JP2004093215A

JP2004093215A - 測定装置

Info

Publication number: JP2004093215A
Application number: JP2002251605A
Authority: JP
Inventors: Sadahiro Akaho; 赤穂　貞広
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-08-29
Also published as: JP4066747B2

Abstract

【課題】正確な測定を信頼性良く安定して行なうことができ、しかも、長寿命で機械的強度が高い測定装置を提供する。
【解決手段】測定端子ユニット２は、ベース部材２０と、ベース部材２０にスライド自在に取り付けられた端子ホルダ３ａ〜３ｄと、端子ホルダ３ａ〜３ｄにそれぞれ固定された金属製接続プレート４ａ〜４ｄおよび金属板測定端子６ａ〜６ｄと、ベース部材２０と端子ホルダ３ａ〜３ｄとの間にそれぞれ配設されたスプリング８と、リボン状の信号線５ａ〜５ｃと、スライド機構７９を介してフレーム７５に取り付けられた縦腕１０と横腕１１とを備えている。各端子ホルダ３ａ〜３ｄはスライド自在である。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定装置、特に、被測定物としてチップ型電子部品の電気的特性を測定するための測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
チップ型電子部品の電気的特性を測定するため、チップ型電子部品の外部電極に測定端子を接触させて測定することが行なわれている。そして、この種の測定に使用される測定装置として、特開２００１−２４９１６７号公報記載のものが知られている。
【０００３】
図６に示すように、この測定装置１００は、フレーム１１１と、フレーム１１１に揺動自在に取り付けられた揺動アーム１１２と、揺動アーム１１２の先端に保持されている２本のワイヤ状の測定プロ−ブ１２０と、測定プロ−ブ１２０の根元側を案内するプローブガイド１１８とを備えている。
【０００４】
測定プローブ１２０は、揺動アーム１１２とプローブガイド１１８との間の少なくとも一部が柔軟性を有しており、揺動アーム１１２の回動により発生する測定プローブ１２０の、プローブガイド１１８の面方向の位置ずれを測定プローブ１２０の撓みにより吸収することができるようになっている。プローブガイド１１８には測定プローブ１２０の先端側が貫通するガイド穴１１８ａが形成されている。
【０００５】
揺動アーム１１２は測定プローブ１２０がプローブガイド１１８の外表面から上方へ突出する突出位置と、測定プローブ１２０がプローブガイド１１８の外表面から下方へ後退する後退位置との間で揺動可能となっている。このことを図６により説明すると、フレーム１１１には電磁コイル１１９が固着され、一方、揺動アーム１１２には電磁コイル１１９の通電時に電磁コイル１１９に吸着される吸着板１１７が設けられている。そして、これら電磁コイル１１９に通電され吸着板１１７が吸着されることにより、揺動アーム１１２を突出位置まで駆動する。この場合、吸着板１１７と電磁コイル１１９とが当接した位置が、揺動アーム１１２の突出位置となる。
【０００６】
また、フレーム１１１には調整ねじ１１６が取り付けられ、この調整ねじ１１６によりストッパ１１５が保持されている。また、調整ねじ１１６の外周には、フレーム１１１と揺動アーム１１２との間に位置するスプリング１２１が取り付けられている。このスプリング１２１は揺動アーム１１２を後退位置まで駆動する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の測定プローブ１２０はワイヤ状になっており、チップ型電子部品１３０に測定プローブ１２０の先端を当接させたときの接触圧力は、測定プローブ１２０に組み込まれたスプリングのばね力に依存する。通常、スプリングのばね力はスプリングの径が小さくなるにしたがって小さくなる。このため、極小のチップ型電子部品１３０を測定するために細径の測定プローブ１２０を使用すると、測定プローブの接触圧力が低くなり、信頼性のある測定が困難になる。さらに、測定プローブ１２０の寿命が短く、機械的強度も低くなる。
【０００８】
また、測定しようとするチップ型電子部品１３０が小型化すると、プローブガイド１１８のガイド穴１１８ａを狭隣接配置する必要があり、２本の測定プローブ１２０を平行状態にして配置することができない。このため、測定プローブ１２０がガイド穴１１８ａ内を斜めに摺動し、測定プローブ１２０とガイド穴１１８ａとの間で生じる磨耗などにより測定プローブ１２０が正常に伸縮できなくなるおそれがある。
【０００９】
さらに、このワイヤ状の測定プローブ１２０は、チップ型電子部品１３０に当接したときに撓む。ところが、２本の測定プローブ１２０は非平行状態であり、測定毎に２本の測定プローブ１２０間の浮遊容量が変化する。このため、正確な測定を安定して行なうことができないという問題もあった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、正確な測定を信頼性良く安定して行なうことができ、しかも、長寿命で機械的強度が高い測定装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段および作用】
前記目的を達成するため、本発明に係る測定装置は、
（ａ）ベース部材と、
（ｂ）ベース部材にスライド自在に取り付けられた端子ホルダと、
（ｃ）端子ホルダに固定され、被測定物に接触させる複数の金属板測定端子とを備え、
（ｄ）金属板測定端子を並設し、かつ、金属板測定端子の先端部を互いに平行状態にして近接させたこと、
を特徴とする。
【００１２】
以上の構成によれば、測定時に、金属板測定端子は撓まず、しかも、金属板測定端子同士が平行であるため、金属板測定端子相互間の浮遊容量が測定毎に変化しない。従って、正確な測定が安定して行なわれる。さらに、測定端子が金属板でできているため、機械的強度が高く、長寿命である。
【００１３】
そして、金属板測定端子の先端部の少なくとも二つを金属板測定端子の板厚方向に並設するなどして、金属板測定端子を組み合わせることにより、多端子の被測定物の測定に対応可能な金属板測定端子の狭隣接配置が得られる。
【００１４】
また、ベース部材と端子ホルダとの間にスプリングを配設し、該スプリングのばね力で金属板測定端子の先端部を被測定物に弾性的に圧接させるようにしているため、被測定物のサイズに関係なく、独立してスプリングを設置するための空間を大きく採れる。従って、大きなスプリングを用いて、金属板測定端子の接触圧力を十分に大きくすることができ、極小の被測定物であっても信頼性の高い測定が行なえる。
【００１５】
さらに、本発明に係る測定装置は、金属板測定端子の先端部を山形状にし、その傾斜面に被測定物の底面のエッジを接触させて測定することを特徴とする。これにより、機械的強度の高い幅広の金属板測定端子を使用できる。しかも、金属板測定端子の先端部突出高さが抑えられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る測定装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１および図２に示すように、測定装置１は、概略、測定端子ユニット２と、フレーム７５と、フレーム７５に対して測定端子ユニット２をスライド自在に取り付けるためのスライド機構７９とを備えている。
【００１８】
測定端子ユニット２は、ベース部材２０と、ベース部材２０にスライド自在に取り付けられた端子ホルダ３ａ〜３ｄと、端子ホルダ３ａ〜３ｄにそれぞれ固定された金属製接続プレート４ａ〜４ｄおよび金属板測定端子６ａ〜６ｄと、ベース部材２０と端子ホルダ３ａ〜３ｄとの間にそれぞれ配設されたスプリング８と、リボン状の信号線５ａ〜５ｃと、スライド機構７９を介してフレーム７５に取り付けられた縦腕１０と横腕１１とを備えている。
【００１９】
ベース部材２０は、垂直に置かれた本体部２１と、本体部２１下部に水平に置かれたストッパ部２２とを備えている。ベース部材２０は金属または樹脂などからなる。本体部２１には、四つのスライドユニット２５が並列に固定されている。それぞれのスライドユニット２５には、端子ホルダ３ａ〜３ｄがビス２７で取り付けられ、各端子ホルダ３ａ〜３ｄは矢印Ｘ方向にスライド自在である。これにより、測定端子ユニット２の幅寸法Ｗを抑えることができる。
【００２０】
端子ホルダ３ａ〜３ｄの上部裏面にはそれぞれ、金属板測定端子６ａ〜６ｄが金属製ビス５１で固定されている。金属板測定端子６ａ〜６ｄのそれぞれの先端部６１は山形状（略三角波形状）をしており、四つ並設された端子ホルダ３ａ〜３ｄの中央に寄せられ近接している。すなわち、本実施形態では、金属板測定端子６ａと６ｂの先端部６１、並びに、金属板測定端子６ｃと６ｄの先端部６１を、それぞれ金属板測定端子６ａ〜６ｄの板厚方向に並設することにより、四端子のチップ型電子部品の測定に対応可能な狭隣接配置を得ている。
【００２１】
端子ホルダ３ａ〜３ｄとベース部材２０のストッパ部２２はそれぞれスプリング８で繋がっている。これらのスプリング８は、金属板測定端子６ａ〜６ｄを被測定物であるチップ型電子部品８０に当接させた時の接触圧力を付与する。
【００２２】
端子ホルダ３ａ〜３ｄの表面にはそれぞれ、金属製接続プレート４ａ〜４ｄが取り付けられている。金属製接続プレート４ａ〜４ｄの上端部はそれぞれ、金属製ビス５１を介して金属板測定端子６ａ〜６ｄに電気的に接続している。端子ホルダ３ａ〜３ｄは金属または樹脂などからなる。
【００２３】
金属製接続プレート４ａ〜４ｄの下端部はそれぞれ、ビス２８によってリボン状の信号線５ａ〜５ｃの一端部に電気的に接続している。例えば、信号線５ａはグランド用信号線として用いられ、信号線５ｂ，５ｃは入出力用信号線として用いられる。信号線５ａ〜５ｃの他端側はぜんまい状になっており、横腕１１の所定の位置に固定されている。これにより、端子ホルダ３ａ〜３ｄの矢印Ｘ方向のストロークを吸収する。
【００２４】
横腕１１と縦腕１０は直交した状態で連結されている。縦腕１０の一端とフレーム７５はスプリング１８で繋がっている。このスプリング１８は、測定端子ユニット２に矢印Ｋ方向のばね力を付与する。
【００２５】
測定端子ユニット２はスライド機構７９によって上下することで、金属板測定端子６ａ〜６ｄがフレーム７５に固定されているプローブガイド７０の中を上下する。これにより、金属板測定端子６ａ〜６ｄの先端部６１が、プローブガイド７０の上面から突出したり、後退したりする。先端部６１がプローブガイド７０の上面から突出したときには、先端部６１の一部が後述のターンテーブル８１のキャビティ８２内に入る。従って、先端部６１はキャビティ８２に円滑に入るような形状に設計する必要がある。
【００２６】
以上の構成からなる測定装置１は、測定端子６ａ〜６ｄが板状であるので、図６に示した従来の細径の測定プローブ１２０と比較して、測定端子６ａ〜６ｄの寿命を長くでき、機械的強度も高くできる。また、金属板測定端子６ａ〜６ｄはその先端部６１を互いに平行配置するとともに、金属板測定端子６ａ〜６ｄが測定端子ユニット２と一緒に平行にスライドするので、従来の測定プローブ１２０と異なり、斜め摺動による磨耗などの不具合が発生しない。
【００２７】
さらに、金属板測定端子６ａ〜６ｄは機械的強度が高いので、チップ型電子部品８０に当接したときにも撓む心配がない。このため、測定毎に金属板測定端子６ａ〜６ｄ相互間の浮遊容量が変化せず、正確な測定を安定して行なうことができる。
【００２８】
また、金属板測定端子６ａ〜６ｄとスプリング８とを構造上分離し、ベース部材２０と端子ホルダ３ａ〜３ｄとの間にスプリング８を配置しているので、スプリング８を配置するための空間を大きく採れる。従って、スプリング８の選択の自由度が高くなり、チップ型電子部品８０のサイズが小さくなっても、大きなスプリング８を用いて金属板測定端子６ａ〜６ｄの接触圧力を十分に大きくすることができる。この結果、極小のチップ型電子部品８０であっても、信頼性の高い測定を行なうことができる。また、測定端子ユニット２は比較的大型になるので、メンテナンス作業がし易い。
【００２９】
さらに、この測定装置１は、金属板測定端子６ａ〜６ｄの先端部６１を山形状にし、その傾斜面にチップ型電子部品８０の底面のエッジを接触させて測定する。これにより、幅広の金属板測定端子６ａ〜６ｄを使用して機械的強度を確保したまま、先端部６１の突出高さを抑えることができる。
【００３０】
次に、この測定装置１を使用して、チップ型電子部品を測定する手順について説明する。チップ型電子部品８０としては、二端子コンデンサ、四端子コンデンサ、チップコイル（コモンモードチョークコイルなど）、もしくは、複合チップ部品などがある。本実施形態では、四端子コンデンサを例にして説明する。
【００３１】
図３に示すように、チップ型電子部品８０が、ターンテーブル８１により順次搬送される。ターンテーブル８１は略円板形状をしており、その外周縁部には所定のピッチで複数のキャビティ８２が形成されている。キャビティ８２のそれぞれは真空源（図示せず）に連通し、この真空源からの真空による吸引に基づいて、各キャビティ８２内にチップ型電子部品８０が保持される。図４に示すように、ターンテーブル８１の上面側には、ターンテーブル８１に対して平行に固定板８５が配設されている。
【００３２】
ターンテーブル８１は、矢印Ｋ方向へ間欠的に回転され、この回転に従って、キャビティ８２内に保持されているチップ型電子部品８０を外周方向に搬送する。ターンテーブル８１の回転に従って搬送されるチップ型電子部品８０の搬送経路の所定の位置には、電気特性測定部が設けられている。この電気特性測定部には、チップ型電子部品８０の例えば静電容量値、絶縁抵抗値、インダクタンス値などの特性を測定するために、測定装置１が配置されている。
【００３３】
測定装置１の金属板測定端子６ａ〜６ｄは、チップ型電子部品８０の搬送経路の下側に置かれている。チップ型電子部品８０が電気特性測定部に搬送されてくると、スライド機構７９によって、測定端子ユニット２が上方に移動する。これにより、図４に示すように、金属板測定端子６ａ〜６ｄの先端部６１がプローブガイド７０の上面に設けた開口部７１から突出し、チップ型電子部品８０の外部電極に当接する。すなわち、チップ型電子部品８０の底面のエッジは、金属板測定端子６ａ〜６ｄの先端部６１の内側の傾斜面に接触する。
【００３４】
チップ型電子部品８０は、金属板測定端子６ａ〜６ｄによって固定板８５に当接するまで押し上げられる。そして、スプリング８のばね力が、チップ型電子部品８０と金属板測定端子６ａ〜６ｄとの間に適度な接触圧力を発生させる。
【００３５】
この後、チップ型電子部品８０の電気特性が測定される。測定が終了すると、スライド機構７９によって測定端子ユニット２が下降し、元の位置に復帰する。これに伴い、金属板測定端子６ａ〜６ｄの先端部６１も、プローブガイド７０の上面より下方に後退する。金属板測定端子６ａ〜６ｄによる押し上げから開放されたチップ型電子部品８０は、真空吸引により、各キャビティ８２内の所定の位置で保持される。
【００３６】
このようにして、この測定装置１によれば、電気特性測定を連結的に行なうことができる。
【００３７】
なお、本発明に係る測定装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。特に、複数の金属板測定端子は、それぞれ個別の端子ホルダに固定する必要はなく、まとめて一つの端子ホルダに固定するようにしてもよい。この場合、端子ホルダは樹脂などの絶縁体で製作される。
【００３８】
また、ベース部材２を樹脂などの絶縁体で製作し、かつ、端子ホルダ３ａ〜３ｄを金属で製作することにより、接続プレート４ａ〜４ｄを省略することができる。さらに、金属製の端子ホルダ３ａ〜３ｄは仕上がり精度が高く、金属板測定端子６ａ〜６ｄの取付けピッチ精度を高めることができる。
【００３９】
さらに、図５に示すように、吸着ノズル９０によってチップ型電子部品８０を金属板測定端子６ａ〜６ｄに押し付ける構造の測定装置１Ａであってもよい。すなわち、測定装置１Ａの金属板測定端子６ａ〜６ｄの山形状先端部６１の上方に吸着ノズル９０を配置するとともに、固体板８５に吸着ノズル挿通用穴８５ａを設ける。
【００４０】
チップ型電子部品８０が電気特性測定部に搬送されてくると、吸着ノズル９０が下降し、ターンテーブル８１のキャビティ８２内のチップ型電子部品８０を真空吸着する。チップ型電子部品８０をターンテーブル８１から受け取った吸着ノズル９０はさらに下降する。そして、チップ型電子部品８０の底面のエッジ（外部電極）が金属板測定端子６ａ〜６ｄの先端部６１に当接し、スプリング８がチップ型電子部品８０と金属板測定端子６ａ〜６ｄとの間に適度な接触圧力を発生させる位置で、吸着ノズル９０の下降を停止する。
【００４１】
この後、チップ型電子部品８０の電気特性が測定される。測定が終了すると、吸着ノズル９０を、下降させる前の元の位置まで上昇させる。途中、チップ型電子部品８０がキャビティ８２内に入ると、吸着ノズル９０は真空の非供給状態に切り替えられ、チップ型電子部品８０は吸着ノズル９０からターンテーブル８１に移し替えられる。
【００４２】
以上の構造の測定装置１Ａは、金属板測定端子６ａ〜６ｄの先端部６１を常にプローブガイド７０内に収容しているので、ターンテーブル８１の影響を受けることなく、先端部６１の形状を任意に選択できる。さらに、測定端子ユニット２を上下方向に駆動する機構を省略できるので、測定端子ユニット２が簡素な構造となり、低コストで製作できる。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、測定時に、金属板測定端子は撓まず、しかも、金属板測定端子同士が平行であるため、金属板測定端子相互間の浮遊容量が測定毎に変化しない。従って、正確な測定を安定して行なうことができる。さらに、測定端子が金属板でできているため、機械的強度を高くでき、寿命を長くできる。
【００４４】
そして、金属板測定端子の先端部の少なくとも二つを金属板測定端子の板厚方向に並設するなどして、金属板測定端子を組み合わせることにより、多端子のチップ型電子部品の測定に対応可能な金属板測定端子の狭隣接配置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る測定装置の一実施形態を正面から見た概略構成図。
【図２】図１に示した測定装置を左側面から見た概略構成図。
【図３】ターンテーブルによって搬送されるチップ型電子部品を示す平面図。
【図４】金属板測定端子の先端部を示す拡大図。
【図５】他の実施形態を示す拡大図。
【図６】従来の測定装置を示す断面図。
【符号の説明】
１…測定装置
２…測定端子ユニット
３ａ〜３ｄ…端子ホルダ
６ａ〜６ｄ…金属板測定端子
８…スプリング
２０…ベース部材
６１…先端部

Claims

ベース部材と、
前記ベース部材にスライド自在に取り付けられた端子ホルダと、
前記端子ホルダに固定され、被測定物に接触させる複数の金属板測定端子とを備え、
前記金属板測定端子を並設し、かつ、前記金属板測定端子の先端部を互いに平行状態にして近接させたこと、
を特徴とする測定装置。
前記金属板測定端子の先端部の少なくとも二つが、金属板測定端子の板厚方向に並設されていることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
前記ベース部材と前記端子ホルダとの間にスプリングを配設し、該スプリングのばね力で前記金属板測定端子の先端部を前記被測定物に弾性的に圧接させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の測定装置。
前記金属板測定端子の先端部が山形状であり、山形状の前記先端部の傾斜面に前記被測定物の底面エッジが接触することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の測定装置。