JP2006292590A - Inspection method and inspection device - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method suitable for inspecting temperature characteristics of electronic parts such as piezoelectric devices such as piezoelectric vibrators and piezoelectric oscillators.
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。
At present, there are various types of electronic components used. Among them, for example, piezoelectric devices such as piezoelectric vibrators and piezoelectric oscillators are widely used as reference signal sources for many electronic devices.
Some of these electronic devices are used in various environments. For example, electronic devices used in wireless systems such as mobile phones are used in a wide temperature range from cold regions to tropical regions. . For this reason, a piezoelectric device mounted on such an electronic device is required to have stable characteristics over a wide temperature range, for example, good frequency characteristics.
例えば、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、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)などにおいては、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。
For example, a so-called AT-cut type crystal resonator formed by cutting a crystal into a circle or a rectangle, an oscillator using the same, a variation in frequency temperature characteristics due to processing accuracy of the crystal resonator, a spurious vibration, etc. There is a characteristic that deteriorates the frequency temperature characteristic. For this reason, in a piezoelectric device incorporated in an electronic device or the like in which frequency temperature characteristics are important, it is necessary to inspect whether or not the frequency temperature characteristics conform to requirements at the time of manufacture.
In particular, a temperature compensated crystal oscillator (TCXO) used as a reference signal source for a mobile phone or the like requires a frequency accuracy of 1/5 or less as compared with an oscillator using the above-described AT-cut crystal resonator. Therefore, precise inspection is required.
従来、この種の検査装置では、電子部品としての圧電デバイスを載置するプレート状の載置部と、その温度を変化させるヒータなどの温度変化手段と、圧電デバイスの上方に配置され、上下に昇降される検査プローブなどを備えている(図示せず)。
このような検査装置では、温度センサにより載置部の温度を検出し、温度変化手段を駆動して、載置部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で確認した後、検査プローブを圧電デバイスのリード端子などに当接させ、検査プローブの一部を介して圧電デバイスに駆動電圧を印加する。圧電デバイスの出力は、駆動電圧の印加されない他の検査プローブを介して、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の周波数を検出するようになっている。
Conventionally, in this type of inspection apparatus, a plate-like mounting portion for mounting a piezoelectric device as an electronic component, a temperature changing means such as a heater for changing the temperature, and the piezoelectric device are arranged above and below the piezoelectric device. An inspection probe that is moved up and down is provided (not shown).
In such an inspection apparatus, the temperature of the placement unit is detected by a temperature sensor, and the temperature changing unit is driven to adjust the temperature of the placement unit to a target temperature. Then, after confirming that the temperature to be inspected has been reached with the temperature sensor, the inspection probe is brought into contact with a lead terminal of the piezoelectric device, and a drive voltage is applied to the piezoelectric device through a part of the inspection probe. The output of the piezoelectric device is input to a frequency detector (not shown) such as a frequency counter connected to the outside via another inspection probe to which no drive voltage is applied, and the frequency of the piezoelectric device under a predetermined temperature condition is calculated. It comes to detect.
しかしながら、このうような構成の検査装置では、ひとつの温度変化手段により低温と高温の検査条件を繰り返しつくるため、必要とされる一連の温度条件を得るためには、長い検査時間がかかり、効率が悪い。
そこで、図10に示すような検査装置も提案されている(特許文献1参照)。
図において、この検査装置は、5つの電熱プレート2を横方向に一列に配置しており、各電熱プレートでは、それぞれ5種類の温度条件を作っておき、搬送手段3によって、検査対象である圧電デバイスなどを順次送るようになっている。
このような検査装置1では、予め複数の温度条件を形成できるため、加熱、冷却によって、高温と低温の温度条件を作る必要がないから、検査時間が短くなり、検査効率が良好となる。
However, in the inspection apparatus having such a configuration, the low temperature and high temperature inspection conditions are repeatedly generated by one temperature changing means, so that it takes a long inspection time to obtain the necessary series of temperature conditions, and the efficiency is high. Is bad.
Thus, an inspection apparatus as shown in FIG. 10 has also been proposed (see Patent Document 1).
In the figure, this inspection apparatus has five
In such an
しかしながら、図10のような検査装置1は、複数の電熱プレートを一列に配置したため、長さ方向の寸法が大きくなり、設置スペースを要するという別の問題を生じる。
However, since the
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、低温と高温の温度条件を迅速に作ることができ、検査効率が向上するとともに、設置スペースを可能な限り小さくすることができるコンパクトな検査装置と検査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can quickly create low and high temperature conditions, improve inspection efficiency, and reduce the installation space as much as possible. An object is to provide a compact inspection apparatus and inspection method.
上記目的は、第1の発明によれば、検査対象であるワークの温度特性を検査する装置であって、検査のために前記ワークを供給するためのワーク供給部と、前記ワーク供給部から供給されるワークに対して加熱測定及び冷却測定を行う検査部と、前記ワーク供給部と前記検査部との間で、前記ワークを移載する移載手段とを有しており、前記検査部は、加熱または冷却のうち一方の測定を行う測定部を挟んで、両側に他方の測定を行う測定部を有しており、かつ前記一方の測定を行う測定部と、これと隣接する前記他方の各測定部間で、前記ワークをそれぞれ搬送する搬送手段を備える検査装置により、達成される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for inspecting a temperature characteristic of a workpiece to be inspected, a workpiece supply unit for supplying the workpiece for inspection, and a supply from the workpiece supply unit. An inspection unit that performs heating measurement and cooling measurement on the workpiece to be performed, and a transfer unit that transfers the workpiece between the workpiece supply unit and the inspection unit, The measurement unit for measuring one of the heating and cooling and the measurement unit for performing the other measurement on both sides, and the measurement unit for performing the one measurement and the other of the measurement unit adjacent to the measurement unit. This is achieved by an inspection apparatus provided with a transport means for transporting the workpiece between the measurement units.
第1の発明の構成によれば、前記検査部には、加熱または冷却のうち一方の測定を行う測定部を挟んで、両側に他方の測定を行う測定部を有しているので、加熱測定と、冷却測定のそれぞれに必要な温度条件を各別に作るようにしたので、ひとつの測定部により、例えば冷却測定をした後、温度上昇させて、加熱測定に適した温度を作るのに要する長い時間を必要とせずに、同時に両方を温度条件を作ることができる。
また、移載手段は、ワークの供給トレイなどでなる供給部と、前記検査部との間の往復を行うだけで、検査部の各測定部間を移動することがないので、効率良く移載することができる。
すなわち、中央に位置する一方の測定部を中心として、その両側の他方の測定部に対しては、前記一方の測定を終了したワークを、前記移載手段とは別の前記搬送手段が振り分けて搬送するようにしたので、異なる温度条件が作られている各測定部に対して、ワーク側を効率的に搬送して検査を行うことができ、検査効率が高い。
しかも、測定部は加熱と冷却の条件で分けて、3つ設けるだけでよいので、装置全体をコンパクトに形成することができ、省スペースの点でも優れている。
かくして、低温と高温の温度条件を迅速に作ることができ、検査効率が向上とするとともに、設置スペースを可能な限り小さくすることができるコンパクトな検査装置を提供することができる。
According to the configuration of the first aspect of the invention, the inspection unit has a measurement unit that performs measurement of the other on both sides with a measurement unit that performs measurement of one of heating or cooling interposed therebetween. Since the temperature conditions necessary for each of the cooling measurements are made separately, it takes a long time to make a temperature suitable for heating measurement by, for example, cooling measurement and then increasing the temperature by one measurement unit. You can create both temperature conditions at the same time without needing time.
Further, the transfer means simply reciprocates between the inspection unit and the supply unit composed of a workpiece supply tray or the like, and does not move between the measurement units of the inspection unit. can do.
That is, with the one measurement unit located at the center as the center, the transfer unit different from the transfer unit distributes the workpiece for which the one measurement has been completed to the other measurement unit on both sides thereof. Since it was conveyed, it can carry out inspection by efficiently conveying the work side for each measurement part in which different temperature conditions are made, and inspection efficiency is high.
Moreover, since only three measuring parts are required depending on the heating and cooling conditions, the entire apparatus can be formed compactly, which is excellent in terms of space saving.
Thus, it is possible to provide a compact inspection apparatus that can quickly create temperature conditions of low and high temperatures, improve inspection efficiency, and reduce the installation space as much as possible.
第2の発明は、第1の発明の構成において、前記各測定部は、複数の前記ワークを一度の測定で測定する構成であり、この一度の測定における測定単位である複数のワークについて、前記搬送手段が一度に搬送する構成とされるとともに、前記移載手段が前記測定単位に関して、各測定単位に対応した給材ヘッドと除材ヘッドとを備えることを特徴とする。
第2の発明の構成によれば、複数のワークを一度に検査することができるので、より検査効率が向上する。しかも、移載手段のヘッド部が給材ヘッドと除材ヘッドを有することにより往復動作で検査部に対するワークの供給と、除材とを行うことができ、移載効率も良い。
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, each of the measuring units measures a plurality of the workpieces in one measurement, and the plurality of workpieces that are measurement units in the one measurement are described above. The transfer unit is configured to transfer at a time, and the transfer unit includes a feeding head and a material removal head corresponding to each measurement unit with respect to the measurement unit.
According to the configuration of the second invention, since a plurality of workpieces can be inspected at a time, the inspection efficiency is further improved. In addition, since the head portion of the transfer means has the material supply head and the material removal head, it is possible to supply the workpiece to the inspection unit and remove the material by a reciprocating operation, and the transfer efficiency is good.
第3の発明は、第1または2のいずれかの発明の構成において、前記一方の測定部として冷却測定部を、該冷却測定部を挟んで両側に前記他方の測定部として、加熱測定部を備えることを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、先に冷却測定部で、ワークを冷却して一方の測定をした後で、両側の加熱測定部に交互に振り分けて、加熱による前記他方の測定を行うことができる。このため、それぞれの加熱測定部で温度上昇させる構成としたので、温度上昇に要するタクトタイムをより短縮できる。しかも加熱測定を終了したワークを中央の冷却測定部に戻せば、除材を待つ待機時間中に冷却することができる。
According to a third aspect of the invention, in the configuration of the first or second aspect of the invention, a cooling measurement unit is provided as the one measurement unit, and a heating measurement unit is provided as the other measurement unit on both sides of the cooling measurement unit. It is characterized by providing.
According to the configuration of the third invention, the cooling measurement unit first cools the work and performs one measurement, and then alternately distributes to the heating measurement units on both sides to perform the other measurement by heating. Can do. For this reason, since it was set as the structure which raises temperature in each heating measurement part, the tact time required for temperature rise can be shortened more. And if the workpiece | work which complete | finished heating measurement is returned to the center cooling measurement part, it can cool during the waiting time which waits for material removal.
第4の発明は、第2または3のいずれかの発明の構成において、前記搬送手段は、前記測定単位に対応したワークを保持するキャリアと、このキャリアを隣接する測定部間で移動させるアームとを含んでおり、該アームは2つキャリアを前記各測定部の並び方向に移動させる構成としたことを特徴とする。
第4の発明の構成によれば、ワークをキャリアに複数保持した状態で、キャリア単位で搬送することにより、きわめて小さな電子部品であるワークの搬送が確実で容易となる。
また、前記アームは2つキャリアを前記各測定部の並び方向に移動させる構成としたから、これを左右に交互に移動させることで、冷却と加熱における測定をしながら、中央の前記冷却プレートの位置を、加熱測定後の除材待機位置として、効率良く検査を行うことができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to the second or third aspect, the transport unit includes a carrier that holds a workpiece corresponding to the measurement unit, and an arm that moves the carrier between adjacent measurement units. The arm is configured to move two carriers in the direction in which the measuring units are arranged.
According to the configuration of the fourth aspect of the present invention, the workpiece, which is an extremely small electronic component, can be reliably and easily conveyed by conveying the workpiece in units of carriers while holding a plurality of workpieces on the carrier.
In addition, since the arm is configured to move the two carriers in the direction in which the respective measurement units are arranged, by moving the carrier alternately left and right, the measurement of cooling and heating is performed while the cooling plate in the center is moved. The position can be efficiently inspected as the material removal standby position after the heating measurement.
第5の発明は、第4の発明の構成において、前記加熱測定部および前記冷却測定部には、それぞれ当接面を備えた加熱プレートと冷却プレートとが設けられており、前記キャリアを前記加熱プレートまたは冷却プレートの当接面に密着させることにより、該キャリアに保持されたワークに対して熱を伝導させる構成としたことを特徴とする。
第5の発明の構成によれば、きわめて小さな電子部品であるワークを個別に直接前記当接面に当てることは困難であり、ワークごとに温度上昇もしくは下降が不確実となるが、複数のワークをキャリアに確実に保持して、キャリア自体を前記当接面に当てて、キャリアを介してワークに熱伝導を行うようにすることで、確実かつ迅速な検査を実現できる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect of the invention, the heating measurement unit and the cooling measurement unit are each provided with a heating plate and a cooling plate having contact surfaces, and the carrier is heated. It is characterized in that heat is conducted to the work held by the carrier by being brought into close contact with the contact surface of the plate or the cooling plate.
According to the configuration of the fifth invention, it is difficult to directly apply the work, which is an extremely small electronic component, directly to the contact surface, and it is uncertain whether the temperature rises or falls for each work. Is securely held by the carrier, and the carrier itself is applied to the abutting surface so as to conduct heat to the workpiece via the carrier, whereby a reliable and rapid inspection can be realized.
第6の発明は、第4または5のいずれかの発明の構成において、前記冷却測定部の冷却プレートがクライオ冷却器により構成されていることを特徴とする。
第6の発明の構成によれば、密閉型のクライオ冷却器を選択することにより、メンテナンスが不要になり、素子断絶といった恐れがあるペルチェ素子のようなトラブルがほとんどないという利点がある。
A sixth invention is characterized in that, in the configuration of any of the fourth and fifth inventions, the cooling plate of the cooling measurement unit is constituted by a cryocooler.
According to the structure of 6th invention, there exists an advantage that there is almost no trouble like a Peltier device which does not need a maintenance and there exists a possibility of element disconnection by selecting a sealed cryocooler.
第7の発明は、第4ないし6のいずれかの発明の構成において、前記冷却測定部の冷却プレートおよび/または前記加熱測定部の加熱プレートがペルチェ素子であることを特徴とする。
第7の発明の構成によれば、前記冷却測定部の冷却プレートおよび/または前記加熱測定部の加熱プレート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。
According to a seventh invention, in the configuration of any one of the fourth to sixth inventions, the cooling plate of the cooling measurement unit and / or the heating plate of the heating measurement unit is a Peltier element.
According to the configuration of the seventh invention, when a Peltier element is used for the cooling plate of the cooling measurement unit and / or the heating plate of the heating measurement unit, electrical energy and heat are mutually converted with a compact configuration using a semiconductor. In addition, heating and cooling can be performed freely.
また、上記目的は、第8の発明にあっては、加熱または冷却のうち一方の測定を行う第1の測定部を挟んで、両側に他方の測定を行う第2および第3の測定部と、前記第1の測定部に対して、検査対象となるワークの供給部から該ワークを移載する移載手段と、前記第1の測定部と第2の測定部間、および第1の測定部と第3の測定部間でワークを搬送する搬送手段を有する検査装置により、ワークの温度特性検査を行う検査方法であって、前記移載手段により検査対象となるワークを第1の測定部まで順次移載し、第1の測定部において、該ワークについて前記第1の測定を行い、第1の測定を終了したワークについて順次前記搬送手段で第2または第3の測定部に振り分けて搬送して、前記第2の測定を行う検査方法により、達成される。
第8の発明の構成によれば、前記移載手段により検査対象となるワークを第1の測定部まで順次移載し、第1の測定部において、該ワークについて前記第1の測定を行い、第1の測定を終了したワークについて順次前記搬送手段で第2または第3の測定部に振り分けて搬送して、前記第2の測定を行うようにしているので、例えば、低温で行われる第の測定から、高温で行われる第2の測定まで、きわめて効率良く実施することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, there is provided the second and third measuring units for measuring the other on both sides of the first measuring unit for measuring one of heating and cooling. , Transfer means for transferring the workpiece from the supply portion of the workpiece to be inspected to the first measurement unit, the first measurement unit and the second measurement unit, and the first measurement An inspection method for inspecting a temperature characteristic of a workpiece by an inspection apparatus having a conveying means for conveying the workpiece between the first measuring portion and the third measuring portion, wherein the workpiece to be inspected by the transfer means is a first measuring portion. In the first measurement unit, the first measurement is performed on the workpiece, and the workpiece for which the first measurement has been completed is sequentially distributed to the second or third measurement unit by the conveyance unit and conveyed. And achieved by the inspection method for performing the second measurement.
According to the configuration of the eighth invention, the workpiece to be inspected is sequentially transferred to the first measurement unit by the transfer means, and the first measurement is performed on the workpiece in the first measurement unit, Since the work for which the first measurement has been completed is sequentially distributed to the second or third measurement unit by the transfer means and transferred to perform the second measurement, for example, the first measurement performed at a low temperature is performed. From the measurement to the second measurement performed at a high temperature can be performed very efficiently.
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実施形態を示す概略構成図である。
この検査装置10は、検査対象となる電子部品(ワーク)の温度特性検査を行うもので、特に、この実施形態では、圧電デバイスを対象として、その周波数−温度特性を検査するものである。
すなわち、検査装置10は、ワークである電子部品の周波数温度特性を検査するためのもので、特に、電子部品のうち圧電発振器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。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an inspection apparatus of the present invention.
The inspection apparatus 10 performs an inspection of temperature characteristics of an electronic component (workpiece) to be inspected. In particular, in this embodiment, the frequency-temperature characteristics of a piezoelectric device are inspected.
That is, the inspection apparatus 10 is for inspecting the frequency temperature characteristics of an electronic component that is a workpiece, and is particularly configured to inspect a piezoelectric device such as a piezoelectric oscillator among the electronic components. However, the configuration almost the same as that of FIG. 1 enables inspection of not only piezoelectric devices but also various electronic components.
図1において、検査装置10は、検査対象となる圧電デバイスであるワーク50について、未検査ワークを供給し、あるいは検査後のワークを除材するためのワーク供給・除材部11を有している。ワーク供給・除材部11は例えば載置台を有し、給材トレイ12と除材トレイ13と、検査の結果判明した不良品を収容する不良品トレイ14を載せている。好ましくは、ワーク供給・除材部11の載置台は、X方向に沿った矢印Aに示すように移動可能とされている。
In FIG. 1, an inspection apparatus 10 has a workpiece supply / removal unit 11 for supplying an uninspected workpiece or removing a workpiece after inspection with respect to a
検査装置10において、ワークの検査を行う検査部40には、ワークを冷却し、あるいは加熱するための複数の測定部を有しており、この実施形態では3つの測定部を含んでいる。
すなわち、検査部40は、冷却してワークの温度特性を検査する第1の測定部もしくは一方の測定部としての冷却測定部41と、該冷却測定部41のX方向に沿った両側に配置され、それぞれ、ワークに対して加熱による温度特性を検査する第2の測定部もしくは他方の測定部を有している。これら第2の測定部もしくは他方の測定部は、本実施形態では、図示された第1の加熱測定部42、第2の加熱測定部43が相当する。
検査装置10の搬送手段30は、図示しないX方向に沿ったガイドを備え、このガイドに沿って移動するとともにZ方向に昇降可能なアーム31を有している。該アーム31は、プレート状のキャリアを保持して、X方向に搬送するようになっており、この実施形態では、第1のキャリア32と第2のキャリア33の2つのキャリアが備えられている。
In the inspection apparatus 10, the inspection unit 40 that inspects the workpiece has a plurality of measurement units for cooling or heating the workpiece, and in this embodiment, includes three measurement units.
That is, the inspection unit 40 is disposed on both sides of the
The conveying means 30 of the inspection apparatus 10 includes a guide along the X direction (not shown), and has an arm 31 that moves along the guide and can be moved up and down in the Z direction. The arm 31 holds a plate-like carrier and conveys it in the X direction. In this embodiment, the arm 31 includes two carriers, a
第1および第2の各キャリア32,33は、同じ構造であり、同時に同じ方向に同じ距離移動される。各キャリア32,33は、X方向に長いプレート状のもので、その上面には、X方向に沿って複数のワーク保持部を備えている。すなわち、このキャリアに一度に保持できる数のワークが、検査対象の温度条件における周波数測定を同時にできる測定単位となる。キャリアのワーク保持部はワークを収容して、その上端は露出させる有底の孔であり、露出したワークの上面には、後述する検査用プローブが直接当接されるようになっている。またキャリア底面は冷却測定部41などの測定部に当接される当接面とされ、該キャリアを介して、保持されているワークに熱が伝導されるようになっている。このため、キャリアは熱伝導性に優れ、耐熱性能を有する軽量な金属などで形成するのが好ましい。この実施形態では、各キャリア32,33は、例えば、ステンレススチールやチタンなどにより形成されている。
The first and
移載手段20は、通常の部品実装機などで使用されるものと同様に、図示しないアーム先端に部品を吸着もしくはチャッキングするためのヘッド部21を有するものである。ヘッド部21は、例えば図2(a)に示されているように、それぞれ昇降駆動される給材ヘッド22と、除材ヘッド23とを有している。
The transfer means 20 has a
上記構成について、図2ないし図4を参照してさらに詳しく説明する。図2は移載手段20の動きと構成について示す説明図、図3はキャリアの動きと構成について示す説明図、図4はプローブユニットの動きと構成について示す説明図である。
図2において、移載手段20のヘッド部21には、上述した給材ヘッド22と、除材ヘッド23がそれぞれ個別に昇降可能に取付けられている。給材ヘッド22と、除材ヘッド23は、真空吸着もしくは機械的なチャッキングにより、ワーク50を保持することができるようになっている。移載手段が図示しないアームなどの動きにより、図1のワーク供給・除材部11の位置にある際に、該ワーク供給・除材部11の矢印A方向の動きによって、その下に給材トレイ12が位置決めされると、図2(a)に示すように、給材ヘッド22が矢印HKのように下降して、給材トレイ12上のワーク50を吸着するようになっている。
The above configuration will be described in more detail with reference to FIGS. 2 is an explanatory view showing the movement and configuration of the transfer means 20, FIG. 3 is an explanatory view showing the movement and configuration of the carrier, and FIG. 4 is an explanatory view showing the movement and configuration of the probe unit.
In FIG. 2, the above-described
給材ヘッド22が上昇して、移載手段20が図1の冷却測定部41の上に位置したら、給材ヘッド22が矢印HKのように下降して、第2のキャリア33の保持部にワーク50を移載する。この場合図2(b)に示されているように、給材ヘッド22の吸着手段は、第2のキャリア33の延びる方向に沿って複数個連設されており、同時に昇降されるようになっている。
図2(c)は、ヘッド部21の除材ヘッド23の動きを示しており、この除材ヘッド23は、上記した給材ヘッド22の構成と同じであり、後述する工程において、測定検査が終了したワーク50を吸着して、検査部40の位置から除材トレイ13の真上まで待避し、矢印HKのように下降して、除材トレイ13上にワーク50を載せるようになっている。
When the feeding
FIG. 2C shows the movement of the
図3の第1のキャリア32と第2のキャリア33は、冷却測定部41の上面に露出した冷却プレート45などにて、測定検査を行うと、図3(a)に示すように矢印U方向に上昇する。この時第2のキャリア33も第1のキャリア32と同期して、図1で説明したアーム31により上昇されるようになっている。次いで、図3(b)に示すように、第1のキャリア32と第2のキャリア33は矢印S方向にアームによって移動されるようになっており、第1のキャリア32は、冷却測定部41の上に、第2のキャリア33は、冷却測定部41と隣接する第1の加熱測定部42の上に位置する。
続いて、図3(c)に示すように、第1のキャリア32と第2のキャリア33はアームの動きにより矢印D方向に下降し、対応する測定部に当接されるようになっている。
When the
Subsequently, as shown in FIG. 3C, the
図4のプローブユニット44は、図4(a)に示すように、各測定部、図示の場合、冷却測定部41の上に位置していて、プローブユニット44と冷却測定部41の間には、上記した動きにより、第1のキャリア32が搬送されており、該第1のキャリア32が矢印PK2の方向に下降されるようになっている。これに対応して、プローブユニット44のプローブ保持部48も矢印PK2に示すように下降されて測定検査を行うようになっている。図4(b)は上述の状態を側面から見た図である。
As shown in FIG. 4A, the
具体的には、プローブユニット44のプローブ保持部48には、一度に検査するワークの数(測定単位)に対応した数のプローブ46,47が各先端を下方に向けて保持されており、各プローブ46,47はプローブ保持部48の内部で、ワーク50である圧電デバイスへ駆動電圧を供給し、さらに各圧電デバイスからの周波数を測定する周波数カウンタなどを含む測定回路と接続されている。
冷却測定部41には、その上面に平坦な当接面をもつ冷却プレート45が備えられている。冷却プレート45は、例えばクライオ冷却器などにより冷却機能を発揮するようにされており、後述する温度コントローラ69によって制御される。この冷却プレート45は、上記当接面に押し付けられた第1のキャリア32を介して、該第1のキャリア32に保持されているワーク50に熱を伝達するようになっている。これにより、予め設定された冷却温度の条件下で、ワーク50である圧電デバイスが励振され、その周波数がプローブユニット44側において検出されることで、温度特性検査が行われるようになっている。
ここで、クライオ冷却器とは、Heなど不活性ガスの蒸気圧が10−8Pa以下になることを利用するもので、気体分子を凝縮・収着させることにより、低温を得る装置である。
冷却プレート45にクライオ冷却器を用いる利点としては、ペルチェ素子のような素子断絶といったトラブルがほとんどなくなり、また、密閉型のクライオ冷却器を選択することにより、ガス入れ換えなどのメンテナンスが必要なくなるなどの点である。
Specifically, the
The
Here, the cryocooler is a device that utilizes the fact that the vapor pressure of an inert gas such as He is 10 −8 Pa or less, and is a device that obtains a low temperature by condensing and sorbing gas molecules.
The advantage of using a cryocooler for the cooling
一方、図3に示した第1の加熱測定部42,第2の加熱測定部43も、上記冷却測定部41とほぼ同じ構成であり、各加熱プレート49,49は、例えば、ペルチェ素子を利用した加熱プレートとされている。これにより、半導体を利用したコンパクトな構成により、精密な温度条件を作成することができる。
なお、冷却プレートと加熱プレートの双方をペルチェ素子により形成してもよい。ペルチェ素子は、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。このペルチェ素子は、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。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。
On the other hand, the first
Note that both the cooling plate and the heating plate may be formed of Peltier elements. A Peltier device is a device that changes the temperature by applying a current to, for example, a flat silicon semiconductor, and uses the Seebeck effect that when the current is applied, one end becomes high temperature and the other end becomes low temperature. It is an element. Since this Peltier element can reverse a high temperature part and a low temperature part by the direction to which an electric current is applied, it can be used for both heating and cooling. If a Peltier element is used, it can be configured more compactly than a temperature variable device that controls the temperature by circulating a refrigerant.
図4を参照して、検査装置10の電気的構成の概略を説明する。
第1の制御部60の計測コントローラ61は、その制御対象である符号63の駆動手段1、符号64の駆動手段2、第2の制御部65の温度コントローラ69などと接続されている。符号63の駆動手段1は、プローブユニット44の昇降手段であるエア・シリンダや、コンタクトプローブの昇降手段、ワーク50を駆動するための電源回路などにより構成されている。また、計測コントローラ61は、図1で説明したキャリアを搬送するための搬送手段のアームを駆動するための符号64で示す駆動手段2と接続されている。また、図示は省略するが、第1または第2の駆動手段により、図1の移載手段20やワーク供給・除材部11が駆動制御されるようになっている。
さらに計測コントローラ61は、検出回路としての周波数カウンタ62と接続されている。この周波数カウンタ62は、プローブ46,47と接続されている。つまり、周波数カウンタ62は、プローブ46,47を介し、ワーク50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61に記録されるようになっている。
With reference to FIG. 4, the outline of the electrical configuration of the inspection apparatus 10 will be described.
The
Furthermore, the
第2の制御部65は、第1の制御部60の計測コントローラ61に接続された温度制御手段としての温度コントローラ69と、この温度コントローラ69により制御される手段を含んでいる。
冷却測定部41には、温度センサなどが設けられており、冷却プレート45の温度を検出することができるようになっている。この温度センサは、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66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68によりアナログ−デジタル変換して温度コントローラ69に送るようになっている。
The
The
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、次にその動作例を説明する。図5ないし図9は検査装置10の動作例であり、これらの図においては、理解の便宜のため、測定単位ごとにワークの形状を変えて示しているが、実際にはワークは全て同じ形状である。
図5(a)は図2(a)で説明した状態である。
すなわち、移載手段のヘッド部21が矢印I1方向に移動して、給材トレイ12上の一列目のワーク50−1を給材ヘッド22によりピックアップする。ここでは、理解の便宜のため、測定単位となるワークは給材トレイ12の一つの列ごとであることとし、該一列に属するワーク全てが同時に同じ処理がされる。
The inspection apparatus 10 of the present embodiment is configured as described above, and an example of its operation will be described next. FIGS. 5 to 9 show examples of the operation of the inspection apparatus 10. In these drawings, the shape of the workpiece is changed for each measurement unit for convenience of understanding. However, in reality, all the workpieces have the same shape. It is.
FIG. 5A shows the state described with reference to FIG.
That is, the
図5(b)では、ヘッド部21は、矢印I2方向に沿って、冷却測定部41上に移動し、該冷却測定部41上に位置している第1のキャリア32に対して、給材ヘッド22からワーク50−1が移載される。これにより、図4で説明したように、ワーク50−1は冷却され、予め定めた温度での周波数が測定される。
次に図6(c)において、ヘッド部21は、矢印I3方向に移動し、給材トレイ12上に移動し、給材ヘッド22により、次の列に並んでいるワーク50−2をピックアップする。この間に、冷却測定部41ではワーク50−1が第1のキャリア32を介して、その冷却が継続されている。
In FIG. 5B, the
Next, in FIG. 6C, the
続いて、図6(d)において、ヘッド部21は矢印I4方向に移動して、冷却測定部41の上に位置する。ここでは、第1のキャリア32と第2のキャリア33が矢印M1方向に搬送されることで、第1のキャリアは第1の加熱測定部42に移動され、ワーク50−1が第1のキャリア32を介して加熱される。同時に、冷却測定部41上には、第2のキャリア33が搬送されているので、ワーク50−2が該第2のキャリア33を介して冷却され、これらワーク50−1とワーク50−2は、それぞれ加熱と冷却の測定が同時に行われる。
Subsequently, in FIG. 6D, the
図7(e)では、ヘッド部21は矢印I5方向に移動し、給材トレイ12上に位置して、その給材ヘッド22がワーク50−3をピックアップする。この時、ワーク50−1は加熱測定部42において、ワーク50−2は冷却測定部41において、それぞれ加熱と冷却による測定が継続しており、加熱測定が終了すると、加熱も終了する。
次いで、図7(f)においては、第1のキャリア32と第2のキャリア33が矢印M2の方向に搬送され、ワーク50−2は第2の加熱測定部43により加熱測定され、ワーク50−1は第1のキャリア32により保持されたまま、冷却測定部41上に位置して、退避状態にある。そして、ワーク50−2は矢印I6方向に移動してきたヘッド部21の除材ヘッド23によりピックアップされる。
In FIG.7 (e), the
Next, in FIG. 7F, the
続いて、図8(g)において、ヘッド部21は矢印I7の方向に僅かに移動し、給材ヘッド22から第1のキャリア32上にワーク50−3を給材する。これにより、ワーク50−3について冷却測定部41により第1のキャリア32を介して、冷却・測定が開始される。また、ワーク50−2は第2のキャリア33を介して第2の加熱測定部43により加熱・測定されている。
図8(h)では、ヘッド部21は、矢印I8に沿って、除材トレイ13上に移動しており、除材ヘッド13から測定が終了したワーク50−1を除材トレイ13上に除材する。なお、測定結果により該ワーク50−1の一部または全てが不良と判断された時には、図1の不良トレイ14上に廃棄される。また、ワーク50−2は第2のキャリア33を介して第2の加熱測定部43による測定が終了すると、加熱も終了される。ワーク50−3の冷却・測定は継続されている。
Subsequently, in FIG. 8G, the
In FIG. 8 (h), the
図9(i)において、ヘッド部21は矢印I9に沿って給材トレイ12上に移動し、給材ヘッド22により、ワーク50−4をピックアップする。この時、第1のキャリア32と第2のキャリア33は矢印M3方向に搬送される。このため、ワーク50−2は冷却測定部41上で除材のための待機となり、ワーク50−3については第1の加熱測定部42によって、第1のキャリア32を介して、加熱・測定が開始される。
In FIG. 9 (i), the
かくして、本実施形態の検査装置10によれば、移載手段20により検査対象となるワーク50−1ないし50−4などを、中央の冷却測定部41まで順次移載し、冷却測定部41において、これらワークについて加熱・測定を行うことができる。この加熱・測定を終了したワークについて、順次搬送手段30で第1または第2の加熱測定部42,43に振り分けて搬送して、加熱・測定を行うようにしているので、例えば、低温で行われる測定から、高温で行われる測定まで、きわめて効率良く実施することができる。
しかも、途中、冷却による測定と、加熱による測定を同時に進行させるにあたり、各測定部を直線上に多数個配置しないで、上記振り分け構成としたので、装置全体がコンパクトになり、設置スペースを小さくすることが可能となるものである。
Thus, according to the inspection apparatus 10 of the present embodiment, the transfer means 20 sequentially transfers the workpieces 50-1 to 50-4 to be inspected to the central
In addition, when the measurement by cooling and the measurement by heating are performed at the same time, the entire apparatus is compacted and the installation space is reduced because the measurement unit is arranged in a straight line without arranging a large number of measurement units on a straight line. Is possible.
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。
また、本発明の検査装置の検査部は、中央に加熱測定部、該加熱測定部の両側にそれぞれ冷却測定部を設けてもよい。
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。
The present invention is not limited to the above-described embodiment.
The electronic component to be inspected according to the present invention is not limited to a piezoelectric device, and any electric or electronic component whose temperature characteristics are problematic can be inspected.
The inspection unit of the inspection apparatus of the present invention may be provided with a heating measurement unit at the center and cooling measurement units on both sides of the heating measurement unit.
A part of the conditions and configurations of the above-described embodiment may be omitted as appropriate, or may be combined with other configurations not mentioned.
10・・・検査装置、11・・・ワーク供給・除材部、12・・・給材トレイ、20・・・移載手段、21・・・ヘッド部、22・・・給材ヘッド、23・・・除材ヘッド、30・・・搬送手段、31・・・アーム、32・・・第1のキャリア、33・・・第2のキャリア、40・・・検査部、41・・・冷却測定部、42・・・第1の加熱測定部、43・・・第2の加熱測定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Inspection apparatus, 11 ... Work supply / removal part, 12 ... Feeding tray, 20 ... Transfer means, 21 ... Head part, 22 ... Feeding head, 23 ... Material removal head, 30 ... Conveying means, 31 ... Arm, 32 ... First carrier, 33 ... Second carrier, 40 ... Inspection part, 41 ... Cooling Measurement unit, 42 ... first heating measurement unit, 43 ... second heating measurement unit
Claims (8)
検査のために前記ワークを供給するためのワーク供給部と、
前記ワーク供給部から供給されるワークに対して加熱測定及び冷却測定を行う検査部と、
前記ワーク供給部と前記検査部との間で、前記ワークを移載する移載手段と
を有しており、
前記検査部は、
加熱または冷却のうち一方の測定を行う測定部を挟んで、両側に他方の測定を行う測定部を有しており、
かつ前記一方の測定を行う測定部と、これと隣接する前記他方の各測定部間で、前記ワークをそれぞれ搬送する搬送手段を備える
ことを特徴とする検査装置。 An apparatus for inspecting the temperature characteristics of a workpiece to be inspected,
A workpiece supply unit for supplying the workpiece for inspection;
An inspection unit that performs heating measurement and cooling measurement on the workpiece supplied from the workpiece supply unit;
A transfer means for transferring the workpiece between the workpiece supply unit and the inspection unit;
The inspection unit
It has a measurement part that performs the other measurement on both sides across the measurement part that performs one measurement of heating or cooling,
An inspection apparatus comprising: a measurement unit that performs the one measurement; and a conveying unit that conveys the workpiece between the other measurement unit adjacent to the measurement unit.
前記移載手段により検査対象となるワークを第1の測定部まで順次移載し、
第1の測定部において、該ワークについて前記第1の測定を行い、
第1の測定を終了したワークについて順次前記搬送手段で第2または第3の測定部に振り分けて搬送して、前記第2の測定を行う
ことを特徴とする検査方法。 The first and second measurement units that perform the other measurement on both sides of the first measurement unit that performs one measurement of heating or cooling, and the first measurement unit are inspection targets. Transfer means for transferring the workpiece from the workpiece supply unit, and conveying means for conveying the workpiece between the first measurement unit and the second measurement unit, and between the first measurement unit and the third measurement unit. An inspection method for inspecting the temperature characteristics of a workpiece by an inspection apparatus having
The workpiece to be inspected by the transfer means is sequentially transferred to the first measuring unit,
In the first measurement unit, the first measurement is performed on the workpiece,
The inspection method characterized in that the work for which the first measurement has been completed is sequentially transferred to the second or third measuring unit by the transfer means and transferred to perform the second measurement.
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