JP2021012121A - コネクタ挿抜システム - Google Patents

Abstract

【課題】試験対象のデバイスのコネクタを試験システムのコネクタに挿抜する作業の効率を向上させるコネクタ挿抜システムを提供する。【解決手段】コネクタ挿抜システム１は、テストボード１０、ロボットアーム２１及びアーム制御装置２２を備える。テストボード１０は移載溝１２が形成された搭載面を有し、搭載面にテストコネクタ１１が配置されている。ロボットアーム２１は、ＳＳＤ１００を非接触状態で保持する非接触保持パッド２１１、および、非接触保持パッド２１１がＳＳＤ１００を保持した状態においてＳＳＤ１００と接触する位置保持パッド２１２を有する。アーム制御装置２２は、ロボットアーム２１を制御して、非接触保持パッド２１１に保持させたＳＳＤ１００を移載溝１２の内部でスライドさせ、エッジコネクタ１１０をテストコネクタ１１に挿抜する。【選択図】図１

Description

本発明は、デバイスのコネクタを試験システムのコネクタに挿抜するコネクタ挿抜システムに関する。

半導体素子を搭載したデバイスに、デバイスの実装形態に対応する試験システムが用いられている。例えば、不揮発性半導体記憶素子を搭載したメモリシステムであるＳＳＤ（Solid State Drive）を試験するために、ＳＳＤのサイズやコネクタの仕様に合わせた試験システムが準備される。

ＳＳＤのコネクタを試験システムのコネクタに挿抜する作業（以下、「コネクタ挿抜作業」という。）は、作業者が手動で行っている。これは、コネクタ挿抜作業にコネクタ同士の位置合わせ工程があるため、コネクタの破損を防止するためである。また、ケース収納型の２．５インチＳＳＤや基板実装型のＭ．２規格対応ＳＳＤ（以下、「Ｍ．２型ＳＳＤ」という。）などの、コネクタの仕様は同一でもサイズが異なるＳＳＤが存在する。サイズが異なるＳＳＤで試験システムを共通にするために、最大サイズ以外のＳＳＤにアダプタを使用するなどの対応がとられている。

特開２００８−１２２１８９号公報

しかしながら、作業者の手作業によるコネクタ挿抜作業は時間がかかる。また、アダプタを使用する場合には、ＳＳＤにアダプタを脱着する手間がかかる。このため、コネクタ挿抜作業の作業効率の向上が望まれている。

本発明は、ＳＳＤのコネクタを試験システムのコネクタに挿抜する作業の効率を向上させるコネクタ挿抜システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、テストボード、ロボットアーム及びアーム制御装置を備えるコネクタ挿抜システムが提供される。テストボードの移載溝が形成された主面に、テストコネクタが配置されている。ロボットアームは、ＳＳＤを非接触状態で保持する非接触保持パッド、および、非接触保持パッドがＳＳＤを保持した状態においてＳＳＤと接触してＳＳＤの位置ずれを防止する位置保持パッドを有する。アーム制御装置は、ロボットアームを制御して、非接触保持パッドに保持させたＳＳＤを移載溝の内部でスライドさせ、ＳＳＤのコネクタをテストコネクタに挿抜する。

本発明によれば、ＳＳＤのコネクタを試験システムのコネクタに挿抜する作業の効率を向上させるコネクタ挿抜システムを提供できる。

本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムの構成を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムのロボットアームの動作を説明するための模式図である（その１）。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムのロボットアームの動作を説明するための模式図である（その２）。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムのロボットアームの動作を説明するための模式図である（その３）。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムのロボットアームの動作を説明するための模式図である（その４）。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムのロボットアームの動作を説明するための模式図である（その５）。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムのロボットアームの動作を説明するための模式図である（その６）。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムのロボットアームの動作を説明するための模式図である（その７）。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムのテストボードの構成を示す模式的な平面図である。 図９のテストボードに配線基板を搭載した構成を示す模式的な平面図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムのロボットアームの構成例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムのロボットアームによりＳＳＤを保持した例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムのロボットアームによりＳＳＤを保持した他の例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムのテストボードの移載溝に形成したテーパー領域の例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムのテストボードの移載溝に形成した底面傾斜領域の例を示す模式図である。 底面傾斜領域を形成した移載溝における挿抜作業を説明するための模式図である（その１）。 底面傾斜領域を形成した移載溝における挿抜作業を説明するための模式図である（その２）。 底面傾斜領域を形成した移載溝における挿抜作業を説明するための模式図である（その３）。 底面傾斜領域を形成した移載溝における挿抜作業を説明するための模式図である（その４）。 底面傾斜領域を形成した移載溝に配置したＳＳＤの状態を示す模式図である。 移載溝の形状の例を示す模式図である（タイプＡ）。 移載溝の形状の例を示す模式図である（タイプＢ）。 移載溝の形状の例を示す模式図である（タイプＣ）。 移載溝の形状の例を示す模式図である（タイプＤ）。 タイプＡの移載溝の実験結果を示す模式図である。 タイプＢの移載溝の実験結果を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムのテストボードのロック板を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムを用いたＳＳＤの試験方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムによるＳＳＤの移載方法の例を説明するための模式図である（その１）。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムによるＳＳＤの移載方法の例を説明するための模式図である（その２）。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムによるＳＳＤの移載方法の例を説明するための模式図である（その３）。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムに使用する搬送カセットの構成を示す模式的な側面図である。 本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムを組み込んだ試験システムの例を示す模式図である。 複数の恒温槽を含む試験システムの構成を示す模式図である。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各部の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置などを下記のものに特定するものでない。

本発明の実施形態に係るコネクタ挿抜システムは、デバイスを搭載するテストボードのコネクタ（以下、「テストコネクタ」という。）にデバイスのコネクタを挿抜するコネクタ挿抜作業に使用される。以下では、デバイスがＳＳＤである場合について説明する。ＳＳＤには、ケース収納型の２．５インチＳＳＤや基板実装型のＭ．２型ＳＳＤなどの外形が異なる種類が存在する。これらのＳＳＤは、外部の装置と電気的に接続するためのコネクタ（以下、「エッジコネクタ」という。）を有する。

図１に示す実施形態に係るコネクタ挿抜システム１は、テストボード１０と、ロボットアーム２１及びロボットアーム２１を制御するアーム制御装置２２を有する挿抜装置２０を備える。コネクタ挿抜システム１は、ＳＳＤ１００のエッジコネクタ１１０をテストボード１０のテストコネクタ１１に挿抜するコネクタ挿抜作業に用いられる。挿抜装置２０により、ＳＳＤ１００の移載及びコネクタ挿抜作業が実施される。なお、「移載」は、ＳＳＤ１００をテストボード１０に搭載する作業、及びテストボード１０からＳＳＤを取り除く作業を含む。

図１で、テストボード１０に搭載されたＳＳＤ１００のエッジコネクタ１１０とテストボード１０のテストコネクタ１１とが対向する方向を、行方向Ｘとして示した。なお、平面視で行方向Ｘと垂直な方向を列方向Ｙとし、行方向Ｘと列方向Ｙとで定義される平面と垂直な方向を高さ方向Ｚとする。

テストボード１０は、移載溝１２が形成された主面（以下、「搭載面」という。）を有する。移載溝１２の行方向Ｘの外縁において、搭載面にテストコネクタ１１が配置されている。詳細を後述するように、移載溝１２にＳＳＤ１００が配置された状態で、ＳＳＤ１００のエッジコネクタ１１０がテストコネクタ１１に接続される。

ロボットアーム２１は、非接触保持パッド２１１と位置保持パッド２１２を有する。非接触保持パッド２１１は、ＳＳＤ１００を非接触状態で保持する。例えば、ベルヌーイの力でＳＳＤ１００を保持するサイクロンパッドなどを非接触保持パッド２１１に使用できる。位置保持パッド２１２の下端は、非接触保持パッド２１１の下端よりも下方に位置している。このため、位置保持パッド２１２は、非接触保持パッド２１１がＳＳＤ１００を非接触で保持した状態においてＳＳＤ１００と接触する。位置保持パッド２１２とＳＳＤ１００との間に生じる摩擦力により、位置保持パッド２１２がＳＳＤ１００の位置ずれを防止する。図１に示したロボットアーム２１では、ロボットアーム２１の延伸方向に沿って非接触保持パッド２１１と位置保持パッド２１２が交互に配置されている。

アーム制御装置２２は、ロボットアーム２１を制御して、非接触保持パッド２１１に保持させたＳＳＤ１００を移載溝１２の内部で行方向Ｘにスライドさせる。これにより、以下に説明するように、エッジコネクタ１１０がテストコネクタ１１に挿抜される。

以下に、コネクタ挿抜システム１によって行われるコネクタ挿抜作業について説明する。なお、以下に説明するロボットアーム２１の動作は、アーム制御装置２２により制御されている。

まず、図２に示すように、ロボットアーム２１は、トレイ３００に搭載されたＳＳＤ１００を非接触保持パッド２１１に保持させて上方に持ち上げる。次いで、図３に示すように、ロボットアーム２１は、非接触保持パッド２１１に保持されたＳＳＤ１００をテストボード１０の上方の所定の位置（以下において「待機位置」という。）に移動させる。

その後、図４に示すように、ロボットアーム２１がＳＳＤ１００を下降させ、テストコネクタ１１にエッジコネクタ１１０が対向する状態でＳＳＤ１００の下部を移載溝１２の内部に収納する。次いで、図５に示すように、ロボットアーム２１がＳＳＤ１００を行方向Ｘにスライド（以下、「挿抜スライド」という。）させて、エッジコネクタ１１０をテストコネクタ１１に挿入する。

ＳＳＤ１００をテストボード１０に搭載した状態での試験が終了した後、図６に示すように、挿入時とは逆方向にロボットアーム２１がＳＳＤ１００を挿抜スライドさせて、エッジコネクタ１１０をテストコネクタ１１から抜き取る。そして、図７に示すように、ロボットアーム２１がＳＳＤ１００をテストボード１０から持ち上げる。その後、図８に示すように、ロボットアーム２１により、ＳＳＤ１００がトレイに戻される。

コネクタ挿抜システム１によれば、非接触保持パッド２１１を有するロボットアーム２１が、表面に凹凸があるＳＳＤ１００であっても容易に保持することができる。例えば、２．５インチＳＳＤの表面に冷却用のフィンが取り付けられているような場合でも、非接触保持パッド２１１によりＳＳＤ１００を保持することができる。つまり、非接触保持パッド２１１の形状を、ＳＳＤ１００の外形に合わせてカスタマイズする必要がない。したがって、ＳＳＤ１００のタイプごとに専用のロボットアームを用意する必要がない。

ところで、非接触型の保持方法では、保持方向に対して垂直な水平方向にＳＳＤ１００が移動しやすい。しかし、ロボットアーム２１によれば、非接触保持パッド２１１に隣接して位置保持パッド２１２が配置されていることにより、水平方向に沿ったＳＳＤ１００の移動を抑制できる。非接触保持パッド２１１には、例えばウレタン材などを使用できる。

上記のように、ロボットアーム２１に保持されたＳＳＤ１００の水平方向の移動が位置保持パッド２１２によって抑制される。このため、エッジコネクタ１１０をテストコネクタ１１に安定して挿抜できる。

なお、図９に示すように、テストボード１０の搭載面に、列方向Ｙに沿って一列に配置された複数の移載溝１２を形成してもよい。移載溝１２のそれぞれに対応させて、テストコネクタ１１が配置されている。これにより、複数のＳＳＤ１００を一つのテストボード１０に搭載できる。

なお、図９に示すように、テストボード１０の搭載面に、移載溝１２が形成された領域の残余の領域において、配線基板領域１０１が定義されている。配線基板領域１０１には、テストコネクタ１１を介してＳＳＤ１００と電気的に接続される配線基板が搭載される。

図１０に、テストボード１０の配線基板領域１０１に配線基板１３を搭載した例を示す。それぞれのＳＳＤ１００に接続されたテストコネクタ１１は、配線基板１３に形成された配線（図示略）により、テストボード１０の端部に配置されたボードコネクタ１４に集約される。例えば、複数のテストコネクタ１１で共通のピンがボードコネクタ１４の単一のピンに接続される。ボードコネクタ１４と図示を省略した試験装置とを接続することにより、ＳＳＤ１００が試験装置と電気的に接続される。

このようにボードコネクタ１４を介してＳＳＤ１００を試験装置と接続することにより、複数のＳＳＤ１００を個別に試験装置と配線などにより接続する場合よりも、省配線化が可能になり、低コスト化も実現できる。また、ボードコネクタ１４を用いることにより、複数のＳＳＤ１００と試験装置との電気的接続を一括して行うことできる。このため、作業効率が向上する。

また、配線基板領域１０１に配線基板１３を搭載することにより、配線基板１３を櫛の柄、ＳＳＤ１００を櫛の歯とする櫛型形状が構成される。このようにテストボード１０にＳＳＤ１００を短冊状に配置することにより、テストボード１０のスペース効率を向上させることができる。

図９に示したテストボード１０に対応させたロボットアーム２１の例を図１１に示す。図１１に示したロボットアーム２１は、それぞれに非接触保持パッド２１１と位置保持パッド２１２が配置された複数のロボットハンド２１０を有する。図１１に示したロボットハンド２１０により、図９に示したテストボード１０において、複数のＳＳＤ１００について同時に移載及びコネクタ挿抜作業を行うことができる。その結果、作業時間を短縮できる。

なお、ＳＳＤ１００のサイズや重量に応じて、１個のＳＳＤ１００の移載に使用するロボットハンド２１０の個数を設定してもよい。例えば、相対的にサイズの小さいＭ．２型ＳＳＤについては、図１２に示すように、１個のロボットハンド２１０で１個のＳＳＤ１００を保持する。一方、相対的にサイズの大きい２．５インチＳＳＤについては、図１３に示すように、２個のロボットハンド２１０で１個のＳＳＤ１００を保持する。

移載溝１２の列方向Ｙに沿った断面は、図１４に示すように、移載溝１２の側面の上部において開口部から深さ方向に沿って次第に移載溝１２が狭くなるテーパー形状に形成することが好ましい。以下において、移載溝１２の側面のテーパー形状に形成された領域を「テーパー領域Ｐ」という。

テストボード１０の搭載面から所定の高さでロボットアーム２１が保持を停止してＳＳＤ１００をリリースした場合に、リリースした位置が所定の配置位置から列方向Ｙにずれる場合がある。その場合でも、テーパー領域Ｐに沿って列方向Ｙの位置が調整されながらＳＳＤ１００が移載溝１２の底面まで下降する。このため、ＳＳＤ１００は、移載溝１２の底面の所定の配置位置に安定して配置される。つまり、移載溝１２のテーパー領域Ｐは、ＳＳＤ１００の列方向Ｙの位置を所定の配置位置に調整するガイド機構として機能する。

ところで、Ｍ．２型ＳＳＤでは、ＳＳＤ１００のテストボード１０に対向する下面に、ＳＳＤ１００の上面に配置されたメモリ素子の制御回路の部品や電源が配置されている場合がある。また、Ｍ．２型ＳＳＤの上面と下面の両面にメモリ素子が配置されている場合がある。このようにＳＳＤ１００の下面に部品などが配置されている場合に、ＳＳＤ１００を移載溝１２の底面に接触させた状態で挿抜スライドさせると、ＳＳＤ１００の下面に配置された部品を損傷するおそれがある。このため、移載溝１２の底面から持ち上げた状態でＳＳＤ１００を移載溝１２の内部で挿抜スライドさせることが好ましい。

このとき、移載溝１２の底面の側面に沿った一部が、テストコネクタ１１に近接する移載溝１２の端部（以下、「コネクタ側端部」という。）に向かって次第に浅くなる傾斜領域を有する形状であることが好ましい。行方向Ｘに沿って浅くなるこの傾斜領域を、以下において「底面傾斜領域」という。図１５に、底面傾斜領域１２１の例を示す。なお、図１５に示すように、底面傾斜領域１２１の最も浅い部分に連結しコネクタ側端部に達するガイド領域１２２が、移載溝１２に形成されている。底面傾斜領域１２１とガイド領域１２２は移載溝１２の両側の側面に沿って連続的に形成されており、底面傾斜領域１２１とガイド領域１２２の列方向Ｙの幅は同一である。

底面傾斜領域１２１の斜面と移載溝１２の底面とのなす傾斜角Ｓは、例えば５度〜１０度程度である。ただし、底面傾斜領域１２１が形成される領域は、コネクタ側端部から一定の範囲とする。これは、移載溝１２の全体に底面傾斜領域１２１を形成すると、ＳＳＤ１００を移載溝１２に配置したときに、ＳＳＤ１００の端部が移載溝１２の底面と底面傾斜領域１２１の基部との間に挟まってＳＳＤ１００が斜めになってしまう場合があるためである。

ガイド領域１２２の行方向Ｘの距離Ｔや、移載溝１２の底面からガイド領域１２２の上端までの距離Ｄ１、移載溝１２の底面からテーパー領域Ｐの下端までの距離Ｄ２などは、ＳＳＤ１００のサイズに応じて適宜設定される。例えば、距離Ｔは１０ｍｍ程度、距離Ｄ１は１．３ｍｍ程度、距離Ｄ２は２．５ｍｍ程度である。

底面傾斜領域１２１を有する移載溝１２でのＳＳＤ１００のコネクタ挿抜作業は、例えば以下のように行われる。まず、ロボットアーム２１が、底面傾斜領域１２１が形成されていないコネクタ側端部から離間した領域において、移載溝１２の底面にＳＳＤ１００を配置する。例えば図１６に示すように移載溝１２の底面から離れた位置で、ロボットアーム２１がＳＳＤ１００をリリースする。このとき、テーパー領域Ｐにより、列方向ＹについてＳＳＤ１００の位置合わせが行われる。

その後、図１７に示すようにロボットアーム２１がＳＳＤ１００を保持し、規定の高さまでＳＳＤ１００を持ち上げる。そして、図１８に示すように、ロボットアーム２１が、移載溝１２の底面から持ち上げた状態でＳＳＤ１００を挿抜スライドさせて、エッジコネクタ１１０をテストコネクタ１１に挿入する。

底面傾斜領域１２１を移載溝１２の底面に形成することにより、テストコネクタ１１にエッジコネクタ１１０をより確実に挿入できる。すなわち、エッジコネクタ１１０の位置がテストコネクタ１１の位置よりも低い状態でＳＳＤ１００を挿抜スライドさせると、図１９に示すように底面傾斜領域１２１にＳＳＤ１００の端部が接触する。そして、ＳＳＤ１００を更に挿抜スライドさせることにより、底面傾斜領域１２１の傾斜に沿ってエッジコネクタ１１０が上方に持ち上がる。そして、底面傾斜領域１２１によって所定の高さまで持ち上げられたＳＳＤ１００のエッジコネクタ１１０が、図１８に示すようにテストコネクタ１１に挿入される。

上記のように、底面傾斜領域１２１は、ＳＳＤ１００の高さ方向Ｚの位置を調整するガイド機構として機能する。なお、底面傾斜領域１２１は移載溝１２の底面の側面に沿った一部にのみ形成されて、移載溝１２の底面の全面には底面傾斜領域１２１は形成されていない。このため、ＳＳＤ１００の下面に配置された部品などが底面傾斜領域１２１に接触して破損するおそれはない。

なお、一般的にＭ．２型ＳＳＤは軽量である。このため、図２０に示したように、ＳＳＤ１００は、エッジコネクタ１１０が配置された端部に対向する他方の端部が移載溝１２の底面から浮いた状態で保持される。

本発明者らは、以下のように、形状の異なる種々の移載溝１２を用いた実験により、ＳＳＤ１００を移載するのに好適な移載溝１２の形状を検討した。実験に用いた移載溝１２は、以下のタイプＡ〜タイプＤである：

タイプＡ：移載溝１２の全体に底面傾斜領域１２１を形成した形状
タイプＢ：コネクタ側端部から２０ｍｍの範囲に底面傾斜領域１２１を形成した形状
タイプＣ：コネクタ側端部から１０ｍｍの範囲に底面傾斜領域１２１を形成し、底面傾斜領域１２１の終端から一定の領域で列方向Ｙを広げたテーパー形状に移載溝１２を形成
タイプＤ：コネクタ側端部から２０ｍｍの範囲に底面傾斜領域１２１を形成し、底面傾斜領域１２１の終端から一定の領域で列方向Ｙを広げたテーパー形状に移載溝１２を形成

図２１Ａ〜図２１Ｄに、タイプＡ〜タイプＤの形状を示す。底面傾斜領域１２１の列方向Ｙの幅は０．５ｍｍとした。

実験は、移載溝１２の行方向Ｘに延伸する中心軸から列方向Ｙにオフセットさせた位置でＳＳＤ１００をリリースして行った。実験の評価は、ＳＳＤ１００がテーパー領域Ｐに沿って下降して所定の位置に配置され、且つ、コネクタ挿抜作業が正常に実施できるか否かで行った。オフセットの大きさは−２ｍｍ〜＋２ｍｍまで０．５ｍｍ単位に設定し、試行回数は１０回とした。なお、コネクタ側端部から３０ｍｍの位置にＳＳＤ１００をリリースした。

実験の結果、移載溝１２の全体に底面傾斜領域を形成したタイプＡでは、ＳＳＤ１００の端部が底面傾斜領域１２１から落下し、図２２に示すようにＳＳＤ１００が斜めの状態で配置される場合が生じる。図２２に示す状態からは正常な姿勢にＳＳＤ１００を戻すことは難しい。

また、タイプＣおよびタイプＤでは、移載溝１２の中心軸に対して平面視で傾きを有してＳＳＤ１００が移載溝１２の内部に配置される場合が生じる。その状態でＳＳＤ１００をロボットアーム２１によって挿抜スライドさせると、移載溝１２の幅が広がる地点でＳＳＤ１００がねじれるような挙動を示し、正常な角度でエッジコネクタ１１０をテストコネクタ１１に挿入できない。

一方、タイプＢでは、図２３に示すようにＳＳＤ１００は正常な姿勢で移載溝１２に配置され、良好な実験結果が得られた。上記の実験結果から、本発明者らは、移載溝１２に最も好適な形状としてタイプＢを採用した。

なお、ＳＳＤ１００の下面に部品などが配置されていない場合には、移載溝１２の底面に底面傾斜領域１２１を形成しなくてもよい。すなわち、移載溝１２の底面と接触させながら、ＳＳＤ１００を挿抜スライドさせてもよい。このとき、移載溝１２の深さは、エッジコネクタ１１０とテストコネクタ１１の相互に形成された位置合わせ機構（位置合わせピンと位置合わせ穴の組み合わせ）の位置が、ＳＳＤ１００が移載溝１２に配置された状態で整合するように設定される。

また、テストボード１０が、図２４に示すように、エッジコネクタ１１０がテストコネクタ１１に挿入された状態において、移載溝１２の底面からロック板１５が突出するロック機構を有することが好ましい。ロック板１５の位置は、エッジコネクタ１１０が配置された端部に対向するＳＳＤ１００の他方の端部が突き当たる位置に設定される。すなわち、ＳＳＤ１００の行方向Ｘのサイズに応じて、ロック板１５の位置が設定される。

ロック板１５にＳＳＤ１００の端部が突き当たることにより、ＳＳＤ１００の行方向Ｘの移動が抑制される。例えば、ＳＳＤ１００を搭載したテストボード１０を移動させる場合にも、振動などによりＳＳＤ１００のエッジコネクタ１１０がテストコネクタ１１から抜けることがロック板１５により防止される。

例えば、行方向Ｘに沿って複数のロック板１５を移載溝１２の底面に埋め込んだ状態で配置してもよい。ＳＳＤ１００のサイズに合わせていずれかのロック板１５を移載溝１２の底面から突出させることにより、移載溝１２に様々なサイズのＳＳＤ１００を配置することができる。

ロック板１５は、ＳＳＤ１００を移載溝１２から取り出す前に、移載溝１２の底面の下方に格納される。これにより、コネクタ挿抜作業やＳＳＤ１００の移載がロック板１５によって妨げられることはない。

図２５に、実施形態に係るコネクタ挿抜システム１を備える試験システムを用いた、コネクタ挿抜作業を含むＳＳＤ１００に対する試験方法の例を示す。以下、図２５に示したフローチャートについて説明する。

まず、ステップＳ１０において、ロボットアーム２１が未試験のＳＳＤ１００が搭載されたトレイからＳＳＤ１００を持ち上げる。そして、ステップＳ２０において、ロボットアーム２１は、テストボード１０の搭載面の上方の所定の待機位置にＳＳＤ１００を移動させる。

その後、ステップＳ３０において、ロボットアーム２１がＳＳＤ１００を下降させ、テストコネクタ１１にエッジコネクタ１１０を向けた状態でＳＳＤ１００を移載溝１２に配置する。次いで、ステップＳ４０において、ロボットアーム２１がＳＳＤ１００を挿抜スライドさせて、ＳＳＤ１００のエッジコネクタ１１０をテストボード１０のテストコネクタ１１に挿入する。このとき、図１６〜図１８を参照して説明したように、ＳＳＤ１００を移載溝１２の底面と離間した状態で挿抜スライドさせてもよい。

ステップＳ５０でＳＳＤ１００の試験を実施した後、ステップＳ６０において、ロボットアーム２１がＳＳＤ１００を挿抜スライドさせて、エッジコネクタ１１０をテストコネクタ１１から抜き取る。次いで、ステップＳ７０において、ロボットアーム２１がＳＳＤ１００をテストボード１０から持ち上げる。その後、ステップＳ８０において、ロボットアーム２１によりＳＳＤ１００が試験済みのＳＳＤ１００が搭載されるトレイに配置する。

ステップＳ９０において、試験システムが、未試験のＳＳＤ１００が搭載されたトレイにＳＳＤ１００が残っているか否かをチェックする。未試験のＳＳＤ１００がトレイに残っていれば、処理はステップＳ１０に戻る。一方、未試験のＳＳＤ１００がなければ、処理を終了する。

ところで、複数のトレイに搭載されたＳＳＤ１００を一つのテストボード１０に一列に移載する場合に、例えばトレイごとにＳＳＤ１００をテストボード１０に移載することが繰り返される。このとき、初回のＳＳＤ１００をテストボード１０に移載するときと、２回目以降にＳＳＤ１００をテストボード１０に移載するときとで、ロボットハンド２１０の高さを変更してもよい。すなわち、ＳＳＤ１００のコネクタ挿抜作業を行う際に、既に移載溝１２に配置されているＳＳＤ１００と接触しないように、配置済みのＳＳＤ１００上方に位置するロボットハンド２１０を上方に移動させておくことが好ましい。これにより、既に移載されたＳＳＤ１００にロボットハンド２１０が接触することによるＳＳＤ１００の破損を防止することができる。

例えば、図２６に示すようにトレイ３００Ａに搭載されたＳＳＤ１００とトレイ３００Ｂに搭載されたＳＳＤ１００を、列方向Ｙに移載溝１２が一列に形成されたテストボード１０に移載する場合を考える。

まず、図２７に示すように、ロボットアーム２１によって、トレイ３００Ａに搭載されたＳＳＤ１００をテストボード１０に移載する。図２７に示したロボットアーム２１は、ロボットハンド２１０Ａとロボットハンド２１０Ｂが交互に配置された構成である。ロボットハンド２１０Ａとロボットハンド２１０Ｂは、独立してＺ方向に可動に構成されている。ロボットアーム２１のロボットハンド２１０Ａによって、トレイ３００Ａに搭載されたＳＳＤ１００が、移載溝１２に１つおきに移載される。

次いで、図２８に示すように、ロボットアーム２１のロボットハンド２１０Ｂによって、トレイ３００Ｂに搭載されたＳＳＤ１００をテストボード１０に移載する。このとき、トレイ３００ＡからＳＳＤ１００が移載された移載溝１２を除いた、１つおきの空の移載溝１２にＳＳＤ１００が移載される。この２回目のＳＳＤ１００の移載において、既にテストボード１０に移載されたＳＳＤ１００の上方に位置するロボットハンド２１０Ａが、ロボットハンド２１０Ｂに対して相対的にＺ方向に上昇する。これにより、ロボットハンド２１０Ｂが待機位置に移動したときに、ロボットハンド２１０Ａが、既にテストボード１０に移載されたＳＳＤ１００と接触することを回避できる。あるいは、ロボットハンド２１０ＢによるＳＳＤ１００の移載の際に、ロボットハンド２１０Ｂがロボットハンド２１０Ａに対して相対的にＺ方向に下降して待機位置に移動して、ＳＳＤ１００を移載溝１２に配置するようにしてもよい。なお、一つのトレイから複数回に分けてＳＳＤ１００をテストボード１０に移載する場合などにも、同様の方法を採用できる。

以上に説明したように、実施形態に係るコネクタ挿抜システム１によれば、テストボード１０のテストコネクタ１１にＳＳＤ１００のエッジコネクタ１１０を自動で挿抜することができる。これにより、コネクタ挿抜作業に従事する作業者の人数を減少させることができる。

また、テストボード１０にＳＳＤ１００を搭載することにより、複数のＳＳＤ１００を一括して試験装置と接続できる。このため、ＳＳＤ１００を個々に試験装置と接続する場合よりも、作業時間の短縮とコストダウンを実現できる。

更に、移載溝１２にテーパー領域Ｐを形成することにより、複数のＳＳＤ１００を同時にテストボード１０に移載した場合のＳＳＤ１００とテストコネクタ１１の位置合わせが容易である。また、底面傾斜領域１２１を移載溝１２の底面に設けることにより、ＳＳＤ１００の下面に配置された部品を損傷することなくコネクタ挿抜作業を行える。

なお、移載溝１２の形状およびサイズやテストコネクタ１１の配置などを適宜設定することにより、ＳＳＤ１００のサイズに応じた最適な配置ピッチでテストボード１０にＳＳＤ１００を配置できる。また、テストボード１０の専用設計により、ＳＳＤ１００のサイズに応じてテストコネクタ１１の配置を最適化できる。これにより、テストボード１０に配置するＳＳＤ１００の個数を増やすことができる。例えば、テストコネクタ１１を、ＳＳＤ１００の列方向Ｙのサイズに調整した配置ピッチでテストボード１０に配置する。これにより、テストボード１０に配置するＳＳＤ１００の個数を最大化できる。更に、テストボード１０の専用設計により、サイズが異なるＳＳＤ１００でテストコネクタ１１を共通にするためのアダプタを使用する対応などが不要である。

ところで、ＳＳＤ１００は、図２９に示すように、テストボード１０に配置された状態で搬送カセット４００に搭載されてもよい。図２９に示す搬送カセット４００には、複数のテストボード１０が高さ方向Ｚに多段に重ねて搭載されている。なお、搬送カセット４００は、テストボード１０それぞれのボードコネクタ１４を集約するカセットコネクタ４２０が配置されたバックプレーンボード４１０を有することが好ましい。例えば、複数のボードコネクタ１４で共通のピンがカセットコネクタ４２０の単一のピンに接続される。

搬送カセット４００のカセットコネクタ４２０を試験システムに用意されたコネクタに接続することにより、搬送カセット４００に搭載されたＳＳＤ１００を一括して試験システムに接続できる。例えば、カセットコネクタ４２０を恒温槽に設置したコネクタに接続する。これにより、カセットコネクタ４２０を介して、搬送カセット４００に搭載されたＳＳＤ１００と恒温槽との間の電気信号の伝搬やＳＳＤ１００への電力供給が行われる。そして、搬送カセット４００を単位とする交換により、恒温槽に搬入するＳＳＤ１００を一括交換できる。その結果、恒温槽に搬入するＳＳＤ１００の交換に要する時間を大幅に短縮できる。

また、コネクタ挿抜システム１を試験システムに組み込むことにより、効率のより高い試験システムを構築できる。例えば図３０に示すような試験システムが考えられる。図３０に示した試験システムは、恒温槽５００を用いたＳＳＤ１００の信頼性試験に使用される。

図３０に示した試験システムでは、トレイ３００に配置されたＳＳＤ１００を、コネクタ挿抜システム１を適用したインサータ１Ａによって、テストボード１０に移載する。インサータ１Ａはテストボード１０のテストコネクタ１１にＳＳＤ１００のエッジコネクタ１１０を自動で挿入する。更に、インサータ１Ａは、ＳＳＤ１００が配置されたテストボード１０を搬送カセット４００に搭載する。

テストボード１０が搭載された搬送カセット４００は恒温槽５００に搬入され、ＳＳＤ１００の試験が行われる。試験の終了後、搬送カセット４００は恒温槽５００から搬出される。そして、コネクタ挿抜システム１を適用したエクストラクタ１Ｂによって、搬送カセット４００からＳＳＤ１００がトレイ３００に移送される。エクストラクタ１Ｂは、搬送カセット４００からテストボード１０を取り出すと共に、テストボード１０のテストコネクタ１１からＳＳＤ１００のエッジコネクタ１１０を自動で抜き取る。

なお、インサータ１Ａやエクストラクタ１Ｂと恒温槽５００間での搬送カセット４００の移動は人手によってもよいし、無人搬送車（ＡＧＶ）などの輸送手段を使用してもよい。無人の輸送手段を使用することにより、試験の完全自動化も可能である。

ところで、恒温槽５００を用いた信頼性試験などは一般的に試験時間が長く、ＳＳＤ１００によっては１日を超える試験時間を要する。このため、効率的な試験を行うために、複数台の恒温槽５００を使用してもよい。この場合、試験時間が長いため、複数台の恒温槽５００について１組のコネクタ挿抜システム１を用意すればよい。例えば図３１に示すように、６台の恒温槽５００にインサータ１Ａとエクストラクタ１Ｂを１台ずつ用意する。そして、矢印Ｍに示すようにインサータ１Ａとエクストラクタ１Ｂの間で搬送カセット４００を移動させながら、ブロック矢印Ｎに示すようにそれぞれの恒温槽５００で搬送カセット４００の搬入及び搬出を行う。

上記のように本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。本発明はここでは記載していない様々な実施形態などを含むことはもちろんである。

１…コネクタ挿抜システム
１０…テストボード
１１…テストコネクタ
１２…移載溝
１３…配線基板
１４…ボードコネクタ
１５…ロック板
２０…挿抜装置
２１…ロボットアーム
２２…アーム制御装置
１００…ＳＳＤ
１１０…エッジコネクタ
１２１…底面傾斜領域
１２２…ガイド領域
２１０…ロボットハンド
２１１…非接触保持パッド
２１２…位置保持パッド
３００…トレイ
４００…搬送カセット

Claims (9)

1. 移載溝が形成された搭載面を有し、前記搭載面にテストコネクタが配置されたテストボードと、
   エッジコネクタを有するＳＳＤを非接触状態で保持する非接触保持パッド、および、前記非接触保持パッドが前記ＳＳＤを保持した状態において前記ＳＳＤと接触して前記ＳＳＤの位置ずれを防止する位置保持パッドを有するロボットアームと、
   前記ロボットアームを制御して、前記非接触保持パッドに保持させた前記ＳＳＤを前記移載溝の内部でスライドさせ、前記エッジコネクタを前記テストコネクタに挿抜するアーム制御装置と
   を備えることを特徴とするコネクタ挿抜システム。
2. 前記テストボードの前記搭載面に、前記ＳＳＤをスライドさせる方向と平面視で垂直な方向に沿って一列に配置された複数の前記移載溝が形成され、
   前記移載溝のそれぞれについて前記テストコネクタが配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ挿抜システム。
3. 前記ロボットアームが、前記非接触保持パッドと前記位置保持パッドがそれぞれ配置された複数のロボットハンドを有し、複数の前記ＳＳＤを同時に前記テストボードで挿抜することを特徴とする請求項２に記載のコネクタ挿抜システム。
4. 前記移載溝の前記ＳＳＤをスライドさせる方向と垂直な断面が、前記移載溝の側面の上部において開口部から深さ方向に沿って次第に前記移載溝が狭くなるテーパー形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコネクタ挿抜システム。
5. 前記移載溝の底面の側面に沿った一部に、前記テストコネクタに近接するコネクタ側端部に向かって次第に浅くなる傾斜領域が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のコネクタ挿抜システム。
6. 前記ロボットアームが、前記傾斜領域が形成されていない前記コネクタ側端部から離間した領域において前記移載溝の底面に前記ＳＳＤを配置した後、前記移載溝の底面から持ち上げた状態で前記ＳＳＤをスライドさせることを特徴とする請求項５に記載のコネクタ挿抜システム。
7. 前記テストボードが、前記エッジコネクタが前記テストコネクタに挿入された状態において前記移載溝の底面からロック板が突出する機構を有し、
   前記ロック板の位置が、前記エッジコネクタが配置された端部に対向する前記ＳＳＤの他方の端部が突き当たる位置に設定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のコネクタ挿抜システム。
8. 前記テストボードの前記搭載面の前記移載溝が形成された領域の残余の領域において、前記テストコネクタを介して前記ＳＳＤと電気的に接続される配線基板が搭載されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のコネクタ挿抜システム。
9. 前記テストボードが、前記テストボードに配置された複数の前記テストコネクタを、前記配線基板を介して集約するボードコネクタを有することを特徴とする請求項８に記載のコネクタ挿抜システム。
   

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