TWI824291B - 接合機構及其應用之測試裝置、測試作業機 - Google Patents

Abstract

一種接合機構，包含複數個夾持具及驅動結構，複數個夾持具沿夾持軸線作相對配置，夾持具於一側設有夾持部供夾持電子元件，於另一側設有第一導移部件；驅動結構包含作動具、固定具及控制具，作動具可沿壓接軸線位移，並連接複數個夾持具，固定具設有第二導移部件，控制具可沿控制軸線位移，並設有第一控制部件及第二控制部件，其第一控制部件與夾持具之第一導移部件相配合，使控制具控制複數個夾持具沿夾持軸線位移夾持電子元件，第二控制部件與固定具之第二導移部件相配合，令控制具下壓作動具，以控制作動具帶動複數個夾持具及電子元件沿壓接軸線位移，使電子元件確實壓接電性測試器執行電性測試作業。

Description

接合機構及其應用之測試裝置、測試作業機

本發明提供一種提高壓接使用效能之接合機構。

在現今，一內建有天線之射頻電子元件廣泛應用於行動通訊區域無線網路系統及無線通訊區域網路系統等領域；射頻電子元件於本體之底面設置複數個接點，並於本體之頂面設置天線，射頻電子元件於出廠前，除了執行電性測試作業，亦需執行無線訊號測試作業，以確保品質。

測試裝置於機台配置一具探針及電路板之電性測試器，並於電性測試器之上方配置天線測試器；當射頻電子元件置入電性測試器時，射頻電子元件以接點接觸電性測試器之探針而執行電性測試作業，並以天線朝向天線測試器發出無線訊號，天線測試器接收無線訊號而進行無線訊號測試作業。

惟，由於電性測試器之探針內具有彈簧，射頻電子元件之自重不足以使接點與探針作有效性地電性接觸，以致影響射頻電子元件之電性測試準確性。但若以一壓接器由上向下壓接電子元件之頂面，雖可使射頻電子元件之接點確實接觸電性測試器之探針，卻會導致壓接器屏蔽電子元件之天線，以致影響射頻電子元件之無線訊號測試準確性；因此，如何在不影響天線測試器與 射頻電子元件之無線訊號測試作業的要件下，使射頻電子元件確實壓接電性測試器執行電性測試作業，著實相當重要。

本發明之目的一，提供一種接合機構，包含複數個夾持具及驅動結構，複數個夾持具沿夾持軸線作相對配置，夾持具於一側設有夾持部供夾持電子元件，於另一側設有第一導移部件；驅動結構包含作動具、固定具及控制具，作動具可沿壓接軸線位移，並連接複數個夾持具，固定具設有第二導移部件，控制具可沿控制軸線位移，並設有第一控制部件及第二控制部件，其第一控制部件與夾持具之第一導移部件相配合，使控制具控制複數個夾持具沿夾持軸線位移夾持電子元件，第二控制部件與固定具之第二導移部件相配合，令控制具下壓作動具，以控制作動具帶動複數個夾持具及電子元件沿壓接軸線位移，使電子元件確實壓接電性測試器執行電性測試作業。

本發明之目的二，提供一種接合機構，其複數個夾持具作側向夾持一為射頻電子元件之電子元件，可防止屏蔽射頻電子元件頂面之天線，以利天線與天線測試器進行無線訊號測試作業，進而提升測試品質。

本發明之目的三，提供一種接合機構，其驅動結構以單一控制具控制且驅動二夾持具及作動具依作動時序分別沿夾持軸線及壓接軸線位移，而執行夾持電子元件及帶動電子元件壓接探針，不僅節省驅動用元件成本，更利於機構之空間配置。

本發明之目的四，提供一種接合機構，更包含基座，基座與作動具間沿壓接軸線設有讓位空間，基座設有承置部供承置電子元件，並供裝配固定具及電性測試器之探針，作動具沿壓接軸線向下位移貼合基座，使二夾持具 夾持射頻電子元件確實壓接電性測試器之探針執行電性測試作業，進而提升測試作業便利性。

本發明之目的五，提供一種測試裝置，包含測試室、至少一電性測試器及本發明接合機構，測試室設有至少一測試空間，電性測試器配置於測試空間，並設有電性連接之探針及電路板，本發明接合機構配置於電性測試器上，以供夾持且驅動電子元件壓接探針，進而提高測試品質。

本發明之目的六，提供一種測試作業機，包含機台、供料裝置、收料裝置、具本發明接合機構之測試裝置、輸送裝置及中央控制裝置；供料裝置配置於機台上，並設有至少一容納待測電子元件之供料承置器；收料裝置配置於機台上，並設有至少一容納已測電子元件之收料承置器；測試裝置配置於機台上，包含測試室、至少一電性測試器及本發明接合機構，以供測試電子元件；輸送裝置配置於機台上，並設有至少一輸送器，以輸送電子元件；中央控制裝置以供控制及整合各裝置作動，而執行自動化作業。

10:基座

11:承置部

20:夾持具

21:夾持部

22:第一導移部件

23:承裝部

30:作動具

31:第一滑槽

32:通孔

33:第二滑槽

34:彈性件

40:固定具

41:支架

42:橫板

431:第一導引段

432:第二導引段

50:控制具

51:側部

521:第一控制段

522:第二控制段

53:第二控制部件

54:壓缸

A:夾持軸線

B:壓接軸線

C:控制軸線

60:射頻電子元件

711:電路板

712:探針

72:天線測試器

80:機台

90:供料裝置

91:供料承置器

100:收料裝置

1001:收料承置器

110:測試裝置

1101:測試室

120:輸送裝置

1201:第一輸送器

1202:第二輸送器

1203:第三輸送器

圖1：本發明接合機構之俯視圖。

圖2：本發明接合機構之A-A線段剖視圖。

圖3：本發明接合機構之B-B線段剖視圖。

圖4：本發明接合機構應用於測試裝置之示意圖。

圖5：本發明接合機構之使用示意圖(一)。

圖6：係A-A線段的作動示意圖。

圖7：係B-B線段的作動示意圖。

圖8：本發明接合機構之使用示意圖(二)。

圖9：係A-A線段的作動示意圖。

圖10：係B-B線段的作動示意圖。

圖11：本發明接合機構應用於測試作業機之示意圖。

為使 貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如後：

請參閱圖1~3，本發明接合機構包含複數個夾持具及驅動結構；依作業需求，本發明接合機構可直接裝配於具測試座之測試器，或者本發明接合機構更包含基座，該基座配置於複數個夾持具及驅動結構之下方，更佳者，基座可供裝配測試器之複數支探針；於本實施例，接合機構包含基座10、複數個夾持具20及驅動結構。

基座10可為獨立座體、機台板或測試座，並配置於複數個夾持具20及驅動結構之下方，舉例基座10為機台板，機台板可開設容置孔供裝配具探針之測試座，複數個夾持具20及驅動結構裝配於機台板，並位於測試座之上方；舉例基座10為具探針之測試座，測試座供裝配複數個夾持具20及驅動結構，均無不可，不受限於本實施例；於本實施例，基座10為獨立座體，並設有至少一承置部11，以供承置電子元件，基座10可供裝配電性測試器之複數支探針。

複數個夾持具20沿夾持軸線A作相對配置，複數個夾持具20於一側設有夾持部21供夾持電子元件，並於至少一夾持具20之另一側設有第一導移部件22；更進一步，一夾持具20可作為固定基準，另一夾持具20為可移動設計，或 者二夾持具20均為可移動設計作彼此靠近或遠離。依作業需求，夾持部21可為平面、弧面、叉桿或氣囊等，夾持部21可夾持於電子元件之本體側面，或者夾持於電子元件的本體與接點之間，或者夾持於電子元件之接點，不受限於本實施例；於本實施例，複數個夾持具20沿夾持軸線A(如X軸向)呈水平配置於基座10之上方，並相對配置位於承置部11之兩側，複數個夾持具20於一側設有為平面之夾持部21，以供夾持電子元件。

夾持具20之第一導移部件22可為桿件或具複數個控制段之導槽，若第一導移部件22為桿件，桿件可為獨立桿裝配於夾持具20，或者桿件與夾持具20一體成型；第一導移部件22可為直桿或偏心桿，舉例第一導移部件22為偏心桿裝設於夾持具20，可旋轉第一導移部件22，以微調夾持具20之初始位置，使夾持具20精確位移夾持電子元件。

於本實施例，夾持具20於另一側設有承裝部23，以供螺接組裝一為偏心桿且呈Z軸向配置之第一導移部件22，於測試作業前，可旋轉第一導移部件22，以微調夾持具20之初始位置，使夾持具20精確位移夾持電子元件；然第一導移部件22與承裝部23之組裝方式可為嵌接組裝或螺接組裝等，不受限於本實施例。

驅動結構包含作動具30、至少一固定具40及控制具50。

作動具30可沿壓接軸線B位移，並連接複數個夾持具20；於本實施例，作動具30設有相通基座10之承置部11的第一空間，以供移入/移出電子元件，作動具30設有二沿夾持軸線A(如X軸向)作相對配置之第一滑槽31，第一滑槽31相通第一空間，並供滑置二夾持具20，作動具30可帶動二夾持具20同步沿壓接軸線B(如Z軸向)位移，壓接軸線B之軸向(如Z軸向)異於夾持軸線A之軸向(如X軸 向)；作動具30於相對應第一導移部件22之位置開設通孔32，以供穿置第一導移部件22及承裝部23，另於作動具30之側方設有至少一沿控制軸線C(如Y軸向)配置之第二滑槽33，控制軸線C之軸向(如Y軸向)異於夾持軸線A之軸向(如X軸向)。

另於該作動具30之底面或周側設有至少一彈性件34，以供作動具30可沿壓接軸線B作彈性位移；更進一步，作動具30與基座10間設有至少一彈性件34，至少一彈性件34可使作動具30與基座10間具有適當高度之讓位空間，讓位空間以供作動具30沿壓接軸線B作彈性位移，彈性件34可使作動具30彈性復位。

至少一固定具40設有第二導移部件，更進一步，固定具40可位於作動具30之上方或側方；第二導移部件可為桿件，或具有不同高度且沿控制軸線C配置之複數個導引段；於本實施例，二固定具40之底部以支架41固定裝配於基座10之頂部，並位於作動具30之上方，各固定具40之側面凸設有橫板42，橫板42之底面設有第二導移部件，第二導移部件包含沿控制軸線C配置且具有不同高度之複數個導引段，複數個導引段包含第一導引段431及第二導引段432，第二導引段432之高度低於第一導引段431之高度。

控制具50配置於作動具30上，而可沿控制軸線C位移，並設有第一控制部件及第二控制部件，第一控制部件與夾持具20之第一導移部件22相配合，使控制具50控制夾持具20沿夾持軸線A位移夾持電子元件，第二控制部件與固定具40之第二導移部件相配合，令控制具50壓接該作動具30沿壓接軸線B位移，以控制作動具30帶動複數個夾持具20及電子元件同步沿壓接軸線B位移，使電子元件確實壓接電性測試器之探針執行電性測試作業。

於本實施例，控制具50配置於作動具30之頂面，並開設有相通基座10之承置部11的第二空間，以供移入/移出電子元件，控制具50之兩側部51滑置於作動具30之第二滑槽33，第二滑槽33限位控制具50沿控制軸線C位移。

第一控制部件可為桿件或具複數個控制段之導槽，舉例當夾持具20之第一導移部件22為桿件，控制具50之第一控制部件則為具複數個控制段之導槽，以供夾持具20之第一導移部件22沿複數個控制段位移；於本實施例，控制具50之第一控制部件為導槽，導槽包含相通之第一控制段521及第二控制段522，第一控制段521為一曲弧段，並相通第二控制段522，第二控制段522為直線段，於控制具50沿控制軸線C位移時，利用第一控制段521控制二夾持具20之第一導移部件22沿夾持軸線A位移，使二夾持具20沿夾持軸線A位移，並以夾持部21夾持電子元件；控制具50依作動時序利用第二控制段522控制夾持具20之第一導移部件22不作動，使夾持具20保持夾持電子元件。

控制具50之第二控制部件可為桿件或具有不同高度之複數個導引段，舉例固定具40具有不同高度之複數個導引段，控制具50之第二控制部件則為桿件，第二控制部件可沿不同高度之複數個導引段位移；於本實施例，控制具50之第二控制部件53為桿件，控制具50沿控制軸線C位移，當第二控制部件53沿高度較高之第一導引段431位移時，可使控制具50、作動具30及二夾持具20不作動，當第二控制部件53沿高度較低之第二導引段432位移時，可使控制具50帶動該作動具30及二夾持具20同步沿壓接軸線B位移。

請參閱圖4，本發明接合機構應用於電子元件之電性測試作業或應用於電性測試作業及無線訊號測試作業；於本實施例，接合機構應用於射頻電子元件60之電性測試作業，並利於射頻電子元件60執行無線訊號測試作業，一輸 送器(圖未示出)將待測之射頻電子元件60置放於接合機構之基座10的承置部11上，射頻電子元件60並位於二夾持具20之間；一執行電性測試作業之電性測試器包含電性連接之電路板711及複數支探針712，電路板711裝配於基座10之底部，複數支探針712穿伸出基座10之承置部11，以供承置及電性連接一射頻電子元件60之複數個接點；一執行無線訊號測試作業之天線測試器72位於接合機構之承置部11上方，以供測試射頻電子元件60之天線。

請參閱圖5~7，驅動結構可採手動方式或自動化方式驅動該控制具50，因此，依作業需求，驅動結構之控制具50更包含一驅動器，以供驅動該控制具50沿控制軸線C位移，該驅動器可為壓缸、線性馬達或包含馬達及傳動組，舉例驅動器為壓缸，壓缸之活塞桿可連接控制具50，舉例驅動器包含馬達及傳動組，並以傳動組連接控制具50。

於本實施例，控制具50之驅動器為壓缸54，壓缸54頂推驅動該控制具50位移，控制具50之兩側部51於作動具30之第二滑槽33沿控制軸線C位移，控制具50以兩側之第一控制段521沿二夾持具20之第一導移部件22位移，由於第一控制段521呈曲弧設計，控制具50以二第一控制段521同步推移二夾持具20之第一導移部件22沿夾持軸線A位移，令二夾持具20於作動具30之第一滑槽31沿夾持軸線A作彼此靠近位移，二夾持具20以夾持部21夾持於基座10內之射頻電子元件60的兩側面，由於二夾持部21夾持射頻電子元件60的兩側面，而可防止屏蔽射頻電子元件60之天線的無線訊號傳輸，以利執行無線訊號測試作業；又二夾持具20同步沿夾持軸線A作彼此靠近位移時，可推移校正射頻電子元件60之擺放位置，使射頻電子元件60之接點精準對位測試器之探針712。

然，控制具50沿控制軸線C位移時，其第二控制部件53同步沿固定具40之第一導引段431位移，由於第一導引段431之行程具有預設長度，而可使第二控制部件53保持於第一導引段431位移，即控制具50尚未帶動該作動具30沿壓接軸線B位移，作動具30不作動。

請參閱圖8~10，當壓缸54持續頂推驅動該控制具50位移，控制具50之兩側部51繼續於作動具30之第二滑槽33沿控制軸線C位移，控制具50變換以第二控制段522沿二夾持具20之第一導移部件22位移，由於第二控制段522呈直線設計，控制具50之第二控制段522並不會頂推二夾持具20之第一導移部件22沿夾持軸線A持續位移，即二夾持具20不作動，使二夾持具20之夾持部21保持夾持射頻電子元件60之夾持狀態。

然，控制具50持續沿控制軸線C位移時，其第二控制部件53同步由固定具40之第一導引段431位移至第二導引段432，由於第二導引段432之高度低於第一導引段431，第二控制部件53受第二導引段432之導引而向下位移，第二控制部件53即帶動控制具50沿壓接軸線B作Z軸向向下位移，控制具50下壓作動具30同步沿壓接軸線B作Z軸向向下位移，作動具30帶動二夾持具20及其夾持之射頻電子元件60同步沿壓接軸線B作Z軸向向下位移，使射頻電子元件60之接點以預設下壓力確實壓接測試器之探針712而執行電性測試作業，不僅有效提升電性測試品質，更利用二夾持具20夾持射頻電子元件60之二側面，以有效防止屏蔽射頻電子元件60之天線，使射頻電子元件60之天線與天線測試器72執行無線訊號測試作業，進而提升無線訊號測試品質。

請參閱圖1~11，本發明接合機構應用於測試作業機之示意圖，於本實施例，測試作業機應用測試射頻電子元件60。測試作業機包含機台80、供料 裝置90、收料裝置100、具本發明接合機構之測試裝置110、輸送裝置120及中央控制裝置(圖未示出)。供料裝置90配置於機台80上，並設有至少一容納待測電子元件(如射頻電子元件60)之供料承置器91；收料裝置100配置於機台80上，並設有至少一容納已測電子元件之收料承置器1001；測試裝置110配置於機台80上，包含測試室1101、至少一電性測試器及本發明接合機構，以供夾持及測試電子元件；於本實施例，機台80之第一側及第二側分別配置測試裝置110，測試裝置110更包含天線測試器72，以供對射頻電子元件60執行無線訊號測試作業；輸送裝置120配置於機台80上，並設有至少一輸送器，以供輸送電子元件，於本實施例，輸送裝置120設有作X-Y-Z軸向位移之第一輸送器1201，第一輸送器1201於供料裝置90取出待測之射頻電子元件60，並移入二為載台之第二輸送器1202，一第三輸送器1203於第二輸送器1202取出待測射頻電子元件60，並移入測試裝置110之接合機構的基座10，接合機構以控制具50控制二夾持具20夾持基座10上之待測射頻電子元件60，並控制作動具30帶動二夾持具20及待測射頻電子元件60確實壓接測試器之探針712而執行電性測試作業，以及使待測射頻電子元件60與天線測試器72執行無線訊號測試作業，第三輸送器1203再將已測之射頻電子元件移出測試裝置110，並移入第二輸送器1202，第一輸送器1201再於第二輸送器1202取出已測之射頻電子元件，並依測試結果，將已測之射頻電子元件移載至收料裝置100分類收置；中央控制裝置(圖未示出)用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。

依作業需求，測試裝置110之測試室1101設有至少一輸送管(圖未示出)，輸送管以供輸送乾燥空氣至測試室1101。

依作業需求，於熱測作業時，測試室1101可配置鼓風機(圖未示出)，以供吹送熱風，使測試室1101之內部升溫，亦無不可。

10:基座

11:承置部

20:夾持具

21:夾持部

22:第一導移部件

23:承裝部

30:作動具

31:第一滑槽

32:通孔

33:第二滑槽

40:固定具

42:橫板

50:控制具

51:側部

521:第一控制段

53:第二控制部件

A:夾持軸線

B:壓接軸線

Claims (19)

1. 一種接合機構，包含：複數個夾持具：沿夾持軸線作相對配置，該夾持具於一側設有夾持部供夾持電子元件，並於至少一該夾持具之另一側設有第一導移部件；驅動結構：包含作動具、至少一固定具及控制具，該作動具可沿壓接軸線位移，並連接複數個該夾持具，至少一該固定具設有第二導移部件，該控制具可沿控制軸線位移，並設有第一控制部件及第二控制部件，該第一控制部件與該夾持具之該第一導移部件相配合，以供該控制具控制複數個該夾持具沿該夾持軸線位移夾持電子元件，該第二控制部件與該固定具之該第二導移部件相配合，以供該控制具下壓該作動具，而控制該作動具帶動複數個該夾持具及電子元件沿該壓接軸線位移。
2. 如請求項1所述之接合機構，其該夾持具之該第一導移部件與該控制具之該第一控制部件為相互配合之桿件與導槽，該導槽具有複數個控制段。
3. 如請求項2所述之接合機構，其該夾持具之該第一導移部件為該桿件，該控制具之該第一控制部件為具該複數個控制段之該導槽，以供穿置該第一導移部件，該複數個控制段包含相通之第一控制段及第二控制段，該第一控制段為曲弧段，該第二控制段為直線段。
4. 如請求項3所述之接合機構，其該夾持具設有承裝部，以供裝配一為偏心桿之該第一導移部件。
5. 如請求項1所述之接合機構，其該作動具設有複數個沿該夾持軸線作相對配置之第一滑槽，以供滑置複數個該夾持具。
6. 如請求項1所述之接合機構，其該作動具之側方設有至少一沿該控制軸線配置之第二滑槽，以供該控制具之側部滑置。
7. 如請求項1所述之接合機構，其該作動具之底面或周側設有至少一彈性件，以供該作動具沿該壓接軸線作彈性位移。
8. 如請求項1所述之接合機構，其該固定具之該第二導移部件與該固定具之該第二控制部件為相互配合之桿件與複數個導引段，該複數個導引段沿該控制軸線配置，並具有不同高度。
9. 如請求項8所述之接合機構，其該固定具之側面設有橫板，該橫板之底面設有該第二導移部件，該第二導移部件具有該複數個導引段，該複數個導引段包含第一導引段及第二導引段，該第二導引段之高度低於該第一導引段之高度，該控制具之該第二控制部件為桿件，以供沿該第一導引段及該第二導引段位移。
10. 如請求項1至9中任一項所述之接合機構，該控制具更包含至少一驅動器，以供驅動該控制具沿該控制軸線位移。
11. 如請求項1至9中任一項所述之接合機構，更包含基座，該基座配置於複數個該夾持具及該驅動結構之下方。
12. 如請求項11所述之接合機構，其該基座設有至少一承置部，以供承置電子元件，複數個該夾持具位於該承置部之兩側。
13. 如請求項11所述之接合機構，其該固定具以至少一支架裝配於該基座之頂部，並位於該作動具之上方。
14. 一種測試裝置，包含：測試室：設有至少一測試空間；至少一電性測試器：配置於該測試室之該測試空間，並設有電性連接之探針及電路板，以供測試電子元件；至少一如請求項1至9中任一項所述之接合機構，該接合機構以供夾持且驅動電子元件壓接該電性測試器之該探針而執行電性測試作業。
15. 如請求項14所述之測試裝置，其該接合機構更包含基座，該基座裝配於複數個該夾持具及該驅動結構之下方，並供裝配該電性測試器之該探針。
16. 如請求項15所述之測試裝置，其該作動具與該基座間設有至少一彈性件，以供該作動具與該基座之間具有讓位空間，而供該作動具沿該壓接軸線作彈性位移。
17. 如請求項14所述之測試裝置，更包含至少一天線測試器，該天線測試器配置於該測試室，以供對電子元件執行無線訊號測試作業。
18. 如請求項14所述之測試裝置，其該測試室設有至少一輸送管，以供輸送乾燥空氣。
19. 一種測試作業機，包含：機台；供料裝置：配置於該機台上，並設有至少一容納待測電子元件之供料承置器；收料裝置：配置於該機台上，並設有至少一容納已測電子元件之 收料承置器；至少一如請求項14至18中任一項所述之測試裝置，配置於該機台上，以供對該電子元件執行測試作業；輸送裝置：配置於該機台上，並設有至少一輸送器，用以輸送電子元件；中央控制裝置：以控制及整合各裝置作動。