JP4236612B2 - 電子部品の調整検査方法および装置 - Google Patents

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    • G01P15/18Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions

Description

本発明は、Gセンサーや傾斜センサーのように傾斜角度(垂直方向の回転角度)を検出する機能を持つ電子部品の調整検査装置に関する。
Gセンサーは静止加速度を含む加速度に応じた電圧を出力するが、静止状態においては静止加速度に比例した電圧のみが出力される。この静止加速度はGセンサーにかかる重力加速度のベルトル成分となるため、Gセンサーの出力電圧からGセンサーの傾斜角度を換算することができる。
このようなGセンサーの動作原理は、Gセンサー内部のセンサー素子(例えば、ピエゾ素子など)の作用によるものであるが、センサー素子自体は個体ごとの感度のばらつきや、実装状態のばらつき(角度ずれなど)、温度特性など様々な誤差要因を含むため、傾斜角度に対する理想的な電圧特性を得るためには、低温、常温、高温の環境下で、Gセンサーの姿勢を0°〜+270°の範囲で2〜3点またはそれ以上の角度に傾斜した状態で電圧を測定し、その測定値を元にGセンサーの出力電圧を制御するIC素子の調整を行い、傾斜角度に対する電圧特性の誤差を補正する必要がある。
このように傾斜角度を検出する電子部品を常温または温度制御された環境下において調整検査するために、一般的に一括式調整検査方式が採用されている。以下にGセンサーの一括式調整検査方式について一例を示す。
Gセンサーの一括式調整検査方式の一例を図1〜6に示す。まず、治具基板2に配列状に配置された複数個のソケット3にGセンサー1を1個ずつ装填する。
次に、水平なテーブル7の上に設置された角柱状のスロット治具4のスロット4eに治具基板2を装着し、治具基板2と計測器5をケーブル6で結線する。このとき、スロット治具4の底面4aおよび上面4cはスロット4eに対して平行になっており、側面4bおよび4dはスロット4eに対して垂直になっている。
次に、図2のようにスロット治具4の底面4aが下側になるようにスロット治具4を設置し、この状態を0°の姿勢として各治具基板2のソケット3に装填されたGセンサー1の電圧を計測器5にて測定する。
次に、図3のようにスロット治具4の側面4bが下側になるようにスロット治具4を設置し、この状態を90°の姿勢として各治具基板2のソケット3に装填されたGセンサー1の電圧を計測器5にて測定する。
同様に、図4、5のようにスロット治具4の上面4cおよび側面4dが下側になるようにスロット治具4を設置し、この状態を180°、270°の姿勢として各治具基板2のソケット3に装填されたGセンサー1の電圧を計測器5にて測定する。
以上の作業により0°、90°、180°、270°の4つの姿勢における傾斜角度に対する電圧特性を測定し、補正値を算出してIC素子への書込みを行う。
なお、IC素子への書込み後は、再度0°、90°、180°、270°の順にスロット治具4を設置し、各治具基板2のソケット3に装填されたGセンサー1の電圧を測定して、補正された特性が検査規格の範囲内かどうかを確認する。
以上の調整検査は常温環境下において実施しているが、Gセンサーの温度特性も含めて調整検査を行う場合は図6のように恒温槽8の中に設置したテーブル7にスロット治具4を置いて、低温、常温、高温の環境下における段落「0007」〜段落「0009」の測定を行い、温度および傾斜角度に対する電圧特性より最適な補正値を算出してIC素子への書込みを行う。
一括式調整検査方式は、(1)スロット治具の外壁(底面、上面、両側面)とスロットの角度精度、スロットと治具基板のガタ、治具基板の反り、治具基板に対するソケットの傾きなど姿勢の誤差要因が多数存在し、個々の電子部品の傾斜角度の精度に欠ける。(2)傾斜角度はスロット治具の外壁(底面、上面、両側面)とスロットの角度によって決まってしまうため、別の角度(例えば45°など)で測定する場合は、スロット治具を作り直さなければならない。(3)治具基板の傾斜角度の変更を手作業で行う必要がある。(4)仮に治具基板の傾斜角度の変更を自動にしたとしても、低、高温の環境下では回転機構を設置することが難しい。(5)低、高温の環境下での治具基板の傾斜角度の変更を手作業で行う場合は、治具基板の傾斜角度を変更するたびに恒温槽の扉を開ける必要があり、温度設定に膨大な時間がかかってしまう。(6)そのため生産能力を上げようとすると多数の恒温槽、スロット治具、治具基板、計測器が必要となる。(7)ソケットへの電子部品の出し入れに手間と時間がかかる。 といった問題があり高精度化、省スペース化、生産性向上のネックになる方式であった。
本発明は、前述の課題を解決するものであり、高精度化、省スペース化、生産性向上がなされた電子部品の調整検査方法および装置を提供することを目的とする。
請求項1の発明は、電子部品の姿勢を所定角度に傾斜した状態で該電子部品の特性を調整検査する電子部品の調整検査装置において、前記電子部品の姿勢を垂直方向に回転する角度制御ユニットにて傾斜させ、前記角度制御ユニットは垂直回転軸を中心に回転する構造になっており、該垂直回転軸を任意の角度に回転することにより、前記角度制御ユニット上に載置された前記電子部品の姿勢を任意の角度に傾斜する構造となっており、前記角度制御ユニットには該角度制御ユニットとともに回転するコンタクトユニットが配されており、該コンタクトユニットが有する導電接触子を介して前記電子部品と計測器との間の電気的な接続を確保し、該電子部品の姿勢に対応する電気特性を測定する構造となっており、前記導電接触子が前記電子部品を前記角度制御ユニットの該電子部品載置面に押し付けることで、前記電子部品の前記電子部品載置面に対する傾斜角度を規制する構造となっており、前記角度制御ユニットには該角度制御ユニットとともに回転するセンタリングユニットが配されており、該センタリングユニットが有するセンタリング爪の当接面で前記電子部品の対向する側面を挟み込んで該電子部品の水平方向の角度を規制する構造となっており、前記角度制御ユニットには該角度制御ユニットとともに回転する温度調節ユニットが配されており、該温度調節ユニットの表面が前記電子部品と直接的または該電子部品を搬送するキャリアを介して間接的に接触し、該電子部品の温度を所定温度に維持する構造となっていることを特徴とする電子部品の調整検査装置を提供する。
上記発明によれば、角度制御ユニットの回転により電子部品の姿勢を任意の角度に傾斜することができるため、従来技術におけるスロット治具を転がすといった手作業が不要になり、スロット治具の構造上任意の角度に設定できないといった制約も解消できる。また、角度制御ユニットと電子部品の間には、スロット治具、治具基板、ソケットといった介在物がほとんど不要なため、角度制御ユニットの組み立て精度と、垂直回転軸の回転精度を確保すれば、従来技術に対して傾斜角度の高精度化をはかることができる。
また上記発明によれば、電子部品の姿勢を傾斜した状態で電子部品の電気特性を測定することが可能となる。
更に上記発明によれば、電子部品を角度制御ユニットに載置したときの電子部品の浮きによる角度誤差を低減するとともに、傾斜時の電子部品の落下を防止することができる。
なお、上記導電接触子とは、コンタクトプローブのようなバネ性を持つ導電体が好ましく、針状あるいは板バネ状のベリリウム銅片やACF(異方性導電ゴム)なども好ましい。また、角度制御ユニットの電子部品載置面にソケットを並べ、ソケットの接触子により電子部品との接触をはかることもできる。
このように上記発明によれば、電子部品の水平方向の角度を規制することにより、電子部品を垂直方向に回転したときの電子部品の垂直軸に対する傾きによる電気特性の誤差を低減することができる。
上記発明によれば、電子部品の温度を低温、常温あるいは高温に維持した状態で電子部品の姿勢を変えて傾斜角度に対する電気的特性を測ることができるため、従来技術のように電子部品の姿勢を変えるたびに恒温槽の扉を開けたり、再度温度設定したりする必要がないため、はるかに効率の良い作業が可能となる。
なお、上記発明における温度調節ユニットとは、ペルチェ素子を冷却源、加熱源とした冷加熱プレート式が好ましく、高温側だけであれば、セラミックヒーターやカートリッジヒーターを加熱源とした加熱プレート式も好ましい。ここで、ペルチェ素子を冷却源、加熱源とする場合は、ペルチェ素子の放熱効果を高めるために冷却液による補助冷却を行うことが好ましい。
上記発明において、前記角度制御ユニットには該角度制御ユニットとともに回転する角度センサーが配されており、該角度センサーの計測値より前記角度制御ユニットの設定角度と実際の角度の誤差を算出し、該角度制御ユニットの設定角度をフィードバック制御する構造となっている電子部品の調整検査装置を提供することも好ましい。
このようにすれば、角度制御ユニットの組み立て精度や剛性に起因する電子部品載置面の傾斜角の誤差や、垂直回転軸を回転するモーター等の位置決め誤差などを角度センサーの実測値をフィードバック制御することにより低減することができる。
なお、上記角度センサーとは、Gセンサーや傾斜センサーが好ましく、被対象物である電子部品より絶対精度の高いものが好ましい。このようなセンサーが高価である場合は、あらかじめ、温度、角度に対する電圧特性を測定した角度センサーを設置し、そのデータをもとに角度センサーの測定結果を補正し、絶対精度の向上をはかるという方法でも良い。
なお、前記角度制御ユニットの設置部には防振材が配されており、該角度制御ユニットの周辺に配された機構からの振動が伝わらない構造となっている電子部品の調整検査装置を提供することも好ましい。
Gセンサーなどの加速度を検出するセンサーは、静的加速度のほかに動的加速度も検出してしまうため、電子部品に伝わる僅かな振動がノイズ成分となって出力されてしまう。上記発明によれば、電子部品の出力に影響を与える振動を低減することにより、より精度の高い調整検査が可能となる。
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記角度制御ユニットの前記垂直回転軸には該垂直回転軸と同芯で回転するロータリー継ぎ手が連結されており、該ロータリー継ぎ手を介して前記温度調節ユニットの発熱を放熱するための冷却液を外部から供給、回収する構造となっている電子部品の調整検査装置を提供する。
この上記発明によれば、ペルチェ素子の放熱効果を高めるための冷却液を供給、回収するための2本のホースを垂直回転軸とともに回転する温度調節ユニットで引っ張って回転する必要がなく、ホースが外れたり、損傷したりするトラブルを避けることができる。すなわち、ロータリー継ぎ手は回転側(内周側)と固定側(外周側)の間の冷却液の受け渡しを行う構造とし、温度調節ユニットに接続した2本のホースはロータリー継ぎ手の回転側に接続して回転側と一体となって回転し、冷却液の供給・回収装置側に接続した2本のホースはロータリー継ぎ手の固定側に接続して可動しないようにすることにより、ホース自体は引っ張られたり、捻れたりしない。
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、前記温度調節ユニットを配した前記角度制御ユニットが密閉容器内に配されており、該密閉容器内に乾燥ガスが充填可能となっている電子部品の調整検査装置を提供する。
この上記発明によれば、温度調節ユニットを配した角度制御ユニットを密閉容器内に配し、その中に乾燥ガスを充填することにより温度調節ユニットを低温にしたときの温度調節ユニットおよびその周辺の結露を防止することができる。
請求項4の発明は、請求項1、2又は3の発明において、前記温度調節ユニットを配した前記角度制御ユニットが複数の温度条件に対応して温度条件の数だけ配されている電子部品の調整検査装置を提供する。
この上記発明によれば、1台の温度調節ユニット付きの角度制御ユニットで温度設定と角度設定を順次繰り返すのではなく、設定温度の違う温度調節ユニット付きの角度制御ユニットを複数台(例えば、低温、常温、高温の3台)並べ、それぞれの工程で傾斜角度に対する電気的特性を測ることにより生産性を向上することができる。
請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれかの発明において、前記温度調節ユニットを配した前記角度制御ユニットの前工程には予備温度調節ユニットが配されており、該予備温度調節ユニットの表面が前記電子部品と直接的または該電子部品を搬送するキャリアを介して間接的に接触し、該電子部品の温度を前記温度調節ユニットの温度に近づける構造となっている電子部品の調整検査装置を提供する。
この上記発明によれば、予備温度調節ユニットで電子部品の温度を測定温度に近づけておくことができるため、調整検査を行う温度調節ユニットに電子部品を載置したときに電子部品の温度が測定温度に到達するまでの時間が短縮できる。
請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれかの発明において、前記電子部品の搬送をキャリアにて行うことを特徴とした電子部品の調整検査装置を提供する。
この上記発明によれば、電子部品をキャリアに載せて搬送するため、電子部品を単体で搬送したときに起こりやすい詰まりなどのトラブルが低減できる。また、姿勢を変えての調整検査はかなりの時間を要するため、複数個の電子部品をキャリアに載せて搬送し、1キャリア単位で複数個まとめて調整検査を行うことにより1個あたりの所要時間を短縮することができる。
なお、上記キャリアとは、常温環境下の調整検査装置の場合はアルミニウムやステンレスなどの金属が好ましく、低温、常温、高温環境下の調整検査装置の場合は、熱伝導率が100kcal/m・h・℃以上の素材が好ましく、アルミニウムや窒化アルミニウムなどが好ましい。アルミニウムについては搬送時の表面の磨耗等の問題があるため、無電解ニッケルメッキや硬質アルマイト、タフラムなどの表面処理を施しておくことが好ましい。
また、電子部品の姿勢を所定角度に傾斜した状態で該電子部品の特性を調整検査する電子部品の調整検査方法において、前記電子部品の姿勢を垂直方向に回転する角度制御ユニットにて傾斜するようにし、前記角度制御ユニットは垂直回転軸を中心に任意の角度に回転することにより、前記角度制御ユニット上に載置された前記電子部品の姿勢を任意の角度に傾斜させ、前記角度制御ユニットには該角度制御ユニットとともに回転するコンタクトユニットが配されており、該コンタクトユニットが有する導電接触子を介して前記電子部品と計測器との間の電気的な接続を確保して、該電子部品の姿勢に対応する電気特性を測定し、前記導電接触子が前記電子部品を前記角度制御ユニットの該電子部品載置面に押し付けることで、前記電子部品の前記電子部品載置面に対する傾斜角度を規制することを特徴とする電子部品の調整検査方法を提供することも好ましい。
請求項1の発明によれば、角度制御ユニットの回転により電子部品の姿勢を任意の角度に傾斜することができるため、従来技術におけるスロット治具を転がすといった手作業が不要になり、スロット治具の構造上任意の角度に設定できないといった制約も解消できる。また、角度制御ユニットと電子部品の間には、スロット治具、治具基板、ソケットといった介在物がほとんど不要なため、角度制御ユニットの組み立て精度と、垂直回転軸の回転精度を確保すれば、従来技術に対して傾斜角度の高精度化をはかることができる。
また請求項1の発明によれば、電子部品の姿勢を傾斜した状態で電子部品の電気特性を測定することが可能となる。
更に請求項1の発明によれば、電子部品を角度制御ユニットに載置したときの電子部品の浮きによる角度誤差を低減するとともに、傾斜時の電子部品の落下を防止することができる。
又更に請求項1の発明によれば、電子部品の水平方向の角度を規制することにより、電子部品を垂直方向に回転したときの電子部品の垂直軸に対する傾きによる電気特性の誤差を低減することができる。
更に請求項1の発明によれば、電子部品の温度を低温、常温あるいは高温に維持した状態で電子部品の姿勢を変えて傾斜角度に対する電気的特性を測ることができるため、従来技術のように電子部品の姿勢を変えるたびに恒温槽の扉を開けたり、再度温度設定したりする必要がないため、はるかに効率の良い作業が可能となる。
請求項2の発明によれば、ペルチェ素子の放熱効果を高めるための冷却液を供給、回収するための2本のホースを垂直回転軸とともに回転する温度調節ユニットで引っ張って回転する必要がなく、ホースが外れたり、損傷したりするトラブルを避けることができる。すなわち、ロータリー継ぎ手は回転側(内周側)と固定側(外周側)の間の冷却液の受け渡しを行う構造とし、温度調節ユニットに接続した2本のホースはロータリー継ぎ手の回転側に接続して回転側と一体となって回転し、冷却液の供給・回収装置側に接続した2本のホースはロータリー継ぎ手の固定側に接続して可動しないようにすることにより、ホース自体は引っ張られたり、捻れたりしない。
請求項3の発明によれば、温度調節ユニットを配した角度制御ユニットを密閉容器内に配し、その中に乾燥ガスを充填することにより温度調節ユニットを低温にしたときの温度調節ユニットおよびその周辺の結露を防止することができる。
請求項4の発明によれば、1台の温度調節ユニット付きの角度制御ユニットで温度設定と角度設定を順次繰り返すのではなく、設定温度の違う温度調節ユニット付きの角度制御ユニットを複数台(例えば、低温、常温、高温の3台)並べ、それぞれの工程で傾斜角度に対する電気的特性を測ることにより生産性を向上することができる。
請求項5の発明によれば、予備温度調節ユニットで電子部品の温度を測定温度に近づけておくことができるため、調整検査を行う温度調節ユニットに電子部品を載置したときに電子部品の温度が測定温度に到達するまでの時間が短縮できる。
請求項6の発明によれば、電子部品をキャリアに載せて搬送するため、電子部品を単体で搬送したときに起こりやすい詰まりなどのトラブルが低減できる。また、姿勢を変えての調整検査はかなりの時間を要するため、複数個の電子部品をキャリアに載せて搬送し、1キャリア単位で複数個まとめて調整検査を行うことにより1個あたりの所要時間を短縮することができる。
なお、上述のように角度センサーを用いれば、角度制御ユニットの組み立て精度や剛性に起因する電子部品載置面の傾斜角の誤差や、垂直回転軸を回転するモーター等の位置決め誤差などを角度センサーの実測値をフィードバック制御することにより低減することができる。
Gセンサーなどの加速度を検出するセンサーは、静的加速度のほかに動的加速度も検出してしまうため、電子部品に伝わる僅かな振動がノイズ成分となって出力されてしまう。上述のように振動版を設置すれば、電子部品の出力に影響を与える振動を低減することにより、より精度の高い調整検査が可能となる。
本発明の実施例1としてGセンサーの温度角度特性調整検査装置を図7〜9に示す。図7〜9において、ステッピングモーター9によって回転する垂直回転軸13の外周には、垂直回転軸13によって任意の角度に傾斜する温度調節プレート14が取り付けられている。ステッピングモーター9の回転出力はハーモニックギア10によって1/50に減速され、カップリング11を介して垂直回転軸13に連結されている。垂直回転軸13は両端に設けられた軸受け12をガイドにして回転する構造になっている。
温度調節プレート14の下面にはペルチェ素子15の上面が貼りつけられ、ペルチェ素子15の下面は温度調節プレート14の下側に設けられた冷却ユニット16の上面に貼りつけられている。また、温度調節プレート14の上側にはプローブ上下シリンダー17が配され、コンタクトプローブ19を埋め込んだプローブプレート18を上下する構造になっている。なお、図中には記載されていないが、コンタクトプローブ19にはGセンサーAに供給する直流電源、GセンサーAの出力電圧を測定するための直流電圧計、GセンサーA内部のIC素子にデータを書き込んで調整する書込みIFなどが結線されている。
冷却ユニット16の下面には2本の回転側ホース20が接続され、2本の回転側ホース20の反対側は垂直回転軸13の内周の空洞部を通ってロータリー継ぎ手内周側23に接続されている。また、ロータリー継ぎ手外周側22には2本の固定側ホース21が接続されている。ロータリー継ぎ手内周側23は垂直回転軸13に連結されており、ロータリー継ぎ手外周側22との中間に設けられた軸受け24をガイドにして回転する構造になっている。ペルチェ素子15は冷却ユニット16に供給・回収される冷却液によって内部の蓄熱が放熱され、冷却効率が向上するようになっている。
ロータリー継ぎ手外周側22に接続された2本の固定側ホース21は、外部に設置された補助冷却装置(チラー装置)に接続され、補助冷却装置から供給・回収される冷却液は、固定側ホース21→ロータリー継ぎ手外周側22→冷却液通路25→ロータリー継ぎ手内周側23→回転側ホース20→冷却ユニット16の経路で供給され、逆のルートを通って回収される。
以上の回転測定部は上ユニットベース26に設置され、ユニットベース26は防振ゴム28を介して下ユニットベース27に設置されている。
次に、実施例1の動作について説明する。まず、温度調節プレート14の表面温度が低温(例えば−30℃)になるようにペルチェ素子15の電流制御を行う。
次に、ステッピングモーター9の回転により垂直回転軸13を回転し、温度調節プレート14の上面が0°(水平で上向きの状態)の傾斜角になるようにする。ここで、GセンサーAを端子面が上向きになるように温度調節プレート14上に置き、プローブ上下シリンダー17でプローブプレート18を下降して、コンタクトプローブ19をGセンサーAの端子に接続する。このとき、GセンサーAはコンタクトプローブ19のスプリング圧により、温度調節プレート14の上面に押し付けられて固定される。以上の準備ができたらコンタクトプローブ19を介してGセンサーに直流電源を印加し、調整検査を開始する。
まず、0°(水平で上向きの状態)におけるGセンサーAの出力電圧を直流電圧計で測定する。次に、垂直回転軸13を回転し、温度調節プレート14の上面が90°(垂直の状態)の傾斜角になるようにして、GセンサーAの出力電圧を直流電圧計で測定する。次に、垂直回転軸13を回転し、温度調節プレート14の上面が180°(水平で下向き状態)の傾斜角になるようにして、GセンサーAの出力電圧を直流電圧計で測定する。さらに、垂直回転軸13を回転し、温度調節プレート14の上面が270°(垂直で90°と反対側の状態)の傾斜角になるようにして、GセンサーAの出力電圧を直流電圧計で測定する。以上の測定が終了したら、温度調節プレート14の上面を0°に戻す。
次に、温度調節プレート14の表面温度が常温(25℃付近)になるようにペルチェ素子15の電流制御を行う。温度が安定したら、段落「0062」の手順で、0°、90°、180°、270°におけるGセンサーAの出力電圧を測定する。
次に、温度調節プレート14の表面温度が高温(例えば+85℃)になるようにペルチェ素子15の電流制御を行う。温度が安定したら、段落「0062」の手順で、0°、90°、180°、270°におけるGセンサーAの出力電圧を測定する。
以上の作業が終了したら、温度および角度に対する電圧特性より最適な補正値を算出してGセンサーA内部のIC素子への書込みを行う。
以上の一連の作業中において、GセンサーAはコンタクトプローブ19により温度調節プレートに押し付けられて固定された状態で、常時温度制御された環境下におかれ、かつ、傾斜するため、温度変更や角度変更の再に作業者の手を介在する必要はない。
次に実施例2として、Gセンサーの連続式温度角度特性調整検査装置を図10〜14に示す。図10において密閉容器37の内部には低温調整検査部29、常温調整検査部30、高温調整検査部31が配されている。各調整検査部29〜31の回転測定ユニット32の右側には予備温度調節ユニット35が配されており、低温調整検査部29の右側に配された予備温度調節ユニット35のさらに右側には入口コンベア33が配されており、高温調整検査部31の回転測定ユニット32の左側には出口コンベア34が配されている。入口コンベア33〜出口コンベア34の間は右から左流れのインライン搬送の形態となっており、キャリアBによってGセンサーAが供給・回収されるようになっている。また、搬送ラインの手前側には搬送ユニット36が配されている。
密閉容器37の出入り口にはキャリアBが通る搬送窓が設けられており、シャッター39を閉じることにより内部の気密性が保たれている。なお、密閉容器37の内部には乾燥ガスを充填するための乾燥ガス導入口38が設けられている。
各調整検査部29〜31は図7〜9と同様の構造になっており、図13のように温度調節プレート14の上面にはGセンサーAを搭載したキャリアBが載置されるようになっている。さらに、温度調節プレート14の上側には、シリンダーにて開閉するセンタリング爪41が配され、キャリア上のGセンサーAの側面を前後から挟む構造となっている。尚、キャリアBの両サイドにはセンタリング爪41がGセンサーAの側面を挟ためのセンタリング爪逃げ溝41の加工が施されている。
次に、実施例2の動作について説明する。まず、出入り口のシャッター39を閉じた状態で、乾燥ガス導入口38から密閉容器37の内部に結露防止用の乾燥ガスを充填する。乾燥ガスが充填されたら、低温調整検査部29の温度調節プレート14の表面温度が低温(例えば−30℃)になるようにペルチェ素子15の電流制御を行う。同様に、常温調整検査部30を常温(25℃付近)に、高温調整検査部31を高温(例えば+85℃)に設定する。また、各調整検査部29〜31の右側に配置された予備温度調節ユニット35については、左側の調整検査部(搬送方向で言うと後側)と同じ温度に設定する。
次に、各調整検査部29〜30の温度調節プレート14の上面が0°(水平で上向きの状態)の傾斜角になるようにして待機する。
以上の準備ができたら、入口コンベア33にGセンサーAを端子面が上向きになるように5個搭載したキャリアBを投入し、シャッター39を開閉してキャリアBを密閉容器37の内部に搬入する。
次に、搬送ユニット36を前後、スライドしてキャリアBを右から左に順次送って行く。
予備温度調節プレート35上には3枚のキャリアBが載置されるようになっていて、調整検査部における3キャリア分の調整検査時間の間にキャリアBおよびGセンサーAの温度は調整検査部の温度またはその近くの温度に到達する。
各調整検査部29〜31の回転測定部32にキャリアBが送られると、図14のようにセンタリング爪41を閉じてキャリアB上のGセンサーAの側面を挟んで、水平方向の角度が0°になるようにする。次に、プローブ上下シリンダー17でプローブプレート18を下降して、コンタクトプローブ19をGセンサーAの端子に接続する。このとき、GセンサーAは、コンタクトプローブ19のスプリング圧により、キャリアBに押し付けられて固定され、キャリアBはコンタクトプローブ19および位置決めピン42により温度調節プレート14の上面に押し付けられて固定される。以上の準備ができたらコンタクトプローブ19を介して5個のGセンサーに直流電源を印加し、調整検査を開始する。
まず、0°(水平で上向きの状態)における5個のGセンサーAの出力電圧を直流電圧計で測定する。次に、温度調節プレート14の上面が90°(垂直の状態)の傾斜角になるようにして、5個のGセンサーAの出力電圧を直流電圧計で測定する。次に、温度調節プレート14の上面が180°(水平で下向き状態)の傾斜角になるようにして、5個のGセンサーAの出力電圧を直流電圧計で測定する。さらに、温度調節プレート14の上面が270°(垂直で90°と反対側の状態)の傾斜角になるようにして、5個のGセンサーAの出力電圧を直流電圧計で測定する。以上の測定が終了したら、温度調節プレート14の上面を0°に戻す。
以上の段落「0074」〜段落「0076」の動作を繰り返し、低温、常温、高温における測定を行い、最後に高温調整検査部31において温度および角度に対する電圧特性より最適な補正値を算出してGセンサーA内部のIC素子への書込みを行う。
高温調整検査部31の作業が完了したら、出口側のシャッター39を開閉して、出口コンベア34でキャリアBを搬出する。
以上のように、GセンサーAの供給、温度設定、角度特性の測定、回収の各作業は並行して行われるため、Gセンサー1個あたりの調整検査時間(キャリアBが搬出される時間間隔/5個)は測定温度の数(実施例では低温、常温、高温の3点)によらず短時間で処理できる。 また、従来例のような効率の悪い手作業が不要なため、生産性が高く、同じ生産数を上げるための設置台数が削減できる。
なお、実施例2ではキャリアBに5個のGセンサーAを搭載したが、この数を増やすとともに、電圧測定やIC素子への書込みを並行して行うことにより、Gセンサー1個あたりの調整検査時間(キャリアBが搬出される時間間隔/5個)をさらに短縮することが可能である。
また、実施例2において実施例1と同様に各調整検査部29〜31に防振ゴムによる振動対策を施すことにより、測定中に別の調整検査部で回転動作を行ったりしたときに発生する微振動による電圧ノイズを低減し、測定精度の向上を図ることができる。
次に、実施例3として、Gセンサーの常温角度特性検査装置を図15に示す。図15では、温度調節プレートではなく常温プレート44の上面にGセンサーAを載置して測定を行っている。温度角度特性を調整した後の常温での最終検査においてはこのような簡易的な構成にすることができる。実施例3においては、常温プレート44に埋設された角度センサー43によって常温プレートの傾斜角度を測定し、設定角度との誤差をステッピングモーターの回転角度にフィードバックして角度補正する構造になっている。このような角度センサー43は、実施例1および2のような温度角度調整検査装置においても適用可能で、傾斜角度の精度を向上するための手段として有効である。
次に、実施例4として、Gセンサーの常温角度特性検査装置を図16に示す。図16では、常温プレート44の上に配置したソケット45にGセンサーAを装填して測定を行っている。GセンサーAはソケットにより傾斜中も把持されるため、落下することがなく測定が可能である。ソケットの傾き等若干傾斜角に対する誤差要因があるものの、プローブ式に比べて機構が簡単になるという利点がある。
本発明は、Gセンサーや傾斜センサーのように傾斜角度(垂直方向の回転角度)を検出する機能を持つ電子部品の調整検査装置に利用する事が出来る。
従来技術の構成を説明する一括式調整検査装置の斜視図 従来技術の構成を説明する一括式調整検査装置の動作説明図 従来技術の構成を説明する一括式調整検査装置の動作説明図 従来技術の構成を説明する一括式調整検査装置の動作説明図 従来技術の構成を説明する一括式調整検査装置の動作説明図 従来技術の構成を説明する一括式温度特性調整検査装置の斜視図 実施例1の構成を説明する上面断面図 実施例1の構成を説明する側面断面図 実施例1の構成を説明する測定部の正面断面図 実施例2の構成を説明する上面断面図 実施例2の構成を説明するキャリアBの平面図 実施例2の構成を説明するキャリアBの断面図 実施例2の構成を説明する測定部の側面断面図 実施例2の構成を説明するセンタリング部の動作説明図 実施例3の構成を説明する側面断面図 実施例4の構成を説明する上面断面図
符号の説明
A・・・Gセンサー、B・・・キャリア、1・・・Gセンサー、2・・・治具基板、3・・・ソケット、4・・・スロット治具、4a・・・スロット治具底面、4b・・・スロット治具側面、4c・・・スロット治具底上面、4d・・・スロット治具側面、4e・・・スロット、5・・・計測器、6・・・ケーブル、7・・・テーブル、8・・・恒温槽、9・・・ステッピングモーター、10・・・ハーモニックギア、11・・・カップリング、12・・・軸受け、13・・・垂直回転軸、14・・・温度調節プレート、15・・・ペルチェ素子、16・・・冷却ユニット、17・・・プローブ上下シリンダー、18・・・プローブプレート、19・・・コンタクトプローブ、20・・・回転側ホース、21・・・固定側ホース、22・・・ロータリー継ぎ手外周側、23・・・ロータリー継ぎ手内周側、24・・・軸受け、25・・・冷却液通路、26・・・上ユニットベース、27・・・下ユニットベース、28・・・防振ゴム、29・・・低温調整検査部、30・・・常温調整検査部、31・・・高温調整検査部、32・・・回転測定ユニット、33・・・入口コンベア、34・・・出口コンベア、35・・・予備温度調節ユニト、36・・・搬送ユニット、37・・・密閉容器、38・・・乾燥ガス導入口、39・・・シャッター、40・・・センタリング爪逃げ溝、41・・・センタリング爪、42・・・位置決めピン、43・・・角度センサー、44・・・常温プレート、45・・・ソケット

Claims (6)

  1. 電子部品の姿勢を所定角度に傾斜した状態で該電子部品の特性を調整検査する電子部品の調整検査装置において、前記電子部品の姿勢を垂直方向に回転する角度制御ユニットにて傾斜させ、
    前記角度制御ユニットは垂直回転軸を中心に回転する構造になっており、該垂直回転軸を任意の角度に回転することにより、前記角度制御ユニット上に載置された前記電子部品の姿勢を任意の角度に傾斜する構造となっており、
    前記角度制御ユニットには該角度制御ユニットとともに回転するコンタクトユニットが配されており、該コンタクトユニットが有する導電接触子を介して前記電子部品と計測器との間の電気的な接続を確保し、該電子部品の姿勢に対応する電気特性を測定する構造となっており、
    前記導電接触子が前記電子部品を前記角度制御ユニットの該電子部品載置面に押し付けることで、前記電子部品の前記電子部品載置面に対する傾斜角度を規制する構造となっており、
    前記角度制御ユニットには該角度制御ユニットとともに回転するセンタリングユニットが配されており、該センタリングユニットが有するセンタリング爪の当接面で前記電子部品の対向する側面を挟み込んで該電子部品の水平方向の角度を規制する構造となっており、
    前記角度制御ユニットには該角度制御ユニットとともに回転する温度調節ユニットが配されており、該温度調節ユニットの表面が前記電子部品と直接的または該電子部品を搬送するキャリアを介して間接的に接触し、該電子部品の温度を所定温度に維持する構造となっていることを特徴とする電子部品の調整検査装置。
  2. 前記角度制御ユニットの前記垂直回転軸には該垂直回転軸と同芯で回転するロータリー継ぎ手が連結されており、該ロータリー継ぎ手を介して前記温度調節ユニットの発熱を放熱するための冷却液を外部から供給、回収する構造となっている請求項に記載の電子部品の調整検査装置。
  3. 前記温度調節ユニットを配した前記角度制御ユニットが密閉容器内に配されており、該密閉容器内に乾燥ガスが充填可能となっている請求項1又は2に記載の電子部品の調整検査装置。
  4. 前記温度調節ユニットを配した前記角度制御ユニットが複数の温度条件に対応して温度条件の数だけ配されている請求項1、2又は3に記載の電子部品の調整検査装置。
  5. 前記温度調節ユニットを配した前記角度制御ユニットの前工程には予備温度調節ユニットが配されており、該予備温度調節ユニットの表面が前記電子部品と直接的または該電子部品を搬送するキャリアを介して間接的に接触し、該電子部品の温度を前記温度調節ユニットの温度に近づける構造となっている請求項1乃至4のいずれかに記載の電子部品の調整検査装置。
  6. 前記電子部品の搬送をキャリアにて行うことを特徴とした請求項1乃至のいずれかに記載の電子部品の調整検査装置。
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