接合机构及其应用的作业设备的制作方法

1.本发明涉及一种可使复数个接合具确实贴接于电子元件不同高度的复数个承压部件，以提高作业品质的接合机构。


背景技术：

2.在现今，部分电子元件依设计功能而于一尺寸较大且薄型的基板上配置封装复数个承压部件，承压部件可为晶片或其他ic，复数个晶片或ic的配置位置、高度尺寸及面积依设计需求而具有差异。请参阅图1，电子元件11于薄型的基板111顶面的中间区域配置一高度较高且面积较大的第一晶片112，以及于第一晶片112的两侧分别配置高度较低且面积较小的第二晶片113及第三晶片114，电子元件11于基板111的底面则设有复数个接点115。
3.请参阅图2，电子元件11于制作完毕，必须执行电性测试作业及冷测(或热测)作业，以淘汰不良品；测试装置于机台12设有电性连接的电路板13及测试座14，测试座14具有复数个探针141，以供承置及测试电子元件11；然为使电子元件11的接点115确实接触测试座14的探针141，测试装置于测试座14的上方配置一接合机构，接合机构于一本体151的底面设有一下压治具152，令下压治具152以预设下压力压接电子元件11，使电子元件11的接点115接触测试座14的探针141而执行电性测试作业，另于本体151设有流道153，流道153一端连接入水管154，另一端连接出水管155，以供于流道153输入及输出具有预设温度的流体(如低温流体)，于下压治具152压接电子元件11时，可使电子元件11于模拟日后应用场所温度的测试环境而执行冷测作业。
4.由于第一晶片112与第二晶片113及第三晶片114具有高低位差，当本体151带动下压治具152下压电子元件11时，下压治具152仅可贴合高度较高的第一晶片112，并无法压接到高度较低的第二晶片113及第三晶片114，导致下压治具152与第二晶片113、第三晶片114具有间距a，以致电子元件11易因受力不均而裂损。
5.又，因下压治具152的下压力仅压接电子元件11的第一晶片112，电子元件11的第二晶片113及第三晶片114易因受力不均，而无法使位于下方的部分接点115确实接触测试座14的探针141，以致影响测试品质。
6.再者，下压治具152仅压接到电子元件11的第一晶片112，而与第二晶片113及第三晶片114具有间距a，导致流道153内的流体的温度易因间距a而无法有效传导至第二晶片113及第三晶片114，以致第二晶片113及第三晶片114无法于模拟日后应用场所温度的测试环境执行冷测作业，进而影响测试品质。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于：提供一种接合机构及其应用的作业设备，解决现有技术中存在的上述技术问题。
8.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
9.一种接合机构，其特征在于，包含：
10.基座；
11.复数个接合具：其设于该基座，该复数个接合具分别具有贴接面，以供贴接电子元件的复数个承压部件；
12.变位单元：于该基座与至少一该接合具间配置至少一调整件，以供调整该接合具的位置而贴接于相对应的该承压部件。
13.所述的接合机构，其中：该基座具有第一面及第二面，该第一面供设置该复数个接合具，该第二面供装配载具。
14.所述的接合机构，其中：该复数个接合具中的至少另一接合具固设于该基座。
15.所述的接合机构，其中：至少一该接合具设有至少一连接部，该连接部与该基座间设有该调整件。
16.所述的接合机构，其中：该调整件为弹性元件、高效能传导件或压缸。
17.所述的接合机构，其中：该复数个接合具的初始作业位置相同或相异。
18.所述的接合机构，其中：还包含温控单元，该温控单元于该基座设有第一温控器。
19.所述的接合机构，其中：该温控单元于该复数个接合具设有第二温控器。
20.所述的接合机构，其中：还包含温控单元，该温控单元于该复数个接合具设有第一温控器。
21.一种作业设备，其中，包含：
22.机台；
23.供料装置：配置于该机台，并设有至少一容纳待作业电子元件的供料承置器；
24.收料装置：配置于该机台，并设有至少一容纳已作业电子元件的收料承置器；
25.作业装置：配置于该机台，并设有至少一作业器及至少一所述的接合机构，该作业器以供对电子元件执行预设作业，该接合机构以供压接电子元件；
26.输送装置：配置于该机台，并设有至少一输送器，以供输送电子元件；
27.中央控制装置：以控制及整合各装置作动，以执行自动化作业。
28.本发明的优点一，提供一种接合机构，包含基座、复数个接合具及变位单元，复数个接合具装配于基座，以供压接电子元件的复数个承压部件(如晶片)，变位单元于基座与至少一接合具间配置至少一调整件，以供调整接合具的作业位置；当电子元件的复数个承压部件具有不同高度时，接合具利用变位单元的调整件而位移调整作业位置，以确实贴接于相对应的承压部件，使复数个接合具确实压接于电子元件不同高度的复数个承压部件执行预设作业，进而提高作业品质。
29.本发明的优点二，提供一种接合机构，其接合具利用变位单元的调整件而位移调整作业位置，以确实贴接于电子元件相对应的承压部件，以复数个接合具压接贴合复数个承压部件，使电子元件受力平均，进而防止电子元件裂损，达到延长使用寿命及节省成本的优点。
30.本发明的优点三，提供一种接合机构，更包含温控单元，温控单元于基座设有第一温控器，以于复数个接合具压接贴合电子元件的复数个承压部件时，令第一温控器的预设温度经由复数个接合具而有效传导至复数个承压部件，使复数个承压部件于模拟日后应用场所温度的测试环境执行冷测(或热测)作业，进而提高测试品质。
31.本发明的优点四，提供一种接合机构，其温控单元于复数个接合具分别设有第二
温控器，各第二温控器可视不同大小的承压部件(如晶片)所需的测试温度，经由接合具而各别温控承压部件(如晶片)，进而提高测试效能。
32.本发明的优点五，提供一种作业设备，包含机台、供料装置、收料装置、具本发明接合机构的作业装置、输送装置及中央控制装置；供料装置配置于机台，并设有至少一容纳待作业电子元件的供料承置器；收料装置配置于机台，并设有至少一容纳已作业电子元件的收料承置器；作业装置配置于机台，并设有至少一作业器及本发明接合机构，作业器以供对电子元件执行预设作业，本发明接合机构以供压接电子元件；输送装置配置于机台，并设有至少一输送器，以供输送电子元件；中央控制装置以供控制及整合各装置作动，而执行自动化作业，达到提升作业效能的实用效益。
附图说明
33.图1是现有电子元件的示意图。
34.图2是现有测试装置的使用示意图。
35.图3是本发明接合机构第一实施例的示意图。
36.图4是本发明接合机构第一实施例的使用示意图(一)。
37.图5是本发明接合机构第一实施例的使用示意图(二)。
38.图6是本发明接合机构第二实施例的示意图。
39.图7是本发明接合机构第三实施例的示意图。
40.图8是本发明接合机构应用于作业设备的示意图。
41.附图标记说明：[现有技术]电子元件11；基板111；第一晶片112；第二晶片113；第三晶片114；接点115；机台12；电路板13；测试座14；探针141；本体151；下压治具152；流道153；入水管154；出水管155；间距a；[本发明]基座21；第一面211；第二面212；移动臂22；第一接合具231；第一贴接面2311；第二接合具232；第二贴接面2321；第一连接部2322、2322a；第三接合具233；第三贴接面2331；第二连接部2332、2332a；第一调整件241；第二调整件242；流道251；输入管252；输出管253；第二温控器254、255、256；第一调整件261；第二调整件262；第一温控器271、272、273；第一初始作业位置l1；第二初始作业位置l2；压接作业位置l3；间距b；机台30；测试装置40；电路板41；测试座42；探针421；电子元件43；接点431；第一承压部件432；第二承压部件433；第三承压部件434；供料装置50；供料承置器51；收料装置60；收料承置器61；输送装置70；第一输送器71；第二输送器72；第三输送器73。
具体实施方式
[0042]
为使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：
[0043]
请参阅图3，本发明接合机构第一实施例包含基座21、复数个接合具及变位单元，更可依作业需求配置温控单元及载具。
[0044]
基座21具有第一面211及第二面212，于本实施例，基座21以底面作为第一面211，并以顶面作为第二面212，更进一步，基座21装配于载具，而可作固定式配置或活动式配置，载具可为机架或移动臂，例如载具可为机架，将基座21作固定式配置，以供电子元件朝向基座21作相对位移，例如载具可为移动臂，将基座21作活动式配置，以供基座21朝向电子元件作相对位移，当然，基座21及电子元件二者也可作活动式相对位移；于本实施例，载具为移
动臂22，移动臂22供装配连结基座21的第二面212，使移动臂22带动基座21作z方向位移。
[0045]
复数个接合具设于基座21的第一面211，并分别具有贴接面，以供贴接电子元件的复数个承压部件(如晶片或ic)；复数个接合具中的至少一接合具可活动式配置于基座，以及复数个接合具中的至少另一接合具可固定式配置于基座，换言之，接合具可成型于基座21，也或为独立元件而装配于基座21；当接合具作活动式配置于基座21时，该接合具设有至少一连接部；接合具的数量、设置位置及贴接面尺寸均可视作业需求而配置；例如于基座21的第一面211配置二个或三个数量的接合具，例如于基座21的第一面211的一侧配置一较大尺寸的接合具及于另一侧配置一排复数个较小尺寸的接合具，例如于基座21的第一面211成型一固定式接合具及另外配置二活动式接合具。
[0046]
于本实施例，接合机构于基座21的第一面211设有第一接合具231、第二接合具232及第三接合具233，第一接合具231成型于基座21的第一面211，并配置于第一面211的中间部位，且为一面积尺寸较大的块体，第一接合具231的底部设有第一贴接面2311，以供贴接于电子元件相对应位置的第一承压部件。第二接合具232为独立元件，并作活动式连接于基座21的第一面211，且位于第一接合具231的一侧，第二接合具232为面积尺寸较小的块体，并以底部作为第二贴接面2321，以供贴接于电子元件相对应位置的第二承压部件，第二接合具232另设有至少一第一连接部2322，第一连接部2322可为面或凹槽或凸块等，例如第二接合具232以顶面或侧面作为第一连接部2322，例如第二接合具232于顶面开设凹槽以作为第一连接部2322；于本实施例，第二接合具232于顶面开设凹槽作为第一连接部2322。第三接合具233为独立元件，并作活动式连接于基座21的第一面211，且位于第一接合具231的另一侧，第三接合具233为面积尺寸较小的块体，并以底部作为第三贴接面2331，以供贴接于电子元件相对应位置的第三承压部件；第三接合具233于顶面开设凹槽作为第二连接部2332。
[0047]
变位单元于基座21与至少一接合具间配置至少一调整件，以供调整接合具的位置而贴接于相对应的承压部件；更进一步，调整件位于基座21与接合具之间系指位于基座21的第一面211与接合具的连接部(如顶面、凹槽或侧面)间，调整件可为弹性元件、高效能传导件(如铟片)或压缸等，例如调整件为弹性元件，而位于基座21的第一面211与第二接合具232的第一连接部2322(即凹槽)间，以弹性元件供第二接合具232压缩，使第二接合具232作被动式位移调整位置；例如调整件为压缸，而位于基座21的第一面211与第二接合具232的第一连接部(如侧面)间，以压缸的活塞杆带动第二接合具232作主动式位移调整位置。
[0048]
于本实施例，变位单元于基座21与第二接合具232之间配置一为弹性元件的第一调整件241，第一调整件241的一端连结于基座21的第一面211，另一端置入且连结于第二接合具232的第一连接部2322，使得第二接合具232可压缩第一调整件241而调整位置；又变位单元于基座21与第三接合具233之间配置一为弹性元件的第二调整件242，第二调整件242的一端连结于基座21的第一面211，另一端置入且连结于第三接合具233的第二连接部2332，使得第三接合具233可压缩第二调整件242而调整位置；由于第二接合具232与第三接合具233分别以第一调整件241及第二调整件242调整位置，第二接合具232与第三接合具233的初始作业位置可相同或相异于第一接合具231的初始作业位置；于本实施例，第二接合具232与第三接合具233的第二初始作业位置l2低于第一接合具231的第一初始作业位置l1，第二接合具232与第三接合具233与基座21的第一面211间具有间距b，第二接合具232与
第三接合具233可沿受力方向(如z方向)位移。
[0049]
接合机构更包含温控单元，温控单元于基座21或接合具设有第一温控器，例如温控单元于接合具设有第一温控器，以于接合具贴接电子元件的承压部件时，令第一温控器的预设温度有效传导至承压部件，使承压部件于模拟日后应用场所温度的测试环境执行冷测(或热测)作业；另温控单元可视作业需求，当温控单元于基座21设有第一温控器时，并可于接合具设有第二温控器，第二温控器可视不同大小的承压部件(如晶片)所需的测试温度，经由接合具而微调温控承压部件(如晶片)，进而提高测试效能；第一温控器及第二温控器可为致冷晶片、加热件或具预温流体的座体。
[0050]
于本实施例，温控单元于基座21设有第一温控器，第一温控器以基座21作为座体，而于基座21内开设流道251，流道251的一端连接输入管252，以供输入预设低温的流体，流道251的另一端连接输出管253，以供输出流体；另于第一接合具231、第二接合具232及第三接合具233的内部分别设有为加热件的第二温控器254、255、256，第一温控器与第二温控器254、255、256可搭配调控第一接合具231、第二接合具232及第三接合具233的作业温度，以供电子元件位于模拟低温测试环境执行冷测作业。
[0051]
请参阅图4，本发明接合机构应用于测试装置40，测试装置40于机台30配置电性连接的电路板41及测试座42，测试座42具有复数个探针421，以供承置且测试电子元件43；电子元件43的底面设有复数个接点431，并于顶面中间部位封装配置一面积较大且为晶片的第一承压部件432，第一承压部件432的位置相对于第一接合具231，电子元件43另于第一承压部件432的一侧设有一面积较小且为晶片的第二承压部件433，第二承压部件433的位置相对于第二接合具232，以及于第一承压部件432的另一侧设有一面积较小且为晶片的第三承压部件434，第三承压部件434的位置相对于第三接合具233，第二承压部件433及第三承压部件434的高度低于第一承压部件432。
[0052]
请参阅图3、图5，然为使电子元件43的接点431确实接触测试座42的探针421，必须对电子元件43施以一预设下压力；于测试时，移动臂22驱动基座21、第一接合具231、第二接合具232及第三接合具233同步作z方向向下位移，由于第二接合具232与第三接合具233的第二初始作业位置l2低于第一接合具231的第一初始作业位置l1，使得第二接合具232与第三接合具233会先贴接到电子元件43的第二承压部件433及第三承压部件434，第二承压部件433及第三承压部件434即分别顶推第二接合具232与第三接合具233作z方向向上位移，第二接合具232与第三接合具233分别压缩第一调整件241及第二调整件242，并由第二初始作业位置l2调整位移至压接作业位置l3，第一接合具231也贴接到电子元件43的第一承压部件432，因此，接合机构的第一接合具231、第二接合具232与第三接合具233以预设下压力均匀压接电子元件43的第一承压部件432、第二承压部件433及第三承压部件434，进而使电子元件43受力均匀而可防止裂损。又，当第二接合具232与第三接合具233压接电子元件43的第二承压部件433及第三承压部件434时，可使电子元件43位于第二承压部件433及第三承压部件434下方的复数个接点431确实接触测试座42的探针421，进而提高测试品质。再者，当第一接合具231、第二接合具232及第三接合具233分别贴接下压电子元件43的第一承压部件432、第二承压部件433及第三承压部件434时，可利用温控单元的流道251内的流体低温经由基座21传导至第一接合具231、第二接合具232及第三接合具233，再由第一接合具231、第二接合具232及第三接合具233分别有效地将低温传导至电子元件43的第二承压部
件432、第二承压部件433及第三承压部件434，温控单元再以第二温控器254、255、256分别微调第一接合具231、第二接合具232及第三接合具233的作业温度，使第二承压部件432、第二承压部件433及第三承压部件434于模拟日后应用场所温度的测试环境执行冷测作业，进而提高测试品质。
[0053]
请参阅图6，本发明接合机构的第二实施例，其与第一实施例的差异在于调整件为可被压缩的高效能传导件(如铟片)，于本实施例，第二接合具232以顶面作为第一连接部2322a，并于第一连接部2322a与基座21的第一面211间配置一为高效能传导件(如铟片)的第一调整件261；另第三接合具233以顶面作为第二连接部2332a，并于第二连接部2332a与基座21的第一面211间配置一为高效能传导件(如铟片)的第二调整件262，第一调整件261及第二调整件262可分别被第二接合具232及第三接合具233压缩，以供第二接合具232及第三接合具233调整作业位置。
[0054]
请参阅图7，本发明接合机构的第三实施例，其与第一实施例的差异在于温控单元仅于第一接合具231、第二接合具232及第三接合具233分别配置可为致冷晶片的第一温控器271、272、273，第一温控器271、272、273分别调控第一接合具231、第二接合具232及第三接合具233的作业温度。
[0055]
请参阅图3、图8，本发明接合机构应用于作业设备的示意图，作业设备包含机台30、作业装置、供料装置50、收料装置60、输送装置70及中央控制装置(图未示出)；于本实施例，作业设备为测试设备；供料装置50配置于机台30，并设有至少一容纳待作业电子元件的供料承置器51；收料装置60配置于机台30，并设有至少一容纳已作业电子元件的收料承置器61；作业装置配置于机台30，包含至少一作业器及本发明的接合机构，作业器对电子元件执行预设作业，本发明的接合机构以供压接电子元件，于本实施例，机台30的第一侧及第二侧分别配置作业装置，作业装置为测试装置40，作业器为测试器，测试器包含电性连接的电路板41及测试座42，以供测试电子元件，本发明的接合机构包含基座21、复数个接合具及变位单元；输送装置70配置于机台30，并设有至少一输送器，用以输送电子元件，于本实施例，输送装置70设有作x-y-z方向位移的第一输送器71，第一输送器71于供料装置50取出待测电子元件，并移载至二为载台的第二输送器72，输送装置70的第三输送器73于第二输送器72与作业装置的测试座42取放交换待测电子元件及已测电子元件，测试座42对待测电子元件执行电性测试作业，本发明的接合机构以移动臂22带动基座21、第一接合具231、第二接合具232及第三接合具233同步作z方向向下位移，令第一接合具231、第二接合具232及第三接合具233均匀贴合且下压电子元件于测试座42而执行测试作业；第一输送器71再于第二输送器72取出已测电子元件，并依测试结果，将已测电子元件移载至收料装置60的收料承置器61而分类收置；中央控制装置用以控制及整合各装置作动，以执行自动化作业，达到提升作业效能的实用效益。