专利名称：直线往复测试模块及其测试系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测试系统，特别是涉及一种适用于运动感测器(motion sensor) 的直线往复测试模块及直线往复测试系统。
背景技术：
运动感测器(motion sensor,或称动态感测器)是一种可将运动状态(例如倾斜 角度)转换为相对应电子讯号的元件，其逐渐普遍应用于现代的电子或机电装置中，例如 游戏控制器、行动电话、数字音乐播放器(MP3)、照相机、个人数字助理(PDA)，可实施各种 运动(例如直线往复、加速、旋转等)相关的应用，以促进使用上的真实性、便利性或功能多 样性。现今的运动感测器一般是以半导体制程技术再配合机电技术(例如微机电系统 (micro-electro-mechanical system, MEMS)技术)制作为集成电路。如同一般的集成电 路，对已封装完成的运动感测器需进行最终测试(final test)，以确保其功能的正确性。在 测试时，除了进行功能及电气参数的测试外，还要测试其运动状态(例如倾斜角度)的正确 性。然而，传统运动感测器的测试系统对于运动状态的测试，不但测试项目稀少，且对 于每一种运动状态测试项目，即需分别使用不同的运动测试机台。如此，不但造成测试系统 设计的复杂化及成本的提高，且使得测试产能(throughput)无法提高。鉴于此，因此亟需 提出运动感测器的各种运动状态测试装置，使其能整合于其他测试装置，不但可降低成本、 简化设计，且可增加测试弹性，以利测试产能的提高。由此可见，上述现有的运动感测器及其测试系统在结构与使用上，显然仍存在有 不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来 谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结 构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的直 线往复测试模块及其测试系统，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的 目标。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的运动感测器及其测试系统存在的缺陷，而提供一 种适用于运动感测器的直线往复测试模块及直线往复测试系统，所要解决的技术问题是藉 由模块化的设计，可将直线往复测试模块整合于传统的测试系统中，且可与其他运动测试 模块弹性置换使用，藉此，不但可降低成本、简化设计，且可增加测试弹性及多样性，以利测 试产能的提高，非常适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种直线往复测试模块，其包含至少一容置装置，用以容置一受测元件；以及一直线往 复机构，用以对该受测元件进行直线往复的运动。
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本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的直线往复测试模块，其中所述的容置装置包含一插槽。前述的直线往复测试模块，其中所述的受测元件为运动感测器。前述的直线往复测试模块，其更包含一元件介面板，该元件介面板提供一电气介 面给该受测元件。前述的直线往复测试模块，其中所述的直线往复机构包含一转盘，其受驱动而旋 转；一滑动座，沿一轨道运动；一连杆，以活动轴分别和该转盘及该滑动座连接；其中上述 的转盘在旋转时，藉由该连杆而带动该滑动座，使该滑动座得以沿着该轨道而作直线往复 运动。前述的直线往复测试模块，其中所述的直线往复机构更包含第一驱动装置；以 及第一翻转机构，设于该滑动座上，该第一翻转机构受该第一驱动装置的控制而使得该受 测元件得以绕第一轴向翻转。前述的直线往复测试模块，其中所述的直线往复机构更包含第二驱动装置；以 及第二翻转机构，设于该滑动座上，该第二翻转机构受该第二驱动装置的控制而使得该受 测元件得以绕第二轴向翻转。前述的直线往复测试模块，其更包含一升降机构，用以升起或降下该直线往复机 构。前述的直线往复测试模块，其更包含一加热装置，用以控制受测元件的温度。前述的直线往复测试模块，其中所述的加热装置设于该容置装置内，并包含至少 一加热器；以及一温度感测器，用以感测温度。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的 一种用直线往复测试系统，其包含一直线往复测试模块，其包含至少一容置装置，用以容 置一受测元件，及一直线往复机构，用以对该受测元件进行直线往复的运动；一检选分类机 台，用以拾取及置放该受测元件至该直线往复测试模块；以及一测试机台，用以分别控制该 直线往复测试模块及该检选分类机台。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的直线往复测试系统，其中所述的检选分类机台包含一拾取/置放装置，用 以拾取及置放该受测元件至该直线往复测试模块以进行测试，并在测试完成后取回该受测 元件；以及一分类装置，根据测试结果将该受测元件加以分类。前述的直线往复测试系统，其中所述的测试机台包含测试头。前述的直线往复测试系统，其更包含第一传输线，该测试机台藉由该第一传输线 控制该直线往复测试模块；以及第二传输线，该测试机台藉由该第二传输线控制该检选分 类机台。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发 明的主要技术内容如下为达到上述目的，根据本发明实施例，直线往复测试模块包含至少一容置装置 (例如插槽)，用以容置受测元件(例如运动感测器)。直线往复测试模块还包含直线往复 机构，用以对受测元件进行直线往复的运动。在本实施例中，直线往复机构包含转盘、滑动 座及连杆。转盘在旋转时，藉由连杆而带动滑动座，使其得以于沿着轨道而作直线往复运
5动。直线往复测试模块结合检选分类机台(handler)及测试机台(tester)以组合成直线 往复测试系统。其中，检选分类机台拾取及置放受测元件至直线往复测试模块，而测试机台 则藉由传输线分别控制直线往复测试模块及检选分类机台。另外，为达到上述目的，在另一实施例中，直线往复机构更包含第一翻转机构，其 受控于第一驱动装置(例如马达)，使得受测元件得以绕第一轴向作翻转；且包含第二翻转 机构，其受控于第二驱动装置(例如马达)，使得受测元件得以绕第二轴向作翻转。藉此，使 得受测元件可以在直线往复运动当中同时作角度的翻转。借由上述技术方案，本发明直线往复测试模块及其测试系统至少具有下列优点及 有益效果藉由模块化的设计，可将直线往复测试模块整合于传统的测试系统中，且可与其 他运动测试模块弹性置换使用，藉此，不但可降低成本、简化设计，且可增加测试弹性及多 样性，以利测试产能的提高。综上所述，本发明是有关于一种直线往复测试模块及其测试系统。直线往复测试 模块包含至少一容置装置(例如插槽)，用以暂时容置受测元件。直线往复测试模块还包含 直线往复机构，用以对受测元件进行直线往复的运动。直线往复测试模块结合检选分类机 台及测试机台而组合成直线往复测试系统。其中，检选分类机台拾取及置放受测元件至直 线往复测试模块，而测试机台则分别控制直线往复测试模块及检选分类机台。本发明在技 术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是显示本发明实施例的直线往复测试系统的方框图。
图2是显示本发明实施例的直线往复测试系统的示意图。
图3是显示图2的直线往复测试模块的细部结构的示意图。
图4是显示图3直线往复测试模块的局部更细部结构的示意图。
图5是显示本发明另一实施例的]i线往复测试模块的示意图。
图6A是显示内装设有加热装置的插槽的示意图。
图6B是图6A中沿剖面线6B-6B，的剖面视图。
1 直线往复测试系统10 直线往复测试模块
100:容置装置(插槽)101 直线往复机构
1010 转盘(平衡锤)1011 滑动座
1012 连杆1013A/1013B 活动轴
1014 转轴1015 轨道
101A 第一翻转机构101B 第二翻转机构
102 加热装置102A 加热器
102B 温度感测器(热电偶)103 元件介面板(DIB)
104 基座105 升降机构
106 测试载台107A 第一驱动装置
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107B 第二驱动装置108 支架109 对准栓12 检选分类机台(handler)120 拾取 / 置放(pick/place)装置121 分类装置14 测试机台(tester)140 测试头(test head)16 (第一)传输线18 (第二)传输线19 受测元件
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的直线往复测试模块及其测试系统的具体实施方 式、结构、特征及其功效，详细说明如后。图1的系统方框图是显示本发明实施例的直线往复测试系统1，用以测试封装后 的运动感测器(motion sensor，或称动态感测器)的直线往复运动。运动感测器是一种可 将运动状态(例如倾斜角度)转换为相对应电子讯号的元件。根据不同的应用，运动感测器 可以为加速度计(accelerometer)、陀螺仪(Gyroscope)、压力感测器等。运动感测器有多 种构造原理，在本实施例中，是以微机电系统(MEMS)技术所制造的运动感测器作为例示。在本实施例中，直线往复测试系统1主要包含直线往复测试模块10、检选分类机 台(handler) 12及测试机台(tester) 14。直线往复测试模块10具一个或多个容置装置 100 (例如插槽)，用以暂时容置一个或多个受测元件(device under test，DUT)，并藉由直 线往复机构101对受测元件进行直线往复运动。此外，直线往复测试模块10还可包含加热 装置102，用以控制受测元件的温度。检选分类机台12包含拾取/置放(pick/place)装 置120，用以拾取及置放受测元件至直线往复测试模块10以进行测试，并于测试完成后取 回受测元件；接着，分类装置121根据测试结果将受测元件加以分类(bin)。测试机台14主 要包含测试头(test head) 140，其内含有测试相关的电路，经由传输线16、18用以分别控 制上述的直线往复测试模块10及检选分类机台12。详言之，测试机台14首先通过传输线 18通知检选分类机台12拾取受测元件并置放于直线往复测试模块10中；接着，测试机台 14通过传输线16通知直线往复测试模块10进行直线往复运动；受测元件的输出讯号则经 由传输线16传回给测试机台14 ；最后，测试机台14通知检选分类机台12取回受测元件并 进行分类。藉由直线往复测试系统1，可以量测得到受测元件的直线加速度(一般又称为g 力(g-force)或g值加速度，其代表一物体相对于重力加速度的加速度大小，一单位g力大 约等于9.8米/秒平方)。关于加速度的量测，可以参阅本案申请人同时申请的另一专利申 请案，题为“动态测试装置及方法”，其细节不在此赘述。与传统运动测试系统作比较，本发明实施例所揭露的直线往复测试系统1至少具 有下列优点。本实施例将直线往复测试模块10予以模块化后，当要进行其他种类的运动测 试时，仅需以其他运动测试模块来置换直线往复测试模块10即可，几乎或完全不需要变更 检选分类机台12的设计。换句话说，可以利用单一且为传统(非运动测试)的检选分类机 台来搭配个别的运动测试模块，此不但具使用弹性及测试多样性，且可降低成本(其他的 运动测试模块可参阅本案申请人同时申请的其他专利申请案，题为“翻转测试模块及其测 试系统”、“旋转测试模块及其测试系统”，其详细内容不在此赘述)。反观传统运动测试系
7统，其检选分类、运动测试及测试头是为整体设计的，因此针对不同的运动测试即需使用不 同的整个运动测试系统。图2的示意图是显示本发明实施例的直线往复测试系统1，而图3的示意图是显示 其中的直线往复测试模块10的细部结构，图4的示意图则是显示直线往复测试模块10的 局部更细部结构。这些图式中与图1相同的组成要件是以相同符号来表示。如图2所示，直线往复测试系统1主要包含直线往复测试模块10、检选分类机台 (handler) 12及测试机台(tester) 14。其中，直线往复测试模块10具元件插槽100，用以 暂时容置受测元件(DUT)。位于插槽100与直线往复测试模块10其余部分之间的是元件 介面板(device interface board, DIB) 103，一般又称为受测元件板(DUT board)、功能板 (performance board)或载板(load board)。该元件介面板(DIB) 103主要是提供一电气 介面给该受测元件，用以将受测元件的讯号通过该电气介面而得以传送至直线往复测试模 块10的其余部分。如图3所示，除了插槽100、元件介面板103之外，本发明实施例的直线往复测试模 块10还包含基座104、升降机构105、测试载台106、直线往复机构101及对准栓109。其中， 升降机构105设于基座104与测试载台106之间，用以升降测试载台106及设于其上的各 要件。在本实施例中，在进行直线往复测试之前，升降机构105先升起测试载台106(及设 于其上的各要件)，以利检选分类机台12将受测元件置放于插槽100内。当受测元件放置 妥当后，升降机构105即将测试载台106降下。在直线往复测试完成后，升降机构105需再 次升起测试载台106，以利检选分类机台12将受测元件取回。上述升降机构105在升起及 降下时，可以使用对准栓109来协助直线往复测试模块10和检选分类机台12之间的对准。 虽然本实施例以升、降直线往复测试模块10的方式来达成受测元件的取放，然而在其他实 施例中，也可以采用升、降检选分类机台12的方式，或者同时移动直线往复测试模块10、检 选分类机台12的方式来达成受测元件的取放。继续参阅图3并同时参阅图4所示，在本实施例中，测试载台106上设置有直线往 复机构101，其为一种曲柄滑块结构，主要包含转盘(例如平衡锤)1010、滑动座1011及连 杆1012。转盘1010与滑动座1011分别通过活动轴1013A/1013B与连杆1012连接。滑动 座1011上设有元件介面板103及容置装置100。当进行直线往复运动时，转盘1010受驱动 装置(例如马达，未图式)的驱动而绕转轴1014旋转，藉由连杆1012而带动滑动座1011， 使得滑动座1011 (及其上的受测元件)得以沿着轨道1015作直线往复运动。换句话说，藉 由此曲柄滑块结构，可将转盘1010的圆周运动转换为滑动座1011的直线往复运动，使得滑 动座1011上面的受测元件受到双向的加速。图5的示意图是显示本发明另一实施例的直线往复测试模块10A。此实施例是结 合翻转机构于前一实施例的直线往复机构101中，使得受测元件可以在直线往复运动当中 同时作角度的翻转。翻转机构的细节可参考本案申请人同时申请的另一专利申请案，题为 “翻转测试模块及其测试系统”。如图5所示，翻转机构是设于滑动座1011上，其主要包含支 架10S、(第一 /第二)翻转机构101A/101B、(第一 /第二)驱动装置10仏/10冗，而容置 于插槽100的受测元件藉由元件介面板103而固定于第二翻转机构101B上。其中，第一翻 转机构101A受第一驱动装置107A(例如步进马达)的控制而得以绕第一轴向作翻转。第 二翻转机构101B(设于第一翻转机构101A内部)受第二驱动装置107B(例如步进马达)的控制而得以绕第二轴向作翻转。在本发明实施例中，在直线往复运动测试当中，更包含对受测元件予以加温并维 持于一预定温度或温度范围。如前所述，由于本实施例将直线往复测试模块10予以模块 化，使得受测元件不再如传统测试系统般位于检选分类机台12内，而是位于直线往复测试 模块10内。为了提供高温给受测元件，可以采用传统的加热平台来保持受测元件的温度状 态。然而在本发明一较佳实施例中，则是在插槽100内装设加热装置102，如图6A所示的示 意图，图6B则是显示图6A中沿剖面线6B-6B’的剖面视图。在本实施例中，加热装置102 设于受测元件19的下方，包含有加热器102A(例如一条或多条高阻材质的加热线)。另外， 在加热器102A之间(或附近)设有温度感测器102B (例如热电偶(thermal couple))，用 以感测温度。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对 以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
一种直线往复测试模块，其特征在于其包含至少一容置装置，用以容置一受测元件；以及一直线往复机构，用以对该受测元件进行直线往复的运动。
2.根据权利要求1所述的直线往复测试模块，其特征在于其中所述的容置装置包含一插槽。
3.根据权利要求1所述的直线往复测试模块，其特征在于其中所述的受测元件为运动 感测器。
4.根据权利要求1所述的直线往复测试模块，其特征在于其更包含一元件介面板，该 元件介面板提供一电气介面给该受测元件。
5.根据权利要求1所述的直线往复测试模块，其特征在于其中所述的直线往复机构包含一转盘，其受驱动而旋转； 一滑动座，沿一轨道运动； 一连杆，以活动轴分别和该转盘及该滑动座连接；其中上述的转盘在旋转时，藉由该连杆而带动该滑动座，使该滑动座得以沿着该轨道 而作直线往复运动。
6.根据权利要求5所述的直线往复测试模块，其特征在于其中所述的直线往复机构更 包含第一驱动装置；以及第一翻转机构，设于该滑动座上，该第一翻转机构受该第一驱动装置的控制而使得该 受测元件得以绕第一轴向翻转。
7.根据权利要求6所述的直线往复测试模块，其特征在于其中所述的直线往复机构更 包含第二驱动装置；以及第二翻转机构，设于该滑动座上，该第二翻转机构受该第二驱动装置的控制而使得该 受测元件得以绕第二轴向翻转。
8.根据权利要求1所述的直线往复测试模块，其特征在于其更包含一升降机构，用以 升起或降下该直线往复机构。
9.根据权利要求1所述的直线往复测试模块，其特征在于其更包含一加热装置，用以 控制受测元件的温度。
10.根据权利要求9所述的直线往复测试模块，其特征在于其中所述的加热装置设于 该容置装置内，并包含至少一加热器；以及 一温度感测器，用以感测温度。
11.一种用直线往复测试系统，其特征在于其包含一直线往复测试模块，其包含至少一容置装置，用以容置一受测元件，及一直线往复机 构，用以对该受测元件进行直线往复的运动；一检选分类机台，用以拾取及置放该受测元件至该直线往复测试模块；以及 一测试机台，用以分别控制该直线往复测试模块及该检选分类机台。
12.根据权利要求11所述的直线往复测试系统，其特征在于其中所述的检选分类机台 包含一拾取/置放装置，用以拾取及置放该受测元件至该直线往复测试模块以进行测试， 并在测试完成后取回该受测元件；以及一分类装置，根据测试结果将该受测元件加以分类。
13.根据权利要求11所述的直线往复测试系统，其特征在于其中所述的测试机台包含 测试头。
14.根据权利要求11所述的直线往复测试系统，其特征在于其更包含 第一传输线，该测试机台藉由该第一传输线控制该直线往复测试模块；以及 第二传输线，该测试机台藉由该第二传输线控制该检选分类机台。
全文摘要
本发明是有关于一种直线往复测试模块及其测试系统。直线往复测试模块包含至少一容置装置(例如插槽)，用以暂时容置受测元件。直线往复测试模块还包含直线往复机构，用以对受测元件进行直线往复的运动。直线往复测试模块结合检选分类机台及测试机台而组合成直线往复测试系统。其中，检选分类机台拾取及置放受测元件至直线往复测试模块，而测试机台则分别控制直线往复测试模块及检选分类机台。
文档编号G01M99/00GK101852686SQ200910130329
公开日2010年10月6日 申请日期2009年3月30日 优先权日2009年3月30日
发明者倪建青, 徐培伦, 赖茂德 申请人:京元电子股份有限公司