JP2015021969A - テスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スペースを節約するために、各部が同じスペースを共有するテスト装置を提供する。
【解決手段】テスト装置は、扇形搬送部３と、移動部２と、テスト部４とを備える。扇形搬送部３は、電子部品を搬送するために使用される複数のソーキングバッファを有し、回動軸により回動可能に設けられ、テスト位置４０と移動位置２０との間で移動する。移動部２は、移動位置２０に対応して設けられ、複数の電子部品を扇形搬送部３の中へ、または、扇形搬送部３の中から移動するために使用される。テスト部４は、テスト位置に対応して設けられ、電子部品をテストし、その電子部品はテスト後に扇形搬送部３の中へ移動される。
【選択図】図２

Description

本発明は、テスト装置に関し、特に扇形搬送部を備えるテスト装置に関する。

電気製品の幅広い用途に応じて、その電子部品は、通常、過酷な環境で動作することを要求されている。ベンダーは、電子部品が重大な局面で故障するのを防ぐために、様々な温度に対する、集積回路（ＩＣ）などの電子部品の耐久性を保証する必要がある。深刻な場合には、車の電子部品が雪の中や砂漠の道路上で故障しかねず、ドライバーが生命の危険にさらされる可能性がある。また、軍用機器や気象予測への電子部品の利用では、一部の電子部品の故障によって深刻な結果や多大な損害が引き起こされる可能性がある。したがって、電子部品の安定性を保証するためには、異なる使用環境をシミュレーションし、その条件下での電子部品の作動性能をテストするために、様々な温度でのテストが必要である。

従来のテスト装置は、図１に示されるように、断熱室９０が温度調節部９２のエリアとテスト部９１のエリアとに分割されている。実際の動作、例えば、低温環境下でのテストに関しては、断熱室９０内で所定の動作温度が保持されている間に、温度調節部９２がテスト対象の電子部品を環境温度から徐々に冷却する。テスト対象の電子部品は、所定の動作温度まで冷却されると、テスト部９１に移動され、所定の動作温度でテストされる。または、テスト対象の電子部品は、温度調節部９２によって加熱され、例えばエージングテストが行われる。

既存のテスト装置により以下のような問題が生じる。温度調節部及びテスト部はそれぞれ独立したスペースを必要とするため、断熱室の体積が巨大になり、装置の体積を減らすことができない。また、断熱室内の温度制御および湿度制御には、多大なエネルギーが消費されることになり、テストのコストを増大させる。さらに、低温テスト中の電子部品をある一定の湿度を有する常温の空気にさらすと、低温の電子部品との接触により、空気中の水分が電子部品の表面に急速に凝縮して、着霜が生じる。

したがって、水分が急速に凝縮することで引き起こされる金属ワイヤの錆びの防止や、電子部品における接点間の短絡を回避するためには、電子部品をテストする前に使用する温度調節部と、電子部品をテストした後に使用する温度回復部とが、既存の装置内で分離されていなければならない。

以上のことから、従来のテスト装置では、構造的なスペースを小さくすることができず、このスペースの問題及び装置のコスト高を改善させることができないということがわかる。テスト部と温度調節部とが同じスペースを共有できる場合、及び、温度調節部が温度を環境温度から目標温度に変化させる第１の処理と、温度をその目標の温度から戻す第２の処理とを同時に行うことができる場合には、不必要なスペースの無駄遣いを大幅に減らすことができ、装置の体積を効率よく減らすことができる。そして、目標温度を維持するためのエネルギー及びエネルギー損失も大幅に減らすことができ、テストのコストも削減することができる。

本発明の目的は、スペースを節約するために、各部が同じスペースを共有するテスト装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、テストのコストを節約するために、低エネルギー消費のテスト装置を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、扇形搬送部の回動に伴って動作するテスト装置を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、簡単な構造を有し、使用スペースが削減されたテスト装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のテスト装置は、扇形搬送部と、移動部と、テスト部とを備える。扇形搬送部は、回動軸により回動可能に設けられ、複数の電子部品を運ぶために用いられる複数のソーキングバッファを有する。扇形搬送部は、テスト位置または移動位置に向かって回動軸を介して回動する。移動部は、移動位置に対応して設けられ、各電子部品を扇形搬送部の中へ、または、扇形搬送部の中から移動させるために用いられる。テスト部は、テスト位置に対応して設けられ、電子部品のうち、扇形搬送部から持ち上げられた１つの電子部品をテスト位置でテストし、テストされた後の１つの電子部品を扇形搬送部内に戻す。１つの電子部品がテストされた後、テスト部がテスト対象の次の電子部品をテストしている期間中に、扇形搬送部は、テスト位置から移動位置まで回動し、テストされた１つの電子部品は移動部によって扇形搬送部から移動され、新たな電子部品が移動部によって扇形搬送部内に移動される。

扇形搬送部は、ソーキングバッファの温度調節を行う機能を有する熱交換器モジュールを備えることが好ましい。

移動部は、電子部品を運ぶシャトル、及び電子部品をシャトルから扇形搬送部へ、または、扇形搬送部からシャトルへ移動する移動アームを備えることが好ましい。

テスト部は、少なくとも１つのテストベースと、少なくとも１つのロボットアームとを備えることが好ましい。少なくとも１つのテストベース及び少なくとも１つのロボットアームは、テスト位置に位置する。少なくとも１つのロボットアームは、１つの電子部品を扇形搬送部からテストベースに移動させて、１つの電子部品をテストベースにしっかりと嵌合させるように、または、１つの電子部品をテストベースから切り離して、１つの電子部品をテストベースから扇形搬送部に移動させるように設けられている。

扇形搬送部は、テストされた１つの電子部品を収容するように設けられた少なくとも１つのスタンディングバッファをさらに備えることが好ましい。テストされた１つの電子部品が少なくとも１つのスタンディングバッファに収容されている場合には、回動軸を介して扇形搬送部を回動させることによって、少なくとも１つのスタンディングバッファは移動位置に移動される。

少なくとも１つのテスト対象の新たな電子部品が扇形搬送部へと移動された後、スタンディングバッファがテスト位置に位置し、テスト部からテストされた１つの電子部品を受け取るように、扇形搬送部は移動位置から回動することが好ましい。

本発明によれば、テスト装置に扇形搬送部を設け、この扇形搬送部が回動軸を介して回動可能に設けられていることで、テスト部と、扇形搬送部と、移動部とが同じ動作スペースを共有できる。テスト部と、扇形搬送部と、移動部とが協働することで、テスト部がテスト動作を行っている期間中に、移動部と連動して扇形搬送部はテスト済みの電子部品を扇形搬送部から移動させ、新たな電子部品を扇形搬送部内に供給する。このような構成によって、一方では使用スペースを大幅に減らし、他方では動作工程におけるエネルギー損失を大幅に削減し、テスト工程に必要なコストも削減することができる。

従来のテスト装置の上面図である。 本発明の第１の実施形態の斜視図であり、移動位置とテスト位置との間で動作する扇形搬送部が回動してテスト位置から退いた後、テスト部がテスト位置まで押し下げられている状態を示す。 本発明の第１の実施形態の扇形搬送部の側面図であり、ソーキングバッファと熱交換器モジュールとの間の構造的関係を示す。 各部の相対的な位置を示す、本発明の第１の実施形態の斜視図である。 ロボットアームの動作を示す、本発明の第１の実施形態の部分側面図である。 扇形搬送部の動作を示す、本発明の第１の実施形態の上面図である。 シャトルを有するテスト装置を示す、本発明の第２実施形態の斜視図である。 スタンディングバッファの動作を示す、本発明の第２実施形態の扇形搬送部の側面図である。

図２は、本発明のテスト装置を示す。この装置は、移動位置２０に対応して設けられた移動部２と、テスト位置４０に対応して設けられたテスト部４と、移動位置２０とテスト位置４０との間で回動（旋回運動）する扇形搬送部３とを備える。まず、移動部２は、移動アーム２２を用いて、テスト対象の電子部品を、移動位置２０でスタンバイしている扇形搬送部３上へ移動する。簡素化のため、以下では、電子部品を集積回路（ＩＣ）として説明する。

図３に示すように、溝を含む形状のソーキングバッファ（soaking buffer）３１が扇形搬送部３上に複数形成されている。各ソーキングバッファ３１は、下部に熱交換器モジュール３２が備えており、テスト対象のＩＣ６を収容する。ＩＣ６は、熱交換モジュール３２と接触し、この熱交換モジュール３２によって温度調節（例えば、加熱または冷却）される。もちろん、当業者であれば、テスト対象のＩＣ６をＬＥＤなどの部品とすることも容易に理解できるであろう。また、熱交換器モジュール３２は、本発明の実施を妨げることなく、独立した加熱コイルまたは冷却チップに置き換えてもよい。

図４〜６を参照して、低温テストの説明を行う。移動アーム２２がテスト対象のＩＣ６を扇形搬送部３内へ移動すると、テスト対象の別のＩＣ６またはテスト済みのＩＣ６を収容するために、扇形搬送部３は、回動軸５を介して移動位置２０とテスト位置４０との間で回動する。扇形搬送部３が回動する間、置かれたばかりのテスト対象のＩＣ６に対して十分な冷却時間を確保するために、このＩＣ６は同一のソーキングバッファ３１に保持したままにする。ＩＣ６内の温度が所定の目標温度に近づき、そのＩＣ６が動作する実際の温度環境に近づくように、所定の冷却時間が算出されて設定される。

テスト対象のＩＣ６は十分に冷却されると、順番にテストされる。テスト中の各ＩＣ６の内部まで適切な動作温度に確実に冷却されるように、扇形搬送部３内に移動されたばかりの他のＩＣ６は同時に継続して冷却される。テスト部４のロボットアーム４２は、テスト済みのＩＣ６をソーキングバッファ３１のうちの１つに置く。扇形搬送部３は、再び回動軸５を介して回動し、十分に冷却されたテスト対象のＩＣ６が置かれたソーキングバッファ３１を、テスト位置４０に移動させる。テスト部４のロボットアーム４２は、例えば真空吸着ノズルによる吸着によって、テスト対象のＩＣ６をソーキングバッファ３１から持ち上げる。

このとき、扇形搬送部３は回動軸５を介して再び回動し、温度が十分に戻ったテスト済みのＩＣ６が置かれたソーキングバッファ３１は移動位置２０まで回動する。ロボットアーム４２がテスト対象のＩＣ６を持ち上げた後、扇形搬送部３がテスト位置４０から移動位置２０に向かって回動すると、テスト位置４０が空く（扇形搬送部３がテスト位置４０から退く）ように、扇形搬送部３は扇形状（セクタ状）に形成されている。そして、電気的接続に影響を与え、製品の品質に対する誤った判断（テスト結果）をもたらしてしまうギャップの存在を防止するために、テスト部４のロボットアーム４２が持ち上げられたテスト対象のＩＣ６をテストベース４１まで押し下げ、テスト対象のＩＣ６をテスト部４の各接点にしっかりと嵌合させる。

本発明に係る扇形搬送部３は、ロボットアーム４２の上昇のためのスペースを確保するためだけでなく、ＩＣ６の供給が終わって扇形搬送部３が回動した後でロボットアーム４２が位置する、扇形搬送部３とテスト位置４０との間に、距離を保つように設計されている。このようにして、本発明に係る扇形搬送部３は、押し下げられたロボットアーム４２と接触することなく、時計回りまたは反時計回りに回動する。したがって、テスト対象のＩＣ６がテスト中にあるときに、全てのソーキングバッファ３１を様々な状況に適応させて使用することができ、使用上の柔軟性が向上する。

本発明は、扇形搬送部３上のバッファのすべての温度が制御可能である場合に限定されないということが、当業者にとって容易に理解されるであろう。テストされた物体は、温度を制御しなくても、動作温度から環境温度の状態に自然に戻るので、図７及び８に示される本発明の第２の好ましい実施形態では、扇形搬送部３’には、前述の実施形態で示されていた複数のソーキングバッファ３１に加えて、例えばアクティブな温度調節機能が備わっていない複数のスタンディングバッファ（standing buffer）３０’が追加で設けられている。１つのＩＣ６’がテストされると、扇形搬送部３’は、空のスタンディングバッファ３０’をテスト位置４０まで回動させてＩＣ６’を収容させ、ＩＣ６’の温度を自然に環境温度に戻す。この点において、熱交換器モジュール３２’のセットによって温度を環境温度に戻す第１の実施形態とは異なる。

さらに、テスト済みのＩＣ６’が所定時間スタンディングバッファ３０’に置かれ、ＩＣ６’の温度が自然に環境温度に戻った後、扇形搬送部３’は移動位置２０まで回動する。スタンディングバッファ３０’内のテスト済みのＩＣ６’は、移動アーム２２’によって持ち上げられて取り出され、移動部２’のシャトル２１’によってテスト装置から取り外される。そして、シャトル２１’は、テスト対象の新たなＩＣ６’を温度調節のためにソーキングバッファ３１’に置く。

好ましい実施形態をここに示して説明したが、本発明はこの説明に含まれる好ましい実施形態に限定されない。願書に添付した特許請求の範囲の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正を加えることができることが理解されるべきである。

２ 移動部
２０、２０’ 移動位置
２１’ シャトル
２２、２２’ 移動アーム
３、３’ 扇形搬送部
３０’ スタンディングバッファ
３２、３２’ 熱交換器モジュール
３１、３１’ ソーキングバッファ
４ テスト部
４０、４０’ テスト位置
４１ テストベース
４２ ロボットアーム
５ 回動軸
６、６’ ＩＣ
９０ 断熱室
９１ テスト部
９２ 温度調節部

Claims (6)

1. 回動軸により回動可能に設けられ、複数の電子部品を運ぶために用いられる複数のソーキングバッファを有する扇形搬送部であって、テスト位置または移動位置に向かって前記回動軸を介して回動する扇形搬送部と、
   前記移動位置に対応して設けられ、前記各電子部品を前記扇形搬送部の中へ、または、前記扇形搬送部の中から移動させる移動部と、
   前記テスト位置に対応して設けられ、前記電子部品のうち、前記扇形搬送部から持ち上げられた１つの電子部品を前記テスト位置でテストし、テストされた後の前記１つの電子部品を前記扇形搬送部内に戻すテスト部と、
   を備え、
   前記１つの電子部品がテストされた後、前記テスト部がテスト対象の次の電子部品をテストしている期間中に、前記扇形搬送部は、前記テスト位置から前記移動位置まで回動し、前記テストされた１つの電子部品は、前記移動部によって前記扇形搬送部から移動され、新たな電子部品が前記移動部によって前記扇形搬送部内に移動されることを特徴とするテスト装置。
2. 前記扇形搬送部は、前記ソーキングバッファの温度調節を行う機能を有する熱交換器モジュールを備えることを特徴とする請求項１に記載のテスト装置。
3. 前記移動部は、前記電子部品を運ぶシャトル、及び前記電子部品を前記シャトルから前記扇形搬送部へ、または、前記扇形搬送部から前記シャトルへ移動する移動アームを備えることを特徴とする請求項１に記載のテスト装置。
4. 前記テスト部は、少なくとも１つのテストベースと、少なくとも１つのロボットアームとを備え、
   前記少なくとも１つのテストベース及び前記少なくとも１つのロボットアームは、前記テスト位置に位置し、
   前記少なくとも１つのロボットアームは、前記１つの電子部品を前記扇形搬送部から前記テストベースに移動させて、前記１つの電子部品を前記テストベースにしっかりと嵌合させるように、または、前記１つの電子部品を前記テストベースから切り離して、前記１つの電子部品を前記テストベースから前記扇形搬送部に移動させるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のテスト装置。
5. 前記扇形搬送部は、前記テストされた１つの電子部品を収容するように設けられた少なくとも１つのスタンディングバッファをさらに備え、前記テストされた１つの電子部品が前記少なくとも１つのスタンディングバッファに収容されている場合には、前記回動軸を介して前記扇形搬送部を回動させることによって、前記少なくとも１つのスタンディングバッファは前記移動位置に移動されることを特徴とする請求項１に記載のテスト装置。
6. 前記少なくとも１つのテスト対象の新たな電子部品が前記扇形搬送部へと移動された後、前記スタンディングバッファが前記テスト位置に位置し、前記テスト部から前記テストされた１つの電子部品を受け取るように、前記扇形搬送部は前記移動位置から回動することを特徴とする請求項５に記載のテスト装置。

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