Domaine technique

[0001] La présente invention concerne un dispositif et un procédé pour limiter la pression appliquée sur un composant électronique en cours de test.

Etat de la technique [0002] Les lignes de fabrication de composants électroniques

comportent souvent des machines de test dans lesquels les composants en cours de fabrication ou de manipulation sont testés. De nombreuses machines de test comportent une tourette rotative munie de plusieurs préhenseurs qui saisissent les composants pour les transporter entre plusieurs stations de test, de marquage ou de manipulation. Les

composants passent successivement d'une station à l'autre autour de la tourette afin de subir différents tests ou manipulations. Les préhenseurs peuvent être par exemple des pipettes qui maintiennent les composants par vacuum pour les soulever et les transporter d'une station à la suivante. II existe des machines de test munies par exemple de tourettes avec 32 ou 64 préhenseurs, et de plusieurs stations de test ou de marquage.

[0003] Afin de tester électriquement les composants dans une station de test, il est nécessaire d'établir un contact électrique entre les contacts électriques du composant et un dispositif de test de la station. Dans ce but, le composant est fréquemment posé pendant la durée du test dans un nid de test, c'est-à-dire un logement qui permet de le centrer parfaitement au- dessus des contacts de test de la station pendant le test. Un exemple de nid est décrit dans WO201 1 141 582 dont le contenu est incorporé par référence.

[0004] Afin de déposer les composants électroniques à tester dans les nids des stations de test successives, puis de les reprendre, il est nécessaire de motoriser les préhenseurs pour abaisser puis relever les composants. Différents types de d'actuateurs sont connus afin d'impartir ce mouvement linéaire vertical aux préhenseurs. Un exemple d'un tel système est décrit dans WO2012073282 dont le contenu est incorporé ici par référence.

[0005] La force verticale appliquée par le préhenseur sur le composant doit être suffisante pour accélérer très rapidement le composant, afin de garantir une cadence élevée. Certaines stations de test requièrent en outre un préhenseur qui continue d'appuyer sur le composant pendant toute la durée du test, afin de garantir un contact électrique de qualité. La force verticale appliquée par les préhenseurs connus est donc typiquement de l'ordre de 10 Newtons, ou davantage. [0006] Il arrive parfois que le composant électronique à tester soit mal centré sur l'extrémité du préhenseur. Par exemple, dans le cas où le préhenseur comporte une pipette qui tient le composant électronique par vacuum, il arrive que le composant électronique soit tenu par le bord, au lieu d'être centré sur l'extrémité pointue de la pipette. Dans ce cas, le composant électronique ne peut plus être centré dans le nid de la station de test, et s'appuie par exemple sur le rebord de ce nid, ou contre un autre point de la station de test. Le contact électrique se fait alors mal, ou pas du tout, et le test donne des résultats erronés. Par ailleurs, si la force verticale appliquée par le préhenseur est importante, elle peut briser le composant électronique mal centré au-dessus du nid. Cela entraîne une perte de composants, et peut nécessiter l'arrêt de la machine pour retirer les débris du composant. Il arrive aussi que ces incidents ne soient pas détectés rapidement et que les débris d'un composant électronique brisé perturbent le test des composants suivants. [0007] WO03071288 décrit un système de limitation de force adapté au test de composants électroniques. Toutefois, ce système n'est pas adaptable aisément à la force vertical exercée par le préhenseur (par exemple la pipette) sur le composant. Par ailleurs, il met en œuvre des moyens techniques tels que des biellettes difficiles ou coûteux à installer sur les nombreux préhenseurs d'une tourette de test moderne. [0008] WO2012073282 suggère de contrôler la pression exercée par un préhenseur en contrôlant le moteur voice coil qui actionne le mouvement vertical de la tourette. Cette solution est complexe. Par ailleurs, le temps de réaction nécessaire pour que l'électronique détecte une force excessive et la réduise est non négligeable, en sorte que dans une machine fonctionnant à cadence élevée, le composant peut être endommagé avant que le système ne réagisse.

Bref résumé de l'invention

[0009] Un but de la présente invention est de résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus qui peuvent être occasionnés par l'abaissement d'un composant électrique mal centré sur un nid de test par exemple.

[0010] Selon l'invention, ces buts sont atteints au moyen d'un dispositif de limitation de force pour limiter la force appliquée par un actuateur linéaire sur un préhenseur de composant électronique, comprenant :

un premier élément agencé pour être fixé audit actuateur de manière à pouvoir se mouvoir linéairement sous l'action dudit actuateur ;

un deuxième élément agencé pour être lié audit préhenseur, de manière à mouvoir linéairement ledit préhenseur ;

un ressort compressible élastiquement pour transmettre et limiter la force appliquée par le premier élément sur le deuxième élément. [0011] Le couplage élastique au moyen d'un ressort entre le premier élément lié à l'actuateur linéaire et le deuxième élément lié au préhenseur, par exemple à la pipette, permet de limiter la force maximale applicable par l'actuateur sur le préhenseur.

[0012] Le dispositif peut comprendre un contact électrique dans un premier état lorsque le ressort impose une limitation de la force appliqué au deuxième élément, et dans un deuxième état lorsque ce ressort n'impose pas de limitation de la force appliqué au deuxième élément.

Ainsi, il est possible de vérifier si la force de réaction appliquée par le préhenseur sur le ressort dépasse une valeur de seuil, par exemple en cas de collision entre le composant manipulé et une portion de la station de test, par exemple lorsque le composant est mal centré par rapport à un nid de la station de test. Il est alors possible de détecter une telle collision en vérifiant l'état du contact, par exemple en vérifiant si un courant traverse ce contact, pour relever le composant rapidement en cas de collision afin d'éviter qu'il ne se brise, et de l'éjecter dans une station de tri suivante.

[0013] Le premier élément peut comprendre une tige axiale et une surface d'appui contre laquelle s'appuie une extrémité du ressort.

[0014] Le deuxième élément peut comprendre une douille apte à coulisser le long de cette tige axiale.

[0015] Le ressort peut être comprimé lorsque la force de compression entre la douille et la surface d'appui du premier élément dépasse un seuil.

[0016] L'extrémité de la tige axiale orientée vers le préhenseur peut être liée à une première surface de contact électrique. La douille peut

comporter une seconde surface de contact électrique. La première surface de contact électrique et la deuxième surface de contact électrique sont appuyées l'une contre l'autre lorsque le ressort est détendu, et sont distantes l'une de l'autre lorsque le ressort est comprimé, lorsque le préhenseur exerce une force de réaction dépassant un seuil. [0017] Les premières et deuxièmes surfaces de contact électriques peuvent être tronconiques et concentriques. La première surface de contact peut appartenir à une pièce de contact autour de l'extrémité de la tige orientée vers le deuxième élément et/ou vers le préhenseur. La deuxième surface de contact peut appartenir à une ouverture traversée par la tige dans le deuxième élément.

[0018] Le premier élément peut comporter une première douille montée autour de la tige et en contact électrique avec la tige. Le deuxième élément peut comporter une deuxième douille montée autour de la tige et qui est mise en contact électrique avec la tige uniquement lorsque le ressort est détendu.

[0019] Le deuxième élément peut comporter une troisième douille en matériau isolant montée autour de la tige et permettant de guider la tige lorsqu'elle se déplace par rapport au deuxième élément.

[0020] La présente invention concerne également une machine de test de composants électroniques, comportant une tourette avec une pluralité de préhenseurs pour saisir des composants électroniques autour de la tourette, au moins un actuateur linéaire pour déplacer verticalement un dit préhenseur par rapport à ladite tourette, de manière à abaisser ou relever ledit composant, et un limiteur tel que décrit ci-dessus afin de limiter la force verticale appliquée au préhenseur par l'actuateur.

[0021] La présente invention concerne aussi un procédé pour limiter la force appliquée par un actuateur linéaire sur un préhenseur de composant électronique, comprenant :

abaissement dudit préhenseur au moyen dudit actuateur linéaire, dès que la force de réaction exercée par le préhenseur dépasse une valeur de seuil, interruption de l'abaissement et interruption d'un courant électrique.

Brève description des figures [0022] Des exemples de mise en œuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles :

[0023] La figure 1 illustre une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de limitation de force selon l'invention lorsque le ressort est détendu.

[0024] La figure 2 illustre une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de limitation de force selon l'invention lorsque le ressort est comprimé. Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention

[0025] Le dispositif de limitation de couple 1 illustré sur les figures est destiné à être monté entre un actuateur linéaire non représenté et un préhenseur non représenté. Le dispositif de limitation est fixé par des moyens de fixation non détaillés à l'actuateur linéaire en haut ; par exemple, le boîtier circulaire 2 du dispositif 1 peut être vissé, fixé par une goupille ou par une baïonnette, à un actuateur linéaire qui serait monté au-dessus du dispositif 1 . L'actuateur linéaire peut être constitué par exemple par un moteur linéaire, par exemple un vérin linéaire, un moteur pas-à-pas, un moteur voice coil etc. [0026] Le dispositif 1 comporte un deuxième élément constitué par les composants 5, 50, 6, 23 destiné à être fixé par des moyens non détaillés à un préhenseur, par exemple un préhenseur à vacuum. Dans un exemple, le composant 5 du dispositif 1 peut être vissé, fixé par une goupille ou par une baïonnette, à un préhenseur, par exemple une pipette, qui serait monté sous le dispositif 1 .

[0027] Le dispositif 1 comporte un premier élément comportant les éléments 4, 40, 41 et 7, ainsi que le boîtier 2. Ce premier élément est lié de manière rigide à l'actuateur dont il suit donc les déplacements verticaux. Le composant 4 est une tige en matériau conducteur électriquement.

L'élément 40 est percé d'une ouverture pour la tige 4. L'élément 41 est une première douille en matériau conducteur électriquement qui est traversée par la tige 4 et en contact électrique avec cette tige ; un connecteur électrique 20 permet d'injecter un courant dans cette douille et dans l'axe 4. La face inférieure de l'élément 41 définit en outre une surface de contact 410 contre laquelle le ressort 3 vient en appui. L'extrémité de la tige 7 orientée vers le préhenseur (en bas de la figure) est équipée d'une pièce de contact 70 en matériau électriquement conducteur. Cette pièce de contact comporte dans l'exemple une forme de portion de cône définissant ainsi une surface de contact 71 tronconique. [0028] Un deuxième élément est lié de manière rigide au préhenseur monté sous le dispositif 1 . Ce deuxième élément comporte le plot de fixation 5, la douille 50, la deuxième douille 6 et la troisième douille 23. Le préhenseur est monté sous le plot 5 solidaire de la douille 50. La douille 50 comporte une ouverture borgne dans laquelle la pièce de contact 7 liée à la tige 4 peut coulisser, comme illustré sur la figure 2.

[0029] La deuxième douille 6 comporte une ouverture permettant de laisser passer la tige de contact 4, sans contact. L'extrémité distale de cette ouverture (en direction du préhenseur) s'élargit en portion de cône, définissant ainsi une surface de contact femelle 71 correspondant à la portion de contact mâle 70 de la pièce de contact 7. La troisième douille 23 est en matériau isolant et permet de guider la tige 4 au centre de la douille 6 ; elle offre en outre une surface d'appui pour l'extrémité distale du ressort 3. [0030] Dans la position illustrée sur la figure 1 , le ressort 3 est détendu et repousse le deuxième élément 5, 6, 23, 50 vers le bas, jusqu'à ce que la deuxième surface de contact 71 entre en contact avec la première surface de contact 70 de la pièce 7. Lorsque l'actuateur (non représenté) est actionné de manière à exercer une force repoussant les douilles 40 et 3, le ressort 3 transmet cette force au deuxième élément et donc au préhenseur non représenté.

[0031] Lorsque, dans la situation illustrée sur la figure 2, le composant électronique tenu par le préhenseur est bloqué dans sa descente vers le bas par un obstacle symbolisé par l'étoile 51 , par exemple parce qu'il est décentré et ne peut pas entrer dans un nid de la station de test, le préhenseur transmet une force de réaction sur le deuxième élément

5,50,6,23 qui tend donc à comprimer le ressort 3. Les surfaces de contact 70, 71 tendent donc à se séparer l'une de l'autre, ce qui peut être détecté par l'interruption du courant injecté sur la borne 20 qui ne parvient plus à la borne 21 liée à la deuxième douille 6. Un circuit électronique de commande non représenté peut alors détecter cette interruption de courant pour décider de remonter immédiatement l'actuateur, relever ainsi le préhenseur, et marquer le composant porté par ce préhenseur comme « non testé » et/ou comme décentré, afin de le rejeter ou de le recentrer dans une station de traitement ultérieure. Un exemple de circuit

électronique de commande adapté est décrit dans EP2081034 dont le contenu est incorporé ici par référence.

[0032] Le ressort 3 limite donc la force maximale qui peut être exercée sur le préhenseur et sur le composant. Dans un mode de réalisation, le seuil de force à partir de laquelle le ressort 3 commence à se comprimer suffisamment pour que les surfaces 70, 71 se séparent l'une de l'autre est compris entre 8 et 20 Newtons, de préférence entre 10 et 15 Newtons.

[0033] Dans l'exemple ci-dessus, une tige 4 liée à l'actuateur coulisse dans une douille 6 liée au préhenseur. Il serait également possible d'inverser cette disposition et de prévoir une tige liée au préhenseur et coulissant dans une douille liée à l'actuateur. Il est aussi possible de prévoir des systèmes comportant plusieurs tiges, ou des systèmes sans tiges dans lesquels le boîtier cylindrique 2 transmet des forces entre le premier et le deuxième élément.