專利名稱：自潔式下觸點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明涉及檢測(cè)電氣電路組件的電氣組件處理機(jī)，并且特別涉及用于電氣組件處理機(jī)的自潔式下觸點(diǎn)。
背景技術(shù)：
0002電氣組件處理機(jī)接收電路組件，例如陶瓷電容器，將電氣組件呈送至電子檢測(cè)器以進(jìn)行檢測(cè)，并且根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)電氣電路組件進(jìn)行分類。Garcia等人的美國(guó)專利第5,842,579號(hào)中描述了一種示例性電氣組件處理機(jī)，該專利被轉(zhuǎn)讓給Electro Scientific Industries，Inc.，也即本專利申請(qǐng)的受讓人。專利5,842,579中的電氣組件處理機(jī)的設(shè)計(jì)和操作優(yōu)勢(shì)包括(1)消除了以檢測(cè)為目的組件的人工固定和人工分類；(2)能在單位時(shí)間內(nèi)比現(xiàn)有技術(shù)的電氣組件處理機(jī)處理更多的組件；(3)能抓取隨機(jī)朝向的大量組件并將其適當(dāng)定向；(4)能多倍地向檢測(cè)器呈送組件；和(5)能將被檢測(cè)部件分類到多個(gè)接收箱或分類箱內(nèi)。
0003圖1是如專利5,842,579中所描述的電氣組件處理機(jī)2的圖示。在電氣組件處理機(jī)2中，形成于環(huán)形檢測(cè)盤5中的組件座4的一個(gè)或多個(gè)同心環(huán)3繞轉(zhuǎn)盤中心6順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)檢測(cè)盤5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，組件座4在加載區(qū)10、五個(gè)觸點(diǎn)模塊12(圖1中示出2個(gè))中的觸頭11和排出總管13下通過。在加載區(qū)10中，電氣電路組件或被測(cè)器件(DUT)14(圖3)被傾倒入同心環(huán)3，使得未定位的DUT 14隨機(jī)翻滾直到被固定到檢測(cè)盤座4。此后，DUT 14在觸頭11下旋轉(zhuǎn)，并且每個(gè)DUT 14被電接觸并參數(shù)檢測(cè)。一旦DUT 14被檢測(cè)，排出總管13通過氣流將DUT 14從它們的座噴出，其中氣流來自于選擇性啟動(dòng)的、空間上對(duì)準(zhǔn)的氣動(dòng)閥。被噴出的DUT 14優(yōu)選地通過排出管15a被導(dǎo)入到分類箱15b中。
0004圖2和圖3更為詳細(xì)地示出了專利5,842,579中現(xiàn)有技術(shù)的觸頭11。特別地，圖2是觸頭11的圖示，其中安裝在觸頭11上的觸點(diǎn)模塊12少于全部的觸點(diǎn)模塊12；圖3是圖2沿線3-3截取的部分剖視圖，其中圖2與固定在檢測(cè)盤5上的DUT 14的部分剖視圖并置。關(guān)于圖2和圖3，觸點(diǎn)模塊12包括多個(gè)上觸點(diǎn)16和下觸點(diǎn)18(圖3中示出一個(gè)16和一個(gè)18)，上觸點(diǎn)16和下觸點(diǎn)18用于連接DUT 14至檢測(cè)盤5。上觸點(diǎn)16是具有傾斜的延長(zhǎng)端的彈性平金屬懸臂式葉片，其中的延長(zhǎng)端從檢測(cè)盤5以小角度伸出。當(dāng)上觸點(diǎn)16碰到固定的DUT 14時(shí)，上觸點(diǎn)16略微彎曲以提供向下的接觸力，該接觸力主要由葉片的厚度和端寬決定。隨著檢測(cè)盤5前進(jìn)，延長(zhǎng)端防止當(dāng)葉片從DUT 14的背部邊緣上通過時(shí)固定DUT 14從它們的座中突出(由于“tiddlywink”效應(yīng))。上觸點(diǎn)16的端部可用金屬合金涂覆以使接觸電阻最小。
0005下觸點(diǎn)18通常是圓柱形式的靜止觸點(diǎn)。如圖4所示，一個(gè)示例性現(xiàn)有技術(shù)下觸點(diǎn)18是一種延長(zhǎng)的圓柱，其具有上平面和下平面、中心導(dǎo)電核22和電絕緣外套管24。下觸點(diǎn)18通過孔洞30延伸出來以使得下觸點(diǎn)18與其對(duì)應(yīng)的上觸點(diǎn)16和組件座環(huán)3對(duì)準(zhǔn)，其中孔洞30形成于真空盤32內(nèi)并且位于相鄰的真空通道34之間。位于真空盤32之下的底部構(gòu)件36包括向上伸出的壁38，壁38由相鄰的圓柱扇形部分40形成，該圓柱扇形部分40容納一行圓柱18。可松開的卡裝機(jī)構(gòu)42推擠，并以此向著它們相關(guān)的壁38的扇形部分40的方向?qū)⑾掠|點(diǎn)18的外套管24銷接，以使得它們對(duì)于檢測(cè)盤5維持垂直方位。因而，對(duì)于每行下觸點(diǎn)18，都有卡裝機(jī)構(gòu)和銷接壁。對(duì)應(yīng)的多個(gè)彈簧偏置的銷觸點(diǎn)44(例如“popo”銷)通過底部構(gòu)件36的底部?jī)?nèi)的多個(gè)槽(未示出)延伸出來，以實(shí)現(xiàn)與下觸點(diǎn)18的中心核22的電接觸。對(duì)于每行下觸點(diǎn)，都有一個(gè)底部槽。銷觸點(diǎn)44優(yōu)選地由位于固定器46中的它們的彈簧偏置端縱向安裝，每個(gè)固定器對(duì)應(yīng)四個(gè)銷觸點(diǎn)以匹配一行下觸點(diǎn)18。每個(gè)固定器46固定在不同的底部槽中。銷觸點(diǎn)44通過導(dǎo)線48連接至檢測(cè)器電子裝置。
0006觸頭11包括五個(gè)觸點(diǎn)模塊12。本實(shí)施例包括20個(gè)上觸點(diǎn)16，組件座4的每個(gè)環(huán)3對(duì)應(yīng)五個(gè)上觸點(diǎn)。20個(gè)下觸點(diǎn)18中的每個(gè)都位于檢測(cè)盤5的相對(duì)面上并且與20個(gè)上觸點(diǎn)16中不同的一個(gè)上觸點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，如示出一對(duì)上下觸點(diǎn)的圖3中所示。因而，觸頭11包括滿裝觸點(diǎn)模塊12，20個(gè)DUT 14的終端可在觸點(diǎn)模塊12中同時(shí)被接觸，以此將所有這20個(gè)DUT同時(shí)連接至檢測(cè)盤5。
0007在電氣組件處理機(jī)2的操作過程中，觸點(diǎn)模塊12的上觸點(diǎn)16和下觸點(diǎn)18會(huì)被污染。示例性污染源包括摩擦聚合作用；外部碎片，諸如來自于以前被檢測(cè)的器件的材料沉積物；和接觸表面上自然發(fā)生的氧化物生成。此外，一定數(shù)量的碎片，諸如破損的器件、平板介質(zhì)或耐高溫載體的碎塊，通常出現(xiàn)在DUT 14中或DUT 14上。此碎片經(jīng)常被引入檢測(cè)系統(tǒng)并且隨后處于與下觸點(diǎn)18相接觸的位置。上觸點(diǎn)16和下觸點(diǎn)18的污染物產(chǎn)生電阻變化，此電阻變化附加到每個(gè)DUT 14的實(shí)際電阻測(cè)量值上。上觸點(diǎn)16和下觸點(diǎn)18的這種污染物導(dǎo)致廢棄可接收的DUT14，從而導(dǎo)致產(chǎn)量損失和與電氣組件處理機(jī)2相關(guān)聯(lián)的平均輔助間隔時(shí)間(MTBA)的減少。當(dāng)靜止下觸點(diǎn)18用于電氣組件處理機(jī)2時(shí)，約5.89％的DUT被錯(cuò)誤地丟棄。
0008因此，需要定期地清潔上觸點(diǎn)16和下觸點(diǎn)18以促進(jìn)準(zhǔn)確的DUT測(cè)量?，F(xiàn)有技術(shù)中最常用的清潔上觸點(diǎn)16和下觸點(diǎn)18的方法必須停止電氣組件處理機(jī)2的操作，并且機(jī)械地清潔上觸點(diǎn)16和下觸點(diǎn)18。盡管如此，因?yàn)闇p少了MTBA，停止電氣組件處理機(jī)2會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)率損失而且機(jī)器產(chǎn)量降低。
0009現(xiàn)有技術(shù)中另一種去除污染物和碎片的方法必須使用阻塞傳感器(jam sensor)或阻塞清除機(jī)構(gòu)。實(shí)施這些額外的設(shè)備增進(jìn)了電氣組件處理機(jī)2的生產(chǎn)成本和維修成本，也增加了電氣組件處理機(jī)2的機(jī)械復(fù)雜度。
0010因而，存在這樣的需要需要一種設(shè)備，其能夠執(zhí)行有效和高效的電氣組件處理機(jī)的觸點(diǎn)清潔方法。

發(fā)明內(nèi)容
0011本發(fā)明是一種設(shè)備，其在電氣組件處理機(jī)操作期間完成有效和方便的電氣組件處理機(jī)下觸點(diǎn)的清潔方法，并以此降低產(chǎn)量損失并且增加與電氣組件處理機(jī)相關(guān)聯(lián)的MTBA。
0012一種優(yōu)選的電氣組件處理機(jī)包括觸頭，該觸頭具有多組相關(guān)聯(lián)的上下觸點(diǎn)。每組中的上觸點(diǎn)和下觸點(diǎn)空間上對(duì)準(zhǔn)以電接觸單個(gè)DUT的終端。每個(gè)DUT固定在檢測(cè)盤中，該檢測(cè)盤將DUT傳送到組件處理機(jī)中的至少一個(gè)檢測(cè)區(qū)，并將DUT從組件處理機(jī)中的至少一個(gè)檢測(cè)區(qū)傳送出去。檢測(cè)盤具有上表面和下表面，它們分別靠近上觸點(diǎn)和下觸點(diǎn)。當(dāng)傳送DUT時(shí)，上觸點(diǎn)抵靠檢測(cè)盤的上表面施加一個(gè)向下的力；在進(jìn)行檢測(cè)過程時(shí)，上觸點(diǎn)抵靠DUT的一個(gè)終端施加一個(gè)向下的力。下觸點(diǎn)包括外殼和可延伸的觸點(diǎn)元件。外殼優(yōu)選由絕緣材料形成，可延伸的觸點(diǎn)元件可在外殼內(nèi)移動(dòng)也可向外殼外移動(dòng)，并且具有一端部，該端部以觸頭結(jié)束。在進(jìn)行檢測(cè)過程時(shí)，偏置機(jī)構(gòu)對(duì)觸頭施力以推動(dòng)觸頭抵靠DUT的終端；當(dāng)傳送DUT時(shí)，偏置機(jī)構(gòu)對(duì)觸頭施力以推動(dòng)觸頭抵靠檢測(cè)盤的下表面。推動(dòng)觸頭抵靠檢測(cè)盤的下表面有助于將DUT維持在測(cè)量位置，并且有助于去除觸頭在組件處理機(jī)操作期間得到的污染材料。滾動(dòng)型上觸點(diǎn)避免了這樣的需要摩擦檢測(cè)盤的上表面以使得上觸點(diǎn)沒有污染材料。
0013參考對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)勢(shì)將變得顯而易見。


0014圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的示例性電氣組件處理機(jī)的圖示。
0015圖2是現(xiàn)有技術(shù)中觸頭組件的圖示，安裝其上的觸點(diǎn)模塊少于滿裝觸點(diǎn)模塊的觸點(diǎn)模塊。
0016圖3是圖2的沿線3-3截取的局部剖視圖，其中圖2與固定在檢測(cè)盤上的DUT的局部剖視圖并置。
0017圖4是圖1中的現(xiàn)有技術(shù)電氣組件處理機(jī)的測(cè)試盤的圖示。
0018圖5A是檢測(cè)和真空盤的局部立體圖，其中的檢測(cè)和真空盤中的一部分被分離以示出上下觸點(diǎn)間的位于適當(dāng)位置以進(jìn)行檢測(cè)測(cè)量的DUT。圖5B是放大的局部側(cè)視圖，其以局部剖視示出靠在圖5A中所示的進(jìn)行檢測(cè)測(cè)量的DUT上的下觸點(diǎn)。圖5C是DUT的放大的局部立體圖，該DUT位于上下觸點(diǎn)間的適當(dāng)位置以進(jìn)行圖5A中所示的檢測(cè)測(cè)量。
0019圖6是局部側(cè)視圖，其部分地以橫截面形式示出當(dāng)下觸點(diǎn)和滾動(dòng)型上觸點(diǎn)將DUT維持在測(cè)試盤位置上的適當(dāng)位置時(shí)，檢測(cè)和真空盤和下觸點(diǎn)的組件的布置。
0020圖7A是依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例配置的雙側(cè)彈性下觸點(diǎn)的立體視圖，圖7B是圖7A沿7B-7B的截面圖。
0021圖8是依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例配置的雙側(cè)非彈性下觸點(diǎn)的立體視圖。
0022圖9A和9B分別是插入單件結(jié)構(gòu)下觸點(diǎn)外殼的開槽可延伸觸點(diǎn)元件的實(shí)體模型立體視圖和具有內(nèi)部虛線進(jìn)行細(xì)節(jié)展示的立體視圖。
0023圖10A、10B、10C分別是多件結(jié)構(gòu)下觸點(diǎn)外殼的分解、組裝和頂部放大立體視圖。
0024圖11A、11B、11C分別是用于四終端Kelvin-連接測(cè)量的下觸點(diǎn)的實(shí)施例的實(shí)體模型、頂部放大和部分分離的立體視圖。
0025圖12是多觸點(diǎn)元件的常用外殼的立體視圖。
0026圖13A和13B分別是示出真空盤和具有向上突出的壁的底部構(gòu)件的局部立體視圖，其中兩圖都有若干部分被分離，向上突出的壁被修改以容納圖12中的常用外殼。
0027圖14A和14B是下觸點(diǎn)的局部立體視圖，該下觸點(diǎn)與圖8中位于光學(xué)接觸磨損傳感器的組件之間的下觸點(diǎn)相似，圖14A和14B中的下觸點(diǎn)分別具有額定操作長(zhǎng)度的觸點(diǎn)元件和過度磨損導(dǎo)致長(zhǎng)度縮短的觸點(diǎn)元件。
具體實(shí)施例方式
0028一種依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建的自潔式下觸點(diǎn)100，可用于在諸如Portland，Oregon的Electro Scientific Industries，Inc.生產(chǎn)的3340型多功能檢測(cè)器的高速測(cè)量系統(tǒng)中對(duì)微型電氣電路組件、或被測(cè)器件(DUT)14執(zhí)行電氣測(cè)量。圖5A、5B、5C和圖6示出了下觸點(diǎn)100的基本構(gòu)造和其與上觸點(diǎn)102的操作關(guān)系。下觸點(diǎn)100在空間上與對(duì)應(yīng)的上觸點(diǎn)102對(duì)準(zhǔn)。DUT 14固定在檢測(cè)盤15中，檢測(cè)盤15位于下觸點(diǎn)100和上觸點(diǎn)102之間。下觸點(diǎn)100由絕緣圓柱外殼104形成，外殼104具有基本平坦的上端表面106和基本平坦的下端表面108?？裳由斓挠|點(diǎn)元件110可在外殼104的內(nèi)部開口112中移動(dòng)，并可向上表面106外移動(dòng)。內(nèi)部開口112優(yōu)選地是位于中心的大致矩形橫截面的槽，并且沿外殼104的整個(gè)長(zhǎng)度延伸。觸點(diǎn)元件110具有端部114，該端部以觸頭116結(jié)束，當(dāng)進(jìn)行測(cè)試過程時(shí)，觸頭116與DUT 14的終端118接觸。限定外殼104內(nèi)的縱向槽112的內(nèi)部壁為端部114提供承載表面，抵靠該表面移動(dòng)以支撐觸點(diǎn)元件110沿外殼104的縱軸的直線運(yùn)動(dòng)。
0029偏置機(jī)構(gòu)130包括，例如彈簧加載銷(“popo銷”)44，偏置機(jī)構(gòu)130向觸點(diǎn)元件110的端施力，觸點(diǎn)元件110位于離DUT 14的終端118更遠(yuǎn)的位置。當(dāng)DUT 14進(jìn)行檢測(cè)過程時(shí)，偏置機(jī)構(gòu)130推動(dòng)觸頭116抵靠DUT 14的終端118；當(dāng)向不同的上下觸點(diǎn)116和118對(duì)應(yīng)對(duì)傳送DUT 14，和將DUT 14從不同的上下觸點(diǎn)116和118對(duì)應(yīng)對(duì)傳送出去時(shí)，偏置結(jié)構(gòu)130推動(dòng)觸頭116抵靠檢測(cè)盤5的下表面134。上觸點(diǎn)102由彈性平金屬懸臂136組成，懸臂136具有固定到支撐模塊(未示出)的一端和以彈簧偏置滾動(dòng)觸點(diǎn)140結(jié)束的相對(duì)端，觸點(diǎn)140與DUT 14的終端138接觸。上觸點(diǎn)116屬于美國(guó)專利第6,040,705號(hào)中描述的滾動(dòng)輪類型，該專利被轉(zhuǎn)讓給本專利申請(qǐng)的受讓人。
0030當(dāng)檢測(cè)盤5前進(jìn)以使DUT 14與下觸點(diǎn)100的觸頭116物理接觸時(shí)，檢測(cè)盤5的下表面134在觸頭116的至少一部分上滑行，壓下觸頭116使其與外殼104的上表面106平齊。在檢測(cè)期間，向上的力保持觸頭116與檢測(cè)盤5的下表面134以及DUT 14的終端118的物理接觸。當(dāng)測(cè)試完成時(shí)，檢測(cè)盤5的位置向前推進(jìn)(以向下觸點(diǎn)100和上觸點(diǎn)102呈送下一個(gè)DUT 14以進(jìn)行測(cè)試)，并且向上的力使得觸頭116抵靠檢測(cè)盤5的下表面134進(jìn)行摩擦。因而，污染物或氧化物被從觸頭116上擦去，所以在電氣組件處理機(jī)2操作期間，其是自潔式的，以此消除了需要高成本且耗時(shí)地關(guān)閉電氣組件處理機(jī)以清潔下觸點(diǎn)100。
0031觸頭116經(jīng)歷觸頭材料的磨損去除，其導(dǎo)致當(dāng)檢測(cè)盤5傳送DUT時(shí)，觸點(diǎn)元件110不斷縮短。觸點(diǎn)元件110的端部114最好是平葉片形狀，并且觸頭116可由光化學(xué)或高導(dǎo)電材料的自動(dòng)化沖壓形成，諸如固體貨幣銀(90wgt％Ag，10wgt％Cu)或平的軟銅。觸點(diǎn)元件110和觸頭116優(yōu)選由相同的材料制成，但是觸頭116可通過將具有合適的磨損特性的材料沉積在不同材料的端部114上來形成。觸頭116的可用厚度為約3.8mm(0.15in)并且具有傾斜前緣144，以保證當(dāng)檢測(cè)盤5將DUT 14向前移動(dòng)至其位于下觸點(diǎn)100和上觸點(diǎn)102之間的測(cè)量位置時(shí)，DUT 14的終端118不會(huì)止動(dòng)在觸頭116上。諸如金、銀或銠的導(dǎo)電涂層可應(yīng)用于觸頭116以增加其在存儲(chǔ)期間的抗氧化性。
0032為防止向上的力將DUT 14從檢測(cè)盤5頂出，抵靠下觸點(diǎn)100施加大于向上的力的向下的力于檢測(cè)盤5上或由檢測(cè)盤5施加該向下的力。向下的力可由例如真空盤32、板狀固定滾筒146或二者施加。此外，觸頭116優(yōu)選地寬于檢測(cè)盤5中的座4，使得抵靠下觸點(diǎn)100施加的向上的力不會(huì)將DUT 14向上頂、并將其頂出座4。
0033圖6示出了下觸點(diǎn)100的外殼104，該外殼從真空盤32內(nèi)的孔洞中延伸出來，使得外殼104與檢測(cè)盤5的下表面134相鄰。優(yōu)選的真空盤32是盤狀環(huán)的形式并且包括與座環(huán)3共心地相鄰的真空通道。真空通道34連接至部分真空的壓力源(未示出)，并且通過經(jīng)由在座4處、穿過檢測(cè)盤5的厚度方向的連結(jié)通道來向每個(gè)環(huán)3的座4輸送部分真空的壓力。真空盤32產(chǎn)生的部分真空壓力將其保持在與檢測(cè)盤5的下表面134和DUT 14相鄰的位置。該定位引起觸頭116在檢測(cè)周期內(nèi)同時(shí)與DUT 14和檢測(cè)盤5的下表面134接觸。部分真空的壓力通過真空通道34將由觸頭116的磨損而產(chǎn)生的觸頭材料粉塵抽出。殘留粉塵積聚于檢測(cè)盤5的底部表面，檢測(cè)盤5定期被清潔以去除粉塵。
0034組件微型化方面最新的技術(shù)進(jìn)步引起形成這樣的DUT其長(zhǎng)度和寬度尺寸約為0.016×0.008×0.008(0402“公制”組件)和0.024×0.012×0.12(0201“公制”組件)。因?yàn)樗鼈兊某叽缧?，所以這些DUT在表面幾何形狀內(nèi)或沿著它們?cè)跈z測(cè)過程中的被傳送通道內(nèi)不能承受大的間隙、凸邊或中斷。如果它們遇到間隙、凸邊或中斷，因?yàn)樗鼈兊慕K端(電極)通常以軟鍍錫涂覆，故DUT 14會(huì)被輕易破壞。因而，在電氣組件處理機(jī)2的優(yōu)選實(shí)施例中，DUT 14在很小的間隙間隔上通過。例如，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，觸頭116寬于檢測(cè)盤5中的器件接收座4。該幾何形狀也防止觸頭116的邊緣與檢測(cè)盤5內(nèi)的器件接收座4中的一個(gè)座的側(cè)壁發(fā)生干涉。
0035絕緣外殼104優(yōu)選由基于陶瓷的或基于塑料的抗磨損材料構(gòu)成。塑料材料包括聚碳酸酯或聚苯硫化物(PPS)，并且陶瓷材料包括韌化過渡氧化鋯陶瓷或氧化鋁。外殼104優(yōu)選被設(shè)計(jì)以在定期機(jī)器維護(hù)期間可被輕松取下，并使得更換真空盤32更為便利。絕緣外殼104優(yōu)選地相對(duì)于組件座4的同心環(huán)3對(duì)準(zhǔn)，使得上表面106循著DUT 104的前進(jìn)路徑?？赏ㄟ^將直線對(duì)準(zhǔn)特征結(jié)合到絕緣外殼104上、使用對(duì)準(zhǔn)工具或二者的組合，實(shí)現(xiàn)此對(duì)準(zhǔn)。
0036不同的下觸點(diǎn)實(shí)施例是多組件組裝的形式，下文及其相關(guān)附圖對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行了描述。
0037圖7A示出了下觸點(diǎn)100，其具有模制或澆鑄絕緣材料單件結(jié)構(gòu)的外殼104。圖7B和圖8示出了嵌入單件結(jié)構(gòu)外殼104的槽112中的雙側(cè)觸點(diǎn)元件110的不同實(shí)施例。因?yàn)閮蓚€(gè)觸頭116的存在延長(zhǎng)了雙側(cè)觸點(diǎn)元件110的使用壽命，故雙側(cè)觸點(diǎn)元件110是具有優(yōu)勢(shì)的。雙側(cè)觸點(diǎn)元件116具有兩個(gè)端部114，每個(gè)端部114以觸頭116結(jié)束。在圖7B的實(shí)施例中，端部114在相對(duì)側(cè)上由蜿蜒的彈性觸點(diǎn)體部分150連接，彈性觸點(diǎn)體部分150不與限定槽112的內(nèi)部外殼壁相接觸。彈性觸點(diǎn)體部分150由磷青銅或鈹銅制成以使其具有彈性。端部114和觸頭116也可由這些材料制成以提供單件彈性觸點(diǎn)元件110。端部表面152響應(yīng)由偏置機(jī)構(gòu)130施加的力沿限定槽112的內(nèi)部外殼壁的承載表面154移動(dòng)。在圖7B的實(shí)施例中，彈性體部分150提供了偏置力中的彈性，并且，因此組成了偏置機(jī)構(gòu)130的一部分。在圖8的實(shí)施例中，端部114組成了通常是矩形橫截面的單一觸點(diǎn)體部分156的相對(duì)的末端，單一觸點(diǎn)體部分156的端表面152沿觸點(diǎn)元件110的長(zhǎng)度方向延伸，并且以此連續(xù)地接觸承載表面154。觸點(diǎn)元件110的長(zhǎng)度由沿縱軸120方向的觸頭116之間的距離限定，并且外殼104的長(zhǎng)度由上表面106和下表面108之間的距離限定。觸點(diǎn)元件110的長(zhǎng)度(因?yàn)槟p，隨著時(shí)間其逐漸變短)比外殼104的長(zhǎng)度大，以使得觸頭116位于與DUT 14接近的位置以接觸其電極，并且使得偏置結(jié)構(gòu)130在接近其端132的位置與觸頭116接合。
0038圖9A和9B示出了單件結(jié)構(gòu)的外殼104，其中大致矩形橫截面的觸點(diǎn)元件110如圖8中，但是觸點(diǎn)元件110具有沿觸點(diǎn)元件110的長(zhǎng)度方向延伸的槽170。外殼104具有孔洞172，螺釘174或其它適當(dāng)?shù)木o固件穿過孔洞172以將觸點(diǎn)元件110固定在適當(dāng)位置，并且其合適地定位以將觸點(diǎn)元件110的行程限于槽長(zhǎng)度。
0039圖10A、10B和10C示出了絕緣材料多件結(jié)構(gòu)的外殼104，其由兩個(gè)大致圓柱形的部分176和178形式的體組件組成。圓柱部分176和178具有安裝在一起以形成槽112的互補(bǔ)嚙合面。在一個(gè)實(shí)施例中，圓柱部分176和178具有軸向?qū)?zhǔn)的孔隙，螺釘174通過這些孔隙以裝配外殼104，并且以與圖9A和9B中所示的裝配單件結(jié)構(gòu)的外殼104的相同的方法將具有槽的觸點(diǎn)元件110保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｔ诹硪粋€(gè)實(shí)施例中，圓柱部分176和178被粘合在一起。在這兩個(gè)實(shí)施例中，限定槽112的圓柱部分176和178的相對(duì)內(nèi)壁作為承載表面154，觸點(diǎn)元件110沿著承載表面154滑行。
0040技術(shù)人員會(huì)從上文的描述中理解單件結(jié)構(gòu)或多件結(jié)構(gòu)的外殼104可包括有槽或無槽的觸點(diǎn)元件110、具有單側(cè)或雙側(cè)觸頭116的觸點(diǎn)元件110、或由槽112的襯套材料提供的內(nèi)部支撐表面或外殼104本身的限定槽的內(nèi)部表面提供的內(nèi)部承載表面。
0041圖9A、9B和圖10A、10B和10C示出了分別形成在單件結(jié)構(gòu)和多件結(jié)構(gòu)的外殼104的上表面106中的斜面180。當(dāng)檢測(cè)盤5在檢測(cè)測(cè)量完成、將DUT從下觸點(diǎn)100處移開時(shí)，斜面180為DUT 14提供了正斜率的滑坡。這保證了當(dāng)DUT 14從下觸點(diǎn)100處移開時(shí)，DUT 14不會(huì)止動(dòng)在槽112的邊緣上。
0042圖11A、11B和11C示出了用于四終端Kelvin-連接測(cè)量的下觸點(diǎn)100的實(shí)施例。下終端100的Kelvin觸點(diǎn)實(shí)施例包括在外殼104中由電絕緣體190隔開的兩個(gè)下終端觸點(diǎn)元件1101和1102。終端觸點(diǎn)元件1101和1102在外殼104內(nèi)相對(duì)于縱軸120是有傾斜角度的，致使他們各自的觸頭1161和1162在外殼104的上表面聚于匯聚。對(duì)于單件結(jié)構(gòu)的外殼104，絕緣體190是外殼104的內(nèi)部的整體部分，終端觸點(diǎn)元件1101和1102沿形成于外殼104中的角度傾斜槽移動(dòng)。對(duì)于多件結(jié)構(gòu)的外殼104，當(dāng)外殼104被裝配或外殼104是外殼體組件中的一個(gè)整體部分時(shí)，絕緣體190可以是位于終端觸點(diǎn)元件1101和1102之間的獨(dú)立的內(nèi)部分隔組件。偏置機(jī)構(gòu)130包含各自的彈簧偏置銷(popo銷)觸點(diǎn)441和442，彈簧加載銷觸點(diǎn)441和442抵靠靠近外殼104的下表面的終端觸點(diǎn)元件1101和1102的各自的端施力，以推動(dòng)觸頭1161和1162抵靠DUT 14的終端118的不同區(qū)域。
0043圖12示出了矩形形式的單件通用外殼104m，其具有圓形邊緣和四個(gè)分開的槽112以容納多個(gè)分隔的觸點(diǎn)元件110。觸點(diǎn)元件110可以是單側(cè)或雙側(cè)的類型。槽112的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與圖7A、7B和圖8中所示的外殼104的槽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相似。
0044圖13A示出了真空盤32m，其由真空盤32改進(jìn)以容納外殼104m。通過去除分隔孔洞30的材料以形成尺寸可容納外殼104m的延長(zhǎng)槽30m，可以形成真空盤32m。圖13B示出了底部構(gòu)件36m，其由底部構(gòu)件36改進(jìn)以?shī)A緊處于向上突出的壁38和可松開的卡裝機(jī)構(gòu)42之間的通用外殼104m。通過去除底部構(gòu)件36的扇形部分40以形成平滑的表面凹槽40m，可以形成底部構(gòu)件36m，當(dāng)通用外殼104m被夾緊時(shí)，通用外殼104m可以牢固地安裝到凹槽40m中。
0045圖14A和14B示出了光學(xué)接觸磨損傳感器200，其探測(cè)何時(shí)觸頭116磨損而因此觸點(diǎn)元件110需要更換，或者是雙側(cè)觸點(diǎn)元件但還有未使用過的一側(cè)可用，則反向外殼104的移動(dòng)方向。接觸磨損傳感器200包括光發(fā)射器202和光探測(cè)器204，位于觸點(diǎn)元件110的任一側(cè)、從外殼104的下表面108突出并且被設(shè)置以提供觀測(cè)光傳播路徑的直接線路。如圖14A中所示，只要當(dāng)觸頭116具有充足的殘余電極材料的時(shí)候，觸點(diǎn)元件110遮斷光發(fā)射器202和光探測(cè)器204之間的光傳播路徑。如圖14B中所示，只要當(dāng)觸頭116所經(jīng)歷的電極材料的去除量使得觸點(diǎn)元件110的長(zhǎng)度縮短了預(yù)定量時(shí)，來自光發(fā)射器202的光傳播到達(dá)光探測(cè)器204以產(chǎn)生指示觸頭116過度磨損的信號(hào)。
0046在3300B型多功能檢測(cè)器中對(duì)依照本發(fā)明設(shè)計(jì)的觸頭進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)情況如下DUT是100pF的電容器，檢測(cè)頻率設(shè)置為1MHz，純化系數(shù)(DF)上限設(shè)置為0.0007，DUT實(shí)際DF設(shè)置為約0.0002和約0.0003之間。檢測(cè)結(jié)果如下在被檢測(cè)的113,257個(gè)DUT中，只有0.51％被錯(cuò)誤地丟棄。與當(dāng)前技術(shù)觸頭的約5.89％的錯(cuò)誤丟棄率相比，這是錯(cuò)誤丟棄方面的重大降低。此錯(cuò)誤丟棄方面的降低使得生產(chǎn)率和機(jī)器產(chǎn)量隨之增加。
0047很明顯，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對(duì)上述實(shí)施例的細(xì)節(jié)進(jìn)行修改而不脫離本發(fā)明的基本原理。例如，本發(fā)明的觸頭的優(yōu)選實(shí)施例包括多個(gè)用于同時(shí)檢測(cè)一個(gè)以上DUT的下觸頭，但也可包括單獨(dú)一個(gè)下觸點(diǎn)。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)僅由所附的權(quán)利要求書確定。
權(quán)利要求
1.在一種電氣組件處理機(jī)中具有改進(jìn)，該處理機(jī)包括第一和第二觸點(diǎn)，該第一和第二觸點(diǎn)在空間上對(duì)準(zhǔn)以在測(cè)試過程中電接觸由檢測(cè)盤呈送的電氣組件，該檢測(cè)盤將所述電氣組件傳送至組件處理機(jī)檢測(cè)區(qū)并將所述電氣組件從組件處理機(jī)檢測(cè)區(qū)傳送出去，所述檢測(cè)盤具有位于臨近所述第一觸點(diǎn)的位置的表面，所述改進(jìn)包括所述第一觸點(diǎn)包括外殼和可向所述外殼外移動(dòng)的可延伸的觸點(diǎn)元件，所述可延伸的觸點(diǎn)元件包括以觸頭結(jié)束的端部；和偏置機(jī)構(gòu)，在進(jìn)行所述檢測(cè)過程時(shí)，該偏置機(jī)構(gòu)向所述觸頭施力以推動(dòng)所述觸頭抵靠所述電氣組件；當(dāng)傳送所述電氣組件時(shí)，該偏置機(jī)構(gòu)向所述觸頭施力以推動(dòng)觸頭抵靠所述檢測(cè)盤的第一表面，對(duì)所述觸頭的所述推動(dòng)抵靠所述第一表面有助于去除所述觸頭在組件處理機(jī)操作中得到的污染物材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件處理機(jī)，其中所述可延伸觸點(diǎn)元件具有長(zhǎng)度，并且其中所述觸頭在其中經(jīng)受觸頭材料的去除，其導(dǎo)致當(dāng)所述檢測(cè)盤傳送所述電氣組件時(shí)，所述可延伸觸點(diǎn)元件逐漸縮短。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件處理機(jī)，其中所述端部和觸頭各自組成第一端部和第一觸頭，并進(jìn)一步包含以第二觸頭結(jié)束的第二端部，所述第一和第二端部位于所述可延伸觸點(diǎn)元件的相對(duì)端，從而提供雙側(cè)可延伸觸點(diǎn)單元以延長(zhǎng)其使用壽命。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件處理機(jī)，其中所述觸頭具有傾斜邊緣，其在所述檢測(cè)盤傳送所述電子組件時(shí)，為所述電子組件提供滑行斜坡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件處理機(jī)，還包含操作于所述檢測(cè)盤的第一和第二表面中的不同表面上的真空壓力和彈力輸送裝置，以推動(dòng)所述檢測(cè)盤的第一表面抵靠所述外殼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件處理機(jī)，其中所述外殼具有開放式內(nèi)部，所述可延伸觸點(diǎn)元件在該開放式內(nèi)部中移動(dòng)，所述開放式內(nèi)部包括形成承載表面的內(nèi)部壁，所述端部沿該內(nèi)部壁移動(dòng)以支撐所述可延伸觸點(diǎn)元件的直線運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件處理機(jī)，其中所述外殼具有開放式內(nèi)部，所述可延伸觸點(diǎn)元件在該開放式內(nèi)部中移動(dòng)；并且所述外殼具有端表面，斜面臨近所述開放式內(nèi)部的一側(cè)的邊緣形成到該端表面內(nèi)，所述斜面提供斜坡，電子組件可以沿該斜坡從所述開放式內(nèi)部的所述側(cè)的所述邊緣滑走，并且不會(huì)止動(dòng)在所述開放式內(nèi)部的所述面的所述邊緣上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件處理機(jī)，其中所述外殼形成為具有內(nèi)部開口的單件整體式產(chǎn)品，所述可延伸觸點(diǎn)組件在該內(nèi)部開口中移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組件處理機(jī)，其中所述可延伸觸點(diǎn)元件包括具有槽長(zhǎng)度并沿所述可延伸觸點(diǎn)元件的所述長(zhǎng)度方向延伸的槽；所述外殼具有長(zhǎng)度，并且所述外殼具有孔隙，其相對(duì)于所述孔隙橫向延伸；并且所述可延伸觸點(diǎn)元件還包含穿過所述槽和所述孔隙的緊固件，以為所述可延伸觸點(diǎn)元件提供由所述槽長(zhǎng)度限定的行程限制。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件處理機(jī)，其中所述外殼由組裝為整體產(chǎn)品的多個(gè)部件形成，該產(chǎn)品具有內(nèi)部開口，所述可延伸觸點(diǎn)元件在該內(nèi)部開口內(nèi)移動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組件處理機(jī)，其中所述外殼的所述多個(gè)部件包括第一和第二組件部分，第一和第二組件部分具有互補(bǔ)形狀的嚙合面以形成所述內(nèi)部開口；所述外殼具有長(zhǎng)度；并且所述可延伸觸點(diǎn)元件大致是矩形橫截面的，并且其長(zhǎng)度比所述外殼的所述長(zhǎng)度大。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組件處理機(jī)，其中所述第一和第二組件部分大致是圓柱部分形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組件處理機(jī)，其中所述可延伸觸點(diǎn)元件包括槽，該槽具有槽長(zhǎng)度并且沿所述可延伸觸點(diǎn)元件的所述長(zhǎng)度方向延伸；并且其中所述第一和第二組件部分具有各自的第一和第二軸向?qū)?zhǔn)的孔隙；并且當(dāng)組裝所述外殼時(shí)，所述可延伸觸點(diǎn)元件還包含穿過所述槽的緊固件，并且該緊固件穿入第一和第二孔隙，以為所述可延伸觸點(diǎn)元件提供由所述槽長(zhǎng)度限定的行程限制。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組件處理機(jī)，其中所述第一和第二組件部分大致是圓柱部分形狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件處理機(jī)，其中外殼具有多個(gè)內(nèi)部開口，多個(gè)可延伸觸點(diǎn)元件中的不同觸點(diǎn)元件在這些內(nèi)部開口內(nèi)移動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件處理機(jī)，其中所述可延伸觸點(diǎn)元件，端部，觸頭各自組成第一可延伸觸點(diǎn)元件，第一端部，和第一觸頭；所述第一觸點(diǎn)還包含第二可延伸觸點(diǎn)元件，該第二可延伸觸點(diǎn)元件與所述第一可延伸觸點(diǎn)元件絕緣，所述第二可延伸觸點(diǎn)元件包括以第二觸頭結(jié)束的第二端部；并且所述偏置機(jī)構(gòu)還包含第一和第二施力裝置，其推動(dòng)所述對(duì)應(yīng)的第一和第二觸頭抵靠所述電氣組件。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件處理機(jī)，其中所述第二觸點(diǎn)包括延長(zhǎng)的導(dǎo)電觸點(diǎn)導(dǎo)線，其具有第一和第二端部，所述第二端部以滾動(dòng)觸點(diǎn)結(jié)束。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的組件處理機(jī)，其中所述觸點(diǎn)導(dǎo)線的所述第一端部固定到安裝設(shè)備上，并且所述滾動(dòng)觸點(diǎn)與彈性構(gòu)件協(xié)作，以在進(jìn)行所述檢測(cè)過程時(shí)，抵靠所述電氣組件推動(dòng)所述滾動(dòng)觸點(diǎn)；而在傳送所述電氣組件時(shí)，抵靠所述檢測(cè)盤的第二表面的推動(dòng)所述滾動(dòng)觸點(diǎn)。
19.一種觸點(diǎn)組裝件，其被配置以用于電氣組件處理機(jī)，該電氣組件處理機(jī)與電氣組件電接觸以執(zhí)行電氣測(cè)量，該觸點(diǎn)組裝件包含外殼，其具有長(zhǎng)度和沿所述外殼的長(zhǎng)度方向形成的內(nèi)部槽，所述槽由形成承載表面的內(nèi)部壁限定；觸點(diǎn)組件，其尺寸允許其安裝在所述槽內(nèi)并且在所述外殼中沿所述承載表面縱向滑行，所述觸點(diǎn)元件包括相對(duì)端，相對(duì)端中的一個(gè)以觸頭結(jié)束；并且所述觸頭由這樣的材料形成該材料經(jīng)受去除，并由此導(dǎo)致所述觸點(diǎn)元件在所述電氣組件處理機(jī)操作期間不斷縮短。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的觸點(diǎn)組裝件，其中所述觸頭具有為所述電氣組件提供滑行斜坡的傾斜邊緣。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的觸點(diǎn)組裝件，其中所述觸點(diǎn)元件的端中的所述另一個(gè)以觸頭結(jié)束，該觸頭由這樣的材料形成該材料經(jīng)受去除并由此導(dǎo)致所述觸點(diǎn)元件在所述電氣組件處理機(jī)操作期間不斷縮短。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的觸點(diǎn)組裝件，其中所述觸點(diǎn)元件具有長(zhǎng)度，并且包括具有槽長(zhǎng)度的槽，該槽長(zhǎng)度沿所述觸點(diǎn)元件的長(zhǎng)度方向延伸，當(dāng)所述觸點(diǎn)元件被置于所述外殼中時(shí)，所述槽長(zhǎng)度為所述觸點(diǎn)元件限定了行程限制。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的觸點(diǎn)組裝件，其中所述外殼具有端表面，斜面臨近所述內(nèi)部槽的邊緣形成到該端表面內(nèi)，所述斜面提供斜坡，電氣組件可沿該斜坡從所述內(nèi)部槽的所述邊緣滑走，并且不會(huì)止動(dòng)在所述內(nèi)部槽的所述邊緣上。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的觸點(diǎn)組裝件，其中所述外殼形成為單件整體產(chǎn)品。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的觸點(diǎn)組裝件，其中所述外殼包括互補(bǔ)形狀的第一和第二組件部分，當(dāng)?shù)谝缓偷诙M件部分組裝為整體產(chǎn)品時(shí)，所述第一和第二組件部分形成內(nèi)部槽。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的觸點(diǎn)組裝件，其中所述第一和第二組件部分大致是圓柱部分形狀。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的觸點(diǎn)組裝件，其中所述外殼包括多個(gè)沿所述外殼的所述長(zhǎng)度方向形成的內(nèi)部槽，每個(gè)所述內(nèi)部槽的尺寸可以容納獨(dú)立的觸點(diǎn)元件。
28.一種雙側(cè)觸點(diǎn)元件，其被配置以放置于電氣組件處理機(jī)的觸點(diǎn)組裝件內(nèi)，該雙側(cè)觸點(diǎn)元件包含包括第一和第二相對(duì)端部的主體，所述第一和第二端部分別以第一和第二觸頭結(jié)束，所述第一和第二端部大致是矩形橫截面的，并且所述第一和第二觸頭中的每個(gè)由隨磨損而去除的導(dǎo)電材料形成。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的觸點(diǎn)元件，其中所述第一和第二觸頭中的每個(gè)具有提供電氣組件滑行斜坡的傾斜邊緣。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的觸點(diǎn)元件，其中所述主體具有長(zhǎng)度并且包括槽，該槽具有槽長(zhǎng)度，并且該槽長(zhǎng)度沿所述主體的所述長(zhǎng)度的方向延伸，在所述觸點(diǎn)元件被置于外殼中時(shí)，所述槽長(zhǎng)度為所述觸點(diǎn)元件限定了行程限制。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的觸點(diǎn)元件，其中所述主體包括位于所述第一和第二端部之間的彈性體部分。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的觸點(diǎn)元件，其中所述第一和第二端部組成大致是矩形橫截面的整體式體部分的相對(duì)末端。
全文摘要
一種電氣組件處理機(jī)(2)，能檢測(cè)電氣電路組件并包括自潔式下觸點(diǎn)(100)，該處理機(jī)能降低產(chǎn)量損失和提供援助平均間隔時(shí)間。電氣組件處理機(jī)(2)的優(yōu)選實(shí)施例包括多組上觸點(diǎn)和下觸點(diǎn)(102，100)，其中每組觸點(diǎn)在空間上對(duì)準(zhǔn)以電接觸單個(gè)的被測(cè)器件(DUT)(14)。每個(gè)DUT(14)固定在檢測(cè)盤(5)上，檢測(cè)盤(5)將DUT(14)傳送至上下觸點(diǎn)之間(102，100)的檢測(cè)測(cè)量位置并將DUT從檢測(cè)測(cè)量位置傳送出去。下觸點(diǎn)(100)包括觸頭(116)，當(dāng)進(jìn)行檢測(cè)過程時(shí)，偏置機(jī)構(gòu)(130)推動(dòng)觸頭(116)抵靠電氣組件；當(dāng)傳送電氣組件時(shí)，偏置機(jī)構(gòu)(130)推動(dòng)觸頭(116)抵靠檢測(cè)盤(5)的表面。下觸點(diǎn)(100)摩擦檢測(cè)盤(5)，以此有助于去除觸頭(116)在組件處理機(jī)操作中得到的污染物。
文檔編號(hào)G01R31/02GK101023528SQ200580030153
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2005年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月9日
發(fā)明者D·J·加西亞 申請(qǐng)人:電子科學(xué)工業(yè)公司