JP4438229B2

JP4438229B2 - 電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法及びこれを用いる電子部品検査装置

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Publication number: JP4438229B2
Application number: JP2001007453A
Authority: JP
Inventors: 晃一寺村
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-01-16
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2021-01-16
Also published as: JP2002214295A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法及びこれを用いる電子部品検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子部品検査装置には、電子部品の外部電極に少なくとも一対の測定プローブを接触させ、両測定プローブを介して測定信号を与えることにより、電子部品の特性を検査するものがある。
【０００３】
電子部品の特定検査として例えばチップ型コンデンサの絶縁特性等の検査を行う場合、測定器に一対の測定プローブを接続するとともに、両測定プローブの先端を測定対象のコンデンサの両外部電極にそれぞれ接触させた状態で、両測定プローブに絶縁抵抗測定のための測定信号を入力させるとともに測定対象のコンデンサから出力される測定信号を測定器に取り込み、この測定器で前記絶縁特性の検査を行う。
【０００４】
したがって、このような検査では、測定プローブ先端と外部電極との電気的導通が良好に保持されていることが正確な検査を行ううえで必要とされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、測定対象の電子部品の外部電極が例えば錫電極である場合、測定プローブの先端表面には前記特性検査における外部電極に対する接触によりその錫電極の一部が異物として付着し、これが酸化して絶縁皮膜を構成することがある。また、空気中やその他の箇所からの有機物などの絶縁物が測定プローブの先端に異物として付着し絶縁皮膜を構成することがある。
【０００６】
このような異物は、測定プローブ先端と外部電極との電気的導通の障害となり電子部品の検査に影響して好ましくないから、その測定プローブの先端はクリーニングすることが要求される。しかしながら、このような異物の絶縁皮膜は簡単に除去できず、従来の場合、装置を停止して、オペレータが研磨して異物除去することも行われていたが、微妙な研磨が要求されるために研磨作業が不十分となりやすかったり、過剰研磨で測定プローブ先端が摩滅しその寿命に影響したりするという問題があった。また、専用の研磨装置を用いると設備的に大掛かりでコストがかかる。さらには、研磨材を用いた場合その研磨粉が逆に異物として測定プローブ先端に付着しやすい。
【０００７】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであって、測定プローブ先端に付着している異物を設備的には大掛かりにならずコスト的にも安価でしかも確実に除去できるようにすることを解決課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の請求項１に係る方法は、要するに、クリーニングされる測定プローブと、アーク発生用部材とをクリーニング用電源装置に接続した後、該測定プローブと前記アーク発生用部材とを互いが短絡する状態と開放する状態との間で移行させて、前記測定プローブの先端と前記アーク発生用部材との間でクリーニング用の電気的アークを発生させることにより前記測定プローブの先端をクリーニングし、前記クリーニング用電源装置は直流電源であるとともに、前記測定プローブと前記アーク発生用部材とのうち一方を前記直流電源の正極に接続し、他方を前記直流電源の負極に接続して前記測定プローブと前記アーク発生用部材とを接近させることにより前記クリーニング用の電気的アークを発生させ、前記測定プローブの端子材と前記アーク発生用部材の金属材とのうち前記正極に接続した一方を電離させて前記負極に接続した他方へ付着させることにより、前記測定プローブの前記クリーニングを行うことを特徴とするものである。
【０００９】
上記の場合の電気的アーク現象は、大気中において、測定プローブと前記部材との間の電位傾度が所定値を超えると、測定プローブと部材との間にこれを結ぶアーク（柱）が発生するものである。
【００１０】
したがって、本発明によると、測定プローブの先端からの電気的アーク発生時に、その先端に付着していた異物が同時にそのアーク方向に飛ばされて該先端がクリーニングされるものであるから、従来のように研磨材で測定プローブ先端をクリーニングする必要がなくなり、研磨材を用いた場合のように、微妙な研磨が要求されるために研磨作業が不十分となりやすかったり、過剰研磨で測定プローブ先端が摩滅しその寿命に影響したりするという不具合が生じるおそれがない。また、専用の研磨装置を用いる必要がないから設備的に大掛かりにならずに済み、その分、コストも安価となるうえ、研磨粉が異物として測定プローブ先端に付着することもない。
【００１１】
すなわち、本発明の場合、測定プローブ先端に付着している異物を設備的には大掛かりにならずコスト的にも安価でしかも確実に除去できるものとなる。
【００１３】
また、測定プローブとアーク発生用部材とが短絡する状態と開放する状態との間で移行される瞬間にアークは発生しやすくなっているから、そのアークの発生の制御が簡単にでき、クリーニングを行うために、測定プローブとアーク発生用部材とのギャップ距離の変更制御が簡易なものとなる。
【００１５】
さらに、直流電源に接続して電気的アークを発生させて測定プローブの先端のクリーニングを行うものであるから、アークの極性が固定される為に小さい電力で大きなクリーニング効果を得ることができるとともに、各測定プローブに対しての電圧印加が簡易な構成でかつ容易に行うことができて好ましい。
【００１６】
本発明の請求項２に係る方法は、請求項１に記載の電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法において、電子部品検査装置は少なくとも一対の測定プローブを備えるとともに、前記直流電源の正極に一方の測定プローブを、また、該直流電源の負極に他方の測定プローブを、それぞれ接続して各測定プローブに前記対応する電圧を印加して前記クリーニングを行うことを特徴としている。
【００１７】
本発明の請求項２に係る方法によれば、一対の測定プローブの間で直接あるいはアーク発生用部材を介在させてクリーニング用電源から電圧を印加させることで、両測定プローブに対してクリーニング用の電気的アークを発生させることができるので、単独で測定プローブのクリーニングを行うものに比べて効率的にクリーニングできる利点がある。
【００１８】
本発明の請求項３に係る方法は、請求項１または２に記載の電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法において、電子部品検査装置で検査される部品を前記アーク発生用部品として用い、該部品と前記測定プローブとを互いに対して電気的に短絡することにより前記クリーニングを行うことを特徴としている。
【００１９】
本発明の請求項３に係る方法によれば、検査対象の部品を利用して測定プローブのクリーニングを行うので、専用のアーク発生用部品を別途容易しなくても良く、検査対象部品の電極のクリーニングも行うことができ、その作業性を向上できる利点がある。また、検査測定におけるプローブと検査対象部品の接触点を直接クリーニングするので、少ないアーク放電で確実な接触性が実現できる。なお、電子部品が回路基板等に組み込まれた状態でも、上記クリーニングを行うことも可能である。
【００２０】
本発明の請求項４に係る方法は、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法において、前記直流電源に対して並列にコンデンサを接続した状態で前記クリーニングを行うことを特徴としている。
【００２１】
本発明の請求項４に係る方法によれば、測定プローブに対してクリーニングする状態に切り換えると、クリーニング用の直流電源で予め蓄電されているコンデンサからの電流と直流電源からの電流とがアーク電流となるので、アーク電流が大きなものとなって測定プローブのクリーニングが一層良好に行われ易いとともに、直流電源として起電力の小さいものを利用できる利点がある。
【００２２】
本発明の請求項５に係る方法は、請求項２または３に記載の電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法において、前記直流電源の極性を切り換えて前記クリーニングを行うことを特徴としている。
【００２３】
本発明の請求項５に係る方法によれば、クリーニングされる測定プローブの先端が直流電源の一定の電極のみに接続してクリーニングが多数回行われると、正極側の表面が幾分消耗されてしまうような現象も生じる虞れがあるが、適当に極性を切り換えることで各プローブの消耗度が均一になり、検査対象部品の姿勢を常に安定にできる利点がある。
【００２４】
本発明の請求項６に係る方法によれば、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法において、前記測定プローブを非クリーニング時においては測定側に接続し、クリーニング時においてはクリーニング用電源装置側に接続することを特徴としている。
【００２５】
本発明の請求項６に係る方法によれば、測定プローブを測定側に接続して測定を行っているときに、必要に応じてクリーニングを行う場合には、クリーニング用電源装置側に接続するように切り換えることで、迅速にクリーニングを行える状態に変更でき、作業性を向上できる。
【００２６】
（２）本発明の請求項７に係る電子部品検査装置は、電子部品の外部電極に少なくとも一対の測定プローブを接触させ、両測定プローブを介して測定信号を与えることにより、電子部品の特性を検査する電子部品検査装置であって、前記両測定プローブに対して測定信号を与える測定器と、直流電源であるクリーニング用電源装置と、前記両測定プローブを測定時には前記測定器側に、クリーニング時には前記クリーニング用電源装置側に、それぞれ切り換え接続する切り換え手段と、アーク発生用部材と、前記測定プローブの先端と前記アーク発生用部材との間で短絡と開放との間で移行させて、前記測定プローブの先端をクリーニングする電気的アークを発生させるアーク発生用作動手段とを有し、前記測定プローブと前記アーク発生用部材とのうち一方を前記直流電源の正極に接続し、他方を前記直流電源の負極に接続して前記測定プローブと前記アーク発生用部材とを接近させることにより前記クリーニング用の電気的アークを発生させ、前記測定プローブの端子材と前記アーク発生用部材の金属材とのうち前記正極に接続した一方を電離させて前記負極に接続した他方へ付着させることにより、前記測定プローブの前記クリーニングを行うことを特徴とするものである。
【００２７】
本発明の請求項７に係る電子部品検査装置によると、電子部品の検査時には、両測定プローブを測定器に接続して測定を行い、測定プローブのクリーニング時には、測定プローブをクリーニング用電源装置側に接続して、測定プローブの先端とアーク発生用部材との間に電気的アークを発生させることによってクリーニングを行うことが可能となって、従来のように研磨してクリーニングするものよりも装置の簡素化や小型化を図れるとともに、クリーニングの作業性も向上できるなど好ましいものとなっている。
【００２８】
本発明の請求項８に係る電子部品検査装置は、請求項７のものにおいて、前記両測定プローブによる電子部品の特性検査用の測定ステージに、検査対象の電子部品を搬送する搬送手段を備えるとともに、該搬送手段で前記電子部品とは別に前記アーク発生用部材を前記測定ステージに搬送するように構成し、該アーク発生用部材が前記測定ステージにあるとき、前記両測定プローブを前記クリーニング用電源装置に接続した状態で、該アーク発生用部材と前記両測定プローブとの間でアークを発生させて前記両測定プローブの先端のクリーニングを行う手段を設けていることを特徴としている。
【００２９】
この請求項８に係る構成にすれば、電子部品の測定作業を行う状態のときに、電子部品とは別のアーク発生用部材が測定ステージに搬送されてくると、その場合には、そのアーク発生用部材を利用して測定プローブの先端とアーク発生用部材との間に電気的アークを発生させることができる。従って、電子部品の測定に必要な搬送手段や測定ステージを利用して、アーク発生用部材を測定プローブのクリーニングに供する状態に簡単かつ短時間に移行させることができ、作業性を向上できる利点がある。また、所定測定数毎にアーク発生用部材を測定プローブのクリーニングに供するように測定ステージに搬送させれば、測定プローブの先端を測定に適した清浄な状態に常時維持でき、測定精度も高く維持できる利点がある。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００３１】
図１ないし図１３は、本発明の実施形態に係り、図１、図７、図８、図９、図１１、図１２、図１３は、本実施形態のアーク放電機構を備えた電子部品検査装置の要部の概略構成図、図２ないし図６それぞれは、図１等に示される一対の測定プローブの電気的短絡の形態例を示す図である。図１０は、電気的アークの発生の様子を示す図である。
【００３２】
図１ないし図６において、１ａ，１ｂは測定プローブ、２ａ，２ｂは切り換え手段としての接点切換器、３は測定用の電気的回路が構成されている測定器、４はクリーニング用電源装置としての直流電源、５は電流制限抵抗器である。測定プローブ１ａ，１ｂの先端材料としては、例えばタングステン、炭素鋼等の超硬材が用いられている。
【００３３】
一方の測定プローブ１ａは、一方の接点切換器２ａの可動接点２ａ３に接続されている。他方の測定プローブ１ｂは、他方の接点切換器２ｂの可動接点２ｂ３に接続されている。
【００３４】
両接点切換器２ａ，２ｂは、両測定プローブ１ａ，１ｂを測定時には測定器３側に、クリーニング時には直流電源４側に、それぞれ切り換え接続する切り換え手段を構成するものである。
【００３５】
一方の接点切換器２ａは、二つの個別接点２ａ１，２ａ２と両個別接点２ａ１，２ａ２間を切り換わる前記可動接点２ａ３とを有している。そして、両個別接点２ａ１，２ａ２のうち、一方の個別接点２ｂ１は測定側として測定器３の一方の入出力部に、他方の個別接点２ａ２はクリーニング側として電流制限抵抗器５を介して直流電源４の正極にそれぞれ接続されている。
【００３６】
他方の接点切換器２ｂは、二つの個別接点２ｂ１，２ｂ２と両個別接点２ｂ１，２ｂ２間を切り換わる前記可動接点２ｂ３とを有している。そして、両個別接点２ｂ１，２ｂ２のうち、一方の個別接点２ｂ１は測定側として測定器３の他方の入出力部に、他方の個別接点２ｂ２はクリーニング側として直流電源４の負極にそれぞれ接続されている。
【００３７】
測定器３は、接点切換器２ａ，２ｂおよび両測定プローブ１ａ，１ｂを介して不図示の検査対象である電子部品に対して測定信号、例えばチップコンデンサの絶縁検査を行うような場合には１ボルトの電圧を印加させる測定信号を出力し、また、電子部品から出力される測定信号を入力し、入力した測定信号からその電子部品の特性を検査するようになっている。
【００３８】
クリーニング用直流電源４は、両測定プローブ１ａ，１ｂの先端に後程詳しく説明する電気的アークを発生させるに必要な直流電圧、例えば３０ボルトの直流電圧を発生するものである。ただし、このアーク発生に必要な電圧は一般に周知であるが、この電圧は実験で種々に定めることが可能である。
【００３９】
抵抗５は、アーク発生時の電流を例えば２ｍＡに制限するものである。電流が大きい方がクリーニングの効果は大きいが、同時にプローブやアーク発生用部材の損耗度も増えるため、クリーニングの目的に合わせて制限抵抗の値を選定することができる。
【００４０】
電子部品の検査時には、両接点切換器２ａ，２ｂの可動接点２ａ３，２ｂ３をそれぞれ個別接点２ａ１，２ｂ１に切り換えることで、両測定プローブ１ａ，１ｂを測定器３に接続し測定器３からの測定用信号を電子部品に入力させて所要の検査ないし測定を行う。
【００４１】
両測定プローブ１ａ，１ｂのクリーニング時には、両接点切換器２ａ，２ｂの可動接点２ａ３，２ｂ３をそれぞれ個別接点２ａ２，２ｂ２に切り換えることで、両測定プローブ１ａ，１ｂを直流電源４に接続しクリーニングを行う。
【００４２】
このクリーニングの形態としては、図２で示すように、両測定プローブ１ａ，１ｂを互いに対して直接的に電気的に短絡と開放との間を移行させる方法がある。
【００４３】
このクリーニング形態においては、いずれか一方の測定プローブ１ａ，１ｂがクリーニングされるべき測定プローブとなり、いずれか他方の測定プローブ１ａ，１ｂがアーク発生用部材となり、これらの間で電気的アークを発生させることにより当該測定プローブの先端をクリーニングする。この場合、互いの測定プローブ１ａ，１ｂがある程度離間した位置から相対的に近接するよう移行させ、お互いが接触する短絡状態にするか、又は、接触状態から互いに離間して開放する状態に移行することを少なくとも１回以上行うことで、短絡する直前や、開放直後にお互いの間にクリーニング用のアーク放電を発生させる。以下の実施の形態についても同様に、測定プローブとアーク発生用部材との間にクリーニング用のアーク放電を発生させる。尚、予めクリーニング対象の測定プローブ先端と、アーク発生用部材との間をアーク放電可能な距離に設定し、その後両者にアーク放電用の電圧を印加させるようにしても良い。
【００４４】
上記クリーニングの形態としては、図３で示すように、一枚の金属板６、材質としては例えばベリリウム銅を介して両測定プローブ１ａ，１ｂを互いに対して間接的に電気的に短絡と開放との間を移行させる方法がある。
【００４５】
このクリーニング形態においては、測定プローブ１ａ，１ｂがクリーニングされるべき測定プローブとなり、金属板６がアーク発生用部材となり、これらの間で電気的アークを発生させることにより当該測定プローブの先端をクリーニングする。
【００４６】
上記クリーニングの形態としては、図４で示すように、電子部品検査装置で検査される回路基板に組み込まれた部品の一つである短絡用チップ７、あるいは後述のように電子部品を単品毎に検査する電子部品検査装置において部品検査用のステージに電子部品のダミーとして送られてきた短絡用チップ７をアーク発生用部材として用いて互いに対して間接的に電気的に短絡と開放との間を移行させる方法がある。
【００４７】
このクリーニング形態においては、測定プローブ１ａ，１ｂがクリーニングされるべき測定プローブとなり、短絡用チップ７がアーク発生用部材となり、これらの間で電気的アークを発生させることにより当該測定プローブの先端をクリーニングする。
【００４８】
上記クリーニングの形態としては、図５で示すように、電子部品検査装置で検査される回路基板に組み込まれた部品の一つであるチップ型電子部品８、あるいは電子部品を単品毎に検査する電子部品検査装置において部品検査用のステージに送られてきたチップ型電子部品８をアーク発生用部材として用いて互いに対して間接的に電気的に短絡と開放との間を移行させる方法がある。
【００４９】
このクリーニング形態においては、測定プローブ１ａ，１ｂがクリーニングされるべき測定プローブとなり、例えばチップ抵抗やチップ型のインダクタンス部品等のような十分抵抗の低いチップ型電子部品８がアーク発生用部材となり、図５に示すように、チップ型電子部品８の両端の端子のそれぞれに各測定プローブ１ａ，１ｂを対応させ、これらの間で電気的アークを発生させることにより当該測定プローブの先端をクリーニングする。
【００５０】
このチップ型電子部品８をアーク発生用部材に利用する場合に、図６に示すように、チップ型電子部品８の両端の端子の一方のみに両測定プローブ１ａ，１ｂを遠近移動させてその端子との間で電気的に短絡と開放とを移行させるようにしても良い。この場合のチップ型電子部品は低抵抗であるという制限を受けず、例えばチップコンデンサでも良い。なお、アーク発生用部材として利用できる電子部品としてはチップ型電子部品に限定されるものでない。
【００５１】
また、請求項４に係るクリーニング形態について説明する。図７に示すように、クリーニング用直流電源４と並列にコンデンサ２０を接続している。これによって、チップ部品等の特性を測定するときには、接点切換器２ａ，２ｂの可動接点２ａ３，２ｂ３をそれぞれ個別接点２ａ１，２ｂ１に接続して測定プローブ１ａ，１ｂを測定用に供する。そのときには、コンデンサ２０には、直流電源４から蓄電がなされている。そして、測定プローブ１ａ，１ｂの先端のクリーニングを行うときには、接点切換器２ａ，２ｂの可動接点２ａ３，２ｂ３をそれぞれ個別接点２ａ２，２ｂ２に接続するよう切り換え、アーク発生用部材との間で測定プローブ１ａ，１ｂを短絡と開放との間を移行させるようにする。その際に最初に発生するアークは、直流電源４からの電流のみならず、コンデンサ２０からの電流も流れるので、直流電源４のみの場合に比べてアーク電流が大きなものとなるため、測定プローブ１ａ，１ｂから異物を一層除去し易くなるとともに、同じアーク電流を流すものに比較して、直流電源は起電力の小さいものを利用できる利点がある。
【００５２】
請求項５に係るクリーニング形態について説明する。図８に示すように、測定プローブ１ａ，１ｂを直流電源４の正極と負極とに交互に接続できるようにして、測定プローブ１ａ，１ｂのクリーニング時においてアーク発生の極性を適宜変更できるように構成しても良い。詳述すると、直流電源４の正極に接続される接点切換器１０ａと、直流電源４の負極に接続される接点切換器１０ｂとを設けている。接点切換器１０ａの可動接点１０ａ３は直流電源４の正極に接続され、接点切換器１０ａの個別接点１０ａ１は、接点切換器２ａの個別接点２ａ２と、接点切換器１０ｂの個別接点１０ｂ２に接続されている。接点切換器１０ｂの可動接点１０ｂ３は直流電源４の負極に接続され、接点切換器１０ｂの個別接点１０ｂ１は、接点切換器２ｂの個別接点２ｂ２と接点切換器１０ａの個別接点１０ａ２に接続されている。また、可動接点１０ａ３と可動接点１０ｂ３とは連動して接点切換を行うように構成されており、図８に示すような状態と、可動接点１０ａ３が個別接点１０ａ１に接続し、かつ可動接点１０ｂ３が個別接点１０ｂ１に接続する状態との切り換えが行われるように構成されている。なお、この切り換えは人為的に行っても良いとともに、自動的に定期的にあるいは不定期に行うようにしても良い。
【００５３】
次に、図９に示す実施形態について説明する。この図９に示すものは、測定器３によって、複数（図９では２個）の電子部品に対しての電気的特性の測定を行えるようにしている。すなわち、一対の測定プローブ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが２組設けられ、各組の測定プローブそれぞれで電子部品の電気的特性を測定できるように、特性測定用の信号が測定器３から出力され、各組の測定プローブからの検出信号が測定器３に入力されるようにしている。そして、各測定プローブ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの先端部のクリーニングを行う場合には、各組ごとに対応して設けたクリーニング用直流電源４，４に対して接点切り換え器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの接点を切り換えて測定器３との接続状態からクリーニング用直流電源４，４にそれぞれの各測定プローブ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが接続されるようにする。その後、アーク発生用部材との短絡及び開放を繰り返すように各測定プローブ１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを操作することによって複数組の測定プローブに対してもその先端の電気的アークによるクリーニングを行うことができる。なお、この図９においては、クリーニング用直流電源を測定プローブの組数に対応した数設けるようにしたものを示したが、単一で共通のクリーニング用直流電源を各組の測定プローブを接続してアーク放電可能にしても良い。個別に電源を設ける時は、各電源をフローティング状態にすることで、検査対象部品に電圧を印加することなく、同時にクリーニングが可能となる。
【００５４】
尚、上述した直流電源４に直列に接続された電流制限抵抗に替えて電流制限用のダイオードを設けても良い。
【００５５】
上述で接点切り換え器２ａ，２ｂで測定プローブ１ａ，１ｂを測定器３と直流電源４との接続の切り換えを行うものを示したが、機械的な接点切り換えを行うものに替えて、トランジスタ等の電気的なスイッチング素子を利用してその切り換えを行うように構成しても良い。
【００５６】
尚、上述のものにおいては、測定プローブのクリーニング方法として説明してきたが、そのクリーニング方法を使用する電子部品検査装置と発明は同一である。
【００５７】
次に図１０，１１を参照して測定プローブ１ａ，１ｂの先端における電気的アークの発生と効果について説明する。図１０は、電気的アーク発生の説明に、一方の測定プローブ１ａと図３で示される金属板６とを用い、プローブ側を正電極とした場合を示している。プローブの材質はタングステン等の超硬材、金属板の材質はベリリウム銅、異物９は検査部品の電極材料であるＳｕの酸化物とする。異物９は、図１０（ａ）では測定プローブ１ａ側、図１０（ｂ）では金属板６側への転写異物、図１０（ｃ）では金属板６側に存在する。
【００５８】
まず、図１０（ａ）で示すように、測定プローブ１ａと金属板６との間に所定以上の距離がある場合を示しており、測定プローブ１ａの先端に異物９が付着した状態となっている。この状態では測定プローブ１ａの先端に異物９が付着した状態となっている。この状態では測定プローブ１ａと金属板６との間に距離があるために、これらの間における電位傾度は低く、アーク発生に必要な所定の電位傾度以下となってアークは発生しない。
【００５９】
そして、図１０（ｂ）で示すように、両者１ａ，６間の距離が接近して両者１ａ，６間の電位傾度が所定以上になると、アークＡが発生する。アークに伴い金属板６側より放出された電子は測定プローブ１ａに衝突し、測定プローブ１ａ側の端子材及び異物９をそれぞれ電離させる。イオン化した端子材Ｗ⁺や異物Ｓｕ⁺は電界に従い、金属板６側へ付着する。結果として、端子材の表面が削り取られると同じ効果にして、プローブ１ａがクリーニングされる。なお、具体的には、プローブ径がφ０．２、クリーニング用電圧がＤＣ１００Ｖの時、測定プローブ１ａと金属板６との距離が３μｍ程度以下になった時、アークＡが発生する。
【００６０】
図１１は、図１０と同じ構成にして、プローブ側を負電極とした場合を示している。
【００６１】
まず、図１１（ａ）で示すように、測定プローブ１ａと金属板６との間に所定以上の距離がある場合を示しており、測定プローブ１ａの先端に異物９が付着した状態となっている。この状態では測定プローブ１ａの先端に異物９が付着した状態となっている。この状態では測定プローブ１ａと金属板６との間に距離があるために、これらの間における電位傾度は低く、アーク発生に必要な所定の電位傾度以下となってアークは発生しない。
【００６２】
そして、図１１（ｂ）で示すように、両者１ａ，６間の距離が接近して両者１ａ，６間の電位傾度が所定以上になると、アークＡが発生する。アークに伴い測定プローブ１ａ側より放出された電子は金属板６に衝突し、金属板６側の金属材を電離させる。イオン化した金属材Ｃｕ⁺は電界に従い、測定プローブ１ａ側へ付着する。結果として、端子材の表面に散在している異物をつつみ込むようにしてＣｕが付着するメッキ効果にて、プローブ１ａがクリーニングされる。なお、上記と同条件の場合、アークＡが発生するプローブ１ａと金属板６との距離は、プローブ側が正電極の場合より負極となった時の方が長く、約５μｍ程度である。
【００６３】
このような図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）、図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）を所要回数定期的あるいは不定期に繰り返すことで測定プローブ１ａの先端をクリーニングすることができる。
【００６４】
他方の測定プローブ１ｂについても上述の測定プローブ１ａの場合と同様にすることでその先端をクリーニングすることができる。
【００６５】
次に、本発明に係る電子部品検査装置について説明する。図１２および図１３に示すように、電子部品検査装置は、多数のチップコンデンサＣを個別に並べた状態で載せて検査できるターンテーブル１０と、該ターンテーブル１０上のチップコンデンサＣの端子に対して測定プローブ１ａ，１ｂを接触させて例えば絶縁特性等の検査を行って良品と不良品とを識別する特性テストを行う検査装置１１と、検査装置１１で検査された後のチップコンデンサＣを良品と不良品とで選別する選別装置１２と、測定プローブ１ａ，１ｂの先端を後述するアークによりクリーニングするクリーニング手段Ｋで構成されている。
【００６６】
ターンテーブル１０は、１個のチップコンデンサＣのみを一時的に収納する大きさの切欠き部１３を外周縁部に周方向に一定間隔おきに形成して備える円盤状回転テーブル１０ａと、この円盤状回転テーブル１０ａの下側に位置して切欠き部１３に収納されたチップコンデンサＣが下方に落ちないように載せておくための固定テーブル１０ｂと、チップコンデンサＣが切欠き部１３から飛び出たりしないように円盤状回転テーブル１０ａの上側で全周にわたって全切欠き部１３を覆っておくためのカバー１０ｃと、円盤状回転テーブル１０ａを一定微小角度分回転作動させた後一時的に停止する動作を繰り返すように作動させる電動モータやその制御を行う制御装置Ｓとで構成されている。なお、切欠き部１３の内壁には、チップコンデンサＣを保持するための真空吸引穴が設けられている。
【００６７】
図１２に示すように、円盤状回転テーブル１０ａの所定回転位相の部品受入位置において、切欠き部１３に対して横側の開口箇所からチップコンデンサＣが１個のみ収納されるようにしている。なお、チップコンデンサＣは、振動フィーダ１４によって、振動させながら並んだ状態で順に円盤状回転テーブル１０ａの部品受入位置に送られる。
【００６８】
ターンテーブル１０において部品受入位置よりも回転方向での下手側には、チップコンデンサＣの例えば絶縁特性検査を行う測定ステージとしての検査装置１１が配備されている。検査装置１１は、図１２に示すように、円盤状回転テーブル１０ａの３箇所の所定回転位置にそれぞれユニットとして構成されて配置されている。ここで、１１ａは容量検査装置、１１ｂは正側絶縁抵抗検査装置、１１ｃは逆側絶縁抵抗検査装置である。各検査装置１１は、図１３に示すように、制御回路Ｓを介して測定器３と接続されている測定プローブ１ａ，１ｂを、固定テーブル１０ｂに穿設された一対の上下貫通孔１５，１６を通して切欠き部１３に対して出退できるようにしている。すなわち、測定プローブ１ａ，１ｂは、押付けバネ１７と共に、非図示の電磁アクチュエータ（ソレノイド）によって上下に位置変更可能に構成しているとともに、円盤状回転テーブル１０ａが回転作動しているときは、測定プローブ１ａ，１ｂを下降させておき、円盤状回転テーブル１０ａが１ピッチ分回転して停止すると、その停止時に測定プローブ１ａ，１ｂを上昇させ、チップコンデンサＣの両端の端子にそれぞれの測定プローブ１ａ，１ｂの先端を接触する状態にして、チップコンデンサＣの特性を測定する状態にする。そのときには、チップコンデンサＣはカバー１０ｃによってプローブ１ａ，１ｂの接当による反力を受け止められている。これにより測定器３からの測定用信号が一対の測定プローブ１ａ，１ｂを通してチップコンデンサＣに与えられ、チップコンデンサＣからの測定結果信号が測定器３へ入力される。なお、切欠き部１３に収納されたチップコンデンサＣは切欠き部１３の側壁によって位置規制されて一定姿勢に保たれているので、チップコンデンサＣの端子位置に対応させて穿設された上下貫通孔１５，１６を通して上昇してきた測定プローブ１ａ，１ｂの先端は精度良くチップコンデンサＣの各端子に接触する。また、３つの検査装置１１の各々は円盤状回転テーブル１０ａ上に並んで位置するチップコンデンサＣを、円盤状回転テーブル１０ａが１ピッチ回転作動、停止した後に検査するものである。
【００６９】
各検査装置１１の検査結果に基づいて、３番目の検査装置１１よりも回転方向下手側位置に配置されている選別装置１２によって、チップコンデンサＣの良品と不良品との選別を行う。選別装置１２は、図１２に示すように、良品のみを選別して回収する良品選別部１２ａと、不良品を選別して回収する３つの不良品選別部１２ｂとを設けている。良品選別部１２ａも不良品選別部１２ｂも、円盤状回転テーブル１０ａの切欠き部１３から図示しない最終回収部へ選別後のチップコンデンサＣをノズルから吹き出るエアによって吹き飛ばすように構成している。すなわち、この選別処理は良品選別部１２ａ位置に円盤状回転テーブル１０ａの回転作動に伴い移動してきた良品のチップコンデンサＣを円盤状回転テーブル１０ａの外側へ良品用の最終回収部に向けて切欠き部１３から吹き飛ばすようにしているとともに、不良品のチップコンデンサＣがその良品選別部１２ａ位置にきたときは良品選別部１２ａは作動しないようになっている。そして、不良品選別部１２ｂでは、そこに不良品のチップコンデンサＣがきたときのみ、不良品用の最終回収部に向けてそのチップコンデンサＣを切欠き部１３から吹き飛ばすようにしている。各選別部１２ａ，１２ｂの作動は、検査装置１１の検査結果に基づく測定器３からの出力信号によって制御されるようにしている。
【００７０】
さらに、特定位置の切欠き部１３には、チップコンデンサＣを模擬したアーク発生用部材としての短絡用チップ７が予め固定設置されている。この短絡用チップ７の設置されている切欠き部１３の位置は、円盤状回転テーブル１０ａの周方向での位相との関係において特定位置として測定器３が認識できるようにしている。測定器３では、円盤状回転テーブル１０ａが所定数回転して、例えば１０回回転する毎に短絡用チップ７が所定の検査装置１１位置に来ると、測定プローブ１ａ，１ｂを上昇させて短絡用チップ７に接触させる前に、両測定プローブ１ａ，１ｂが測定器３との接続状態を解除してクリーニング用直流電源４に接続されるように、制御回路Ｓに備えられている接点切換器２ａ，２ｂを自動的に切り替える。その後、測定プローブ１ａ，１ｂを上昇させる。そして、測定用プローブ１ａ，１ｂの先端が短絡用チップ７への上昇により測定プローブ１ａ，１ｂ先端部と短絡用チップ７とが接触して短絡する前にお互いの間に生じるアーク放電のアーク柱によって、測定プローブ１ａ，１ｂの先端表面に付着している異物を飛散除去するようにしている。また、一定時間後測定プローブ１ａ，１ｂが下降する際に、その測定プローブ１ａ，１ｂ先端と短絡用チップ７とが離れた瞬間に生じるアーク放電のアーク柱によっても、測定プローブ１ａ，１ｂの先端表面に付着している異物を飛散除去するようにしている。ここで、短絡用チップ７、クリーニング用直流電源４、および円盤状回転テーブル１０ａの所定回転数おきにクリーニングを行うように制御し、かつ測定プローブ１ａ，１ｂを上下動制御する制御手段Ｓ等は、短絡用チップ７と測定プローブ１ａ，１ｂの先端とを短絡と開放との間で移行させて、前記測定プローブの先端をクリーニングする電気的アークを発生させるアーク発生用作動手段を構成している。また、アーク発生用部材としての短絡用チップ７が測定ステージとしての検査装置１１にあるとき、両測定プローブ１ａ，１ｂを直流電源４に接続した状態で、短絡用チップ７と両測定プローブ１ａ，１ｂとの間でアークを発生させて両測定プローブ１ａ，１ｂの先端のクリーニングを行う手段が構成されている。
【００７１】
尚、上記実施の形態では、検査および選別を行う対象の電子部品としてチップコンデンサを示したが、これに限定されるものでなく、チップ抵抗や、デスクリート型のトランジスタ、ＩＣ等各種の電子部品の検査用の測定プローブの異物除去用のクリーニング装置として適用できる。
【００７２】
また、上記実施の形態では、測定プローブがチップコンデンサ等のアーク発生用部材に対して遠近移動することでアークを発生させてクリーニングするものを示したが、固定した測定プローブに対して、アーク発生用部材を遠近移動させるように構成しても良いとともに、測定プローブとアーク発生用部材とを相対的に遠近移動させるように構成しても良い。
【００７３】
上記クリーニング装置としては、回路基板に取り付けられた状態の検査対象の電子部品をアーク発生用部材として利用しても良い。勿論この場合には、アーク放電による悪影響を受けない電子部品を対象とする。
【００７４】
なお、請求項１ないし請求項６に係る方法を用いる構成としては、上記実施の形態に限定されるものではなく、また、請求項１ないし請求項６に係る方法によりアーク放電での測定プローブの先端のクリーニングを行う装置についても本願発明を構成する。
【００７５】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る方法によれば、測定プローブの先端からの電気的アーク発生時に、その先端に付着していた異物が同時にそのアーク方向に飛ばされて該先端がクリーニングされるものであるから、従来のように研磨材で測定プローブ先端をクリーニングする必要がなくなり、研磨材を用いた場合のように、微妙な研磨が要求されるために研磨作業が不十分となりやすかったり、過剰研磨で測定プローブ先端が摩滅しその寿命に影響したりするという不具合が生じるおそれがない。また、専用の研磨装置を用いる必要がないから設備的に大掛かりにならずに済み、その分、コストも安価となるうえ、研磨粉が異物として測定プローブ先端に付着することもない。
【００７６】
また、測定プローブとアーク発生用部材とが短絡する状態と開放する状態との間で移行される瞬間にアークは発生しやすくなっているから、そのアークの発生の制御が簡単にでき、クリーニングを行うために、測定プローブとアーク発生用部材とのギャップ距離の変更制御が簡易なものとなる。
【００７７】
さらに、直流電源に接続して電気的アークを発生させて測定プローブの先端のクリーニングを行うものであるから、アークの極性が固定されるために小さい電力で大きなクリーニング効果を得ることができるとともに、各測定プローブに対しての電圧印加が簡易な構成でかつ容易に行うことができて好ましい。
【００７８】
本発明の請求項２に係る方法によれば、一対の測定プローブの間で直接あるいはアーク発生用部材を介在させてクリーニング用電源から電圧を印加させることで、両測定プローブに対してクリーニング用の電気的アークを発生させることができるので、単独で測定プローブのクリーニングを行うものに比べて効率的にクリーニングできる利点がある。
【００７９】
本発明の請求項３に係る方法によれば、検査対象の部品を利用して測定プローブのクリーニングを行うので、専用のアーク発生用部品を別途容易しなくても良く、検査対象部品の電極のクリーニングも行うことができ、その作業性を向上できる利点がある。また、検査測定におけるプローブと検査対象部品の接触点を直接クリーニングするので、少ないアーク放電で確実な接触性が実現できる。なお、電子部品が回路基板等に組み込まれた状態でも、上記クリーニングを行うことも可能である。
【００８０】
本発明の請求項４に係る方法によれば、測定プローブに対してクリーニングする状態に切り換えると、クリーニング用の直流電源で予め蓄電されているコンデンサからの電流と直流電源からの電流とがアーク電流となるので、アーク電流が大きなものとなって測定プローブのクリーニングが一層良好に行われ易いとともに、直流電源として起電力の小さいものを利用できる利点がある。
【００８１】
本発明の請求項５に係る方法によれば、クリーニングされる測定プローブの先端が直流電源の一定の電極のみに接続してクリーニングが多数回行われると、正極側の表面が幾分消耗されてしまうような現象も生じる虞れがあるが、適当に極性を切り換えることで各プローブの消耗度が均一になり、検査対象部品の姿勢を常に安定にできる利点がある。
【００８２】
本発明の請求項６に係る方法によれば、測定プローブを測定側に接続して測定を行っているときに、必要に応じてクリーニングを行う場合には、クリーニング用電源装置側に接続するように切り換えることで、迅速にクリーニングを行える状態に変更でき、作業性を向上できる。
【００８３】
本発明の請求項７に係る構成によれば、電子部品の検査時には、両測定プローブを測定器に接続して測定を行い、測定プローブのクリーニング時には、測定プローブをクリーニング用電源装置側に接続して、測定プローブの先端とアーク発生用部材との間に電気的アークを発生させることによってクリーニングを行うことが可能となって、従来のように研磨してクリーニングするものよりも装置の簡素化や小型化を図れるとともに、クリーニングの作業性も向上できるなど好ましいものとなっている。
【００８４】
本発明の請求項８に係る構成によれば、電子部品の測定作業を行う状態のときに、電子部品とは別のアーク発生用部材が測定ステージに搬送されてくると、その場合には、そのアーク発生用部材を利用して測定プローブの先端とアーク発生用部材との間に電気的アークを発生させることができる。従って、電子部品の測定に必要な搬送手段や測定ステージを利用して、アーク発生用部材を測定プローブのクリーニングに供する状態に簡単かつ短時間に移行させることができ、作業性を向上できる利点がある。また、所定測定数毎にアーク発生用部材を測定プローブのクリーニングに供するように測定ステージに搬送させれば、測定プローブの先端を測定に適した清浄な状態に常時維持でき、測定精度も高く維持できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】測定プローブのクリーニング用回路の一例を示す回路図
【図２】図１に係る回路でのクリーニング方法の一例を示す回路図及び説明図
【図３】図１に係る回路等でのクリーニング方法の別の例を示す説明図
【図４】図１に係る回路等でのクリーニング方法の別の例を示す説明図
【図５】図１に係る回路等でのクリーニング方法の別の例を示す説明図
【図６】図１に係る回路等でのクリーニング方法の別の例を示す説明図
【図７】測定プローブのクリーニング用回路の別の例を示す回路図
【図８】測定プローブのクリーニング用回路のさらに別の例を示す回路図
【図９】測定プローブのクリーニング用回路のさらなる別の例を示す回路図
【図１０】正極測定プローブとアーク発生用部材との間でのアーク発生の様子を示す説明図であって、（ａ）は、測定プローブをアーク発生手段に近接させていく様子を示す説明図、（ｂ）は、測定プローブが近接移動しているときのアーク発生部材との間にアークを発生させている様子を示す説明図、（ｃ）は、測定プローブがアーク発生部材から離間するときのアークの発生の様子を示す説明図
【図１１】負極測定プローブとアーク発生用部材との間でのアーク発生の様子を示す説明図であって、（ａ）は、測定プローブをアーク発生手段に近接させていく様子を示す説明図、（ｂ）は、測定プローブが近接移動しているときのアーク発生部材との間にアークを発生させている様子を示す説明図、（ｃ）は、測定プローブがアーク発生部材から離間するときのアークの発生の様子を示す説明図
【図１２】チップ部品の特性検査用の電子部品検査装置の概略を示す一部破断平面図
【図１３】電子部品測定ステージ及び回路等を示す説明図
【符号の説明】
１ａ，１ｂ測定プローブ（アーク発生部材）
２ａ，２ｂ接点切換器（切り換え手段）
３測定器
４クリーニング用直流電源（クリーニング用電源装置）
６金属板（アーク発生部材）
７短絡用チップ（アーク発生部材）
８電子部品（アーク発生部材）
９異物
１１検査装置（測定ステージ）
１０ａ円盤状回転テーブル（搬送装置）
２０コンデンサ

Claims

電子部品検査装置が備える測定プローブをクリーニングする方法であって、
クリーニングされる測定プローブと、アーク発生用部材とをクリーニング用電源装置に接続した後、該測定プローブと前記アーク発生用部材とを互いが短絡する状態と開放する状態との間で移行させて、
前記測定プローブの先端と前記アーク発生用部材との間でクリーニング用の電気的アークを発生させることにより前記測定プローブの先端をクリーニングする電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法において、
前記クリーニング用電源装置は直流電源であるとともに、
前記測定プローブと前記アーク発生用部材とのうち一方を前記直流電源の正極に接続し、他方を前記直流電源の負極に接続して前記測定プローブと前記アーク発生用部材とを接近させることにより前記クリーニング用の電気的アークを発生させ、前記測定プローブの端子材と前記アーク発生用部材の金属材とのうち前記正極に接続した一方を電離させて前記負極に接続した他方へ付着させることにより、前記測定プローブの前記クリーニングを行う、ことを特徴とする電子部品検査用測定プローブのクリーニング方法。
請求項１に記載の電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法において、
電子部品検査装置は少なくとも一対の測定プローブを備えるとともに、
前記直流電源の正極に一方の測定プローブを、また、該直流電源の負極に他方の測定プローブを、それぞれ接続して各測定プローブに前記対応する電圧を印加して前記クリーニングを行う、ことを特徴とする電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法。
請求項１または２に記載の電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法において、
電子部品検査装置で検査される部品を前記アーク発生用部品として用い、該部品と前記測定プローブとを互いに対して電気的に短絡することにより前記クリーニングを行う、ことを特徴とする電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法。
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法において、
前記直流電源に対して並列にコンデンサを接続した状態で前記クリーニングを行う、ことを特徴とする電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法。
請求項２または３に記載の電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法において、
前記直流電源の極性を切り換えて前記クリーニングを行う、ことを特徴とする電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法。
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法において、
前記測定プローブを非クリーニング時においては測定側に接続し、クリーニング時においてはクリーニング用電源装置側に接続する、ことを特徴とする電子部品検査装置用測定プローブのクリーニング方法。
電子部品の外部電極に少なくとも一対の測定プローブを接触させ、両測定プローブを介して測定信号を与えることにより、電子部品の特性を検査する電子部品検査装置であって、
前記両測定プローブに対して測定信号を与える測定器と、
直流電源であるクリーニング用電源装置と、
前記両測定プローブを測定時には前記測定器側に、クリーニング時には前記クリーニング用電源装置側に、それぞれ切り換え接続する切り換え手段と、
アーク発生用部材と、
前記測定プローブの先端と前記アーク発生用部材との間で短絡と開放との間で移行させて、前記測定プローブの先端をクリーニングする電気的アークを発生させるアーク発生用作動手段とを有し、
前記測定プローブと前記アーク発生用部材とのうち一方を前記直流電源の正極に接続し、他方を前記直流電源の負極に接続して前記測定プローブと前記アーク発生用部材とを接近させることにより前記クリーニング用の電気的アークを発生させ、前記測定プローブの端子材と前記アーク発生用部材の金属材とのうち前記正極に接続した一方を電離させて前記負極に接続した他方へ付着させることにより、前記測定プローブの前記クリーニングを行う、ことを特徴とする電子部品検査装置。
請求項７に記載の電子部品検査装置において、
前記両測定プローブによる電子部品の特性検査用の測定ステージに、検査対象の電子部品を搬送する搬送手段を備えるとともに、
該搬送手段で前記電子部品とは別に前記アーク発生用部材を前記測定ステージに搬送するように構成し、
該アーク発生用部材が前記測定ステージにあるとき、前記両測定プローブを前記クリーニング用電源装置に接続した状態で、該アーク発生用部材と前記両測定プローブとの間でアークを発生させて前記両測定プローブの先端のクリーニングを行う手段を設けている、ことを特徴とする電子部品検査装置。