TWI741747B - 作業裝置之壓接機構 - Google Patents

Abstract

一種作業裝置之壓接機構，包含壓接單元及限位單元，壓接單元於一第一活動件與一第二活動件間設有驅動源，以驅動第一活動件與第二活動件沿作業軸線作反向位移，第一活動件之底部裝配作業件，作業件以供壓接電子元件，限位單元於一作動具裝配至少一限位件，作動具並由壓接單元之第二活動件驅動同步位移，於限位件承擋受限後，而可防止作業件沿作業軸線反向位移，使作業件確實壓接電子元件執行預設作業。

Description

作業裝置之壓接機構

本發明提供一種可使作業件確實壓接電子元件，以提升作業品質及節省成本之壓接機構。

在現今，電子元件之接點日趨繁多，由數個增加到數十個不等，相對地，測試裝置之測試座也必須因應配置相同數量之探針，以電性接觸電子元件之接點；由於探針之內部具有彈簧，為使電子元件之接點與測試座之探針確實電性接觸，測試裝置利用一下壓具以預設下壓力壓接電子元件，令電子元件壓縮探針之彈簧，但下壓具之下壓力的過與不及都將影響測試品質，例如測試座具有數十支探針時，下壓具即必須以較大之下壓力重壓電子元件，以確保電子元件之數十個接點確實接觸測試座之數十支探針，進而避免電子元件被誤判為不良品。

請參閱圖1，測試裝置於機台11配置電性連接之電路板12及測試座13，測試座13配置有數十支探針131，以供承置及測試電子元件14；另於測試座13上方配置一由移動臂15驅動位移之壓接器16，壓接器16之內部設有膜片161 、氣室162及下壓具163，於氣體供應設備（圖未示出）對氣室162注入氣體後，膜片161即向下凸伸變形，並頂推下壓具163作Ｚ方向向下位移而壓接電子元件14，使電子元件14於測試座13內執行測試作業；惟，當測試座13之數十支探針131的彈簧（圖未示出）被壓縮時，數十支探針131即會對電子元件14產生一較大之反作用力，此一較大之反作用力經由電子元件14而頂推壓接器16整組作Ｚ方向反向位移，導致壓接器16會無法以預設下壓力壓接電子元件14，以致電子元件14之部份接點無法確實接觸測試座13之探針131，進而影響電子元件之測試品質。

本發明之目的一，提供一種作業裝置之壓接機構，包含壓接單元及限位單元，壓接單元於一第一活動件與一第二活動件間設有驅動源，以驅動第一活動件與第二活動件沿作業軸線作反向位移，第一活動件之底部裝配作業件，作業件以供壓接電子元件，限位單元於一作動具裝配至少一限位件，作動具並由壓接單元之第二活動件驅動同步位移，於限位件承擋受限後，而可經第二活動件限位相對配置之第一活動件，以防止作業件沿作業軸線退縮位移，使作業件確實壓接電子元件執行預設作業，進而提升作業品質。

本發明之目的二，提供一種作業裝置之壓接機構，其壓接單元以一驅動源驅動第一活動件與第二活動件沿作業軸線作反向位移，令第一活動件與第二活動件分別帶動作業件及限位單元之作動具作反向位移，進而有效縮減驅動用元件及易於組裝，不僅利於空間配置，更加節省成本。

本發明之目的三，提供一種作業裝置之壓接機構，更包含調整單元，調整單元之第一調整件及第二調整件設有相互配合之第一浮接部及第二浮接部，第二調整件並以連接件連接作動具或第二活動件，利用作動具或第二活動件經連接件帶動第二調整件作一浮動位移(如X方向、Y方向或水平角度Θ)而解除卡掣，以使第一活動件可帶動作業件作浮動位移，進而微調作業件之位置，使作業件精準壓接電子元件，進而提高使用效能。

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2、3，本發明壓接機構包含壓接單元及限位單元，並視作業需求，更包含調整單元、復歸單元。

壓接單元包含第一活動件21、第二活動件22、驅動源及作業件23，第一活動件21可為一缸本體或面板，而沿作業軸線L位移，並於第一表面211沿作業軸線L凹設有容置空間212，及以相對第一表面211之一面作為裝配面213，於本實施例，第一活動件21為一缸本體，另於第一活動件21之側方設有套合塊214，套合塊214開設有導孔215。

第二活動件22與第一活動件21沿作業軸線L作相對配置，第二活動件22可沿作業軸線L作反向位移，更進一步，第二活動件22可為面板、活塞或膜片，於本實施例，第二活動件22為一活塞，並可位移地裝配於第一活動件21之容置空間212，第二活動件22之第二表面221與容置空間212之內底面間形成一氣室216，另第二活動件22以相對第二表面221之一面作為連接面222。

驅動源以供驅動第一活動件21及第二活動件22作反向位移，更進一步，驅動源可為氣囊、壓電元件或包含氣室及通氣道，只要可驅動第一活動件21及第二活動件22作反向位移均可，不受限於本實施例。例如驅動源為氣囊 ，可直接裝配連結於第一活動件21之第一表面211與第二活動件22之第二表面221，於氣囊充氣膨脹時，以驅動第一活動件21及第二活動件22作反向位移，而可省略第一活動件21之容置空間212及氣室216；例如驅動源包含氣室及通氣道 ，氣室設於第一活動件21之容置空間212內底面與第二活動件22之第二表面221間，通氣道可設於第一活動件21或第二活動件22，通氣道將氣體輸入於氣室，以驅動第一活動件21及第二活動件22作反向位移。於本實施例，驅動源包含氣室216及通氣道217，氣室216位於第一活動件21之容置空間212內底面與第二活動件22之第二表面221間，通氣道217位於第一活動件21，其一端相通氣室216，另一端連通供氣設備(圖未示出)及氣壓檢知器，以輸入氣體至氣室216。

作業件23裝配於第一活動件21，以對電子元件執行預設作業，更進一步，作業件23可為下壓具、測試具、熱壓具或打印具；例如作業件23為一下壓具，以對電子元件執行壓接作業；例如作業件23為一測試具，並裝配測試模組(包含電路板及探針)，以對電子元件執行測試作業；例如作業件23為一熱壓具，並裝配加熱件，以對電子元件執行熱壓作業。於本實施例，作業件23為一下壓具，裝配於第一活動件21之裝配面213，並設有至少一下壓部231，以對電子元件執行壓接作業，又下壓部231可視作業需求而配置溫控器(圖未示出) ，溫控器可為致冷晶片或加熱件等。另作業件23於下壓部231之周側設有擋面232及第一定位部件233，擋面232之位置高度高於下壓部231，並於擋面232凸設有為定位銷之第一定位部件233。

限位單元包含作動具24及限位件25，作動具24裝配於壓接單元之第二活動件22，以供第二活動件22驅動沿作業軸線L作反向位移；更進一步，作動具24包含至少一第一構件241，以裝配於第二活動件22，裝配方式可為鎖固或跨置等方式，均可供第二活動件22帶動第一構件241同步位移；於本實施例，作動具24包含第一構件241、第二構件242及第三構件243，更進一步，第一構件241、第二構件242及第三構件243可為一體成型或各別為獨立構件；於本實施例 ，作動具24之第一構件241、第二構件242及第三構件243各別為獨立構件，第一構件241為一面板，並呈水平配置鎖固於第二活動件22的連接面222，第二構件242為呈Z軸向配置之導桿，其一端組裝於第一構件241，另一端穿伸出第一活動件21之導孔215，以供第一活動件21沿第二構件242平穩位移，第三構件243為一呈Y方向配置之架體，並組裝於第二構件242之另一端，使得第二活動件22可帶動第一構件241、第二構件242及第三構件243同步反向位移。

限位件25設於作動具24，以於限位件25承擋受限時，而可經第二活動件22限位相對配置之第一活動件21，以防止作業件23退縮位移；更進一步 ，限位件25與作動具24可一體成型或各別為獨立元件，限位件25可呈X方向或Z方向設於作動具24；例如限位件25可為一面板，並呈X方向配置於作動具24之第三構件243；例如限位件25可為一L型件，並呈Z方向配置於作動具24之第一構件241或第三構件243，當限位件25配置於第一構件241，作動具24可省略第三構件243。

調整單元包含第一調整件26、第二調整件27及連接件28，更包含第一彈性件29及蓋板30，第一調整件26設有第一浮接部261，第二調整件27設有第二浮接部271，第二浮接部271與第一浮接部261作相互配合，更進一步，第一浮接部261與第一調整件26可一體成型或各別為獨立元件，例如第一調整件26可一體成型一為弧凸塊之第一浮接部261；例如第一調整件26可裝配一具有為珠體之第一浮接部261的面板；第二浮接部271與第二調整件27亦可一體成型或各別為獨立元件；另第二浮接部271與第一浮接部261可呈相互配合之弧形或V形，其形狀只要於第二調整件27未浮動時，可使第一調整件26及第二調整件27相互配合卡掣，亦無不可。連接件28連接第二調整件27與作動具24或第二活動件22 ，利用作動具24或第二活動件22經連接件28帶動第二調整件27作一浮動位移(如X方向、Y方向或水平角度Θ)而解除卡掣，以使第一活動件21可帶動作業件23作浮動位移，進而微調作業件23之位置，使作業件23精準壓接電子元件。

於本實施例，第一調整件26為一面板，並固設於機架40，且與作動具24之第一構件241具有適當間距，第一調整件26於相對第二活動件22之位置設有容置槽262，容置槽262之底板263開設有第一通孔264，以供穿置第二調整件27，第一調整件26於底板263設有複數個為弧凸塊之第一浮接部261。第二調整件27為一面板，並位於第一調整件26之容置槽262，且與容置槽262間具有適當之移動間距，第二調整件27於相對應第一調整件26之第一浮接部261的位置設有呈弧槽之第二浮接部271，於未作動狀態，第二調整件27以本身之自重或第一構件241或第二活動件22之自重，令第二浮接部271貼合卡掣於第一調整件26之第一浮接部261。連接件28為一栓具，並鎖接第二調整件27及第一構件241，連接件28可由第一構件241驅動而沿作業軸線L位移，以帶動第二調整件27之第二浮接部271脫離第一浮接部261或沿第一浮接部261作浮動位移而解除卡掣，使第二活動件22帶動第一活動件21及作業件23作浮動位移(如X方向、Y方向或水平角度Θ)，進而微調作業件23之擺置位置或擺置角度。

復歸單元於第一調整件26與作動具24或第二活動件22間配置第一彈性件29，以帶動作動具24復位。於本實施例，第二調整件27開設有第二通孔272，供穿置第一彈性件29，第一彈性件29之一端頂抵於作動具24之第一構件241，另一端頂抵一鎖固於第一調整件26之蓋板30，以帶動作動具24復位。

復歸單元另於作動具24與第一活動件21間配置至少一第二彈性件31，以帶動第一活動件21復位；於本實施例，復歸單元於第一活動件21之二相對套合塊214間設有延伸部218，延伸部218設有呈凹槽之讓位部219，復歸單元於作動具24之第三構件243相對應讓位部219之位置設有立柱32，立柱32穿套第二彈性件31及卡抵塊33，卡抵塊33之一面頂抵於第一活動件21之延伸部218，以頂撐第一活動件21，卡抵塊33之另一面頂抵於第二彈性件31。

請參閱圖4，本發明壓接機構應用於作業裝置，作業裝置設置至少一作業器，於本實施例，作業裝置為一測試裝置50，測試裝置50於一台板60(如抽屜板)配置一為測試器之作業器，測試器包含電性連接之第一電路板51及具第一探針521之測試座52，測試座52以頂面作為承擋面522，以供承抵作業件23之擋面232，測試座52於相對應作業件23之第一定位部件233的位置設有為定位孔之第二定位部件523，測試座52以供承置及測試電子元件70。

然測試時序，壓接機構之限位件25於承擋受限後，可限位第二活動件22及第一活動件21，至於擋掣限位件25之設計可視作業需求，而於測試座52、台板60或機架40上，且相對於限位件25之位置設有至少一擋掣部件；例如限位件25呈X方向配置時，可於測試座52或台板60相對應限位件25之位置設有一為擋片之擋掣部件；例如限位件25呈Z方向配置時，可於機架40相對應限位件25之位置設有一為擋槽之擋掣部件，前述舉例設計均可擋掣限位件25，不受限於本實施例。

於本實施例，測試座52於相對限位件25之位置設有一呈X方向配置且為擋片之擋掣部件524，擋掣部件524與測試座52可一體成型或各別為獨立元件，作動具24於未作動狀態，可使限位件25與擋掣部件524具有適當間距。

請參閱圖5、6、7，壓接單元之通氣道217輸入氣體至第一活動件21之氣室216，由於第一活動件21及第二活動件22可位移作動，利用氣室216內之氣體分別推動第一活動件21及第二活動件22沿作業軸線L作反向位移，第一活動件21即帶動作業件23同步作Z方向向下位移，若作業件23之第一定位部件233與測試座52之第二定位部件523具有微小位差，作業件23之第一定位部件233無法順暢插入於測試座52之第二定位部件523，而會頂抵於測試座52之承擋面522。

作業件23受測試座52之承擋面522之抵擋，氣室216內之氣體無法推動作業件23繼續向下位移，由於氣室216內持續輸入氣體，氣體即會推動第二活動件22沿作業軸線L作Z方向反向向上位移，第二活動件22頂推作動具24及連接件28同步作Z方向向上位移，作動具24並以第一構件241頂壓第一彈性件29，連接件28即帶動第二調整件27作Z方向向上浮動，以解除第二調整件27之第二浮接部271與第一調整件26之第一浮接部261間之卡掣，第二活動件22即可利用第二調整件27之第二浮接部271沿第一調整件26之第一浮接部261作X方向浮動位移，而帶動第一活動件21及作業件23作X方向位移，以微調作業件23之位置，使作業件23之第一定位部件233對位測試座52之第二定位部件523。

然，作動具24作Z方向向上位移時，並以第三構件243帶動限位件25同步位移，令限位件25抵頂於測試座52之擋掣部件524，以限位作動具24，由於作動具24連接第二活動件22，亦同步限位第二活動件22，在氣室216保持一定預設氣壓的要件下，氣室216的氣體即頂推第一活動件21沿作業軸線L作Z方向向下位移，第一活動件21帶動作業件23同步向下位移，使作業件23之第一定位部件233插入於測試座52之第二定位部件523，並使第一活動件21承受氣室216之氣體向下推力，而有效防止第一活動件21及作業件23沿作業軸線L反向位移，不僅可使作業件23之下壓部231順利壓接電子元件70，更可使作業件23確實以預設下壓力壓接電子元件70，進而提高測試品質。

因此，本發明壓接機構利用壓接單元之單一驅動源不僅驅動第一活動件21與第二活動件22作反向位移，並利用第二活動件22作反向位移時帶動作動具24及限位件25同步位移，以於限位件25承擋受限後，而限位第一活動件21及作業件23，進而使作業件23確實壓接電子元件，並可節省成本及利於裝置空間配置；又於第二活動件22反向位移時，可搭配調整單元，以微調作業件23之位置，使作業件23準確壓接電子元件，進而提高使用效能。

請參閱圖8，本發明壓接機構之第二實施例，其大致結構相同或近似第一實施例，第二實施例與第一實施例之差異在於作業件23之下壓部231裝配測試模組，測試模組包含第二電路板234及複數支第二探針235，以供測試具雙面接點之電子元件，壓接單元搭配調整單元而可微調作業件23之位置，不僅使作業件23確實以預設下壓力壓接電子元件，並可使第二探針235精準對位接觸電子元件之接點，進而提高測試品質。

[習知] 11:機台 12:電路板 13:測試座 131:探針 14:電子元件 15:移動臂 16:壓接器 161:膜片 162:氣室 163:下壓具 [本發明] 21:第一活動件 211:第一表面 212:容置空間 213:裝配面 214:套合塊 215:導孔 216:氣室 217:通氣道 218:延伸部 219:讓位部 22:第二活動件 221:第二表面 222:連接面 23:作業件 231:下壓部 232:擋面 233:第一定位部件 234:第二電路板 235:第二探針 24:作動具 241:第一構件 242:第二構件 243:第三構件 25:限位件 26:第一調整件 261:第一浮接部 262:容置槽 263:底板 264:第一通孔 27:第二調整件 271:第二浮接部 272:第二通孔 28:連接件 29:第一彈性件 30:蓋板 31:第二彈性件 32:立柱 33:卡抵塊 L:作業軸線 40:機架 50:測試裝置 51:第一電路板 52:測試座 521:第一探針 522:承擋面 523:第二定位部件 524:擋掣部件 60:台板 70:電子元件

圖1：習知作業裝置之測試座及壓接器之使用示意圖。 圖2：本發明壓接機構第一實施例之剖視圖。 圖3：本發明壓接機構第一實施例之側視圖。 圖4：本發明壓接機構第一實施例應用於測試裝置之示意圖。 圖5：本發明壓接機構之使用示意圖(一)。 圖6：本發明壓接機構之使用示意圖(二)。 圖7：本發明壓接機構之使用示意圖(三)。 圖8：本發明壓接機構第二實施例之示意圖。

21:第一活動件

216:氣室

22:第二活動件

23:作業件

233:第一定位部件

24:作動具

241:第一構件

243:第三構件

25:限位件

26:第一調整件

261:第一浮接部

27:第二調整件

271:第二浮接部

28:連接件

29:第一彈性件

L:作業軸線

52:測試座

523:第二定位部件

524:擋掣部件

Claims (10)

1. 一種作業裝置之壓接機構，包含： 壓接單元：包含第一活動件、第二活動件、驅動源及作業件，該第 一活動件及該第二活動件沿作業軸線作相對配置，該第 一活動件供裝配該作業件，該作業件以供對電子元件執 行預設作業，該驅動源以供驅動該第一活動件及該第二 活動件作反向位移； 限位單元：包含作動具及限位件，該作動具裝配於該壓接單元之該 第二活動件，以供該第二活動件驅動沿該作業軸線作反 向位移，該限位件設於該作動具，以於該限位件承擋受 限時，而可限位該作業件沿該作業軸線反向位移。
2. 如請求項1所述之作業裝置之壓接機構，其該壓接單元之該第一活動件沿該作業軸線設有容置空間，以供容置該第二活動件，該驅動源包含氣室及通氣道，該第二活動件與該第一活動件之該容置空間內底面間形成該氣室，該通氣道可設於該第一活動件或該第二活動件，以供輸入氣體於該氣室。
3. 如請求項1所述之作業裝置之壓接機構，其該限位單元之該作動具設有至少一第一構件，以裝配於該第二活動件，該第一構件供裝配該限位件。
4. 如請求項1所述之作業裝置之壓接機構，其該限位單元之該作動具包含第一構件、第二構件及第三構件，該第一構件裝配於該第二活動件，該第二構件裝配於該第一構件，該第三構件裝配於該第二構件，該第三構件供裝配該限位件。
5. 如請求項4所述之作業裝置之壓接機構，其該壓接單元之該第一活動件設有具導孔之套合塊，該導孔供穿置該第二構件。
6. 如請求項1至5中任一項所述之作業裝置之壓接機構，更包含調整單元，以供微調該作業件，該調整單元包含第一調整件、第二調整件及連接件，該第一調整件設有第一浮接部，該第二調整件設有第二浮接部，該第二浮接部與該第一浮接部作相互配合，該連接件連接該第二調整件及該作動具或該第二活動件。
7. 如請求項6所述之作業裝置之壓接機構，更包含復歸單元，該復歸單元於該第一調整件設有蓋板，該蓋板與該作動具或該第二活動件間配置第一彈性件。
8. 如請求項6所述之作業裝置之壓接機構，更包含復歸單元，該復歸單元於該作動具與該第一活動件間配置至少一第二彈性件。
9. 如請求項6所述之作業裝置之壓接機構，更包含至少一擋掣部件，該擋掣部件可設於作業器、台板或機架，以供擋掣該限位單元之該限位件。
10. 如請求項1所述之作業裝置之壓接機構，更包含至少一擋掣部件，該擋掣部件可裝配於作業器、台板或機架，以供擋掣該限位單元之該限位件。

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