JP2005043332A - 検査装置及び検査方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 検査対象となる電子部品に当接される検査プローブを介して、電子部品から熱の移動が起こることを極力防止して、電子部品の温度特性を精密に計測できるようにし、正確な検査を迅速に行うことができる検査装置と検査方法を提供する。
【解決手段】 検査対象となる電子部品30を保持するとともに、前記電子部品を加熱及び/または冷却するための、第1の加熱及び/または冷却手段12を備える部品保持部11と、前記電子部品に対して当接される検査プローブ15を保持し、この検査プローブと熱的に接続された第2の加熱及び/または冷却手段14を備えるプローブ保持部13とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】 検査対象となる電子部品30を保持するとともに、前記電子部品を加熱及び/または冷却するための、第1の加熱及び/または冷却手段12を備える部品保持部11と、前記電子部品に対して当接される検査プローブ15を保持し、この検査プローブと熱的に接続された第2の加熱及び/または冷却手段14を備えるプローブ保持部13とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスをはじめとする電子部品に関して、その温度特性を検査するのに好適な検査装置と、検査方法に関するものである。
現在、使用されている電子部品の種類は様々であるが、その中で、例えば、多くの電子機器の基準信号源として、圧電振動子および圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
このような電子機器の中には、様々な環境で使用されるものがあり、例えば、携帯電話等の無線システムに使用される電子機器は寒冷地方から熱帯地方まで広い温度範囲で使用されている。このため、このような電子機器に搭載される圧電デバイスは、広い温度範囲で安定した特性、例えば、周波数特性が良好であることが求められる。
このような電子機器の中には、様々な環境で使用されるものがあり、例えば、携帯電話等の無線システムに使用される電子機器は寒冷地方から熱帯地方まで広い温度範囲で使用されている。このため、このような電子機器に搭載される圧電デバイスは、広い温度範囲で安定した特性、例えば、周波数特性が良好であることが求められる。
しかしながら、水晶を円形または矩形にカットして形成した所謂ATカット型水晶振動子や、これを用いた発振器等は、水晶振動子の加工精度に起因する周波数温度特性の変動や、スプリアス振動等、周波数温度特性を悪化させる特性がある。このため、周波数温度特性が重要である電子機器等に組み込む圧電デバイスでは、製造時に、要求に適合した周波数温度特性となっているかどうかの検査が必要となる。
特に、例えば、携帯電話等の基準信号源として利用される温度補償水晶発振器(TCXO)においては、上述したATカット型水晶振動子を利用した発振器と比較し、1/5以下の周波数精度が求められることから、精密な検査が必要とされる。
特に、例えば、携帯電話等の基準信号源として利用される温度補償水晶発振器(TCXO)においては、上述したATカット型水晶振動子を利用した発振器と比較し、1/5以下の周波数精度が求められることから、精密な検査が必要とされる。
図27は、従来の検査装置の一例を示す概略構成図である(特許文献1参照)。
図において、検査装置1は、電子部品としての圧電デバイス6を載置する載置部2と、プレート状の載置部2の温度を変化させる温度変化手段3と、圧電デバイス6の上方に配置された検査プローブ5,5を支持するプローブホルダー4とを備えている。
ここで、載置部2は温度変化手段3が接するように配置されたプレート部であり、温度変化手段3は、例えば、ペルチェ素子等で構成することで、加熱したり冷却したりすることができる。また、温度変化手段3の温度は載置部内に挿入された温度センサ8でモニタされるようになっている。温度変化手段3の熱はプレート状の載置部2を介して圧電デバイス6に伝えられる。
図において、検査装置1は、電子部品としての圧電デバイス6を載置する載置部2と、プレート状の載置部2の温度を変化させる温度変化手段3と、圧電デバイス6の上方に配置された検査プローブ5,5を支持するプローブホルダー4とを備えている。
ここで、載置部2は温度変化手段3が接するように配置されたプレート部であり、温度変化手段3は、例えば、ペルチェ素子等で構成することで、加熱したり冷却したりすることができる。また、温度変化手段3の温度は載置部内に挿入された温度センサ8でモニタされるようになっている。温度変化手段3の熱はプレート状の載置部2を介して圧電デバイス6に伝えられる。
検査装置1は、温度センサ8により載置部2の温度を検出し、温度変化手段3を駆動して、載置部2の温度を目的の温度に調整する。そして、検査する温度になったことを温度センサ8で確認した後、プローブホルダー4を下降させて、検査プローブ5,5を圧電デバイス6のリード端子7,7に当接させ、検査プローブ5,5の一部を介して圧電デバイス6に駆動電圧を印加する。圧電デバイス6の出力は、駆動電圧の印加されない他の検査プローブ5を介して、外部に接続された周波数カウンタ等の周波数検出器(図示せず)に入力され、所定の温度条件における圧電デバイス6の周波数を検出するようになっている。
図28は、検査装置1を使用した温度特性の検査において、圧電デバイス6の温度変化の一例を示したグラフである。
図において、例えば、圧電デバイス6を周囲温度と大きく異なる条件で駆動した場合の検査では、例えば、温度センサ8の検出温度Ts、すなわち、圧電デバイス6と接触する載置部2の温度を、マイナス40度(摂氏、以下、温度表示は全て「摂氏」)とした場合、圧電デバイス6の温度Tdは、温度センサ8の検出温度Tsよりも高い周囲温度の影響を受けて、温度センサ8の検出温度Tsよりも高い(TsプラスTl)の温度となる。
図において、例えば、圧電デバイス6を周囲温度と大きく異なる条件で駆動した場合の検査では、例えば、温度センサ8の検出温度Ts、すなわち、圧電デバイス6と接触する載置部2の温度を、マイナス40度(摂氏、以下、温度表示は全て「摂氏」)とした場合、圧電デバイス6の温度Tdは、温度センサ8の検出温度Tsよりも高い周囲温度の影響を受けて、温度センサ8の検出温度Tsよりも高い(TsプラスTl)の温度となる。
次に、検査プローブ5,5が圧電デバイス6のリード端子7,7に当接された時刻t=toから、圧電デバイス6の熱が検査プローブ5,5を伝わって移動するために、一時的に温度が上昇し、その後、温度が安定するt1までの間にかなり長い時間がかかる。
このため、温度センサ8の検出結果だけで、圧電デバイス6の温度特性を検査しようとすると、t1時間以前に計測した場合には、圧電デバイス6の温度が安定していないために精密に周波数温度特性を検査できない。また、t1時間が経過するのを待って圧電デバイス6の周波数を計測するようにすると、検査を行うまでに長い時間を必要とし、検査効率が悪いという問題があった。
このため、温度センサ8の検出結果だけで、圧電デバイス6の温度特性を検査しようとすると、t1時間以前に計測した場合には、圧電デバイス6の温度が安定していないために精密に周波数温度特性を検査できない。また、t1時間が経過するのを待って圧電デバイス6の周波数を計測するようにすると、検査を行うまでに長い時間を必要とし、検査効率が悪いという問題があった。
この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、検査対象となる電子部品に当接される検査プローブを介して、電子部品からの熱の移動を極力防止して、電子部品の温度特性を精密に計測できるようにし、正確な検査を迅速に行うことができる検査装置と検査方法を提供することを目的とする。
上記目的は、第1の発明によれば、検査対象となる電子部品を保持するとともに、前記電子部品を加熱及び/または冷却するための、第1の加熱及び/または冷却手段を備える部品保持部と、前記電子部品に対して当接される検査プローブを保持し、この検査プローブと熱的に接続された第2の加熱及び/または冷却手段を備えるプローブ保持部とを備えており、前記検査プローブを介して前記電子部品を加熱及び/または冷却するとともに、前記検査プローブにより、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出する構成とした、検査装置により、達成される。
第1の発明の構成によれば、前記部品保持部は、電子部品を検査のために保持するもので、例えば保持プレート等の載置台で構成される。この部品保持部に前記第1の加熱及び/または冷却手段が設けられている。第1の加熱及び/または冷却手段は、電子部品を加熱したり、冷却したり、その両方を行ったりするもので温度変化を生じさせる手段である。つまり、電子部品は保持された側から加熱及び/または冷却される。これに対して、第2の加熱及び/または冷却手段は、前記プローブ保持手段に設けられる。検査対象となる電子部品には、検査プローブが当接されて、検査される。検査プローブは、電子部品の検査に必要な駆動電圧を与え、電子部品が生成する信号を検出する。この際、検査プローブは第2の加熱及び/または冷却手段により、電子部品と同等の温度にされた上で検査プローブが電子部品に当接されるようになっている。また、検査プローブが電子部品に当接されると同時にプローブ保持部の一部も電子部品に当接されるようにしてもよい。これにより、さらに効率良くプローブ保持部側から電子部品側への熱の移動を行うことができる。
かくして、本発明は、検査対象となる電子部品に当接される検査プローブを介して、電子部品から熱の移動が起こることを極力防止して、電子部品の温度特性を精密に計測できるようにし、正確な検査を迅速に行うことができる検査装置と検査方法を提供することができるという効果を発揮する。
かくして、本発明は、検査対象となる電子部品に当接される検査プローブを介して、電子部品から熱の移動が起こることを極力防止して、電子部品の温度特性を精密に計測できるようにし、正確な検査を迅速に行うことができる検査装置と検査方法を提供することができるという効果を発揮する。
第2の発明は、第1の発明の構成において、前記電子部品がリード端子を有しており、前記検査プローブが前記リード端子に当接される構成としたことを特徴とする。
第2の発明の構成によれば、検査に際しては、前記検査プローブは電子部品外面の端子または電子部品がリード端子を備える場合には、リード端子に当接する。
第2の発明の構成によれば、検査に際しては、前記検査プローブは電子部品外面の端子または電子部品がリード端子を備える場合には、リード端子に当接する。
第3の発明は、第2の発明の構成において、前記部品保持部が、前記電子部品の一部を受容する受容部を備えており、前記電子部品が前記受容部に受容された状態においては、前記電子部品と前記リード端子とが、それぞれ前記第1の加熱及び/または冷却手段から熱移動をさせる構成としたことを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、前記部品保持部が備える受容部は、例えば、電子部品の下面からリード端子が並んだ面までの領域を受容する。これにより、リード端子自体も、前記部品保持部の表面に当接するので、前記電子部品と前記リード端子とが、それぞれ前記第1の加熱及び/または冷却手段から熱を伝えられる。このため、電子部品の外部に向かって延びるリード端子から熱が移動することが有効に防止される。
第3の発明の構成によれば、前記部品保持部が備える受容部は、例えば、電子部品の下面からリード端子が並んだ面までの領域を受容する。これにより、リード端子自体も、前記部品保持部の表面に当接するので、前記電子部品と前記リード端子とが、それぞれ前記第1の加熱及び/または冷却手段から熱を伝えられる。このため、電子部品の外部に向かって延びるリード端子から熱が移動することが有効に防止される。
第4の発明は、第1ないし第3の発明のいずれかの構成において、前記部品保持部が第1の加熱及び/または冷却手段としてのペルチェ素子と、このペルチェ素子と前記電子部品との間で熱移動をさせるとともに、前記電子部品を保持するための保持プレートとを有しており、前記プローブ保持部が第2の加熱及び/または冷却手段としてのペルチェ素子を有し、このプローブ保持部を前記検査プローブとともに、前記電子部品に対して接近・離間させるための移動手段を備えることを特徴とする。
第4の発明の構成によれば、第1の加熱及び/または冷却手段、第2の加熱及び/または冷却手段に、ペルチェ素子を用いると、半導体を利用したコンパクトな構成で、電気エネルギーと熱を相互変換し、加熱も冷却も自在に行うことができる。そして、プローブ保持部を電子部品に対して接近・離間させるための移動手段を備えることで、検査プローブを電子部品に当接させたり、当接を解除したりすることができるので、検査装置の主要な構成を得ることができる。
第4の発明の構成によれば、第1の加熱及び/または冷却手段、第2の加熱及び/または冷却手段に、ペルチェ素子を用いると、半導体を利用したコンパクトな構成で、電気エネルギーと熱を相互変換し、加熱も冷却も自在に行うことができる。そして、プローブ保持部を電子部品に対して接近・離間させるための移動手段を備えることで、検査プローブを電子部品に当接させたり、当接を解除したりすることができるので、検査装置の主要な構成を得ることができる。
第5の発明は、第2ないし第4の発明のいずれかの構成において、前記部品保持部が、前記複数個の前記電子部品がリードフレームにより接続された状態で保持する構成とされ、かつ前記プローブ保持部は、これらの電子部品の各リード端子に対応した複数の検査プローブを有することを特徴とする。
第5の発明の構成によれば、複数の電子部品がリードフレームで保持されることで、検査のための位置決めが容易になり、複数の電子部品を同時に加熱したり、冷却したりすることができ、かつ複数の電子部品を同時に検査できるため、検査効率が向上する。
第5の発明の構成によれば、複数の電子部品がリードフレームで保持されることで、検査のための位置決めが容易になり、複数の電子部品を同時に加熱したり、冷却したりすることができ、かつ複数の電子部品を同時に検査できるため、検査効率が向上する。
第6の発明は、第1ないし第5の発明のいずれかの構成において、前記電子部品に対して、前記プローブ保持部及び/または検査プローブが接触することで、第2の加熱及び/または冷却手段の熱移動をさせることを特徴とする。
第6の発明の構成によれば、検査プローブを介して第2の加熱及び/または冷却手段の熱を電子部品側に伝えることで、電子部品側から移動する熱を補完することができ、熱が移動することによって、電子部品の温度が目的の温度と相違してしまうことを有効に防止できる。
第6の発明の構成によれば、検査プローブを介して第2の加熱及び/または冷却手段の熱を電子部品側に伝えることで、電子部品側から移動する熱を補完することができ、熱が移動することによって、電子部品の温度が目的の温度と相違してしまうことを有効に防止できる。
第7の発明は、第4ないし第6の発明のいずれかの構成において、前記プローブ保持部の前記第2の加熱及び/または冷却手段が、前記ペルチェ素子の代わりに、前記部品保持部の前記第1の加熱及び/または冷却手段からの熱を移動させる熱伝導部により構成されていることを特徴とする。
第7の発明の構成によれば、熱伝導部により第1の加熱及び/または冷却手段からの熱を有効に利用して、プローブ保持部側に与えることで、この熱が検査プローブに伝えられる。これにより、第2の加熱及び/または冷却手段として、別の独立した加熱及び/または冷却手段を用意しなくて済むことから、その分、消費電力が節約され、装置構成も簡単にすることができる。また、温度制御する加熱及び/または冷却手段もひとつでよいので、制御も簡単になる。
第7の発明の構成によれば、熱伝導部により第1の加熱及び/または冷却手段からの熱を有効に利用して、プローブ保持部側に与えることで、この熱が検査プローブに伝えられる。これにより、第2の加熱及び/または冷却手段として、別の独立した加熱及び/または冷却手段を用意しなくて済むことから、その分、消費電力が節約され、装置構成も簡単にすることができる。また、温度制御する加熱及び/または冷却手段もひとつでよいので、制御も簡単になる。
第8の発明は、第7の発明の構成において、前記熱伝導部が、バネ性を備えた一方向に長い金属板で形成され、長さ方向の両端部を前記部品保持部側に固定されることにより、前記プローブ保持部側に凸となる曲面を有する熱伝導板により形成されていることを特徴とする。
第8の発明の構成によれば、熱伝導部の前記プローブ保持部側に凸となる曲面は、プローブ保持部が電子部品に徐々に接近される過程で、曲面が押しつぶされるようにして、前記プローブ保持部への接触面積を次第に増加させるように機能し、検査の際に接触面積が大きくなって、前記プローブ保持部側への熱の移動を増加させる。これにより、検査に際して第1の加熱及び/または冷却手段から前記プローブ保持部へ、効率よく熱の移動を行うことができる。
第8の発明の構成によれば、熱伝導部の前記プローブ保持部側に凸となる曲面は、プローブ保持部が電子部品に徐々に接近される過程で、曲面が押しつぶされるようにして、前記プローブ保持部への接触面積を次第に増加させるように機能し、検査の際に接触面積が大きくなって、前記プローブ保持部側への熱の移動を増加させる。これにより、検査に際して第1の加熱及び/または冷却手段から前記プローブ保持部へ、効率よく熱の移動を行うことができる。
第9の発明は、第7の発明の構成において、前記熱伝導部が、バネ性を備えた一方向に長い金属板で形成され、長さ方向の一端が前記部品保持部の一端側に固定され、長さ方向の他端が前記プローブ保持部の他端側に固定された熱伝導板により形成されていることを特徴とする。
第9の発明の構成によれば、プローブ保持部が電子部品に徐々に接近される過程で、熱伝導部は、その長さ方向の他端側から、プローブ保持部への接触面積を次第に増加させるように機能する。そして、検査の際まで、接触面積を継続的に増加させることで、前記プローブ保持部側への熱の移動を増加させる。これにより、検査に際して第1の加熱及び/または冷却手段から前記プローブ保持部へ、効率よく熱の移動を行うことができる。
第9の発明の構成によれば、プローブ保持部が電子部品に徐々に接近される過程で、熱伝導部は、その長さ方向の他端側から、プローブ保持部への接触面積を次第に増加させるように機能する。そして、検査の際まで、接触面積を継続的に増加させることで、前記プローブ保持部側への熱の移動を増加させる。これにより、検査に際して第1の加熱及び/または冷却手段から前記プローブ保持部へ、効率よく熱の移動を行うことができる。
第10の発明は、第7の発明の構成において、前記熱伝導部が、少なくとも一対の柔軟な熱伝導板で形成されており、各熱伝導板の各一端を前記部品保持部の保持プレートの別々の端部に固定し、前記各熱伝導板の各他端を前記保持プレートの残りの別々の端部に固定したことを特徴とする。
第10の発明の構成によれば、部品保持部とプローブ保持部との間の対向面に熱伝導部が存在しないので、この対向面を検査対象である電子部品を配置する領域として有効に利用しつつ、前記熱伝導部により第1の加熱及び/または冷却手段から前記プローブ保持部へ、熱の移動を行うことができる。
第10の発明の構成によれば、部品保持部とプローブ保持部との間の対向面に熱伝導部が存在しないので、この対向面を検査対象である電子部品を配置する領域として有効に利用しつつ、前記熱伝導部により第1の加熱及び/または冷却手段から前記プローブ保持部へ、熱の移動を行うことができる。
第11の発明は、第1ないし第10の発明のいずれかの構成において、前記プローブ保持部は前記プローブが前記電子部品に当接されると同時に、この電子部品に当接される当接凸部を有しており、この当接凸部には、弾性を備えた熱伝導材が設けられていることを特徴とする。
第11の発明の構成によれば、検査プローブが電子部品に当接されると同時にプローブ保持部の当接凸部も電子部品に当接されるので、さらに効率良くプローブ保持部側から電子部品側への熱の移動を行うことができる。ここで、電子部品に当接される当接凸部には弾性を備えた熱伝導材が設けられていることで、当接による電子部品の破損を防止しつつ、熱の伝導を行うことができる。
第11の発明の構成によれば、検査プローブが電子部品に当接されると同時にプローブ保持部の当接凸部も電子部品に当接されるので、さらに効率良くプローブ保持部側から電子部品側への熱の移動を行うことができる。ここで、電子部品に当接される当接凸部には弾性を備えた熱伝導材が設けられていることで、当接による電子部品の破損を防止しつつ、熱の伝導を行うことができる。
第12の発明は、第7ないし第10の発明のいずれかの構成において、前記プローブ保持部は前記プローブが前記電子部品に当接されると同時に、この電子部品に当接される当接凸部を有しており、この当接凸部には、弾性を備えた熱伝導材が設けられ、さらに、前記プローブ保持部の外面が断熱材により覆われていることを特徴とする。
第12の発明の構成によれば、検査プローブが電子部品に当接されると同時にプローブ保持部の当接凸部も電子部品に当接されるので、さらに効率良くプローブ保持部側から電子部品側への熱の移動を行うことができる。ここで、電子部品に当接される当接凸部には弾性を備えた熱伝導材が設けられていることで、当接による電子部品の破損を防止しつつ、熱の伝導を行うことができる。しかも、前記プローブ保持部の外面が断熱材により覆われていることで、プローブ保持部からの熱の放散を防止して熱損失を抑止できる。
第12の発明の構成によれば、検査プローブが電子部品に当接されると同時にプローブ保持部の当接凸部も電子部品に当接されるので、さらに効率良くプローブ保持部側から電子部品側への熱の移動を行うことができる。ここで、電子部品に当接される当接凸部には弾性を備えた熱伝導材が設けられていることで、当接による電子部品の破損を防止しつつ、熱の伝導を行うことができる。しかも、前記プローブ保持部の外面が断熱材により覆われていることで、プローブ保持部からの熱の放散を防止して熱損失を抑止できる。
また、上記目的は、第13の発明にあっては、検査対象となる電子部品を保持して、保持側から第1の加熱及び/または冷却手段により電子部品に熱を与え、これと同時に前記電子部品に対して検査プローブを当接して、この検査プローブと熱的に接続された第2の加熱及び/または冷却手段により、前記電子部品に熱を与えた状態で、前記検査プローブにより、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出する、検査方法により、達成される。
第13の発明の構成によれば、検査対象となる電子部品に対しては、部品保持側から第1の加熱及び/または冷却手段によって、電子部品を加熱したり、冷却したり、その両方を行ったりし、かつ、電子部品に当接される検査プローブ側から第2の加熱及び/または冷却手段により、加熱したり、冷却したり、その両方を行ったりされる。このため、検査対象となる電子部品に当接される検査プローブを介して、電子部品から熱の移動が起こることを極力防止して、電子部品の温度特性を精密に計測でき、正確な検査を迅速に行うことができる。
第13の発明の構成によれば、検査対象となる電子部品に対しては、部品保持側から第1の加熱及び/または冷却手段によって、電子部品を加熱したり、冷却したり、その両方を行ったりし、かつ、電子部品に当接される検査プローブ側から第2の加熱及び/または冷却手段により、加熱したり、冷却したり、その両方を行ったりされる。このため、検査対象となる電子部品に当接される検査プローブを介して、電子部品から熱の移動が起こることを極力防止して、電子部品の温度特性を精密に計測でき、正確な検査を迅速に行うことができる。
第14の発明は、第13の発明の構成において、少なくとも前記部品保持部の温度Tsをモニタして、検査上目標とされる目標温度Ttと前記温度Tsとが一致するように温度制御して、前記電子部品からの信号を検出することを特徴とする。
第14の発明の構成によれば、検査上目標とされる目標温度Ttと前記温度Tsとが一致するように温度制御することで、電子部品の温度を正確に検査目標となる温度に一致させて、精密な温度特性を検出することができる。
第14の発明の構成によれば、検査上目標とされる目標温度Ttと前記温度Tsとが一致するように温度制御することで、電子部品の温度を正確に検査目標となる温度に一致させて、精密な温度特性を検出することができる。
第15の発明は、第14の発明の構成において、前記目標温度Ttを順次変更して、前記電子部品からの信号を検出することを特徴とする。
第15の発明の構成によれば、前記目標温度Ttを順次変更することで、複数の温度環境もしくは変化する温度環境にて、電子部品の温度を正確に検査目標となる温度に一致させて、精密な温度特性を検出することができる。
第15の発明の構成によれば、前記目標温度Ttを順次変更することで、複数の温度環境もしくは変化する温度環境にて、電子部品の温度を正確に検査目標となる温度に一致させて、精密な温度特性を検出することができる。
第16の発明は、第1ないし第12の発明のいずれかの構成において、前記プローブ保持部を窒化アルミニウムで形成したことを特徴とする。
第16の発明の構成によれば、プローブ保持部を窒化アルミニウムで形成すれば、窒化アルミニウムは、熱伝導性が良く、絶縁性を備えていることから、熱伝導性の優れた材料として、銅やアルミニウム等の金属材料を選択する場合と比較すると、プローブ保持部を絶縁処理することが不要となるので、好ましい。
第16の発明の構成によれば、プローブ保持部を窒化アルミニウムで形成すれば、窒化アルミニウムは、熱伝導性が良く、絶縁性を備えていることから、熱伝導性の優れた材料として、銅やアルミニウム等の金属材料を選択する場合と比較すると、プローブ保持部を絶縁処理することが不要となるので、好ましい。
第17の発明は、第1ないし第12の発明のいずれかの構成において、前記プローブ保持部が、熱伝導性の優れた絶縁材料で形成したプローブの支持部と、熱伝導性に優れた金属材料で形成され、前記プローブ支持部に対して、前記加熱及び/または冷却手段からの熱を伝える熱伝達部とを備えることを特徴とする。
第17の発明によれば、前記プローブ支持部を設けて、これを絶縁材料で形成すれば、プローブが周囲から絶縁される。そして、前記熱伝導部が、このプローブ支持部に熱を伝達するようにすれば、前記プローブは、前記プローブ支持部により絶縁されているので、この熱伝導部は、絶縁性を考慮する必要がなく、熱伝導性に優れた金属材料などを適宜選択して形成することが可能となる。
第17の発明によれば、前記プローブ支持部を設けて、これを絶縁材料で形成すれば、プローブが周囲から絶縁される。そして、前記熱伝導部が、このプローブ支持部に熱を伝達するようにすれば、前記プローブは、前記プローブ支持部により絶縁されているので、この熱伝導部は、絶縁性を考慮する必要がなく、熱伝導性に優れた金属材料などを適宜選択して形成することが可能となる。
第18の発明は、第1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、16、17の発明のいずれかの構成において、検査内容に適合して設定される複数の温度点に対応して、前記第1の加熱及び/または冷却手段を備える部品保持部と、前記第2の加熱及び/または冷却手段を備えるプローブ保持部とを備えた複数の処理部を有しており、前記部品保持部の前記電子部品を保持するためのキャリア兼用の保持プレートが、前記複数の処理部間において移動される構成としたことを特徴とする。
第18の発明の構成によれば、前記第1の加熱及び/または冷却手段を備える部品保持部と、前記第2の加熱及び/または冷却手段を備えるプローブ保持部とを備えた複数の処理部を設けているので、検査対象である電子部品を載せた保持プレートを、各温度点に設定した各処理部に移すことで、各温度点における検査を各処理部において行うことができる。そうすると、検査中には、各処理部に設けた前記第1と第2の各加熱及び/または冷却手段について、設定温度を変化させる必要がないので、温度変化に要する待ち時間なしに検査できるから、より迅速が検査ができる。また、各処理部においては、移動されてきた電子部品が、移動後の処理部における温度点に対応して、その温度が安定するまでの時間が短縮でき、この点においても、検査時間を短くできる。また、各処理部に設けた前記第1と第2の各加熱及び/または冷却手段については、一度、特定の温度点に温度設定した後においては、設定温度を変化させる必要がないから、消費電力を低減することができる。
第18の発明の構成によれば、前記第1の加熱及び/または冷却手段を備える部品保持部と、前記第2の加熱及び/または冷却手段を備えるプローブ保持部とを備えた複数の処理部を設けているので、検査対象である電子部品を載せた保持プレートを、各温度点に設定した各処理部に移すことで、各温度点における検査を各処理部において行うことができる。そうすると、検査中には、各処理部に設けた前記第1と第2の各加熱及び/または冷却手段について、設定温度を変化させる必要がないので、温度変化に要する待ち時間なしに検査できるから、より迅速が検査ができる。また、各処理部においては、移動されてきた電子部品が、移動後の処理部における温度点に対応して、その温度が安定するまでの時間が短縮でき、この点においても、検査時間を短くできる。また、各処理部に設けた前記第1と第2の各加熱及び/または冷却手段については、一度、特定の温度点に温度設定した後においては、設定温度を変化させる必要がないから、消費電力を低減することができる。
第19の発明は、第13の発明の構成において、検査内容に適合して設定される複数の温度点に対応して、前記第1の加熱及び/または冷却手段と、前記第2の加熱及び/または冷却手段とをそれぞれ複数用意し、検査対象となる電子部品を前記複数の温度点に対応するように、前記複数の第1の加熱及び/または冷却手段と、前記複数の第2の加熱及び/または冷却手段との間を移動させ、各温度点に対応して、前記電子部品に対して検査プローブを当接し、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出することを特徴とする。
第19の発明の構成によれば、複数の温度点に対応して、複数用意された前記第1の加熱及び/または冷却手段と、前記第2の加熱及び/または冷却手段との間を移動させ、各温度点に対応して、前記電子部品に対して検査プローブを当接し、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出するようにしている。このため、検査中には、個々の第1と第2の各加熱及び/または冷却手段について、設定温度を変化させる必要がないので、温度変化に要する待ち時間なしに検査でき、より迅速に検査ができる。また、移動されてきた電子部品が、移動後の温度点に対応して、電子部品の温度が安定するまでの時間を短縮でき、この点においても、検査時間を短くできる。
第19の発明の構成によれば、複数の温度点に対応して、複数用意された前記第1の加熱及び/または冷却手段と、前記第2の加熱及び/または冷却手段との間を移動させ、各温度点に対応して、前記電子部品に対して検査プローブを当接し、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出するようにしている。このため、検査中には、個々の第1と第2の各加熱及び/または冷却手段について、設定温度を変化させる必要がないので、温度変化に要する待ち時間なしに検査でき、より迅速に検査ができる。また、移動されてきた電子部品が、移動後の温度点に対応して、電子部品の温度が安定するまでの時間を短縮でき、この点においても、検査時間を短くできる。
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明の検査装置の第1の実施形態を示す概略構成図である。
この検査装置10は、電子部品の周波数温度特性を検査するための構成であり、この実施形態では、特に、電子部品のうち、図2および図3で説明する圧電発振器30等の圧電デバイスの検査を行うように構成されている。しかしながら、図1とほぼ共通した構成により、圧電デバイスだけでなく、広く種々の電子部品の検査を行うことができるものである。
図1において、検査装置10は、検査対象となる圧電発振器30を保持するための部品保持部11を備えている。部品保持部11は、この実施形態では、後述するように、圧電発振器30を載置するための保持プレートで構成されている。保持プレート11については、さらに詳しく後述する。
図1は、本発明の検査装置の第1の実施形態を示す概略構成図である。
この検査装置10は、電子部品の周波数温度特性を検査するための構成であり、この実施形態では、特に、電子部品のうち、図2および図3で説明する圧電発振器30等の圧電デバイスの検査を行うように構成されている。しかしながら、図1とほぼ共通した構成により、圧電デバイスだけでなく、広く種々の電子部品の検査を行うことができるものである。
図1において、検査装置10は、検査対象となる圧電発振器30を保持するための部品保持部11を備えている。部品保持部11は、この実施形態では、後述するように、圧電発振器30を載置するための保持プレートで構成されている。保持プレート11については、さらに詳しく後述する。
保持プレート11には、この保持プレート11と接するように、第1の加熱及び/または冷却手段として、第1のペルチェ素子12が配置されており、この第1のペルチェ素子12と保持プレート11とは熱的に結合されている。第1のペルチェ素子12は、例えば、平板状としたシリコン半導体に電流を印加することにより、温度を可変する素子であり、電流を印加すると、その一端が高温に、他端が低温になるゼーベック効果を利用した素子である。この第1のペルチェ素子12は、電流を印加する方向により、高温部と低温部を逆転させることができることから、加熱・冷却の双方に使用することができる。第1の加熱及び/または冷却手段として、ペルチェ素子を使用すると、冷媒を循環させて温度を制御する温度可変装置に比べてコンパクトに構成することができる。
プローブ保持部13は、検査プローブ15を保持するホルダーであり、後述する移動手段によって、保持プレート11上の検査対象となる圧電発振器30に対して、接近・離間するように移動することができるようになっている。プローブ保持部13および、これに保持される検査プローブ15に接するようにして、第2の加熱及び/または冷却手段として、第2のペルチェ素子14が設けられている。つまり、検査プローブ15と第2のペルチェ素子14とは直接に熱的に接続されている。なお、検査プローブ15と第2のペルチェ素子14との間に所定の介在物を配置して、検査プローブ15と第2のペルチェ素子14とが間接に熱的に接続される構成としてもよい。
検査装置10は、第1の制御部20と第2の制御部40を備えている。
第1の制御部20は、計測コントローラ21および主としてプローブ保持部13側の動作制御を行う。
計測コントローラ21は、第1の制御部20だけでなく、第2の制御部40の制御も行うものであり、例えば、後述する検査シーケンスまたはステップに対応した制御を実行するようにされた小型のコンピュータ(例えば、パーソナルコンピュータ等)によって構成されている。
この計測コントローラ21は、検査装置10に適合するように形成された制御回路が接続され、もしくはこのような制御回路と一体に形成されている。
第1の制御部20は、計測コントローラ21および主としてプローブ保持部13側の動作制御を行う。
計測コントローラ21は、第1の制御部20だけでなく、第2の制御部40の制御も行うものであり、例えば、後述する検査シーケンスまたはステップに対応した制御を実行するようにされた小型のコンピュータ(例えば、パーソナルコンピュータ等)によって構成されている。
この計測コントローラ21は、検査装置10に適合するように形成された制御回路が接続され、もしくはこのような制御回路と一体に形成されている。
計測コントローラ21は、その制御対象である移動手段23と接続されており、移動手段23は、プローブ保持部13を昇降させるエア・シリンダ等により構成されている。また、計測コントローラ21は、圧電発振器30を駆動するための電源及び駆動回路を備えた駆動手段22と接続されており、この駆動手段22は、検査プローブ15を介して、圧電発振器30と接続されている。さらに計測コントローラ21は、検出回路としての周波数カウンタ24と接続されている。この周波数カウンタ24は、検査プローブ15と接続されている。つまり、周波数カウンタ24は、検査プローブ15を介し、圧電発振器30から出力される信号の周波数を測定する機能を有しており、この周波数測定結果は計測コントローラ21に記録されるようになっている。
第2の制御部40は、第1の制御部20の計測コントローラ21に接続された温度制御手段としての温度コントローラ42と、この温度コントローラ42により制御される手段を含んでいる。
保持プレート11には、第1の温度センサ17が設けられており、第1のペルチェ素子12の熱が伝えられた保持プレート11の温度を検出することができるようになっている。第1の温度センサ17は、例えば、熱電対や半導体を利用した温度サーミスタ等が利用されており、その抵抗−電圧変換部45は、温度に対応して変化する抵抗値を電圧に変換し、A/D変換部47によりアナログ−デジタル変換して温度コントローラ42に送るようになっている。
保持プレート11には、第1の温度センサ17が設けられており、第1のペルチェ素子12の熱が伝えられた保持プレート11の温度を検出することができるようになっている。第1の温度センサ17は、例えば、熱電対や半導体を利用した温度サーミスタ等が利用されており、その抵抗−電圧変換部45は、温度に対応して変化する抵抗値を電圧に変換し、A/D変換部47によりアナログ−デジタル変換して温度コントローラ42に送るようになっている。
プローブ保持部13には、第2の温度センサ18が設けられており、第2のペルチェ素子14の熱が伝えられたプローブ保持部13の温度を検出することができるようになっている。第2の温度センサ18の抵抗−電圧変換部46は、温度に対応して変化する抵抗値を電圧に変換して、A/D変換部48に送る。A/D変換部48は、抵抗−電圧変換部46から送られる出力電圧をアナログ−デジタル変換して温度コントローラ42に送るようになっている。
温度コントローラ42は、上述した第1の温度センサ17,第2の温度センサ18が検出した検出信号Ts−sを計測コントローラ21に送るようになっている。計測コントローラ21は、温度コントローラ42に対して、検出の目標として予め設定されている設定温度の信号Tt−sを送る。温度コントローラ42は、この設定温度の信号Tt−sと、第1の温度センサ17,第2の温度センサ18が検出した検出信号Ts−sとに基づいて、第1のペルチェ素子12,第2のペルチェ素子14にそれぞれ接続されている定電流回路43,44を駆動して、フィードバック制御により、第1のペルチェ素子12,第2のペルチェ素子14を設定温度となるように制御する。尚、温度コントローラ42は、第1および第2のペルチェ素子12,14、抵抗―電圧変換部45,46A/d変換部47および48、定電流回路43,44についてそれぞれ別に2つ設けてもよい。
検査装置10の概略構成は以上の通りであり、その検査手順については後で説明する。また、検査装置10の細部の構成は、後で詳しく説明するが、その前に本実施形態で検査対象とする圧電発振器30について説明する。
検査装置10の概略構成は以上の通りであり、その検査手順については後で説明する。また、検査装置10の細部の構成は、後で詳しく説明するが、その前に本実施形態で検査対象とする圧電発振器30について説明する。
図2は圧電発振器30の概略平面図、図3は図2のA−A線概略断面図である。 これらの図において、圧電発振器30は、発振回路素子61を実装したリードフレームに、内部に圧電振動片32を収容した振動子パッケージ35を接合しし、エポキシ樹脂により一体モールドした構造である。
振動子パッケージ35は、図3に示すように、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。一部の基板は、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間S2を有するように、上端が開口された矩形の箱状に形成されている。
振動子パッケージ35は、図3に示すように、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。一部の基板は、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間S2を有するように、上端が開口された矩形の箱状に形成されている。
振動子パッケージ35内には電極部31が設けられ、この電極部31は導電性接着剤33を介し、圧電振動片32と電気的に接続されている。また振動子パッケージ35はは蓋体39で気密に封止されている。
電極部31は振動子パッケージ35の底面に形成された外部端子部37と接続されており、この外部端子部37は2枚のリードフレームのうち上側のリードフレームと導電性接着剤、あるいは半田により接続されている。これにより、発振回路素子61と圧電振動片32とは電気的に接続され、圧電発振器を構成している。
圧電発振器30は、2枚のリードフレーム上に発振回路素子61を実装し、その上に振動子パッケージ35を接続し、全体をエポキシ樹脂で封止したパッケージである。
すなわち、一方のリードフレームの素子搭載部55に発振回路素子61が固定され、これのリードフレームを曲折することで、実装端子51a,52aと、リード端子51,52を形成している。また、他方のリードフレームを利用して、振動子パッケージ35側との接続端子41aを形成し、全体がエポキシ樹脂64等で樹脂モールドされている。
電極部31は振動子パッケージ35の底面に形成された外部端子部37と接続されており、この外部端子部37は2枚のリードフレームのうち上側のリードフレームと導電性接着剤、あるいは半田により接続されている。これにより、発振回路素子61と圧電振動片32とは電気的に接続され、圧電発振器を構成している。
圧電発振器30は、2枚のリードフレーム上に発振回路素子61を実装し、その上に振動子パッケージ35を接続し、全体をエポキシ樹脂で封止したパッケージである。
すなわち、一方のリードフレームの素子搭載部55に発振回路素子61が固定され、これのリードフレームを曲折することで、実装端子51a,52aと、リード端子51,52を形成している。また、他方のリードフレームを利用して、振動子パッケージ35側との接続端子41aを形成し、全体がエポキシ樹脂64等で樹脂モールドされている。
図4は、図1の検査装置10の保持プレート11とプローブ保持部13との関係を示す概略斜視図であり、保持プレート11上には、上述した圧電発振器30が載置されている。
プローブ保持部13は、例えば、熱伝導性のよい金属、例えばアルミニウム板で形成し、検査プローブ15との短絡を防ぐために、表面を例えば硬質アルマイト処理し絶縁したものである。これにより、検査プローブ15は保持プレート11とほぼ同じ温度とすることができる。プローブ保持部13の内部には複数の検査プローブ15,15がリード線15a,15aと接続されて垂直に並んで保持されている。
あるいは、プローブ保持部13は、アルミニウムではなく、熱伝導性の優れた絶縁材料で形成することができ、例えば、窒化アルミニウムで形成することができる。このようにすると、絶縁のために表面をアルマイト処理する必要がなく、かつ熱伝導性も確保できて好ましい。
プローブ保持部13は、例えば、熱伝導性のよい金属、例えばアルミニウム板で形成し、検査プローブ15との短絡を防ぐために、表面を例えば硬質アルマイト処理し絶縁したものである。これにより、検査プローブ15は保持プレート11とほぼ同じ温度とすることができる。プローブ保持部13の内部には複数の検査プローブ15,15がリード線15a,15aと接続されて垂直に並んで保持されている。
あるいは、プローブ保持部13は、アルミニウムではなく、熱伝導性の優れた絶縁材料で形成することができ、例えば、窒化アルミニウムで形成することができる。このようにすると、絶縁のために表面をアルマイト処理する必要がなく、かつ熱伝導性も確保できて好ましい。
検査プローブ15,15の直下には、保持プレート11に保持された圧電発振器30と、その各リード端子51,52が位置するようにされている。プローブ保持部13の上には、第2のペルチェ素子14が各検査プローブ15,15の上端に触れるようにして配置されている。第2のペルチェ素子14は、図示しない電極と接続されている。
尚、保持プレート11の下面にも同様の構造で第1のペルチェ素子が配置されており、保持プレート11は加熱及び/または冷却プレートの機能を有する。
尚、保持プレート11の下面にも同様の構造で第1のペルチェ素子が配置されており、保持プレート11は加熱及び/または冷却プレートの機能を有する。
図5は、保持プレートを簡単に構成した例を示しており、図において、保持プレート11−1は、表面にアルマイト等の絶縁処理を施したアルミニウム等の比較的熱伝導性の良い材料で平板に形成されている。この保持プレート11−1に載置される圧電発振器30は、各リード端子51,52を、その先端を下方に向けて僅かに折り曲げて配置されている。このようにすることで、各リード端子51,52は保持プレート11−1の表面に触れた状態で配置される。このため、保持プレート11−1からの熱が各リード端子51,52に移動するので、パッケージ側との間で大きな熱勾配が生じないようにされている。
図6に示した保持プレート11は、図1の保持プレート11と同じ構造である。この場合、図6(a)に示すように、保持プレート11の中央部には、圧電発振器30の下部を受容する受容部11aが形成されている。この受容部11aの深さは、圧電発振器30の下面からリード端子51,52の下端付近までの寸法と一致するようにされている。このため、図6(b)に示すように、圧電発振器30を受容部11aに入れると、リード端子51,52も保持プレート11の表面に当接するので、第1のペルチェ素子12の熱は、保持プレート11からリード端子51,52へ伝えられる。このため、圧電発振器30の外部に向かって延びるリード端子51,52から、後述する検査プローブ側へ熱が移動することが有効に防止されるようになっている。また、受容部11aにより、保持プレート11と圧電発振器30との接触面積が増大し、より効率的に保持プレート11の温度を圧電発振器30に伝達することができる。
図7は保持プレートの別の形態を示している。
図7(a)に示すように、圧電発振器30は、その各リード端子をリードフレーム50から切り離される前の状態で複数個リードフレーム50に保持されている。
保持プレート11−2は、図6の保持プレート11よりも広い面積を有しており、その上面には、複数個の受容部11aが形成されている。つまり、受容部11aは、リードフレーム50に保持された圧電発振器30の数に対応して複数設けられている。
これにより、図7(b)に示されているように、各圧電発振器30を対応する受容部11aに入れることにより、複数の圧電発振器30の検査を同時に行うことができ、検査効率が向上する。
尚、図示しないが、プローブ保持部も、複数の圧電発振器30に対応する数の検査プローブを有する構造とすることは勿論である。
図7(a)に示すように、圧電発振器30は、その各リード端子をリードフレーム50から切り離される前の状態で複数個リードフレーム50に保持されている。
保持プレート11−2は、図6の保持プレート11よりも広い面積を有しており、その上面には、複数個の受容部11aが形成されている。つまり、受容部11aは、リードフレーム50に保持された圧電発振器30の数に対応して複数設けられている。
これにより、図7(b)に示されているように、各圧電発振器30を対応する受容部11aに入れることにより、複数の圧電発振器30の検査を同時に行うことができ、検査効率が向上する。
尚、図示しないが、プローブ保持部も、複数の圧電発振器30に対応する数の検査プローブを有する構造とすることは勿論である。
図8(a)は、図4のB−B線切断端面図であり、図8(b)は、プローブ保持部13を矢印方向に下降させた場合を示す図である。
これらの図において、プローブ保持部13−3の圧電発振器30との対向面は、圧電発振器30の露出面と一致する形状とされた当接面13aとなっている。
プローブ保持部13−3を矢印方向に下降させた場合は、圧電発振器30の各リード端子51,52と、検査プローブ15が当接すると同時に、プローブ保持部13の当接面13aが圧電発振器30の表面にも当接する。これにより、検査プローブ15が圧電発振器30の各リード端子51,52と当接するだけでなく、プローブ保持部13が圧電発振器30の表面にも当接することで、圧電発振器30表面全体と各リード端子51,52とが同時に温度調整される。このため、圧電発振器30全体が効率よく加熱あるいは冷却される。
これらの図において、プローブ保持部13−3の圧電発振器30との対向面は、圧電発振器30の露出面と一致する形状とされた当接面13aとなっている。
プローブ保持部13−3を矢印方向に下降させた場合は、圧電発振器30の各リード端子51,52と、検査プローブ15が当接すると同時に、プローブ保持部13の当接面13aが圧電発振器30の表面にも当接する。これにより、検査プローブ15が圧電発振器30の各リード端子51,52と当接するだけでなく、プローブ保持部13が圧電発振器30の表面にも当接することで、圧電発振器30表面全体と各リード端子51,52とが同時に温度調整される。このため、圧電発振器30全体が効率よく加熱あるいは冷却される。
図9は、リード端子のない圧電発振器30−1の検査を行う場合の構成を示している。すなわち、圧電発振器30−1は、この場合図9(b)の下部に示すように、パッケージ35−1の内部に圧電振動片32と発振回路素子61−1を収容している。そして、検査の際は図示するようにパッケージ35−1の底面を上にして、その実装端子51−1,51−1を利用するようになっている。
図9(a)に示すように、この例では、プローブ保持部13−4が保持するプローブ15,15は狭い間隔で起立して保持されている。
プローブ保持部13−4が、図9(b)に示すように下降されると、当接面13aは圧電発振器30−1の底面に当接すると同時に、検査プローブ15,15は、各実装端子51−1,51−1に当接することになる。
このように、検査装置10は、リード端子のない圧電発振器30−1等の電子部品にも使用することができる。
図9(a)に示すように、この例では、プローブ保持部13−4が保持するプローブ15,15は狭い間隔で起立して保持されている。
プローブ保持部13−4が、図9(b)に示すように下降されると、当接面13aは圧電発振器30−1の底面に当接すると同時に、検査プローブ15,15は、各実装端子51−1,51−1に当接することになる。
このように、検査装置10は、リード端子のない圧電発振器30−1等の電子部品にも使用することができる。
本実施形態の検査装置10は以上のように構成されており、次に図10のフローチャートを参照しながら、検査装置10による検査方法の一例を説明する。
図1において、図示しない検査開始のスイッチをオンすることで、検査をスタートさせる(ST11)。
図1において、図示しない検査開始のスイッチをオンすることで、検査をスタートさせる(ST11)。
次に、計測コントローラ21は、検査に必要とされる温度環境を作るための目標温度Tt1に関する指示信号Tt−sを温度コントローラ42に送出する(ST12)。温度コントローラ42は、定電流回路43及び定電流回路44に指示を出して、目標温度Tt1に対応した駆動電流を第1のペルチェ素子12と第2のペルチェ素子14に印加し、その熱が保持プレート11とプローブ保持部13を介して検査プローブ15とにそれぞれ伝えられる。そして、温度コントローラ42は、温度センサ17,18の検出結果を各抵抗−電圧変換部45,46、A/D変換部47,48を介して、検出信号Ts−sとして受け取り、計測コントローラ21に送る。
温度コントローラ42は、これに基づいて、保持プレート11とプローブ保持部13(検査プローブ15)の温度Ts1を把握し、この温度Ts1が目標温度Tt1と一致するか否か判断する(ST13)。
温度コントローラ42は、これに基づいて、保持プレート11とプローブ保持部13(検査プローブ15)の温度Ts1を把握し、この温度Ts1が目標温度Tt1と一致するか否か判断する(ST13)。
ST13で否定結果を得た場合には、ST14に進み、温度コントローラ42は、温度Ts1が目標温度Tt1と一致するまでフィードバック制御をさせる。
次いで、ST13で肯定結果が得られたら、ST15に進み、温度コントローラ42は、計測コントローラ21に温度調整作業の終了を通知し、その時の温度情報Tp1を送る(ST15)。
次いで、ST13で肯定結果が得られたら、ST15に進み、温度コントローラ42は、計測コントローラ21に温度調整作業の終了を通知し、その時の温度情報Tp1を送る(ST15)。
計測コントローラ21は、温度調整作業の終了の通知を受けて、移動手段であるエア・シリンダ23を駆動し、プローブ保持部13を下降させて、検査プローブ15,15を圧電発振器30の各リード端子51,52に当接させる。この状態で計測コントローラ21は、駆動手段22から検査プローブ15,15を介して圧電発振器30に駆動電圧を印加する。これにより圧電発振器30が駆動され、その出力信号が検査プローブ15,15を介して周波数カウンタ24に入力される。計測コントローラ21は、周波数カウンタ24から入力される振動周波数Fc1と、上記温度情報Tp1、すなわち、当該振動周波数の時の温度情報を図示しないメモリ等に記録する(ST16)。
ここで、計測コントローラ21は、予め指定された測定温度が終了したかどうかを判断して(ST17)、終了していなければ、次の目標温度Tt1を再設定し(ST19)、ST12に戻る。また、予め指定した測定温度が終了した場合は、終了する(ST18)。つまり、目標温度Tt1を順次変化させることで、変化する温度条件における圧電発振器30の出力周波数特性が検査できる。
本実施形態は以上のように構成されており検査対象となる圧電発振器30に対しては、保持プレート11側から第1のペルチェ素子12によって、圧電発振器30を加熱したり、冷却したり、その両方を行ったりし、かつ、圧電発振器30に当接される検査プローブ15側から第2のペルチェ素子14により、加熱したり、冷却したり、その両方を行ったりされる。このため、検査対象となる圧電発振器30に当接される検査プローブ15を介して、圧電発振器30から熱の移動が起こることを極力防止して、圧電発振器30の温度特性を精密に計測でき、正確な検査を迅速に行うことができる。
図11は、検査装置10による検査において、圧電発振器30の温度変化をプロットしたグラフである。図において、L1は、第1のペルチェ素子12側からだけ加熱して、従来と同じ条件として計測した場合を示し、L2は上述の検査装置10により計測した場合を示している。
ここで、目標温度Tt1をマイナス40度とし、図10のST13の時点を、図11の時間経過ゼロ(t=0)とすると、圧電発振器30の温度は、目標温度Tt1と大きな差のある周囲温度の影響を受け、摂氏数度高い温度となっている。
次いで、図10のST16の時点をto1とすると、検査装置10を使用して行った計測結果L2は、t1−1の時間でマイナス40度まで下降し安定する。これに対し計測結果L1では、圧電発振器30の温度変化が安定するのにt1−2までかかり、本実施形態の場合よりも6倍程度の時間がかかる。しかも圧電発振器30の温度は目標温度Tt1と一致するまで十分に下がらない。
ここで、目標温度Tt1をマイナス40度とし、図10のST13の時点を、図11の時間経過ゼロ(t=0)とすると、圧電発振器30の温度は、目標温度Tt1と大きな差のある周囲温度の影響を受け、摂氏数度高い温度となっている。
次いで、図10のST16の時点をto1とすると、検査装置10を使用して行った計測結果L2は、t1−1の時間でマイナス40度まで下降し安定する。これに対し計測結果L1では、圧電発振器30の温度変化が安定するのにt1−2までかかり、本実施形態の場合よりも6倍程度の時間がかかる。しかも圧電発振器30の温度は目標温度Tt1と一致するまで十分に下がらない。
図12は、本発明の検査装置の第2の実施形態を示す概略構成図である。
図12の検査装置70において、図1と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
図において、検査装置70では、プローブ保持部73に第2のペルチェ素子が備えられていない点が検査装置10と異なる。
そして、プローブ保持部73には、保持プレート11と接続された熱伝導部81が設けられている。この熱伝導部81は、第1のペルチェ素子12の熱を保持プレート11を介して、プローブ保持部73に伝えるもので、これにより、圧電
発振器30に当接される検査プローブ15,15に熱を移動させ、圧電発振器30から検査プローブ15,15への熱の移動を防止するようにしている。すなわち、検査装置70は、プローブ保持部73側に独立した加熱及び/または冷却手段は持たないが、熱伝導部81は、プローブ保持部73へ熱を伝達し、これを検査プローブ15,15へ伝えるので、第2の加熱及び/または冷却手段として機能するものである。
図12の検査装置70において、図1と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
図において、検査装置70では、プローブ保持部73に第2のペルチェ素子が備えられていない点が検査装置10と異なる。
そして、プローブ保持部73には、保持プレート11と接続された熱伝導部81が設けられている。この熱伝導部81は、第1のペルチェ素子12の熱を保持プレート11を介して、プローブ保持部73に伝えるもので、これにより、圧電
発振器30に当接される検査プローブ15,15に熱を移動させ、圧電発振器30から検査プローブ15,15への熱の移動を防止するようにしている。すなわち、検査装置70は、プローブ保持部73側に独立した加熱及び/または冷却手段は持たないが、熱伝導部81は、プローブ保持部73へ熱を伝達し、これを検査プローブ15,15へ伝えるので、第2の加熱及び/または冷却手段として機能するものである。
また、第2の制御部40−1は、第1の実施形態の検査装置10がプローブ保持部側に第2のペルチェ素子を有し、これを駆動する手段を備えるとともに、プローブ保持部側にも温度センサを有していたので、その検出信号を受けるようになっていたのに対して、これらが省略されている点で異なる。
しかしながら、この実施形態でも、プローブ保持部73の温度を検出する手段を設け、このプローブ保持部73の温度検出を行い、このプローブ保持部73の温度安定を確認する手段に利用してもよい。
検査装置70は以上のように構成されており、その主要な構成である熱伝導部81は、第1のペルチェ素子12の熱を保持プレート11を介して、プローブ保持部73に伝えるものであれば、そして、プローブ保持部73の必要な動きを妨げないものであれば、なんでもよい。
しかしながら、この実施形態でも、プローブ保持部73の温度を検出する手段を設け、このプローブ保持部73の温度検出を行い、このプローブ保持部73の温度安定を確認する手段に利用してもよい。
検査装置70は以上のように構成されており、その主要な構成である熱伝導部81は、第1のペルチェ素子12の熱を保持プレート11を介して、プローブ保持部73に伝えるものであれば、そして、プローブ保持部73の必要な動きを妨げないものであれば、なんでもよい。
図13および図14は、第2の実施形態の検査装置の主要部である熱伝導部の近傍の領域だけを示しており、熱伝導部の変形例1としての熱伝導板の構成を示すものである。そして、図13はプローブ保持部73が下降する前の状態を示し、図13(a)は概略斜視図、図13(b)は概略側面図である。また、図14はプローブ保持部73が下降した状態を示し、図14(a)は概略斜視図、図14(b)は概略側面図である。
これらの図において、熱伝導部の変形例1としての熱伝導板82,82は、この例では、保持プレート11の圧電発振器30をセットする領域を避けた箇所として、例えば、両側縁に、ひとつづつ固定されている。具体的には、熱伝導板82,82は、それぞれ帯状の長い長方形のバネ性を有するプレートで形成され、例えば熱伝導性の良い銅製の板バネで構成されている。
図13(b)に示すように熱伝導板82は、それぞれ長さ方向にたわめて、その両端部82a,82aをリベット等により、保持プレート11の上面に固定されている。これにより、図13に示すように、熱伝導板82は中央部が上方に凸となるような逆放物線状となっている。
図13(b)に示すように熱伝導板82は、それぞれ長さ方向にたわめて、その両端部82a,82aをリベット等により、保持プレート11の上面に固定されている。これにより、図13に示すように、熱伝導板82は中央部が上方に凸となるような逆放物線状となっている。
これにより、変形例1では、熱伝導板82の凸となる曲面は、図14に示すようにプローブ保持部73が圧電発振器30に徐々に接近される過程で、曲面がプローブ保持部73に当接し、押しつぶされるようにして、プローブ保持部73への接触面積を次第に増加させる。これにより、検査の際に保持プレート11側からプローブ保持部73側への熱の移動を増加させることができ、効率よく熱の移動を行うことができる。
図15および図16は、第2の実施形態の検査装置の主要部である熱伝導部の近傍の領域だけを示しており、熱伝導部の変形例2としての熱伝導板の構成を示すものである。そして、図15はプローブ保持部73が下降する前の状態を示し、図15(a)は概略斜視図、図15(b)は概略側面図である。また、図16はプローブ73が下降した状態を示し、図16(a)は概略斜視図、図16(b)は概略側面図である。
これらの図において、熱伝導部の変形例2としての熱伝導板83,83は、この例では、保持プレート11の圧電発振器30をセットする領域を避けた箇所として、例えば、両側縁に、ひとつづつ固定されている。具体的には、熱伝導板83,83は、それぞれ帯状の長い長方形のバネ性を有するプレート、例えば、熱伝導性のよい銅製の板バネで形成されている。
これらの図において、熱伝導部の変形例2としての熱伝導板83,83は、この例では、保持プレート11の圧電発振器30をセットする領域を避けた箇所として、例えば、両側縁に、ひとつづつ固定されている。具体的には、熱伝導板83,83は、それぞれ帯状の長い長方形のバネ性を有するプレート、例えば、熱伝導性のよい銅製の板バネで形成されている。
図15(b)に示すように、プローブ保持部73の下面には、熱伝導板83の厚みに相当する凹部83cが形成されており、ここに熱伝導板83を収容するようにして、熱伝導板83の長さ方向の一端83bが保持プレート11の上面側縁の一端側に固定されている。また、熱伝導板83の長さ方向の他端83aはプローブ保持部73の下面側縁の一端側に固定されている。
このように構成したので、図16に示されているように、プローブ保持部73が圧電発振器30に徐々に接近される過程で、熱伝導板83は、その長さ方向の他端側から、プローブ保持部73への接触面積を次第に増加させる。そして、検
査の際には接触面積が増大しているので、これにより、保持プレート11側からプローブ保持部73側への熱の移動を増加させることができ、効率よく熱の移動を行うことができる。
このように構成したので、図16に示されているように、プローブ保持部73が圧電発振器30に徐々に接近される過程で、熱伝導板83は、その長さ方向の他端側から、プローブ保持部73への接触面積を次第に増加させる。そして、検
査の際には接触面積が増大しているので、これにより、保持プレート11側からプローブ保持部73側への熱の移動を増加させることができ、効率よく熱の移動を行うことができる。
図17は第2の実施形態の検査装置の主要部である熱伝導部の近傍の領域だけを示しており、熱伝導部の変形例3としての熱伝導板の構成を示すものである。そして、図17(a)はプローブ保持部73が下降する前の状態を示し、図17(b)はプローブ保持部73が下降した状態を示している。
変形例3の熱伝導部は、一対の柔軟な熱伝導板84,84で形成されている。つまり、熱伝導板84,84は、比較的柔軟で熱伝導性のよい材料として、例えば、グラファイト材や、シリコンシート等の薄い板状の部材で形成されている。
各熱伝導板84,84は、その各一端を全長にわたって保持プレート11の別々の端部に固定し、各他端を全長にわたってプローブ保持部73の残りの別々の端部に固定している。
変形例3の熱伝導部は、一対の柔軟な熱伝導板84,84で形成されている。つまり、熱伝導板84,84は、比較的柔軟で熱伝導性のよい材料として、例えば、グラファイト材や、シリコンシート等の薄い板状の部材で形成されている。
各熱伝導板84,84は、その各一端を全長にわたって保持プレート11の別々の端部に固定し、各他端を全長にわたってプローブ保持部73の残りの別々の端部に固定している。
このため、図17(a)に示されているように、保持プレート11とプローブ保持部73との間の互いの対向面に、熱伝導部が存在しないので、この対向面を検査対象である圧電発振器30を配置する領域として有効に利用できる。そして、図17(b)に示すように、プローブ保持部73を下降させると、各熱伝導板84,84は、各側縁の外側に退避しながら折れ曲がり、保持プレート11とプローブ保持部73とを支障なく接近させることができる。各熱伝導板84,84は、その端部を全長にわたって保持プレート11およびプローブ保持部73に固定されているので、プローブ保持部73の移動方向の位置にかかわらず、常に接触面積は同じであるから、保持プレート11側からプローブ保持部73側への熱の移動を安定的に行うことができる。
図18は、プローブ保持部の変形例を示している。
図18(a)はプローブ保持部74が下降する前の状態を示し、図18(b)はプローブ保持部74が下降した状態を示している。
図において、プローブ保持部74は検査プローブ15,15が図18(b)に示されているように、圧電発振器30に当接されると同時に、この圧電発振器30の表面に当接される当接凸部74aを有している。
この場合、検査プローブ15,15が圧電発振器30に当接されると同時にプローブ保持部74の当接凸部74aも圧電発振器30に当接されるので、さらに効率良くプローブ保持部側から圧電発振器30側への熱の移動を行うことができる。
図18(a)はプローブ保持部74が下降する前の状態を示し、図18(b)はプローブ保持部74が下降した状態を示している。
図において、プローブ保持部74は検査プローブ15,15が図18(b)に示されているように、圧電発振器30に当接されると同時に、この圧電発振器30の表面に当接される当接凸部74aを有している。
この場合、検査プローブ15,15が圧電発振器30に当接されると同時にプローブ保持部74の当接凸部74aも圧電発振器30に当接されるので、さらに効率良くプローブ保持部側から圧電発振器30側への熱の移動を行うことができる。
図19は、図18のプローブ保持部をさらに改良した例である。
図19(a)はプローブ保持部74が下降する前の状態を示し、図19(b)はプローブ保持部74が下降した状態を示している。
この場合、プローブ保持部74の当接凸部74aの圧電発振器30に対する当接面に弾性を備えた熱伝導材75を設けたものである。
この熱伝導材75は、アルミニウムよりも熱伝導性がよく、かつ比較的柔軟性のある、例えば、グラファイト材の薄板で形成されている。
これにより、プローブ保持部74の当接凸部74aが圧電発振器30に当接した際、熱の伝導を妨げることがなく、圧電発振器30の破損を有効に防止することができる。
図19(a)はプローブ保持部74が下降する前の状態を示し、図19(b)はプローブ保持部74が下降した状態を示している。
この場合、プローブ保持部74の当接凸部74aの圧電発振器30に対する当接面に弾性を備えた熱伝導材75を設けたものである。
この熱伝導材75は、アルミニウムよりも熱伝導性がよく、かつ比較的柔軟性のある、例えば、グラファイト材の薄板で形成されている。
これにより、プローブ保持部74の当接凸部74aが圧電発振器30に当接した際、熱の伝導を妨げることがなく、圧電発振器30の破損を有効に防止することができる。
図20は、図19のプローブ保持部をさらに改良した例である。
図20(a)はプローブ保持部74が下降する前の状態を示し、図20(b)はプローブ保持部74が下降した状態を示している。
この場合、図19のプローブ保持部74の構成に加えて、さらに、プローブ保持部74の外面が断熱材76により覆われている。
図20(a)はプローブ保持部74が下降する前の状態を示し、図20(b)はプローブ保持部74が下降した状態を示している。
この場合、図19のプローブ保持部74の構成に加えて、さらに、プローブ保持部74の外面が断熱材76により覆われている。
ここで、断熱材76としては、プローブ保持部74の外面を被覆するのが容易で、断熱性能に優れた材質が使用される。この例では、断熱材76として、例えば高密度ポリエチレンシートが使用されている。
これにより、図19の改良例の作用に加えて、プローブ保持部74の外面が断熱材76により覆われていることで、プローブ保持部74からの熱の放散を防止して熱損失を抑止できる。
これにより、図19の改良例の作用に加えて、プローブ保持部74の外面が断熱材76により覆われていることで、プローブ保持部74からの熱の放散を防止して熱損失を抑止できる。
本実施形態の検査装置70は以上のように構成されており、次に図21のフローチャートを参照しながら、検査装置70による検査方法の一例を説明する。
検査装置70は、ST13−1で、温度コントローラ42が、第1のペルチェ素子12だけを駆動し、保持プレート11の温度だけを検出している点が、検査装置10と異なっている。尚、検査装置70においても、プローブ保持部73の温度を検出する温度センサを設けて、温度コントローラ42が、このプローブ保持部73の温度を検出するようにしてもよい。
検査装置70は、ST13−1で、温度コントローラ42が、第1のペルチェ素子12だけを駆動し、保持プレート11の温度だけを検出している点が、検査装置10と異なっている。尚、検査装置70においても、プローブ保持部73の温度を検出する温度センサを設けて、温度コントローラ42が、このプローブ保持部73の温度を検出するようにしてもよい。
図22は、検査装置70による検査において、圧電発振器30の温度変化をプロットしたグラフである。図において、L1は、第1のペルチェ素子12側からだけ加熱して、熱伝導部を備えない図11の条件と同じ条件として計測した場合を示し、L3は上述の検査装置70により計測した場合を示している。
ここで、目標温度Tt1をマイナス40度として、図21のST13−1の時点を図22の時間経過ゼロ(t=0)とすると、圧電発振器30の温度は目標温度Tt1と大きな差のある周囲温度の影響を受け、摂氏数度高い温度となっている。
次いで、図21のST16の時点をto1とすると、検査装置70を使用して行った計測結果L3は、t1−1の時間でマイナス40度まで下降し安定する。これに対し計測結果L1では、圧電発振器30の温度変化が安定するのにt1−2までかかり、本実施形態の場合よりも3倍程度の時間がかかる。しかも圧電発振器30の温度は目標温度Tt1と一致するまで十分に下がらない。
ここで、目標温度Tt1をマイナス40度として、図21のST13−1の時点を図22の時間経過ゼロ(t=0)とすると、圧電発振器30の温度は目標温度Tt1と大きな差のある周囲温度の影響を受け、摂氏数度高い温度となっている。
次いで、図21のST16の時点をto1とすると、検査装置70を使用して行った計測結果L3は、t1−1の時間でマイナス40度まで下降し安定する。これに対し計測結果L1では、圧電発振器30の温度変化が安定するのにt1−2までかかり、本実施形態の場合よりも3倍程度の時間がかかる。しかも圧電発振器30の温度は目標温度Tt1と一致するまで十分に下がらない。
図12の実施形態は以上のように構成されており、熱伝導部81により第1のペルチェ素子12からの熱を有効に利用して、プローブ保持部73側に与えることで、この熱が検査プローブ15,15に伝えられる。これにより、第1の実施形態と同様に、圧電発振器30に当接される検査プローブ15,15を介して、圧電発振器30から熱の移動が起こることを極力防止して、圧電発振器30の温度特性を精密に計測できるようにし、正確な検査を迅速に行うことができる。
しかも、第2の加熱及び/または冷却手段として、別の独立した加熱及び/または冷却手段を用意しなくて済むことから、その分、消費電力が節約され、装置構成も簡単にすることができる。また、温度制御する加熱及び/または冷却手段もひとつでよいので、制御も簡単になる。
しかも、第2の加熱及び/または冷却手段として、別の独立した加熱及び/または冷却手段を用意しなくて済むことから、その分、消費電力が節約され、装置構成も簡単にすることができる。また、温度制御する加熱及び/または冷却手段もひとつでよいので、制御も簡単になる。
図23は、プローブ保持部の他の構成例を示す概略斜視図であり、図24は、図23のC−C線切断端面図である。
これらの図において、プローブ保持部93は、内側の構造と、外側の構造の2重の構造になっている。内側の構造は、検査プローブ15を固定支持するためのプローブ支持部94であり、外側の構造は、このプローブ支持部94に接触するように配置されており、第2の加熱及び/または冷却手段としての第2のペルチェ素子14からの熱を伝達するための熱伝達部95である。
これらの図において、プローブ保持部93は、内側の構造と、外側の構造の2重の構造になっている。内側の構造は、検査プローブ15を固定支持するためのプローブ支持部94であり、外側の構造は、このプローブ支持部94に接触するように配置されており、第2の加熱及び/または冷却手段としての第2のペルチェ素子14からの熱を伝達するための熱伝達部95である。
プローブ支持部94は、熱伝導性のよい合成樹脂、例えばポリカーボネートやベスペル(登録商標)等が適している。これにより、内部に、検査プローブを収容した状態でアウトサート成形することにより、プローブ支持部94を容易に形成することができ、かつ検査プローブ15の短絡を防止することができる。
熱伝導部95は、例えば、銅や銅合金などの熱伝導性に優れた金属材料で形成することができる。これにより、図示の場合、第2のペルチェ素子14からの熱を効率良くプローブ支持部94に伝えることができ、プローブ支持部94は、熱伝導性が良いので、その熱はほとんど損失無く検査プローブ15に伝えられる。
この場合、熱伝導部95は、直接検査プローブ15と接触していないから、絶縁処理を施さなくても、短絡の心配はない。
熱伝導部95は、例えば、銅や銅合金などの熱伝導性に優れた金属材料で形成することができる。これにより、図示の場合、第2のペルチェ素子14からの熱を効率良くプローブ支持部94に伝えることができ、プローブ支持部94は、熱伝導性が良いので、その熱はほとんど損失無く検査プローブ15に伝えられる。
この場合、熱伝導部95は、直接検査プローブ15と接触していないから、絶縁処理を施さなくても、短絡の心配はない。
また、プローブ支持部94とは別に、これと接触するようにその周囲に熱伝達部95を設けているので、この熱伝達部95内に、第2の加熱及び/または冷却手段を設けてもよい。例えば、金属製の熱伝達部95内に外部から制御可能な電気ヒータを内蔵させてもよい。または、金属製の熱伝達部95内に、外部に配置したチラー等から延長した冷却パイプを配管して、冷やすようにしてもよい。
このような構造によって、検査プローブ15を予め、加熱したり冷却したりすることにより、測定時に、測定対象の素子の温度の安定を待つ時間が短縮されるので、測定装置のサイクルタイムを短縮でき、検査効率を向上させることができる。
このような構造によって、検査プローブ15を予め、加熱したり冷却したりすることにより、測定時に、測定対象の素子の温度の安定を待つ時間が短縮されるので、測定装置のサイクルタイムを短縮でき、検査効率を向上させることができる。
図25は、本発明の検査装置の第3の実施形態を示す概略構成図である。
図25に示す第3の実施形態の検査装置90において、図1の検査装置10と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
この検査装置90は、複数の処理部Pnを備えている。処理部Pは、図1の検査装置10の計測コントローラ21以外の全ての構成を備えた検査ユニットとして構成されている。
処理部Pは、入出力インターフェイス91を介して、伝送路としてのバスライン92と接続されている。このバスライン92には、ひとつの計測コントローラ21−1が接続されている。このため、処理部Pの第1の制御部20−1は、図1の検査装置10の制御部20が備える計測コントローラ21を有していない点で、第1の検査装置10の場合と相違しており、その他の点では同じである。
図25に示す第3の実施形態の検査装置90において、図1の検査装置10と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
この検査装置90は、複数の処理部Pnを備えている。処理部Pは、図1の検査装置10の計測コントローラ21以外の全ての構成を備えた検査ユニットとして構成されている。
処理部Pは、入出力インターフェイス91を介して、伝送路としてのバスライン92と接続されている。このバスライン92には、ひとつの計測コントローラ21−1が接続されている。このため、処理部Pの第1の制御部20−1は、図1の検査装置10の制御部20が備える計測コントローラ21を有していない点で、第1の検査装置10の場合と相違しており、その他の点では同じである。
図26は、図25と同じ検査装置90を示す図であり、バスライン92に、P1、P2、P3・・・Pnというように、n個の処理部が接続されている様子を示す概略図であり、各処理部の具体的構成は、図示を省略している。
この検査装置90では、電子部品である例えば圧電発振器30について、検査すべき複数の温度点がある場合において、その温度点の数をnとして、温度点の数nだけ処理部を設けている。そして、図26の各処理部P1、P2、P3・・・Pnのひとつひとつに検査すべき温度点をそれぞれ設定するようになっている。ひとつの計測コントローラ21−1は、バスライン92および各入出力インターフェイス91を介して、全ての処理部を制御するようになっている。つまり計測コントローラ21−1は、各処理部P1、P2、P3・・・Pnが、それぞれ上記した各温度点における検査を行うように制御するようになっている。
この検査装置90では、電子部品である例えば圧電発振器30について、検査すべき複数の温度点がある場合において、その温度点の数をnとして、温度点の数nだけ処理部を設けている。そして、図26の各処理部P1、P2、P3・・・Pnのひとつひとつに検査すべき温度点をそれぞれ設定するようになっている。ひとつの計測コントローラ21−1は、バスライン92および各入出力インターフェイス91を介して、全ての処理部を制御するようになっている。つまり計測コントローラ21−1は、各処理部P1、P2、P3・・・Pnが、それぞれ上記した各温度点における検査を行うように制御するようになっている。
具体的には、図25,図26に示すように、第1の加熱および/または冷却手段としての第1のペルチェ素子12には、その温度を伝える温調プレート(温度調節プレート)11−1が接触されており、温調プレート11−1の上には、着脱されるキャリア兼用の保持プレート11―2が配置されている。温調プレート11−1は、キャリア兼用の保持プレート11−2に第1のペルチェ素子12の温度を伝えるようになっている。計測コントローラ21−1は、各処理部P1、P2、P3・・・Pnの第1のペルチェ素子12や第2のペルチェ素子14に接続されている温度コントローラ42や、駆動手段22、エアシリンダ23、周波数カウンタ24等を図1で説明した場合とほぼ同様に制御するようになっている。
着脱可能なキャリア兼用の保持プレート11―2は、計測コントローラ21の制御に基づいて、図示しない搬送ベルトなどを利用して、例えば、図26の右方へ搬送されて、処理部P1の温調プレート11−1の上から、処理部P2の温調プレート11−1に移され、順次、処理部P3、Pnへと移動されるようになっている。
着脱可能なキャリア兼用の保持プレート11―2は、計測コントローラ21の制御に基づいて、図示しない搬送ベルトなどを利用して、例えば、図26の右方へ搬送されて、処理部P1の温調プレート11−1の上から、処理部P2の温調プレート11−1に移され、順次、処理部P3、Pnへと移動されるようになっている。
本実施形態の検査装置90は、以上のように構成されており、検査対象である圧電発振器30を載せた保持プレート11−2を、各温度点に設定した各処理部P1、P2、P3・・・Pnに順次移すことで、各温度点における検査を各処理部において行うことができる。そうすると、検査中には、各処理部P1、P2、P3・・・Pnの第1のペルチェ素子12や第2のペルチェ素子14について、設定温度を変化させる必要がないので、温度変化に要する待ち時間なしに検査できるから、より迅速に検査ができる。
また、各処理部P1、P2、P3・・・Pnにおいては、移動されてきた圧電発振器30が、移動後の処理部における温度点に対応して、その温度が安定するまでの時間が短縮でき、この点においても、検査時間を短くできる。また、各処理部P1、P2、P3・・・Pnに設けた第1のペルチェ素子12や第2のペルチェ素子14については、一度、特定の温度点に温度設定した後においては、設定温度を変化させる必要がないから、消費電力を低減することができる。
また、各処理部P1、P2、P3・・・Pnにおいては、移動されてきた圧電発振器30が、移動後の処理部における温度点に対応して、その温度が安定するまでの時間が短縮でき、この点においても、検査時間を短くできる。また、各処理部P1、P2、P3・・・Pnに設けた第1のペルチェ素子12や第2のペルチェ素子14については、一度、特定の温度点に温度設定した後においては、設定温度を変化させる必要がないから、消費電力を低減することができる。
本発明は上述の実施形態に限定されない。
本発明の検査対象となる電子部品は圧電デバイスに限らず、温度特性が問題と
されるあらゆる電気,電子部品を検査することができる。
上述の実施形態の各条件や各構成は適宜その一部を省略し、あるいは言及しな
い他の構成と組み合わせることが可能である。
本発明の検査対象となる電子部品は圧電デバイスに限らず、温度特性が問題と
されるあらゆる電気,電子部品を検査することができる。
上述の実施形態の各条件や各構成は適宜その一部を省略し、あるいは言及しな
い他の構成と組み合わせることが可能である。
10,70,90・・・検査装置、11・・・部品保持部(保持プレート)、12・・・第1のペルチェ素子、13・・・プローブ保持部、14・・・第2のペルチェ素子、15・・・検査プローブ、51,52・・・リード端子、81・・・熱伝導部。
Claims (19)
- 検査対象となる電子部品を保持するとともに、前記電子部品を加熱及び/または冷却するための、第1の加熱及び/または冷却手段を備える部品保持部と、
前記電子部品に対して当接される検査プローブを保持し、この検査プローブと熱的に接続された第2の加熱及び/または冷却手段を備えるプローブ保持部と
を備えており、
前記検査プローブを介して前記電子部品を加熱及び/または冷却するとともに、前記検査プローブにより、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出する構成とした
ことを特徴とする、検査装置。 - 前記電子部品がリード端子を有しており、前記検査プローブが前記リード端子に当接される構成としたことを特徴とする請求項1に記載の検査装置。
- 前記部品保持部が、前記電子部品の一部を受容する受容部を備えており、前記電子部品が前記受容部に受容された状態においては、前記電子部品と前記リード端子とが、それぞれ前記第1の加熱及び/または冷却手段から熱移動をさせる構成としたことを特徴とする請求項2に記載の検査装置。
- 前記部品保持部が第1の加熱及び/または冷却手段としてのペルチェ素子と、このペルチェ素子と前記電子部品との間で熱移動をさせるとともに、前記電子部品を保持するための保持プレートとを有しており、前記プローブ保持部が第2の加熱及び/または冷却手段としてのペルチェ素子を有し、このプローブ保持部を前記検査プローブとともに、前記電子部品に対して接近・離間させるための移動手段を備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の検査装置。
- 前記部品保持部が、前記複数個の前記電子部品がリードフレームにより接続された状態で保持する構成とされ、かつ前記プローブ保持部は、これらの電子部品の各リード端子に対応した複数の検査プローブを有することを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載の検査装置。
- 前記電子部品に対して、前記プローブ保持部及び/または検査プローブが接触することで、第2の加熱及び/または冷却手段の熱移動をさせることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の検査装置。
- 前記プローブ保持部の第2の加熱及び/または冷却手段が、前記ペルチェ素子の代わりに、前記部品保持部の前記第1の加熱及び/または冷却手段からの熱を移動させる熱伝導部により構成されていることを特徴とする請求項4ないし6のいずれかに記載の検査装置。
- 前記熱伝導部が、バネ性を備えた一方向に長い金属板で形成され、長さ方向の両端部を前記部品保持部側に固定されることにより、前記プローブ保持部側に凸となる曲面を有する熱伝導板により形成されていることを特徴とする請求項7に記載の検査装置。
- 前記熱伝導部が、バネ性を備えた一方向に長い金属板で形成され、長さ方向の一端が前記部品保持部の一端側に固定され、長さ方向の他端が前記プローブ保持部の他端側に固定された熱伝導板により形成されていることを特徴とする請求項7に記載の検査装置。
- 前記熱伝導部が、少なくとも一対の柔軟な熱伝導板で形成されており、各熱伝導板の各一端を前記部品保持部の保持プレートの別々の端部に固定し、前記各熱伝導板の各他端を前記プローブ保持部の残りの別々の端部に固定したことを特徴とする請求項7に記載の検査装置。
- 前記プローブ保持部は前記プローブが前記電子部品に当接されると同時に、この電子部品に当接される当接凸部を有しており、この当接凸部には、弾性を備えた熱伝導材が設けられていることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の検査装置。
- 前記プローブ保持部は前記プローブが前記電子部品に当接されると同時に、この電子部品に当接される当接凸部を有しており、この当接凸部には、弾性を備えた熱伝導材が設けられ、さらに、前記プローブ保持部の外面が断熱材により覆われていることを特徴とする請求項7ないし10のいずれかに記載の検査装置。
- 検査対象となる電子部品を保持して、保持側から第1の加熱及び/または冷却手段により電子部品に熱を与え、これと同時に前記電子部品に対して検査プローブを当接して、この検査プローブと熱的に接続された第2の加熱及び/または冷却手段により、前記電子部品に熱を与えた状態で、前記検査プローブにより、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出する
ことを特徴とする、検査方法。 - 少なくとも前記部品保持部の温度Tsをモニタして、検査上目標とされる目標温度Ttと前記温度Tsとが一致するように温度制御して、前記電子部品からの信号を検出することを特徴とする請求項13に記載の検査方法。
- 前記目標温度Ttを順次変更して、前記電子部品からの信号を検出することを特徴とする請求項14に記載の検査方法。
- 前記プローブ保持部を窒化アルミニウムで形成したことを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載の検査装置。
- 前記プローブ保持部が、熱伝導性の優れた絶縁材料で形成したプローブの支持部と、熱伝導性に優れた金属材料で形成され、前記プローブ支持部に対して、前記加熱及び/または冷却手段からの熱を伝える熱伝達部とを備えることを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載の検査装置。
- 検査内容に適合して設定される複数の温度点に対応して、前記第1の加熱及び/または冷却手段を備える部品保持部と、前記第2の加熱及び/または冷却手段を備えるプローブ保持部とを備えた複数の処理部を有しており、前記部品保持部の前記電子部品を保持するためのキャリア兼用の保持プレートが、前記複数の処理部間において移動される構成としたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、16、17のいずれかに記載の検査装置。
- 検査内容に適合して設定される複数の温度点に対応して、前記第1の加熱及び/または冷却手段と、前記第2の加熱及び/または冷却手段とをそれぞれ複数用意し、検査対象となる電子部品を前記複数の温度点に対応するように、前記複数の第1の加熱及び/または冷却手段と、前記複数の第2の加熱及び/または冷却手段との間を移動させ、各温度点に対応して、前記電子部品に対して検査プローブを当接し、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出することを特徴とする請求項13に記載の検査方法。
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