部最小化，也可設計為如圖Sg中截面部323為菱形且通道324也為菱形柱體的樣式。
[0063]圖7a?7d的通道的截面部形狀與圖8a?8f壓柱的截面部形狀皆可隨需要任意組合搭配，以便在提供測試所需壓力的同時，也可避免造成待測傳感器4的感應元件41，產生測試失效等問題。
[0064]請再參閱圖9A與圖9B，其分別為本發明第五優選實施例的待測傳感器未放置于及放置于測試座的部份放大剖視圖，并請一并參閱圖3與圖5。本實施例與第一實施例的不同處在于本實施例的測試座僅具有一吸測盤3、及一基座82，沒有第一實施例的套襯座75，且本實施例的基座82上并下凹形成有可供多個待測傳感器4放置的多個容納室85。此外，本實施例的吸測盤3的每一壓柱31也如同第一實施例，皆連通一真空源60及一壓力源65，用以吸取待測傳感器4或是對待測傳感器4(如壓力傳感器)加壓以進行測試。
[0065]本實施例也如同第一實施例，可通過吸測盤3的每一壓柱31穿設有通道312及具有圖樣的截面部311，當每一壓柱31吸取或抵壓待測傳感器4時，壓柱31的通道312會對應至待測傳感器4的一感應元件41部份，而壓柱31的截面部311會對應抵壓至待測傳感器4的一非感應元件42部份，由此以避免在吸取移動及壓測待測傳感器4時，造成待測傳感器4的感應元件41，產生測試失效等問題。
[0066]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種具有改良式壓柱的測試座，包括: 一吸測盤，具有多個壓柱，每一壓柱穿設有一通道及具有一圖樣的截面部； 一套襯座，具有可容納多個待測傳感器的多個容納室，其對應該多個壓柱設置，該吸測盤的每一壓柱分別置入套設于該套襯座的每一容納室；以及一基座，該基座上具有多個穿孔以容納多個探針。
2.如權利要求1所述的測試座，其中，該截面部為多邊形、十字形、蝴蝶結形、圓形、及其組合。
3.如權利要求1所述的測試座，其中，該通道為圓柱形、多邊形柱體、及其組合。
4.如權利要求1所述的測試座，其中，該截面部為對稱或非對稱的幾何形狀。
5.如權利要求1所述的測試座，其中，該通道對應該待測傳感器的一感應元件。
6.如權利要求1所述的測試座，其中，該截面部對應接觸該待測傳感器的一非感應元件。
7.如權利要求1所述的測試座，其中，該截面部的尺寸與該待測傳感器的尺寸相同。
8.如權利要求1所述的測試座，其中，該截面部設置有一彈性層，用以抵觸該待測傳感器。
9.如權利要求1所述的測試座，其中，該吸測盤的每一壓柱連通一真空源及一壓力源。
10.一種使用具有改良式壓柱的測試系統，包括: 一第一機臺，具有一分類模塊，其用以分類多個待測傳感器進料及依測試結果分類出料；以及 一第二機臺，設于該第一機臺的一側，其中該第一機臺通過一移行機構與該第二機臺相連接，該第二機臺包括一測試座、及一負載基板，該測試座包括: 一吸測盤，具有多個壓柱，其中每一壓柱穿設有一通道及具有一圖樣的截面部； 一套襯座，具有可容納多個待測傳感器的多個容納室，其對應該多個壓柱設置，該吸測盤的每一壓柱分別置入套設于該套襯座的每一容納室；以及一基座，該基座上具有多個穿孔以容納多個探針。
11.如權利要求10所述的測試系統，其中，該截面部為多邊形、十字形、蝴蝶結形、圓形、及其組合。
12.如權利要求10項所述的測試系統，其中，該信道為圓柱形、多邊形柱體、及其組合。
13.如權利要求10所述的測試系統，其中，該截面部為對稱或非對稱的幾何形狀。
14.如權利要求10所述的測試系統，其中，該信道對應該待測傳感器的一感應元件。
15.如權利要求10所述的測試系統，其中，該截面部對應接觸該待測傳感器的一非感應元件。
16.如權利要求10所述的測試系統，其中，該截面部的尺寸與該待測傳感器的尺寸相同。
17.如權利要求10所述的測 試系統，其中，該截面部設置有一彈性層，用以抵觸該待測傳感器。
18.如權利要求10所述的測試系統，其中，該分類模塊包括一第一本體、設于該第一本體上的一轉塔、圍繞該轉塔而設置的一進料槽、一檢視裝置、及一料盤，該料盤上具有多個凹槽。
19.如權利要求10所述的測試系統，其中，該移行機構還包含一取放器，用以吸取該吸測盤。
20.如權利要求10所述的測試系統，其中，該負載基板設有多個夾頭，用以夾持該基座。
21.如權利要求19所述的測試系統，其中，該移行機構的該取放器吸取該吸測盤移行于一第一位置與一第二位置，當該取放器位于該第一位置時對應于該料盤，當該取放器位于該第二位置 時對應于該基座。
22.如權利要求10所述的測試系統，其中，該基座具有多個通孔，每一通孔連通一真空源及一壓力源。
【文檔編號】G01R1/04GK103809097SQ201210453802
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月13日 優先權日:2012年11月13日
【發明者】丁偉修 申請人:京元電子股份有限公司