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自動觸點對準工具的製作方法

2023-10-27 21:07:32 2

專利名稱:自動觸點對準工具的製作方法
技術領域:
本發明涉及用於電子組件的測試設備的領域,且更特定來說涉及對準測試觸點的
領域。
背景技術:
小型電子組件以各種方式進行測試。與多層電容晶片(MLCC)相關的一個群組測 試涉及電測試,其包含但不限於引出線測試(cap testing)、交叉檢查、用於洩露電流的測 試及用於擊穿電壓的測試。在名稱為"電路組件處理機(Electrical CircuitComponent Handler)"的第5, 842, 579號美國專利的實例中,其顯示旋轉式電子測試機器10的實例。 參考本文中的圖2(其是來自第5, 842, 579號美國專利的圖2的修改形式),電子組件被捕 獲在測試板12中。真空源通過基板傳遞真空以將電子組件吸附到測試板12上的組件凹坑 中。 如在本文的圖2中所圖解說明,步進電機16以操作方式連接到測試板10以轉位
測試板12從而將電子組件遞送到位於測試機器10上的測試頭18。測試頭經常緊密間隔
開。每一測試頭18均可包含多個測試觸點20,每一測試觸點經配置以執行相同測試。在測
試完成之後,測試板12繼續轉位以將經測試的組件遞送到吹離區22。在吹離區22中,將電
子組件從容納其的組件凹坑吹出且根據測試結果對其進行適當分類。在第5, 842, 579號美
國專利的實例中,通過將組件凹坑傳遞到多個吹離孔上方使得特定吹離孔中的空氣源的致
動根據電子組件的個別測試結果操作來分類所述電子組件而實現吹離。 也存在其它測試機器配置。舉例來說,測試板可以是矩形的,而不是圓形的。滾筒
也可用於某些測試布置。 電子組件測試機可經調節及/或校準以使得個別測試觸點在組件凹坑上方適當
對準,從而當測試板12轉位,將電子組件遞送到觸點時使得實現可接受的電連接。用以使
測試觸點與測試組件凹坑對準的一個方法是使用夾具來輔助測試頭的放置。適當的對準可
通過用管道鏡檢查測試頭的對準來更準確地實現。特定來說,管道鏡將用於視覺檢查每一
觸點及其對照測試板上的組件凹坑的相對定位。此評估將包含檢查9及偏斜。如果作出
測試觸點或測試頭不對準的確定,那麼可通過已知的調節件來實現對準。 因為測試頭可緊密間隔開,因此可能難以使用管道鏡且耗時。由此,產生對改進確
定觸點的對準的過程的需要。

發明內容
本發明揭示用於確定電子組件測試機器上的多個測試觸點的位置的方法。所述組 件測試機器包含組件測試板,其經配置以保持多個電子組件。測試板可在多個分度位置之 間移動以使得電子組件在每一分度位置處電連接到測試觸點。以多個微步長測量電子組件 與測試觸點之間的電連接性,其中每一微步長是分度的分數。針對個別測試觸點提供多個 電測量。評估所述多個測量以確定測試觸點的對準。
還提供一種用於對準電子組件測試機器上的多個測試觸點中的至少一者的方法。 所述組件測試機器包含測試板,其經配置以保持多個電子組件且所述測試板可在多個分度 位置之間移動。電子組件在每一分度處電連接到多個測試觸點。所述方法包含以多個微步 長測量電子組件與測試觸點之間的電連接性且針對單個測試觸點提供多個電測量。基於所 述多個電測量調節測試觸點。 還提供一種電子組件測試機器。所述機器包含經配置以保持多個電子組件的測試 板且包含多個測試頭。每一測試頭具有多個測試觸點。所述測試板以操作方式連接到驅動 機構以使得所述測試板可在多個分度位置之間移動來將多個電子組件遞送到所述測試頭 中的一者。運動控制器經配置以使所述測試板以微步長移動,其中所述微步長是小於分度 的距離。控制器經配置以針對每一微步長在電子組件與個別測試觸點之間進行多個電測 量,從而產生多個電測量。提供用以基於所述電測量來調節所述測試觸點以使其對準的構 件。 當結合附圖閱讀以下對設想用於實踐本發明的最佳模式的說明時,所屬領域的技 術人員將顯而易見本發明的其它應用。


本文中參考附圖進行描述,其中貫穿數個視圖,相同的參考編號指代相同零件,且 附圖中 圖1是描繪確定測試觸點的對準及包含測試觸點的調節的過程的流程圖; 圖2是現有技術電測試機器的實例的簡化透視圖; 圖2A是經配置以執行圖1的過程的測試機器的簡化透視圖; 圖3是定位於一對吹離孔上方的測試凹坑的特寫平面圖; 圖4圖解說明描繪多個測試頭上的多個測試觸點的相對對準的任選圖形輸出;
圖5是將調節測試頭的定位的調節機構的代表實例;且 圖6是對針對測試頭的微步長觸點測量的不同圖案輪廓的簡單圖解說明。
具體實施例方式
在電子測試機器的正常操作中,測試板將在不同測試頭之間轉位。在每一測試頭 處都將進行電測量。已發現,通過將分度劃分成多個微步長,可在測試觸點下面掃掠電子組 件以評估測試觸點的位置。在一個實例中,可相對於測試機器上的固定位置測量電子組件 的位置。此固定位置可以是定位於測試機器的基板上的至少一個吹離孔。也可利用其它固 定位置。可使所述固定位置與驅動測試板的電機的位置相關以提供中心線。在包含通過真 空吸附到組件凹坑中的電子組件的測試板的情況下,由於測試板裝載有組件,因此機器上 的此固定位置可能相對於所述測試板發生移位。在此類情況下,可提供經裝載及未經裝載 的中心線兩者。針對每一微步長,可作出在電子組件與測試觸點之間是否存在電連接的確 定。基於多個電測量相對於每一中線線的定位,可得出關於對準的結論。從所述測量獲得 的數據可以圖形方式呈現給用戶以使得用戶可得出關於對準的結論,或者系統可評估所述 數據並告知用戶調節是否是必要的且如果必要,告知那些調節的內容。 參考圖l,其顯示圖解說明本發明的方法的動作的流程圖。參考動作31,啟用測試
5模式。在動作31處,將樣本組件裝載到測試板12中。在測試動作31處,運動控制器17將 每一分度劃分成多個微步長。這些微步長可由步進電機的電機步長來界定且可以是任意距 離。在測試板包含八個200孔的同心環的一個實例中,一個分度可以是大約1.8度。在此 實例中,可將1. 8度的分度劃分成200個微步長,因此使得測試板能夠針對每一微步長前進 0. 009度。根據經驗,已發現將微步長劃分成近似被測試組件的寬度的1/20的距離提供有 用的結果。然而,所述微步長可以是分度大小的較大或較小分數。 在動作33處,測試板以上述微步長量前進。在動作34處,對準系統嘗試針對每一 微步長測量測試觸點20與電子組件之間的電連接。在一個實例中,測量僅有兩次,其意指 系統確定是否已連接上,即是或否。在動作36中,確定測試觸點的對準。可自動地或參考 數據的圖形表示確定對準。 參考圖2A,測試機器10進一步包含控制器19,其經配置以接收來自動作34的數 據並將其以圖形方式呈現(如圖4中)或者進行其它計算。控制器19可以是機器10的總 控制器的一部分或者可以是單獨的控制器。 參考圖4,其顯示多個測試觸點對準的微步長評估的輸出的圖形表示。在圖4的說 明性實例中,其顯示對9個不同觸點頭(40、41、42、43、44、45、46、47及48)的評估。每一觸 點頭包含多個觸點,例如50、51、52、53、54、55、56及57,已分別對其進行個別評估。評估個 別頭部的另一實例可見於58處。指代為58的垂直條表示點A與B之間的多個成功微步長 連接。 可評估個別觸點以確定測試觸點與電子組件之間的連接是否穩定。參考頭部59,
其顯示微步長連接集合,其中對於微步長中的一部分(例如,60),測試觸點與電子組件之
間沒有電連接上。此圖解說明將告知操作者在59處的測試觸點與其相關聯組件之間存在
斷續接觸。操作者可用各種方法來修復此問題,包含替換59處的測試觸點。 圖4進一步圖解說明未經裝載指定中心指示線70。未經裝載指定中心指示線70
是指測試板正移動且未裝載時組件凹坑的位置中心線。在測試板未裝載且正移動時,從機
器上的固定位置進行測量。 圖3中顯示確定中心線的一個實例。特定來說,當測試板正移動時,可觀察到一對 吹離孔23且使其在位置上與電機計數位置相關。在圖4的實例中,可確定測試板的每旋轉 角度電機計數的數目。組件凹坑21在可重複電機計數處使其自身在吹離孔23上方居中。 在圖4的實例中,當測試板在旋轉且空載時,可將此可重複電機計數任意設定為零電機計 數,如參考編號70所表示。已觀察到,在某些電子組件測試機器(例如,由電子科學工業有 限公司(Electro Scientific Industries, Inc.)(本申請案的受讓人)出售的模型3430) 的操作中,當測試板裝載有電子組件時,發生自中心線偏移的動態移位。即,當裝載時,組件 凹坑行在稍微不同的電機計數處使其自身在吹離孔23上方居中。此動態移位的一個原因 是用來保持電子組件凹坑的真空。在圖4的實例中,動態移位經測量為大約15個正電機計 數。因此,在某些實例中,可提供動態中心線71。也可提供上部連接限制線72及下部接觸 限制線73。在圖4的實例中,上部接觸及下部接觸限制線提供提示性限制,在所述提示性限 制處應能夠找出測試組件在哪些組件凹坑21內。在圖4的實例中,期望在正30電機計數 到負15電機計數之間發生電子組件與測試觸點之間的連接。 再次參考圖l,動作37詢問測試頭是否對準。如果測試頭沒有對準,那麼可在動作38處對準測試頭。動作38涉及調節測試觸點及/或測試頭以使得其將與接納於測試板 12中的組件凹坑21中的測試組件適當對準。參考圖4的實例,作出此調節的一種方法將如 下。注意在48處進行的微步長測量,可看出測量沿超前方向偏置。至少所述實例中的微步 長測量中的一些測量在動態中心線71處沒有達成連接。因此,可進行調節以沿箭頭"C"方 向移位測試頭。 參考圖5,其顯示包含多個測試觸點20的簡化測試頭18。參考測試板12及組件 凹坑21圖解說明測試頭18。如圖5中所圖解說明,測試頭18可包含用於y偏斜的調節件 75、y調節件77及e調節件79。在圖5的實例中前述調節件的移動將沿Y偏斜方向76、y 方向78及e方向80移動測試頭18。 在圖1的動作34處測量連接的情形下,所得數據可告知用戶對測試頭18進行的 調節以改進測試頭相對於連接凹坑的對準。在圖4的實例中,以圖形方式向用戶顯示對準 信息,用戶隨後可解釋所述數據並調節測試頭。在替代實例中,測量數據可用數學方法解釋 且可明確地告知用戶用以使測試頭對準的調節。舉例來說,此調節可告知用戶順時針轉動 9調節件一圈。 如關於圖4中的頭部48所顯示,測量結果優選地呈錐形圖案。此錐形圖案隨測試 板12呈圓形而變。應理解,非圓形測試板可能不產生錐形圖案的測量結果。y偏斜調節件 75影響測量的錐度。 參考圖6,其顯示實例輪廓圖案,其中錐度是偏斜的,且y偏斜調節件可以是建議 的調節件。在實例82中,對於圓形測試板來說,y偏斜是恰當的。在84的實例中,y偏斜是 順時針定向且需要逆時針調節。在86的實例中,y偏斜是逆時針定向且需要順時針調節。
再次參考圖1的實例,在已進行調節之後,可重新起始動作32以確認對準。重新 起始動作32可不是必需的且可取決於客戶偏好。如果動作37處的詢問指示對準(自動確 定或者通過參考圖形圖解說明),那麼所述過程在動作39處完成。 儘管已結合當前認為是最實際及優選的實施例描述了本發明,但應理解本發明並 不限於所揭示的實施例,而是相反,本發明打算涵蓋包含在以上權利要求書的精神及範圍 內的各種修改及等效布置,所述權利要求書範圍與最廣泛的解釋一致以在法律準許下囊括 所有此類修改及等效結構。
權利要求
一種用於確定電子組件測試機器上的多個測試觸點的位置的方法,所述組件測試機器包含經配置以保持多個電子組件的組件測試板,所述測試板可在多個分度位置之間移動,以使得電子組件在每一分度位置處電連接到所述測試觸點,所述方法包括以多個微步長測量電子組件與測試觸點之間的電連接性,從而為單個的測試觸點提供多個電測量,所述微步長是分度的分數;及評估所述多個測量以確定所述測試觸點的對準。
2. 如權利要求1所述的方法,其中評估所述多個測量以確定是否存在斷續接觸狀況。
3. 如權利要求1所述的方法,其中對照中心線比較針對單個觸點的所述測量以確定所 述對準是超前還是滯後。
4. 如權利要求3所述的方法,其中對照位於所述電子測試機器上的一對吹離孔測量所 述中心線。
5. 如權利要求1所述的方法,其中以圖形方式描繪所述多個測量。
6. 如權利要求5所述的方法,其中所述圖形描繪包含中心線。
7. 如權利要求1所述的方法,其中評估形成至少一個測試頭的多個測試觸點。
8. 如權利要求1所述的方法,其中將每一分度劃分成大約200個微步長。
9. 一種用於對準電子組件測試機器上的多個測試觸點中的至少一者的方法,所述組件 測試機器包含經配置以保持多個電子組件的測試板,所述測試板可在多個分度位置之間移 動,以使得電子組件電連接到所述多個測試觸點,所述方法包括以多個微步長測量所述電子組件與測試觸點之間的電連接性,從而為單個測試觸點提 供多個電測量;及基於所述多個電測量調節所述測試觸點。
10. 如權利要求9所述的方法,其中所述測試觸點是測試頭的一部分,所述測試頭包含 多個測試觸點。
11. 如權利要求10所述的方法,其中所述測試頭包含9調節件及y偏斜調節件。
12. 如權利要求IO所述的方法,其中通過調節所述測試頭共同調節所述多個測試觸點。
13. 如權利要求9所述的方法,其中相對於中心線調節所述測試觸點,所述中心線隨所 述測試機器上的固定位置而變。
14. 如權利要求13所述的方法,其中相對於動態中心線調節所述測試觸點。
15. 如權利要求14所述的方法,其中可將所述測試觸點調節為沿超前定向偏置。
16. —種電子組件測試機器,所述機器包含經配置以保持多個電子組件的測試板,所述 機器進一步包含多個測試頭,每一測試頭包含多個測試觸點,所述測試板以操作方式連接 到電機,以使得所述測試板可在多個分度位置之間移動以將多個電子組件遞送到所述多個 測試頭中的一者,從而使得每一測試觸點與不同的電子組件接觸而執行離散電測試,改進 包括電機控制器,其經配置以使所述測試板以微步長移動,所述微步長是小於分度的距離;控制器,其經配置以針對每一微步長在電子組件與單個測試觸點之間進行多個電測 量,從而在至少一個測試觸點與至少一個電子組件之間進行多個電測量;及用於基於所述多個電測量調節所述測試觸點以使其對準的構件。
17. 如權利要求16所述的電子組件測試機器,其中所述用以調節所述測試觸點的構件 包括經配置以調節與所述測試觸點相關聯的所述測試頭的調節螺絲。
18. 如權利要求16所述的電子組件測試機器,其中所述用以調節所述測試觸點的構件 包括經配置以調節所述測試觸點的調節螺絲。
19. 如權利要求17所述的電子組件測試機器,其中所述調節螺絲經配置以沿e定向調節所述測試觸點。
20. 如權利要求16所述的電子組件測試機器,其中所述電機是步進電機。
21. —種用於執行如權利要求1所述的方法的電子組件測試機器,在所述電子組件測 試機器中,所述機器包含經配置以保持多個電子組件的測試板,所述機器進一步包含多個 測試頭,每一測試頭均包含多個測試觸點,所述測試板以操作方式連接到電機,以使得所述 測試板可在多個分度位置之間移動以將多個電子組件遞送到所述多個測試頭中的一者,從 而使得每一測試觸點與不同的電子組件接觸而執行離散電測試,改進包括電機控制器,其經配置以使所述測試板以微步長移動,所述微步長是小於分度的距離;控制器,其經配置以針對每一微步長在電子組件與單個測試觸點之間進行多個電測 量,從而在至少一個測試觸點與至少一個電子組件之間進行多個電測量,且評估所述多個 電測量以確定所述個別測試觸點的對準;及可調節連接,其支撐所述測試觸點以用於基於所述多個電測量以可調節方式使不對準 的測試觸點對準。
全文摘要
本發明揭示一種用於確定電子測試機器中的多個觸點的對準的方法。使所述觸點在電子組件上掃掠,以提取多個電讀數。對照所要定向繪製這些電讀數的圖表以確定對準。如有必要,可使用調節機構校正對準。
文檔編號B07C5/344GK101779135SQ200880103158
公開日2010年7月14日 申請日期2008年8月13日 優先權日2007年8月14日
發明者喬恩·保爾森, 亞斯米內·盧, 巴裡·克林格, 戴維·牛頓, 斯潘塞·巴雷特, 李錫, 肯特·魯濱遜 申請人:電子科學工業有限公司

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