JP2008145259A - 特性検査におけるプローブピンの接触方法、並びにプローブヘッド、および特性検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プローブピンの位置合わせを容易かつ高精度に行うことができるプローブヘッドを提供することを目的とする。
【解決手段】キャリアに形成されたポケットに載置されて搬送される圧電デバイスの特性検査を行う際に、圧電デバイスの外部端子にプローブピンを接触させるプローブヘッドであって、前記プローブヘッドは、前記プローブピンとガイドピンを配設したプローブブロックと、前記プローブブロックを水平方向に摺動させるスライド部材と、前記プローブブロックを垂直方向に昇降させる昇降手段とを有し、前記ガイドピンの先端には軸心を頂点とするテーパ面を形成し、前記プローブピンと前記ガイドピンとの配置関係は、前記ポケットに載置される圧電デバイスの外部端子と前記ポケットの周囲に形成されて前記ガイドピンの軸心をその中心に一致または近接させるガイド穴との配置関係に合わせて定めたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、特性検査におけるプローブピンの接触方法、並びにこの特性検査に使用するプローブヘッド、および特性検査装置に係り、特に小型化された圧電デバイスの外部端子に対してプローブピンを接触させる際に好適な接触方法、並びにプローブヘッド、および検査装置に関する。

圧電デバイスの外部端子（入出力端子）とプローブピンとの接触は、例えば圧電発振器（特に温度補償型圧電発振器（ＴＣＸＯ））等の発振周波数を基準周波数に合わせ込む際に行われる。発振周波数の合わせ込みは、レーザの照射により圧電振動片に形成された金属パターンを削り取ることや、圧電発振器のＩＣに書き込まれた温度補償データを書き替えることにより行われる。そして、前記プローブピンと外部端子との接触は、個々の圧電発振器の発振周波数を検出するために行われる。

周波数検査等の特性検査を行う場合、圧電発振器等の圧電デバイスは、ラックギアが形成されたキャリアと呼ばれる搬送枠に載置される。キャリアは、ラックアンドピニオン機構により、載置した圧電デバイスがプローブピンの固定されたヘッドの下方位置に配置されるように制御されて搬送される。圧電デバイスがヘッドの下方位置に配置されると、前記ヘッドが降下されて圧電デバイスの外部端子に対してプローブが接触させられる。

ここで、キャリアの搬送位置の精度は、ピニオンギアを駆動させるモータの制御精度や搬送位置の初期設定精度等に依存する。このため、圧電デバイスの小型化に伴う外部端子の小型化が進む近年では、入出力端子に対してプローブピンを接触させるための許容誤差に比べてキャリアの停止精度の誤差が大きくなってしまい、自動制御による合わせ込みを行うことが困難になってきている。

このような問題に対して、作業者の経験を生かしてモータの送りを微調整するなどして停止位置を制御するということが行われてきた。しかし、このような方法は作業者の能力により生産効率が大幅に変化することはもちろん、自動制御に比べて生産効率が劣ることは明白である。

このような実状に鑑み、特許文献１に開示されているような技術が提案されている。特許文献１に開示されている技術は、圧電デバイスを載置するキャリアに位置決め用の穴を設け、この穴に位置決め要のガイドピンを差し込んでキャリアの位置補正を行い、プローブピンと外部端子との接触を図るというものである。図５は特許文献１の位置決め装置を示す図であり、図５（Ａ）は位置決め装置の概略断面図、図５（Ｂ）は位置決め装置の概略底面図、図５（Ｃ）はキャリアの平面図である。同図に示すようにプローブヘッド１側に、位置決め用穴６の直径よりも大径としたガイドピン３を設け、その先端に軸心を頂点としたテーパ面を形成する。そして、ガイドピン３の軸心とプローブピン２との位置関係は、前記位置決め用穴６の中心と圧電デバイス５の外部端子との位置関係と同じにする。このようにして形成されたプローブヘッド１とキャリア４では、プローブピン２の下方位置に圧電デバイス６が配置された後にプローブヘッド１を降下させることで、前記ガイドピン３の先端が前記位置決め用穴６の開口部に接触する。ガイドピン３のテーパ面が位置決め用穴６の開口部に接触すると、キャリア４がテーパ面に沿って移動し、ガイドピン３の軸心と位置決め用穴６の中心とが一致することとなる。これによりプローブピン２と外部端子との垂直位置の合わせ込みが完了する。よって、プローブピン２に対する外部端子の位置合わせを高精度に自動で行うことが可能となる。
２００６−１６２３６３号公報

特許文献１に開示されている発明によれば確実に、圧電デバイス５の外部端子とプローブピン２との間の垂直位置の位置合わせ高精度に自動で行うことができる。しかし、特許文献１の技術では、プローブヘッド１に設けられたガイドピン３をキャリア４に設けた位置決め穴６の開口部に差し込むことによりキャリア４を強制的に移動させるため、少なくとも位置合わせ時にはラックギアからピニオンギアを退避させる必要が生ずる。また、検査終了後にキャリア４を搬出するためには、ラックギアにピニオンギアを再度噛み合せる必要がある。このため、既存の装置にて上記発明を実施しようとした場合には、作業工数がかかり、また装置に対して大幅な改造が必要となるといった問題が生ずる。さらに、上記実施形態では、ガイドピンの押し付けによりキャリア自体を移動させるため、大型のキャリアを採用することが困難となり、１つのキャリアに載置することができる圧電デバイスの数を少なくせざるを得ないという問題もある。

そこで本発明では、装置自体の改造は比較的小規模なもので良く、多くの圧電デバイスを載置可能な大型キャリアも使用することができることを念頭においた上で、プローブピンの位置合わせを容易かつ高精度に行うことができるプローブピンの接触方法、並びにプローブヘッド、および特性検査装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る特性検査におけるプローブピンの接触方法は、キャリアに形成されたポケットに載置されて搬送される圧電デバイスの特性検査を行う際に、圧電デバイスの外部端子にプローブピンを接触させる方法であって、前記プローブピンを固定するプローブブロックに、先端テーパ面を有するガイドピンを配設すると共に前記キャリアに対して前記ガイドピンをあてがうガイド穴を形成し、前記プローブブロックの下降動作に伴って前記ガイドピンのテーパ面を前記ガイド穴の開口部にあてがうことで、前記ガイドピンの軸心と前記ガイド穴の中心とを一致または近接させるように前記プローブブロックを倣い移動させて前記プローブピンと前記外部端子との垂直位置の合わせ込みを行い、前記プローブピンと前記外部端子との垂直位置の合わせ込みを行った後に前記プローブブロックをさらに下降させて前記プローブピンと前記外部端子とを接触させることを特徴とする。このような方法によれば、プローブピンと外部端子との位置合わせは、プローブ固定部材を降下させるだけで行うことができる。また、位置合わせは、寸法精度によって決まるため、高い精度で行うことができる。

また、上記のような特徴を有する特性検査におけるプローブピンの接触方法では、前記ガイド穴は前記ポケットを介して対を成すように形成すると共に、前記ガイド穴に対応させて前記ガイドピンを配設し、対を成す前記ガイドピンの相対的な軸心合わせにより前記プローブピンと前記外部端子との回転方向のズレの合わせ込みを行うようにすると良い。回転方向のズレを補正することが可能となることにより、より小型な圧電デバイスに対してもプローブピンの合わせ込みを行うことが可能となる。

また、上記目的を達成するための本発明に係るプローブヘッドは、キャリアに形成されたポケットに載置されて搬送される圧電デバイスの特性検査を行う際に、圧電デバイスの外部端子にプローブピンを接触させるプローブヘッドであって、前記プローブヘッドは、前記プローブピンと、プローブヘッドの位置決め要のガイドピンとを配設したプローブブロックと、前記プローブブロックを水平方向に摺動させるスライド部材と、前記プローブブロックを垂直方向に昇降させる昇降手段とを有し、前記ガイドピンの先端には軸心を頂点とするテーパ面を形成したことを特徴とする。このような構成のプローブヘッドによれば、プローブピンと圧電デバイスの外部端子との位置合わせを行うに際して、上記方法の効果を得ることができる。

また、上記のような特徴を有するプローブヘッドでは、前記ガイドピンの直径を前記ガイド穴の直径よりも大きくすることが望ましい。ガイドピンの直径をガイド穴の直径よりも大きくすることにより、ガイドピンがガイド穴に嵌まり込むことが無い。このため、両者間の喰いつきを無くすことができる。

また、上記のような特徴を有するプローブヘッドでは、前記プローブブロックは回転方向に移動可能な構成としても良い。プローブブロックの構成を、回転方向への移動が可能な構成とすることによれば、上述したように、回転方向のズレを補正すること及び、より小型な圧電デバイスに対してもプローブピンの合わせ込みを行うことが可能となる。

また、上記のような特徴を有するプローブヘッドでは、前記ガイドピンの直径を前記ガイド穴の直径よりも小さくし、前記ガイドピンの直径と前記ガイド穴の直径との差が前記圧電デバイスの入出力端子に対するプローブの許容ズレ量よりも小さくなるように設定しても良い。このような構成とすることにより、ガイドピンに伸縮機構を持たせる必要性が無くなる。このため、装置を安価に構成することが可能となる。

また、上記構成のプローブヘッドにおいて、前記ガイドピンは、前記プローブを介して対称となる位置に対を成すように配設することができる。このような構成とすることにより、プローブピンの位置合わせ精度を向上させることができる。

また、前記ガイドピンの先端テーパ面に、耐摩耗表面処理を施しても良い。このような構成とすることにより、ガイドピンの磨耗を減らすことができ、経年劣化による精度の悪化を抑制することが可能となる。

さらに、上記目的を達成するための本発明に係る周波数検査装置は、上記構成のプローブヘッドを備えたことを特徴とする。このような構成とすることにより、装置のプローブヘッドとキャリアの一部のみになり、大掛かりな変更が不要となる。このため、改造に要するコストを抑えることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の特性検査におけるプローブピンの接触方法、ならびにプローブヘッド、および特性検査装置に係る実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明に係る一部の実施形態であって、本発明の技術的範囲は、以下の実施形態のみに拘束されるものでは無い。

まず、図１を参照して本発明に係る特性検査装置の概略構成について説明する。なお、図１において、図１（Ａ）は特性検査装置による検査工程の側面図を示し、図２（Ｂ）は同図（Ａ）の正面図を示すものである。圧電デバイス（例えば圧電発振器）６０（図２参照）の周波数測定を行う検査装置は、少なくとも、圧電デバイス６０を載置して搬送するためのキャリア４０と、このキャリア４０を搬送する経路５０、および圧電デバイス６０の検査を実施するためのプローブピン（以下、単にプローブという）１８を備えたプローブヘッド１００を有する。

このような検査装置における圧電デバイス６０の外部端子とプローブ１８との間に生ずるズレの原因としては、次のようなものを挙げることができる。まず第１に、作業者によるプローブヘッド１００の初期設定位置のズレに起因するもの。第２に、キャリア４０に対する圧電デバイスの載置誤差（詳細を後述するポケット４２と圧電デバイス６０とのクリアランスによって生ずる誤差）に起因するもの。第３に、キャリア４０を搬送するための図示しないパルスモータの送り精度、ＯＮ・ＯＦＦ時の励磁に起因するもの。第４に、詳細を後述するキャリア４０の組付け精度に起因するものなどである。以下、上記のようなズレを解消するために各部に施された工夫を各構成部材の説明と共に開示していく。

前記キャリア４０は、圧電デバイス６０を載置するためのポケット４２とキャリア４０自体の搬送に用いられるラックギア４６とを有することを基本として構成される。そして前記ポケット４２は、圧電デバイス６０を自動制御により載置するために、載置する圧電デバイスの平均的なサイズに対して所定のギャップを付与して形成されている。なお、ポケット４２と圧電デバイス６０の平均的なサイズとのギャップは、外部端子の面積よりも小さなものとする。更に、本実施形態のキャリア４０には、ガイド穴４４を設けるようにしている。ガイド穴４４は、詳細を後述するプローブヘッド１００に備えられるガイドピン１２を誘導するための穴である。そして、ガイド穴４４は、ポケット４２の形成位置を基準としてその外周に設けられる。なお、ガイド穴４４は、図１に示すようにキャリア４０を貫通するように設けても良い。

このようにキャリア４０にガイド穴４４を設けることで、ガイドピン１２を有するプローブヘッド１０を所定の位置に誘導することが可能となる。また、ポケット４２の形成位置を、ポケットを基準として定めることにより、キャリアの組付け精度に起因する誤差を解消することが可能となる。なお本実施形態では、ガイド穴を２つ設け、ガイド精度の向上を図るようにしている。このような構成のキャリア４０は、搬送経路５０に設けられた図示しないピニオンギアの回転に伴って搬送される。なお、ガイドピン１２およびガイド穴４４は２つ以上設けても良い。

前記プローブヘッド１００は、プローブブロック１０とアーム２０、およびベースユニット３０とを基本として構成されている。各部の機能、および詳細な構成は次のようなものである。まず、プローブブロック１０は、プローブ１８を固定するための部材であり、同一部材にはガイドピン１２が備えられる。ガイドピン１２の固定位置は、キャリア４０に設けたガイド穴４４とポケット４２との位置関係に依存する。すなわち、ガイド穴４４の中心にガイドピン１２の軸心を合わせた際にプローブ１８の位置する箇所が、ポケット４２に載置された圧電デバイス６０の外部端子の直上に位置するように、ガイドピン１２の固定位置を定めるのである。ガイドピン１２とプローブ１８とをこのような配置関係とすることで、プローブ１８の位置決めをガイドピン１２による誘導で行うことが可能となるからである。そしてガイドピン１２は、その固定部材がプローブ１８を固定する部材と同一とされている。このように、単一部材にガイドピン１２とプローブ１８を固定することで、組付けにより生ずる配置誤差（ズレ）を解消することができるのである。本実施形態におけるガイドピン１２は、上述したキャリア４０に形成したガイド穴４４の直径よりも、その直径を大きくし、先端にテーパ面１２ａを設ける構成としている。なお、ガイドピン１２の直径がガイド穴４４の直径よりも大きくなるようにする箇所は、少なくとも前記テーパ面１２ａの基端部が条件を満たすような構成であれば良い。

このような構成とすることにより、ガイドピン１２の軸心とガイド穴４４の中心との間にズレがある場合であっても、そのズレがガイドピン１２の半径距離以内のものであれば、次のような作用効果を得ることができる。すなわち、ガイドピン１２を降下させた際に、ガイドピン１２先端に設けられたテーパ面１２ａがガイド穴４４の開口部に接触すると、ガイドピン１２の軸心は、テーパ面１２ａの傾斜に倣ってガイド穴４４の中心に近づいていくこととなる。そして、ガイドピン１２におけるテーパ面１２ａの全周がガイド穴４４の開口部と接触する状態となった時、ガイドピン１２の軸心とガイド穴４４の中心とが一致することとなる。上記のような作用はガイドピン１２とガイド穴４４との間で相対的に生ずることであるが、本実施形態では詳細を後述するアーム２０によりプローブブロック１０の水平移動が可能とされているため、ガイドピン１２が移動することとなるのである。本実施形態のプローブヘッド１００では、このようにしてプローブ１８と入出力端子との垂直位置の合わせ込みを行った後にプローブ１８と外部端子との接触を試みる。このため、プローブブロック１０からの突出長さは、プローブ１８よりもガイドピン１２の方が長くなるように設定される。そして、ガイドピン１２による位置合わせを行った後に、プローブブロック１０をさらに降下させることが可能となるように、ガイドピン１２には、突出部を伸縮させる機構が備えられている。具体的構成としては、テレスコピック構造のようにしてガイドピン自体を伸縮させる構成としても良いし、ガイドピンは伸縮させずに、プローブブロック１０側に埋没させるようにしてその突出長さのみを変化させるようにしても良い。図１に示す例は、大径の先端部１２ｂに対して設けられた小径の軸部１２ｃをプローブブロック１０に固定された大径の固定部１２ｄに埋没させる構成としたもので、軸部１２ｃにバネ１６を備えることにより、伸縮時の反発力を得るようにしたいわゆるダンパ構造のものである。このような構造とすることにより、ガイドピン１２がガイド穴４４の開口部に接触した際に、ガイドピン１２が破損するのを防止したり、ガイドピン１２がガイド穴４４からズレてしまうのを防止できる。

前記アーム２０は、上記プローブブロック１０を支持すると共に、当該プローブブロック１０が水平方向へ倣い移動することを可能にするための構成である。本実施形態のアーム２０は２つのスライド部材２２（２２ａ，２２ｂ），２４（２４ａ，２４ｂ）を直交するように配置することで、プローブブロック１０を、キャリア４０の搬送方向（Ｘ軸方向）と、キャリア４０の搬送方向と直交する方向（Ｙ軸方向）へ水平移動させることを可能としている。具体的には、リニアモーションガイド（ＬＭガイド）等のボールスライド部材を２つ用い、これらを直交させて配置することにより、Ｘ、Ｙそれぞれの軸方向への移動を実現させつつ、移動時のガタツキ等を抑えることを可能とすることができる。このような水平移動機構を有するアーム２０は、ブラケット部材２６，２８，２９を介して上記プローブブロック１０や詳細を後述するベースユニット３０と接続されている。

前記ベースユニット３０は、前記アーム２０に支持されたプローブブロック１０を昇降させ、キャリア４０に載置された圧電デバイス６０の入出力端子に対して前記プローブ１８を接触させる役割を担う。このため、ベースユニット３０には図示しない昇降機構が備えられている。昇降機構としては、例えばカム機構やボールネジ機構、ラックアンドピニオン機構、およびプランジャを利用した直動機構等を挙げることができる。

上記のような構成のプローブヘッド１００によれば、プローブブロック１０がガイドピン１２の誘導により水平移動し、昇降動作のみでプローブ１８の位置の合わせ込みを行うことより、プローブ１８の初期設定位置にズレがあった場合でも、これを解消することができる。また、パルスモータによるキャリア４０の送り精度が悪い場合であっても、プローブブロック１０の昇降動作のみで、そのズレを解消することが可能となる。

次に、上記のような構成の検査装置により圧電デバイス６０の外部端子に対してプローブ１８を接触させる工程について、図２を参照して説明する。
まず、ポケット４２（図１参照）内に圧電デバイス６０を載置されたキャリア４０が、ピニオンギアの送りに従ってプローブヘッド１００（図１参照）におけるプローブブロック１０の下方位置にまで搬送される（図２（Ａ）参照）。圧電デバイス６０がプローブヘッド１００の下方位置にまで搬送された後、ベースユニット３０（図１参照）を介してアーム２０（図１参照）およびプローブブロック１０を降下させる。この時、圧電デバイス６０の外部端子（不図示）とプローブ１８との垂直位置がズレている場合にはまず、プローブブロック１０に備えられたガイドピン１２の先端テーパ面１２ａが、キャリア４０に設けられたガイド穴４４の開口部に接触することとなる（図２（Ｂ）参照）。

この状態でさらにプローブブロック１０を降下させるとガイドピン１２には、ガイド穴４４の中心とガイドピン１２の軸心とを合わせる方向に移動しようとする力が作用する。本実施形態のプローブブロック１０は、アーム２０によりＸ軸方向およびＹ軸方向への水平移動が自在とされているため、ガイドピン１２に作用する力に倣って水平移動することとなる。ガイドピン１２の軸心とガイド穴４４の中心とが一致、または近接すると、プローブブロック１０に備えられたプローブ１２と、圧電デバイス６０の外部端子との垂直位置が一致する（図２（Ｃ）参照）。

このようにしてプローブ１８と外部端子との垂直位置を一致させた後、プローブブロック１０をさらに降下させると、ガイドピン１２は自身の伸縮機構により短縮され、プローブ１８を外部端子と接触させることができる（図１（Ｄ）参照）。プローブ１８と外部端子とを接触させた後、周波数の測定や各種プログラムの書き換え等の電気信号的な処理を施し、プローブブロック１０を上昇させて、プローブ１８と外部端子、ガイドピン１２とガイド穴４４をそれぞれ離反させる。なお、図２に示す２本の中心線Ａ、Ｂはそれぞれ、プローブブロック１０の中心線と、圧電デバイス６０の中心線を示す。

上記のような構成のプローブヘッド１００、およびキャリア４０を備える検査装置によれば、ガイドピン１２が取り付けられているプローブブロック１０は、アーム２０により水平移動可能に支持されるため、ガイドピン１２の動きに倣って水平移動することができる。したがって、ベースユニット３０を介した降下動作によりガイドピン１２のテーパ面１２ａがガイド穴４４の開口部に接触し、テーパ面１２ａに沿ってガイドピン１２が移動する際に、プローブブロック１０自体を移動させることができる。つまり、プローブ１８と圧電デバイス６０の外部端子との垂直位置の合わせ込みを、降下動作のみで自動的に行うことが可能となるのである。従って、特許文献１のようにガイドピンとガイド穴の位置合わせ時に、ラックギアからピニオンギアを退避させる必要がなく、また、検査終了後にキャリアを搬出するためにラックギアにピニオンギアを再度噛み合せる必要が無いので作業工数を低減できる。また、プローブヘッド側で垂直位置の合わせ込みを行うので、大型のキャリアを使用することができ、大量の圧電デバイスを１キャリアで検査することができる。

また、上記のようなプローブヘッド１００を備えた検査装置によれば、キャリア４０では無く、プローブヘッド１００側に変更を加えたことにより、既存の装置に対する改変を小規模なものとして大きな効果を得ることができる。

また、上記のような構成のプローブヘッド１００では、プローブブロック１０に取り付けられたガイドピン１２の先端テーパ面１２ａに、耐摩耗表面処理を施すようにしても良い。テーパ面１２ａにこのような処理を施すことにより、ガイドピンの摩耗を防ぐことができ、ガイドピンを長期的に使用することが可能となる。また、摩耗による精度劣化を防止することもできる。なお、耐摩耗表面処理として具体的には、硬質クロームメッキ（ＨＣｒメッキ）などを挙げることができる。

また、上記のような構成の検査装置では、キャリア４０に形成するガイド穴４４に、図示しないブッシュを配置するようにしても良い。このような構成とすることにより、ガイド穴４４が摩耗した場合であっても、前記ブッシュのみを交換すれば良く、ランニングコストを抑えることが可能となるからである。

次に、図３を参照して本発明の検査装置、およびプローブヘッドに係る第２の実施形態について説明する。なお、図３において図３（Ａ）はプローブヘッドの側面図であり、図３（Ｂ）は、プローブヘッドの分解斜視図である。

本実施形態に係る検査装置は第１の実施形態に係る検査装置に比べ、プローブヘッド２００の構成、および機能が異なる。よって本実施形態では第１の実施形態との相違点であるプローブヘッド２００の構成についての詳細を述べ、構成が類似する部分についての説明は省略することとする。

本実施形態に係るプローブヘッド２００も、その基本的構成は上述した第１の実施形態に係るプローブヘッド１００と同様で、プローブブロック２１０、アーム２２０、およびベースユニット（不図示）である。第１の実施形態に係るプローブブロック１０と異なる点は、大きく分けて２つある。第１点は、本実施形態に係るプローブヘッド２００は、プローブ２１８の位置補正に関し、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に加え、回転方向（θ方向）の補正も行うことを可能とした点である。また第２点は、本実施形態に係るプローブヘッド２００では、アーム２２０ではなくプローブブロック２１０自体に補正機構を備えるようにした点である。

よって以下に、本実施形態におけるプローブブロック２１０の構成について詳細に説明することとする。本実施形態のプローブブロック２１０は２層構造になっており、上層部がアーム２２０に連結された固定層２１０ｂ、下層部が水平移動可能な移動層２１０ａである。プローブ２１８およびガイドピン２１２は、前記移動層２１０ａに固定されている。このため、移動層２１０ａにはプローブ２１８およびガイドピン２１２を取り付け可能な取り付け穴が設けられている。なお、本実施形態で使用しているガイドピン２１２は、伸縮機構を持たないもので、キャリア２４０（図４参照）に設けるガイド穴２４４（図４参照）にその先端を挿入することでプローブ２１８と圧電デバイス２６０の外部端子２６２との接触を可能にしている。このため、本実施形態におけるガイドピン２１２の先端の直径は、キャリア２４０に設けたガイド穴２４４の直径よりも僅かに小さい。第１の実施形態のようにガイドピンをガイド穴に接触させる方法でも良いが、本実施例ではプローブブロックに回転方向の補正機構を持たせているため、ガイドピンをガイド穴に接触させただけではプローブが外部端子からズレてしまう虞がある。従って、ガイドピンをガイド穴に挿入させる方が望ましい。本実施形態のプローブヘッド２００では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に加え、θ方向への補正も可能としたことより、角度ズレによるガイド穴２４４への喰いつきを防止することができる。このため、ガイドピン２１２をガイド穴２４４へ挿入する構成を採ることができる。

本実施形態では、ガイドピン２１２は移動層２１０ａに螺合される構造とされており、ガイドピン２１２の基端側には、移動層２１０ａの移動範囲を規制する規制ピン２１４が備えられる。

一方固定層２１０ｂには、切欠き部２１１と、規制ピン配置孔２１１ａが形成されている。切欠き部２１１は、移動層２１０ａに固定されたプローブ２１８が移動層２１０ａと共に水平移動した際に、固定層２１０ｂと干渉することを避けるために設けられた切欠き部である。このため、プローブ２１８の周囲には少なくとも、移動層２１０ａの移動範囲よりも距離をおいて固定層２１０ｂが存在することとなる。また、規制ピン配置孔２１１ａは、移動層２１０ａに固定された規制ピン２１４を挿通するための貫通孔であり、この規制ピン配置孔２１１ａと規制ピン２１４との間に設けられたギャップが、移動層２１０ａの移動範囲となる。

規制ピン２１４は、その固定端側に設けられたフランジ２１４ａと、固定層２１０ｂを貫通して上部に突出した先端側に設けられたワッシャ２１５とによって固定層２１０ｂを挟み込むようにして配置される。そして、バネ２１６の反発力を利用して、ワッシャ２１５を固定層２１０ｂに押し付ける付勢力を付与している。これにより、規制ピン２１４を介して移動層２１０ａを固定層２１０ｂに付勢させることが可能となる。また、このような構成では、バネ２１６による押し付け力（付勢力）を変化させることにより、移動層２１０ａを水平移動させる際に要する力を変化させることが可能となる。

また、本実施形態では、固定層２１０ｂに対して移動層２１０ａを摺動させる構成を採っている。このため、部材間の喰いつきを防止するために、固定層２１０ｂを金属部材、移動層２１０ａを樹脂部材により構成するようにしている。移動層を樹脂部材により構成することにより、潤滑油等を用いることなく摺動性を良好に保つことが可能となる。また、加工性が良好となるため、プローブ２１８を固定するための小径孔等の加工も容易となる。

本実施形態のプローブヘッド２００では、プローブブロック２１０自体に水平移動機構を設ける構成とした。このため、アーム２２０には、プローブブロック２１０を支持する機能を持たせるようにするだけでよく、特別な構成は必要としない。つまり、本実施形態におけるアーム２２０は、プローブブロック２１０とベースユニットとを連結可能なものであれば良い。

次に、図４を参照して、本実施形態に係るプローブヘッド２００を利用したプローブピン２１８の位置の合わせ込みについて説明する。なお、図４における（Ａ）〜（Ｂ）にはそれぞれ、左側にプローブブロック２１０の正面図を示し、右側にガイド穴２４４とガイドピン２１２、外部端子２６２とプローブピン２１８の位置関係を示す模式図を示す。

上記のようなプローブヘッド２００を有する検査装置によれば、図４（Ａ）に示すように、プローブ２１８と外部端子２６２との間にＸ軸方向、Ｙ軸方向のズレに加え、θ方向のズレがあるような場合であっても対応することができる。このような場合、プローブブロック２１０を降下させると、ガイドピン２１２のテーパ面２１２ａがガイド穴２４４の開口部に接触することとなる（図４（Ｂ）参照）。このままプローブブロック２１０を降下させると、ガイドピン２１２はテーパ面２１２ａに沿ってガイド穴２４４の中心とその軸心とを合わせるように移動させられ、ガイド穴２４４にその先端部分を嵌入させることとなる。ガイドピン２１２とプローブ２１８とは共に移動層２１０ａに固定されている。このため、ガイドピンの移動に伴い移動層が固定層からズレて水平移動すると共に、プローブ２１８も移動することとなる（図４（Ｃ）参照）。このようにして外部端子２６２とプローブ２１８との垂直位置の合わせ込みを行った後、さらにプローブブロック２１０を降下させると、ガイドピン２１２の先端小径部は、キャリア２４０に形成されたガイド穴２４４に嵌入し、プローブ２１８と外部端子２６２との接触を図ることができる（図４（Ｄ）参照）。
なお、アーム２２０の構成については特に限定する要素は無く、プローブブロック２１０の水平を保つことが可能な構成であれば良い。

上記のような構成のプローブヘッド２００を備えた検査装置によれば、キャリア２４０の組付け誤差により生ずる回転方向の誤差をも修正してプローブ２１８と外部端子２６２との位置合わせを行うことが可能となり、プローブ２１８を確実に外部端子２６２に接触させることができる。

以上では、圧電発振器等の圧電デバイスの周波数検査工程を例に説明したが、弾性表面波デバイスや振動子デバイス、その他の電子デバイスの特性検査時においても本発明の特性検査装置を適用できることはいうまでもない。

周波数検査装置におけるプローブヘッドの構成を示す図である。 ガイドピンを利用したプローブピンの位置合わせの様子を示す図である。 第２の実施形態に係るプローブヘッドの構成を示す図である。 ガイドピンを利用したプローブピンの位置合わせの様子を示す図である。 特許文献１のプローブ装置の構成を示す図である。

符号の説明

１０………プローブブロック、１２………ガイドピン、１６………バネ、１８………プローブピン（プローブ）、２０………アーム、２２（２２ａ，２２ｂ）、２４（２４ａ，２４ｂ）………スライド部材、３０………ベースユニット、４０………キャリア、４２………ポケット、４４………ガイド穴、４６………ラックギア、６０………圧電デバイス、１００………プローブヘッド。

Claims (9)

1. キャリアに形成されたポケットに載置されて搬送される圧電デバイスの特性検査を行う際に、圧電デバイスの外部端子にプローブピンを接触させる方法であって、
   前記プローブピンを固定するプローブブロックに、先端テーパ面を有するガイドピンを配設すると共に前記キャリアに対して前記ガイドピンをあてがうガイド穴を形成し、
   前記プローブブロックの下降動作に伴って前記ガイドピンのテーパ面を前記ガイド穴の開口部にあてがうことで、前記ガイドピンの軸心と前記ガイド穴の中心とを一致または近接させるように前記プローブブロックを倣い移動させて前記プローブピンと前記外部端子との垂直位置の合わせ込みを行い、
   前記プローブピンと前記外部端子との垂直位置の合わせ込みを行った後に前記プローブブロックをさらに下降させて前記プローブピンと前記外部端子とを接触させることを特徴とする特性検査におけるプローブピンの接触方法。
2. 前記ガイド穴は前記ポケットを介して対を成すように形成すると共に、前記ガイド穴に対応させて前記ガイドピンを配設し、
   対を成す前記ガイドピンの相対的な軸心合わせにより前記プローブピンと前記外部端子との回転方向のズレの合わせ込みを行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の特性検査におけるプローブピンの接触方法。
3. キャリアに形成されたポケットに載置されて搬送される圧電デバイスの特性検査を行う際に、圧電デバイスの外部端子にプローブピンを接触させるプローブヘッドであって、
   前記プローブヘッドは、前記プローブピンと、プローブヘッドの位置決め要のガイドピンとを配設したプローブブロックと、
   前記プローブブロックを水平方向に摺動させるスライド部材と、
   前記プローブブロックを垂直方向に昇降させる昇降手段とを有し、
   前記ガイドピンの先端には軸心を頂点とするテーパ面を形成したことを特徴とするプローブヘッド。
4. 前記ガイドピンの直径を前記ガイド穴の直径よりも大きくしたことを特徴とする請求項３に記載のプローブヘッド。
5. 前記プローブブロックは回転方向に移動可能であることを特徴とした請求項３に記載のプローブヘッド。
6. 前記ガイドピンの直径を前記ガイド穴の直径よりも小さくし、前記ガイドピンの直径と前記ガイド穴の直径との差が前記圧電デバイスの入出力端子に対するプローブの許容ズレ量よりも小さくなるように設定したことを特徴とする請求項５に記載のプローブヘッド。
7. 前記ガイドピンは、前記プローブを介して対称となる位置に対を成すように配設したことを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれかに記載のプローブヘッド。
8. 前記ガイドピンの先端テーパ面に、耐摩耗表面処理を施したことを特徴とする請求項３乃至請求項７のいずれかに記載のプローブヘッド。
9. 請求項３ないし請求項８のいずれかに記載のプローブヘッドを備えたことを特徴とする特性検査装置。

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