JP3706678B2 - 複数素子チップ部品の測定方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサ、インダクタ、抵抗等の複数素子を内蔵した複数素子チップ部品の電気的特性を高速で測定するための複数素子チップ部品の測定方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器等の回路基板の小型化、部品の実装密度の高度化を目的としてコンデンサ、インダクタ、抵抗等の複数素子を内蔵した複数素子チップ部品が使用されるようになってきている。
【０００３】
図９はこの種の複数素子チップ部品の１例であって、４個の素子を内蔵している例であり、部品本体１の一方の側に４個、他方の側に４個、合計８個（４対）の端子電極Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’，Ｃ，Ｃ’，Ｄ，Ｄ’が形成されているものである。ここで、端子電極Ａ，Ａ’間に例えば第１の素子が形成され、端子電極Ｂ，Ｂ’間に第２の素子が形成され、端子電極Ｃ，Ｃ’間に第３の素子が形成され、端子電極Ｄ，Ｄ’間に第４の素子が形成されている。
【０００４】
さて、複数対の端子電極を有する複数素子チップ部品を測定する場合、従来は１対の測定端子を持つ測定ユニットを、複数素子チップ部品側の端子電極配列ピッチ分だけ順次移動させ、１対の測定端子を複数素子チップ部品側の複数対の端子電極に順次接触させて行くことで、当該チップ部品内の個々の素子全ての電気的特性の測定を実行していた。
【０００５】
また、別の測定方法として、１つのパレットに１個の複数素子チップ部品をセットし、パレットを順次搬送、位置決め後、複数素子チップ部品の全素子分の端子電極に対応した測定端子群を一度に接触させて測定を実行するものがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した１対の測定端子を持つ測定ユニットを複数素子チップ部品側の端子電極配列ピッチ分だけ順次移動させて測定を行う方法は、１対の測定端子を移動させ各素子の対をなす端子電極に１回毎に接触させるため、測定時間が素子個数倍かかることになる。すなわち、複数素子チップ部品の素子個数がＮ個である場合、素子数が１個の場合の測定時間のＮ倍かかることになる。
【０００７】
また、パレットに１個の複数素子チップ部品をセットして測定を行う別の方法では、パレット自体を搬送、位置決めするために、高速向きではない。その上、チップ部品をパレットに詰めて搬送するためのパレットへのチップ部品詰めユニット、パレット搬送のためのパレット送り機構、パレットからのチップ部品の取り出しユニット、パレットのリターン機構等が必要となるために、装置が複雑化、大型化し、これらの点でも測定の高速化に不向きである。
【０００８】
なお、本出願人により電子部品の特性測定方法及び装置が特願平７−２２７４０８号で提案されているが、この特願平７−２２７４０８号の測定方法及び装置は、測定対象のチップ部品が複数素子を内蔵する複数素子チップ部品である場合の測定方法及び装置については具体的に言及していない。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑み、測定工程を単純化することができ、複数素子チップ部品の高速測定処理を可能とし、併せて測定のための機構の簡素化、測定の信頼性の向上を図った複数素子チップ部品の測定方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の複数素子チップ部品の測定方法は、複数素子を内蔵した複数素子チップ部品を間欠回転する間欠回転テーブルに載置し、該間欠回転テーブルが停止する複数のステーションにわたって複数素子チップ部品の全素子の端子電極に対応して配置された測定端子により、複数素子チップ部品が前記ステーションに到着する毎に当該複数素子チップ部品の各素子の測定を順次実行する場合に、
各ステーションに配置された測定端子は、複数素子チップ部品の個々の素子の１対の端子電極に対応した１対のみとし、
前記間欠回転テーブルは載置された複数素子チップ部品を真空吸引で吸着保持して回転し、前記測定端子が配置されたステーションにおいては複数素子チップ部品の真空吸引を一時的にオフにして、複数素子チップ部品を前記間欠回転テーブルから押し上げて当該複数素子チップ部品の端子電極を前記測定端子に接触させることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係る複数素子チップ部品の測定装置は、複数素子を内蔵した複数素子チップ部品を載置し、真空吸引により吸着保持して間欠回転する間欠回転テーブルと、該間欠回転テーブルが停止する複数のステーションにそれぞれ配置されていて複数素子チップ部品の個々の素子の１対の端子電極に接触する１対の測定端子をそれぞれ持つ測定ユニットとを備え、
それらの測定ユニット全体で前記複数素子チップ部品の全素子の端子電極に対応した測定端子を有し、
前記測定ユニットが配置されたステーションに、複数素子チップ部品を前記間欠回転テーブルから押し上げて当該複数素子チップ部品の端子電極を当該測定ユニットの持つ測定端子に接触させる押し上げ手段を設けたことを特徴としている。
【００１６】
上記複数素子チップ部品の測定装置において、前記測定端子の先端部を下方に向かって二股に分岐した構造とすることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る複数素子チップ部品の測定方法及び装置の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１８】
図１乃至図７で本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は間欠回転テーブルとしてのロータリーインデックステーブル１０の左半分及びその左側に配設された１個の測定ユニット２０を示し、図２はロータリーインデックステーブル１０上に沿った測定ユニット２０の配置を示している。これらの図において、ロータリーインデックステーブル１０は、装置基台（図示せず）上に立設固定されたテーブル支持フレーム１１で水平面内で回転自在に軸支されている。すなわち、ロータリーインデックステーブル１０の中心に中心軸１２が垂直に固定されており、該中心軸１２はテーブル支持フレーム１１に固定の軸受１３で回転自在に支持されている。このロータリーインデックステーブル１０は中心軸１２をサーボモータで回転駆動することにより高速の間欠回転動作を行う。
【００１９】
図３に示すように、被測定物としてのコンデンサ、インダクタ、抵抗等の複数素子を内蔵した複数素子チップ部品３０は、ロータリーインデックステーブル１０の上面周縁部のキャリア部１０ａ上に等間隔で載置されるようになっており、位置ずれを起こさないように各複数素子チップ部品３０を吸着保持するために、テーブル側真空吸引路１４がキャリア部１０ａの複数素子チップ部品３０の載置位置に対応して形成されている。
【００２０】
前記テーブル支持フレーム１１の周縁部に設けられた圧縮ばね１５によりロータリーインデックステーブル１０の下面に密着する（但し回転しない）ように付勢されたエアライナー（真空吸引路を形成するための部材）１６には前記テーブル側真空吸引路１４に連通する部分的な環状凹溝１７及びこれに連通する真空吸引路１８が形成され、ホース連結用真空吸引パイプ１９及びこれに接続されるホースを介して外部の真空ポンプ等の負圧源に接続されている。
【００２１】
前記装置基台に対し所定高さに固定支持された測定ユニット取付台座２１は、図２の如く円環を部分的に切欠いた平面形状であって、ロータリーインデックステーブル１０の外周を部分的に囲んでおり、該測定ユニット取付台座２１上に測定ユニット２０が固定されている。図９で述べたような４個の素子を内蔵した複数素子チップ部品３０を測定対象とする場合、ロータリーインデックステーブル１０の停止位置に対応したステーションのうちの４箇所の測定ステーションＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に測定ユニット２０をそれぞれ固定配置する。そして、図４の如く各測定ユニット２０には１対の測定端子２２が設けられており、例えば、測定ステーションＳ１の測定ユニット２０が持つ１対の測定端子２２は複数素子チップ部品３０の第１の素子の対をなす端子電極Ａ，Ａ’間を測定し（静電容量、インダクタンス、抵抗値等の電気的特性を測定し）、同様に測定ステーションＳ２の測定ユニット２０が持つ１対の測定端子２２は複数素子チップ部品３０の第２の素子の対をなす端子電極Ｂ，Ｂ’間を測定し、測定ステーションＳ３の測定ユニット２０が持つ１対の測定端子２２は複数素子チップ部品３０の第３の素子の対をなす端子電極Ｃ，Ｃ’間を測定し、測定ステーションＳ４の測定ユニット２０が持つ１対の測定端子２２は複数素子チップ部品３０の第４の素子の対をなす端子電極Ｄ，Ｄ’間を測定するものである。
【００２２】
図１乃至図３に示すように、各測定ユニット２０は、測定ユニット取付台座２１にボルト２３で固定された固定部２４と、該固定部２４で軸支された軸体２５を中心として回動可能なアーム部２６と、該アーム部２６の先端面に固定された絶縁ブロック２７，２８で支持された１対の測定端子２２とを有している。アーム部２６は通常の測定時には測定ユニット取付台座２１に螺着した締め付けボルト２９で固定部２４に平行に固定される。
【００２３】
図３及び図４に示すように、アーム部２６の先端面から絶縁ブロック２７，２８は庇状に突出しており、１対の測定端子２２は、絶縁ブロック２７の上下方向の端子嵌入溝２７ａに上から嵌合することで、絶縁ブロック２７に対し上下方向に移動可能に装着されている。但し、測定端子２２の突出位置は測定端子２２の中間の幅広部２２ａが絶縁ブロック２７上面に当接することで規定されている。また、１対の測定端子２２の上方延長部２２ｂは細く形成されていて前記絶縁ブロック２８を上下方向に移動自在に貫通しており、絶縁ブロック２８の下面と幅広部２２ａ間の上方延長部２２ｂの周囲にクッションスプリング（圧縮ばね）３２が設けられている。該クッションスプリング３２により測定端子２２は下方に付勢されている。前記アーム部２６の上部に絶縁取付板３３が固定され、該取付板３３に１対のリセプタクル３５が固定されている。１対のリセプタクル３５と１対の測定端子２２同士はそれぞれ導線３８で接続されており、１対のリセプタクル３５は外部の静電容量、インダクタンス、抵抗値等の電気的特性の測定器に接続されるようになっている。
【００２４】
なお、１対の測定端子２２間を絶縁しかつ電気シールドするためにシールド板３６（例えば金属板の両面を絶縁処理したもの等）が取付板３３に固定され、シールド板３６の下部は１対の測定端子２２間に介在している。また、絶縁ブロック２７には測定端子２２と平行に押さえピン３７が固定されている。この押さえピン３７は測定時に被測定物としての複数素子チップ部品３０をキャリア部１０ａとほぼ平行に保つようにするもので、複数素子チップ部品３０が傾斜して測定に支障をきたさないようにする機能を持つ。測定端子２２及び押さえピン３７の先端位置は、キャリア部１０ａに載置された複数素子チップ部品３０の上面より僅かに高い位置に設定されている。
【００２５】
図５及び図６は各測定端子２２の先端部２２ｃの構造を示すものであり、図５は図４と同様に測定端子２２を正面よりみた正面図（但し図４の左側の測定端子２２を示す）、図６は側面図である。これらの図において、複数素子チップ部品３０の有する端子電極との電気接触を確実にするために、測定端子２２の先端部２２ｃの底辺Ｌは外側上下辺Ｋに対し約８０度をなしており、図５中仮想線で示す複数素子チップ部品３０の幅方向の中心から外れるに従って底辺Ｌは徐々に下がっている。また、図６のように先端部２２ｃは下方に向かって二股に分岐している。これは、先端部２２ｃを二股に分岐することで尖らせ、複数素子チップ部品３０の端子電極に確実に突き当たるようにし、かつ複数箇所で接触できるようにするためである。
【００２６】
図１及び図３に示すように、前記測定ユニット２０が配置された測定ステーションＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に対応させて、前記測定ユニット取付台座２１に固定された取付ブロック４０には、砲金等の摩擦の少ない材質で形成された円筒スリーブ４１が固着され、その内側に図７に示す如き突き上げピン４２が上下に摺動自在に下方から嵌入されている。この場合、突き上げピン４２はフランジ４３ａ付きの円筒部材４３の内側にピン本体４４を固着した構造で、クッション効果を持たないものであり、円筒スリーブ４１とフランジ４３ａとの間に設けられた圧縮ばね４５によって下方に付勢されている。この突き上げピン４２は測定時にキャリア部１０ａ上の載置位置にて吸着されている複数素子チップ部品３０を１対の測定端子２２に向けて押し上げる押し上げ手段として機能するものである。
【００２７】
前記突き上げピン４２を昇降させるために、突き上げピン昇降カム５０が装置基台側にて軸支されている。該突き上げピン昇降カム５０はサーボモータにより回転制御される。また、装置基台側に固定されたボールブッシュ等の上下方向のスライドガイド５５により昇降板５１が昇降自在に支持されており、該昇降板５１に固定の取付板５３に前記カム５０に当接して作動されるカムフォロアとしてのローラー５２が枢着されている。そして、昇降板５１に固定の当接部材５４の上端面が前記突き上げピン４２の下端面に当接している。従って、突き上げピン昇降カム５０により昇降板５１が昇降するのに伴って突き上げピン４２も上下動する。なお、前記キャリア部１０ａの複数素子チップ部品３０の載置位置には、図３の如く前記突き上げピン４２が貫通する穴部１０ｂが形成されている。また、各測定ステーションＳ１乃至Ｓ４に設けられた各突き上げピン４２は同時駆動となっている。
【００２８】
次に、この第１の実施の形態の全体的な動作説明を行う。
【００２９】
複数素子チップ部品３０はパーツフィーダより直接ロータリーインデックステーブル１０のキャリア部１０ａ上の載置位置に送り込まれる。該載置位置の複数素子チップ部品３０はテーブル側真空吸引路１４、部分的な環状凹溝１７、真空吸引路１８及びホース連結用真空吸引パイプ１９の経路で真空吸引され、位置ずれしないようにキャリア部１０ａ上に吸着されている。そして、ロータリーインデックステーブル１０の間欠回転動作に伴い複数素子チップ部品３０は測定ステーションＳ１に到着する。この測定ステーションＳ１に配置された測定ユニット２０の１対の測定端子２２により図９の如き複数素子チップ部品３０の第１の素子の端子電極Ａ，Ａ’間の電気的特性を測定する。すなわち、複数素子チップ部品３０が測定ステーションＳ１に到着すると、突き上げピン昇降カム５０により突き上げピン４２が上昇方向に駆動され、キャリア部１０ａの穴部１０ｂを貫通して複数素子チップ部品３０を下から押し上げる。この結果、複数素子チップ部品３０の端子電極Ａ，Ａ’が１対の測定端子２２の先端に押し当てられ、測定端子２２及びリセプタクル３５を介して接続された測定器により静電容量、インダクタンス、抵抗値等の電気的特性の測定が実行される。
【００３０】
ロータリーインデックステーブル１０の間欠回転に伴い次の測定ステーションＳ２に到着した複数素子チップ部品３０に対しては、この測定ステーションＳ２に配置された測定ユニット２０の１対の測定端子２２により図９の如き複数素子チップ部品３０の第２の素子の端子電極Ｂ，Ｂ’間の電気的特性の測定が同様にして行われる。
【００３１】
以後、測定ステーションＳ３に到着した複数素子チップ部品３０に対しては、この測定ステーションＳ３に配置された測定ユニット２０の１対の測定端子２２により複数素子チップ部品３０の第３の素子の端子電極Ｃ，Ｃ’間の電気的特性の測定が、測定ステーションＳ４に到着した複数素子チップ部品３０に対しては、この測定ステーションＳ４に配置された測定ユニット２０の１対の測定端子２２により複数素子チップ部品３０の第４の素子の端子電極Ｄ，Ｄ’間の電気的特性の測定が順次行われる。
【００３２】
なお、各測定ステーションＳ１乃至Ｓ４での突き上げピン４２の作動時には各複数素子チップ部品３０の真空吸引を一時的にオフとしている。
【００３３】
測定ステーションＳ４のあとの複数のステーションは測定後の複数素子チップ部品３０を排出する排出ステーションとなる。これらの排出ステーションにおいては、キャリア部１０ａの載置位置のテーブル側真空吸引路１４がエアライナー１６の凹溝１７から外れて、逆に正圧エアー源に接続されるようになっており、載置位置上の複数素子チップ部品３０は正圧エアーで排出される。すなわち、良品は複数の等級別に別々のステーションから排出されてそれぞれ等級別の良品排出パイプに送り込まれ、不良品は不良品排出ステーションから排出されて不良品排出パイプに送り込まれる。
【００３４】
この第１の実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００３５】
(1) 複数素子を内蔵した複数素子チップ部品３０を載置して間欠回転するロータリーインデックステーブル１０と、ロータリーインデックステーブル１０が停止する複数の測定ステーションＳ１乃至Ｓ４にそれぞれ配置されていて複数素子チップ部品３０の個々の素子の端子電極に接触する測定端子２２をそれぞれ持つ測定ユニット２０とを備えており、それらの測定ステーションＳ１乃至Ｓ４の測定ユニット全体で前記複数素子チップ部品３０の全素子の端子電極Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’，Ｃ，Ｃ’，Ｄ，Ｄ’に対応した測定端子を有することになり、ロータリーインデックステーブル１０を高速で間欠回転させていくことで高速測定ができる。つまり、従来方法の場合、４素子のチップ部品では１素子のチップ部品の４倍測定時間がかかる所を、この第１の実施の形態では１素子分の測定時間で済み、測定時間は従来方法の約１／４となる。
【００３６】
(2) 測定ユニット２０が配置された測定ステーションＳ１乃至Ｓ４において、複数素子チップ部品３０をロータリーインデックステーブル１０のキャリア部１０ａから突き上げピン４２で押し上げて当該複数素子チップ部品３０の端子電極を前記測定ユニット２０の持つ測定端子２２に接触させる構成であり、測定端子２２側に開閉機構や昇降機構は不要であり、測定端子２２側の支持構造等を簡素化することができる。
【００３７】
(3) 各測定ユニット２０の１対の測定端子２２の先端部２２ｃが図６の如く下方に向いて二股に分岐しており、測定時に複数素子チップ部品３０が突き上げピン４２により押し上げられた場合に複数素子チップ部品３０の端子電極に先端部２２ｃが突き当たって（例えば端子電極のはんだ層に突き刺さって）確実な接触を複数箇所で確保することができ、接触不良を除去して精度の良い高信頼度の測定値を得ることができる。
【００３８】
(4) 各測定ユニット２０は、複数素子チップ部品３０が持つ個々の素子の１対の端子電極に対応した１対の測定端子２２を有するだけであり、端子電極の配列ピッチが狭くとも残りの隣接素子の影響は受けにくい構造となっており、隣接素子の端子電極を同時に測定する場合の浮遊容量等を嫌う高周波対応となっている。従って、高周波用チップ部品の測定が可能である。
【００４３】
上記第１の実施の形態では、測定ユニットが有する測定端子側にクッションスプリング３２を設けて測定時に突き上げピン４２で複数素子チップ部品３０を押し上げた際の衝撃を吸収するようにしているが、突き上げピン側にクッションスプリングを設けて測定端子側はクッションスプリング無しの固定支持構造とすることも可能である。クッションスプリングを内蔵した突き上げピンの１例を図８に示す。この図８において、突き上げピン６２はフランジ６３ａ付きの円筒部材６３の内側にピン本体６４及びクッションスプリング６５を設け、ピン本体６４を摺動自在にガイドする支持ガイド部材６６を円筒部材６３の開口部に螺着したものである。前記ピン本体６４はクッションスプリング６５により突出方向に付勢されている。
【００４４】
なお、上記実施の形態では図９のように４素子で４対の端子電極を有する複数素子チップ部品の電気的特性を測定する場合を例示したが、５素子以上で５対以上の端子電極を有する複数素子チップ部品の測定も測定ステーション及び測定ユニットの増設により対応可能である。
【００４７】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数素子を内蔵した複数素子チップ部品を間欠回転する間欠回転テーブルに載置し、該間欠回転テーブルが停止する複数のステーションにわたって複数素子チップ部品の全素子の端子電極に対応して配置された測定端子により、複数素子チップ部品が前記ステーションに到着する毎に当該複数素子チップ部品の各素子の測定を順次実行するようにしたので、測定工程を単純化できるとともに、複数素子チップ部品に対する高速測定処理が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複数素子チップ部品の測定方法及び装置の第１の実施の形態であって、ロータリーインデックステーブルの左側部分を示す側断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の平面図である。
【図３】第１の実施の形態における測定ステーションの拡大断面図である。
【図４】前記測定ステーションに配置された測定ユニットが有する測定端子及びその周辺部分の構成を示す正断面図である。
【図５】前記測定端子先端部の部分拡大正面図である。
【図６】同部分拡大側面図である。
【図７】第１の実施の形態で用いる突き上げピンの１例を示す正断面図である。
【図８】突き上げピンの変形例を示す正断面図である。
【図９】測定対象となる複数素子チップ部品の１例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 部品本体
１０ ロータリーインデックステーブル
１０ａ キャリア部
１１ テーブル支持フレーム
１２ 中心軸
１３ 軸受
１４，１８ 真空吸引路
１５，４５ 圧縮ばね
１６ エアライナー
１７ 環状凹溝
１９ 真空吸引パイプ
２０ 測定ユニット
２１ 測定ユニット取付台座
２２ 測定端子
２２ａ 幅広部
２２ｂ 上方延長部
２２ｃ 先端部
２４ 固定部
２６ アーム部
２７，２８ 絶縁ブロック
２９ 締め付けボルト
３０ 複数素子チップ部品
３２，６５ クッションスプリング
３３ 絶縁取付板
３５ リセプタクル
３６ シールド板
３７ 押さえピン
４０ 取付ブロック
４１ 円筒スリーブ
４２，６２ 突き上げピン
４３，６３ 円筒部材
４４，６４ ピン本体
５０ 突き上げピン昇降カム
５１ 昇降板
５２ ローラー
５４ 当接部材
５５ スライドガイド
６６ 支持ガイド部材
Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’，Ｃ，Ｃ’，Ｄ，Ｄ’ 端子電極
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 測定ステーション
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサ、インダクタ、抵抗等の複数素子を内蔵した複数素子チップ部品の電気的特性を高速で測定するための複数素子チップ部品の測定方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器等の回路基板の小型化、部品の実装密度の高度化を目的としてコンデンサ、インダクタ、抵抗等の複数素子を内蔵した複数素子チップ部品が使用されるようになってきている。
【０００３】
図９はこの種の複数素子チップ部品の１例であって、４個の素子を内蔵している例であり、部品本体１の一方の側に４個、他方の側に４個、合計８個（４対）の端子電極Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’，Ｃ，Ｃ’，Ｄ，Ｄ’が形成されているものである。ここで、端子電極Ａ，Ａ’間に例えば第１の素子が形成され、端子電極Ｂ，Ｂ’間に第２の素子が形成され、端子電極Ｃ，Ｃ’間に第３の素子が形成され、端子電極Ｄ，Ｄ’間に第４の素子が形成されている。
【０００４】
さて、複数対の端子電極を有する複数素子チップ部品を測定する場合、従来は１対の測定端子を持つ測定ユニットを、複数素子チップ部品側の端子電極配列ピッチ分だけ順次移動させ、１対の測定端子を複数素子チップ部品側の複数対の端子電極に順次接触させて行くことで、当該チップ部品内の個々の素子全ての電気的特性の測定を実行していた。
【０００５】
また、別の測定方法として、１つのパレットに１個の複数素子チップ部品をセットし、パレットを順次搬送、位置決め後、複数素子チップ部品の全素子分の端子電極に対応した測定端子群を一度に接触させて測定を実行するものがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した１対の測定端子を持つ測定ユニットを複数素子チップ部品側の端子電極配列ピッチ分だけ順次移動させて測定を行う方法は、１対の測定端子を移動させ各素子の対をなす端子電極に１回毎に接触させるため、測定時間が素子個数倍かかることになる。すなわち、複数素子チップ部品の素子個数がＮ個である場合、素子数が１個の場合の測定時間のＮ倍かかることになる。
【０００７】
また、パレットに１個の複数素子チップ部品をセットして測定を行う別の方法では、パレット自体を搬送、位置決めするために、高速向きではない。その上、チップ部品をパレットに詰めて搬送するためのパレットへのチップ部品詰めユニット、パレット搬送のためのパレット送り機構、パレットからのチップ部品の取り出しユニット、パレットのリターン機構等が必要となるために、装置が複雑化、大型化し、これらの点でも測定の高速化に不向きである。
【０００８】
なお、本出願人により電子部品の特性測定方法及び装置が特願平７−２２７４０８号で提案されているが、この特願平７−２２７４０８号の測定方法及び装置は、測定対象のチップ部品が複数素子を内蔵する複数素子チップ部品である場合の測定方法及び装置については具体的に言及していない。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑み、測定工程を単純化することができ、複数素子チップ部品の高速測定処理を可能とし、併せて測定のための機構の簡素化、測定の信頼性の向上を図った複数素子チップ部品の測定方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の複数素子チップ部品の測定方法は、複数素子を内蔵した複数素子チップ部品を間欠回転する間欠回転テーブルに載置し、該間欠回転テーブルが停止する複数のステーションにわたって複数素子チップ部品の全素子の端子電極に対応して配置された測定端子により、複数素子チップ部品が前記ステーションに到着する毎に当該複数素子チップ部品の各素子の測定を順次実行する場合に、
各ステーションに配置された測定端子は、複数素子チップ部品の個々の素子の１対の端子電極に対応した１対のみとし、
前記間欠回転テーブルは載置された複数素子チップ部品を真空吸引で吸着保持して回転し、前記測定端子が配置されたステーションにおいては複数素子チップ部品の真空吸引を一時的にオフにして、複数素子チップ部品を前記間欠回転テーブルから押し上げて当該複数素子チップ部品の端子電極を前記測定端子に接触させることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係る複数素子チップ部品の測定装置は、複数素子を内蔵した複数素子チップ部品を載置し、真空吸引により吸着保持して間欠回転する間欠回転テーブルと、該間欠回転テーブルが停止する複数のステーションにそれぞれ配置されていて複数素子チップ部品の個々の素子の１対の端子電極に接触する１対の測定端子をそれぞれ持つ測定ユニットとを備え、
それらの測定ユニット全体で前記複数素子チップ部品の全素子の端子電極に対応した測定端子を有し、
前記測定ユニットが配置されたステーションに、複数素子チップ部品を前記間欠回転テーブルから押し上げて当該複数素子チップ部品の端子電極を当該測定ユニットの持つ測定端子に接触させる押し上げ手段を設けたことを特徴としている。
【００１６】
上記複数素子チップ部品の測定装置において、前記測定端子の先端部を下方に向かって二股に分岐した構造とすることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る複数素子チップ部品の測定方法及び装置の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１８】
図１乃至図７で本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は間欠回転テーブルとしてのロータリーインデックステーブル１０の左半分及びその左側に配設された１個の測定ユニット２０を示し、図２はロータリーインデックステーブル１０上に沿った測定ユニット２０の配置を示している。これらの図において、ロータリーインデックステーブル１０は、装置基台（図示せず）上に立設固定されたテーブル支持フレーム１１で水平面内で回転自在に軸支されている。すなわち、ロータリーインデックステーブル１０の中心に中心軸１２が垂直に固定されており、該中心軸１２はテーブル支持フレーム１１に固定の軸受１３で回転自在に支持されている。このロータリーインデックステーブル１０は中心軸１２をサーボモータで回転駆動することにより高速の間欠回転動作を行う。
【００１９】
図３に示すように、被測定物としてのコンデンサ、インダクタ、抵抗等の複数素子を内蔵した複数素子チップ部品３０は、ロータリーインデックステーブル１０の上面周縁部のキャリア部１０ａ上に等間隔で載置されるようになっており、位置ずれを起こさないように各複数素子チップ部品３０を吸着保持するために、テーブル側真空吸引路１４がキャリア部１０ａの複数素子チップ部品３０の載置位置に対応して形成されている。
【００２０】
前記テーブル支持フレーム１１の周縁部に設けられた圧縮ばね１５によりロータリーインデックステーブル１０の下面に密着する（但し回転しない）ように付勢されたエアライナー（真空吸引路を形成するための部材）１６には前記テーブル側真空吸引路１４に連通する部分的な環状凹溝１７及びこれに連通する真空吸引路１８が形成され、ホース連結用真空吸引パイプ１９及びこれに接続されるホースを介して外部の真空ポンプ等の負圧源に接続されている。
【００２１】
前記装置基台に対し所定高さに固定支持された測定ユニット取付台座２１は、図２の如く円環を部分的に切欠いた平面形状であって、ロータリーインデックステーブル１０の外周を部分的に囲んでおり、該測定ユニット取付台座２１上に測定ユニット２０が固定されている。図９で述べたような４個の素子を内蔵した複数素子チップ部品３０を測定対象とする場合、ロータリーインデックステーブル１０の停止位置に対応したステーションのうちの４箇所の測定ステーションＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に測定ユニット２０をそれぞれ固定配置する。そして、図４の如く各測定ユニット２０には１対の測定端子２２が設けられており、例えば、測定ステーションＳ１の測定ユニット２０が持つ１対の測定端子２２は複数素子チップ部品３０の第１の素子の対をなす端子電極Ａ，Ａ’間を測定し（静電容量、インダクタンス、抵抗値等の電気的特性を測定し）、同様に測定ステーションＳ２の測定ユニット２０が持つ１対の測定端子２２は複数素子チップ部品３０の第２の素子の対をなす端子電極Ｂ，Ｂ’間を測定し、測定ステーションＳ３の測定ユニット２０が持つ１対の測定端子２２は複数素子チップ部品３０の第３の素子の対をなす端子電極Ｃ，Ｃ’間を測定し、測定ステーションＳ４の測定ユニット２０が持つ１対の測定端子２２は複数素子チップ部品３０の第４の素子の対をなす端子電極Ｄ，Ｄ’間を測定するものである。
【００２２】
図１乃至図３に示すように、各測定ユニット２０は、測定ユニット取付台座２１にボルト２３で固定された固定部２４と、該固定部２４で軸支された軸体２５を中心として回動可能なアーム部２６と、該アーム部２６の先端面に固定された絶縁ブロック２７，２８で支持された１対の測定端子２２とを有している。アーム部２６は通常の測定時には測定ユニット取付台座２１に螺着した締め付けボルト２９で固定部２４に平行に固定される。
【００２３】
図３及び図４に示すように、アーム部２６の先端面から絶縁ブロック２７，２８は庇状に突出しており、１対の測定端子２２は、絶縁ブロック２７の上下方向の端子嵌入溝２７ａに上から嵌合することで、絶縁ブロック２７に対し上下方向に移動可能に装着されている。但し、測定端子２２の突出位置は測定端子２２の中間の幅広部２２ａが絶縁ブロック２７上面に当接することで規定されている。また、１対の測定端子２２の上方延長部２２ｂは細く形成されていて前記絶縁ブロック２８を上下方向に移動自在に貫通しており、絶縁ブロック２８の下面と幅広部２２ａ間の上方延長部２２ｂの周囲にクッションスプリング（圧縮ばね）３２が設けられている。該クッションスプリング３２により測定端子２２は下方に付勢されている。前記アーム部２６の上部に絶縁取付板３３が固定され、該取付板３３に１対のリセプタクル３５が固定されている。１対のリセプタクル３５と１対の測定端子２２同士はそれぞれ導線３８で接続されており、１対のリセプタクル３５は外部の静電容量、インダクタンス、抵抗値等の電気的特性の測定器に接続されるようになっている。
【００２４】
なお、１対の測定端子２２間を絶縁しかつ電気シールドするためにシールド板３６（例えば金属板の両面を絶縁処理したもの等）が取付板３３に固定され、シールド板３６の下部は１対の測定端子２２間に介在している。また、絶縁ブロック２７には測定端子２２と平行に押さえピン３７が固定されている。この押さえピン３７は測定時に被測定物としての複数素子チップ部品３０をキャリア部１０ａとほぼ平行に保つようにするもので、複数素子チップ部品３０が傾斜して測定に支障をきたさないようにする機能を持つ。測定端子２２及び押さえピン３７の先端位置は、キャリア部１０ａに載置された複数素子チップ部品３０の上面より僅かに高い位置に設定されている。
【００２５】
図５及び図６は各測定端子２２の先端部２２ｃの構造を示すものであり、図５は図４と同様に測定端子２２を正面よりみた正面図（但し図４の左側の測定端子２２を示す）、図６は側面図である。これらの図において、複数素子チップ部品３０の有する端子電極との電気接触を確実にするために、測定端子２２の先端部２２ｃの底辺Ｌは外側上下辺Ｋに対し約８０度をなしており、図５中仮想線で示す複数素子チップ部品３０の幅方向の中心から外れるに従って底辺Ｌは徐々に下がっている。また、図６のように先端部２２ｃは下方に向かって二股に分岐している。これは、先端部２２ｃを二股に分岐することで尖らせ、複数素子チップ部品３０の端子電極に確実に突き当たるようにし、かつ複数箇所で接触できるようにするためである。
【００２６】
図１及び図３に示すように、前記測定ユニット２０が配置された測定ステーションＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に対応させて、前記測定ユニット取付台座２１に固定された取付ブロック４０には、砲金等の摩擦の少ない材質で形成された円筒スリーブ４１が固着され、その内側に図７に示す如き突き上げピン４２が上下に摺動自在に下方から嵌入されている。この場合、突き上げピン４２はフランジ４３ａ付きの円筒部材４３の内側にピン本体４４を固着した構造で、クッション効果を持たないものであり、円筒スリーブ４１とフランジ４３ａとの間に設けられた圧縮ばね４５によって下方に付勢されている。この突き上げピン４２は測定時にキャリア部１０ａ上の載置位置にて吸着されている複数素子チップ部品３０を１対の測定端子２２に向けて押し上げる押し上げ手段として機能するものである。
【００２７】
前記突き上げピン４２を昇降させるために、突き上げピン昇降カム５０が装置基台側にて軸支されている。該突き上げピン昇降カム５０はサーボモータにより回転制御される。また、装置基台側に固定されたボールブッシュ等の上下方向のスライドガイド５５により昇降板５１が昇降自在に支持されており、該昇降板５１に固定の取付板５３に前記カム５０に当接して作動されるカムフォロアとしてのローラー５２が枢着されている。そして、昇降板５１に固定の当接部材５４の上端面が前記突き上げピン４２の下端面に当接している。従って、突き上げピン昇降カム５０により昇降板５１が昇降するのに伴って突き上げピン４２も上下動する。なお、前記キャリア部１０ａの複数素子チップ部品３０の載置位置には、図３の如く前記突き上げピン４２が貫通する穴部１０ｂが形成されている。また、各測定ステーションＳ１乃至Ｓ４に設けられた各突き上げピン４２は同時駆動となっている。
【００２８】
次に、この第１の実施の形態の全体的な動作説明を行う。
【００２９】
複数素子チップ部品３０はパーツフィーダより直接ロータリーインデックステーブル１０のキャリア部１０ａ上の載置位置に送り込まれる。該載置位置の複数素子チップ部品３０はテーブル側真空吸引路１４、部分的な環状凹溝１７、真空吸引路１８及びホース連結用真空吸引パイプ１９の経路で真空吸引され、位置ずれしないようにキャリア部１０ａ上に吸着されている。そして、ロータリーインデックステーブル１０の間欠回転動作に伴い複数素子チップ部品３０は測定ステーションＳ１に到着する。この測定ステーションＳ１に配置された測定ユニット２０の１対の測定端子２２により図９の如き複数素子チップ部品３０の第１の素子の端子電極Ａ，Ａ’間の電気的特性を測定する。すなわち、複数素子チップ部品３０が測定ステーションＳ１に到着すると、突き上げピン昇降カム５０により突き上げピン４２が上昇方向に駆動され、キャリア部１０ａの穴部１０ｂを貫通して複数素子チップ部品３０を下から押し上げる。この結果、複数素子チップ部品３０の端子電極Ａ，Ａ’が１対の測定端子２２の先端に押し当てられ、測定端子２２及びリセプタクル３５を介して接続された測定器により静電容量、インダクタンス、抵抗値等の電気的特性の測定が実行される。
【００３０】
ロータリーインデックステーブル１０の間欠回転に伴い次の測定ステーションＳ２に到着した複数素子チップ部品３０に対しては、この測定ステーションＳ２に配置された測定ユニット２０の１対の測定端子２２により図９の如き複数素子チップ部品３０の第２の素子の端子電極Ｂ，Ｂ’間の電気的特性の測定が同様にして行われる。
【００３１】
以後、測定ステーションＳ３に到着した複数素子チップ部品３０に対しては、この測定ステーションＳ３に配置された測定ユニット２０の１対の測定端子２２により複数素子チップ部品３０の第３の素子の端子電極Ｃ，Ｃ’間の電気的特性の測定が、測定ステーションＳ４に到着した複数素子チップ部品３０に対しては、この測定ステーションＳ４に配置された測定ユニット２０の１対の測定端子２２により複数素子チップ部品３０の第４の素子の端子電極Ｄ，Ｄ’間の電気的特性の測定が順次行われる。
【００３２】
なお、各測定ステーションＳ１乃至Ｓ４での突き上げピン４２の作動時には各複数素子チップ部品３０の真空吸引を一時的にオフとしている。
【００３３】
測定ステーションＳ４のあとの複数のステーションは測定後の複数素子チップ部品３０を排出する排出ステーションとなる。これらの排出ステーションにおいては、キャリア部１０ａの載置位置のテーブル側真空吸引路１４がエアライナー１６の凹溝１７から外れて、逆に正圧エアー源に接続されるようになっており、載置位置上の複数素子チップ部品３０は正圧エアーで排出される。すなわち、良品は複数の等級別に別々のステーションから排出されてそれぞれ等級別の良品排出パイプに送り込まれ、不良品は不良品排出ステーションから排出されて不良品排出パイプに送り込まれる。
【００３４】
この第１の実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００３５】
(1) 複数素子を内蔵した複数素子チップ部品３０を載置して間欠回転するロータリーインデックステーブル１０と、ロータリーインデックステーブル１０が停止する複数の測定ステーションＳ１乃至Ｓ４にそれぞれ配置されていて複数素子チップ部品３０の個々の素子の端子電極に接触する測定端子２２をそれぞれ持つ測定ユニット２０とを備えており、それらの測定ステーションＳ１乃至Ｓ４の測定ユニット全体で前記複数素子チップ部品３０の全素子の端子電極Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’，Ｃ，Ｃ’，Ｄ，Ｄ’に対応した測定端子を有することになり、ロータリーインデックステーブル１０を高速で間欠回転させていくことで高速測定ができる。つまり、従来方法の場合、４素子のチップ部品では１素子のチップ部品の４倍測定時間がかかる所を、この第１の実施の形態では１素子分の測定時間で済み、測定時間は従来方法の約１／４となる。
【００３６】
(2) 測定ユニット２０が配置された測定ステーションＳ１乃至Ｓ４において、複数素子チップ部品３０をロータリーインデックステーブル１０のキャリア部１０ａから突き上げピン４２で押し上げて当該複数素子チップ部品３０の端子電極を前記測定ユニット２０の持つ測定端子２２に接触させる構成であり、測定端子２２側に開閉機構や昇降機構は不要であり、測定端子２２側の支持構造等を簡素化することができる。
【００３７】
(3) 各測定ユニット２０の１対の測定端子２２の先端部２２ｃが図６の如く下方に向いて二股に分岐しており、測定時に複数素子チップ部品３０が突き上げピン４２により押し上げられた場合に複数素子チップ部品３０の端子電極に先端部２２ｃが突き当たって（例えば端子電極のはんだ層に突き刺さって）確実な接触を複数箇所で確保することができ、接触不良を除去して精度の良い高信頼度の測定値を得ることができる。
【００３８】
(4) 各測定ユニット２０は、複数素子チップ部品３０が持つ個々の素子の１対の端子電極に対応した１対の測定端子２２を有するだけであり、端子電極の配列ピッチが狭くとも残りの隣接素子の影響は受けにくい構造となっており、隣接素子の端子電極を同時に測定する場合の浮遊容量等を嫌う高周波対応となっている。従って、高周波用チップ部品の測定が可能である。
【００４３】
上記第１の実施の形態では、測定ユニットが有する測定端子側にクッションスプリング３２を設けて測定時に突き上げピン４２で複数素子チップ部品３０を押し上げた際の衝撃を吸収するようにしているが、突き上げピン側にクッションスプリングを設けて測定端子側はクッションスプリング無しの固定支持構造とすることも可能である。クッションスプリングを内蔵した突き上げピンの１例を図８に示す。この図８において、突き上げピン６２はフランジ６３ａ付きの円筒部材６３の内側にピン本体６４及びクッションスプリング６５を設け、ピン本体６４を摺動自在にガイドする支持ガイド部材６６を円筒部材６３の開口部に螺着したものである。前記ピン本体６４はクッションスプリング６５により突出方向に付勢されている。
【００４４】
なお、上記実施の形態では図９のように４素子で４対の端子電極を有する複数素子チップ部品の電気的特性を測定する場合を例示したが、５素子以上で５対以上の端子電極を有する複数素子チップ部品の測定も測定ステーション及び測定ユニットの増設により対応可能である。
【００４７】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数素子を内蔵した複数素子チップ部品を間欠回転する間欠回転テーブルに載置し、該間欠回転テーブルが停止する複数のステーションにわたって複数素子チップ部品の全素子の端子電極に対応して配置された測定端子により、複数素子チップ部品が前記ステーションに到着する毎に当該複数素子チップ部品の各素子の測定を順次実行するようにしたので、測定工程を単純化できるとともに、複数素子チップ部品に対する高速測定処理が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複数素子チップ部品の測定方法及び装置の第１の実施の形態であって、ロータリーインデックステーブルの左側部分を示す側断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の平面図である。
【図３】第１の実施の形態における測定ステーションの拡大断面図である。
【図４】前記測定ステーションに配置された測定ユニットが有する測定端子及びその周辺部分の構成を示す正断面図である。
【図５】前記測定端子先端部の部分拡大正面図である。
【図６】同部分拡大側面図である。
【図７】第１の実施の形態で用いる突き上げピンの１例を示す正断面図である。
【図８】突き上げピンの変形例を示す正断面図である。
【図９】測定対象となる複数素子チップ部品の１例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 部品本体
１０ ロータリーインデックステーブル
１０ａ キャリア部
１１ テーブル支持フレーム
１２ 中心軸
１３ 軸受
１４，１８ 真空吸引路
１５，４５ 圧縮ばね
１６ エアライナー
１７ 環状凹溝
１９ 真空吸引パイプ
２０ 測定ユニット
２１ 測定ユニット取付台座
２２ 測定端子
２２ａ 幅広部
２２ｂ 上方延長部
２２ｃ 先端部
２４ 固定部
２６ アーム部
２７，２８ 絶縁ブロック
２９ 締め付けボルト
３０ 複数素子チップ部品
３２，６５ クッションスプリング
３３ 絶縁取付板
３５ リセプタクル
３６ シールド板
３７ 押さえピン
４０ 取付ブロック
４１ 円筒スリーブ
４２，６２ 突き上げピン
４３，６３ 円筒部材
４４，６４ ピン本体
５０ 突き上げピン昇降カム
５１ 昇降板
５２ ローラー
５４ 当接部材
５５ スライドガイド
６６ 支持ガイド部材
Ａ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’，Ｃ，Ｃ’，Ｄ，Ｄ’ 端子電極
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 測定ステーション
Claims (3)
- 複数素子を内蔵した複数素子チップ部品を間欠回転する間欠回転テーブルに載置し、該間欠回転テーブルが停止する複数のステーションにわたって複数素子チップ部品の全素子の端子電極に対応して配置された測定端子により、複数素子チップ部品が前記ステーションに到着する毎に当該複数素子チップ部品の各素子の測定を順次実行する複数素子チップ部品の測定方法であって、各ステーションに配置された測定端子は、複数素子チップ部品の個々の素子の１対の端子電極に対応した１対のみとし、
前記間欠回転テーブルは載置された複数素子チップ部品を真空吸引で吸着保持して回転し、前記測定端子が配置されたステーションにおいては複数素子チップ部品の真空吸引を一時的にオフにして、複数素子チップ部品を前記間欠回転テーブルから押し上げて当該複数素子チップ部品の端子電極を前記測定端子に接触させることを特徴とする複数素子チップ部品の測定方法。 - 複数素子を内蔵した複数素子チップ部品を載置し、真空吸引により吸着保持して間欠回転する間欠回転テーブルと、該間欠回転テーブルが停止する複数のステーションにそれぞれ配置されていて複数素子チップ部品の個々の素子の１対の端子電極に接触する１対の測定端子をそれぞれ持つ測定ユニットとを備え、
それらの測定ユニット全体で前記複数素子チップ部品の全素子の端子電極に対応した測定端子を有し、
前記測定ユニットが配置されたステーションに、複数素子チップ部品を前記間欠回転テーブルから押し上げて当該複数素子チップ部品の端子電極を当該測定ユニットの持つ測定端子に接触させる押し上げ手段を設けたことを特徴とする複数素子チップ部品の測定装置。 - 前記測定端子の先端部が下方に向いて二股に分岐してなる請求項２記載の複数素子チップ部品の測定装置。
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