JP5796104B1 - 電子部品測定用のコンタクトモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の多ピン化に対応して簡単な構成で必要な加圧力を測定ソケット上の電子部品に正確に与えることが出来、電子部品の破損を防止しつつ正確な測定結果が得られる電子部品の測定用のコンタクトモジュールを提供する。【解決手段】加圧プレート（１６Ａ）が電子部品測定装置（２）の測定ソケット（２１Ａ、２１Ｂ）内に置かれた電子部品（２２Ａ、２２Ｂ）の上方に位置した状態で、測定加圧機構（１９Ａ、１９Ｂ）のカムフォロア駆動軸（１８Ａ１、１８Ｂ１）を水平方向に駆動してカムブロック（１７）を介して前記加圧プレート（１６Ａ）を下方に移動させ、加圧プレート（１６Ａ）により電子部品（２２Ａ、２２Ｂ）を測定ソケット２１Ａ、２１Ｂ）に押し付ける。【選択図】図７

Description

本発明は電子部品の取扱い装置に係り、特に電子部品の電気的特性を測定する際に用いられるコンタクトモジュールに関する。

従来、製造されたＩＣデバイスなどの電子部品の性能、例えば電気的特性が例えば出荷時に測定される。この際に、製造された電子部品の集積位置から測定対象の電子部品をハンドラーを用いて順次取り出し、測定部の測定ソケット上に載置して所定の電気的特性の測定が行われる。この測定の際には、電子部品の外部端子ピンが測定ソケット内の測定コンタクトピンに確実に電気的に接触される必要があり、このために電子部品を測定ソケット上に押し付けるための加圧機構が用いられる。

最近の電子部品はその多機能化に伴って外部端子のピン数も多くなり、測定時に測定ソケット側のコンタクトピンと電子部品の多くの端子ピンとの接触を確保するために必要な加圧力も増大傾向にある。この大きな加圧力による測定時の電子部品の端子ピンの変形、破損を防止するために、測定ソケット側のコンタクトピンには圧縮バネが内蔵されており、このため、多くの電子部品の測定を同時に行うためには、この圧縮バネを所定距離だけ圧縮するために多くの加圧力が必要となる。かつ、精密に形成された電子部品の破損を防止するためにすべての電子部品が平均して最適な圧力で押圧されるようにするために、加圧力の正確な調整も必要である。このために用いられる従来の加圧機構としては、水平面に置かれた複数の測定ソケットの上にそれぞれ載置された複数の電子部品に対して垂直下方方向に同時に圧力を加えるための垂直軸駆動機構が用いられている。測定時に必要とされる加圧力の増大につれて、このような垂直軸駆動機構はますます大型となり、重量も大きくなり、垂直下方方向に駆動して必要な大きな圧力を正確に与えるための制御機構も複雑になっている。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、電子部品の多ピン化に対応して簡単な構成で必要な加圧力を測定ソケット上の電子部品に正確に与えることが出来、電子部品の破損を防止しつつ正確な測定結果が得られる電子部品の測定用のコンタクトモジュールを提供することを目的とする。

この発明の一実施形態は、
本体ベースと、
この本体ベース上に固定された垂直軸支持機構と、
この垂直軸支持機構により垂直方向に移動可能に支持される少なくとも１本の垂直軸およびこの垂直軸と一体に形成されたコンタクトユニット支持部材とを含む垂直軸ユニットと、
この垂直軸ユニットを垂直方向に移動させる垂直軸駆動機構と、
前記コンタクトユニット支持部材下に垂直方向に移動可能に懸架支持される加圧プレートを含むコンタクトユニットと、
前記加圧プレート上に固定され少なくとも１個のカムを有するカムブロックと、
前記カムに係合するカムフォロアおよびこのカムフォロアを前記カム内で水平方向に移動させるカムフォロア駆動機構とを有し、前記本体ベース上に固定された測定加圧機構とを具備し、
前記加圧プレートが電子部品測定装置の測定ソケット内に置かれた電子部品の上方に位置した状態で前記カムフォロア駆動機構を水平方向に駆動して前記加圧プレートを下方に移動させ、加圧プレートにより電子部品を測定ソケットに押し付けるように構成された、
電子部品測定用のコンタクトモジュールである。

この発明の他の実施態様は、前記垂直軸の延長線が前記加圧プレートの略中央部を通るように配置され、前記加圧プレートがこの中央部を挟んで対称の二つの懸架位置で前記垂直軸ユニットに懸架され、この二つの懸架位置の近傍で前記加圧プレート上に第一、第二のカムブロックが固定され、この第一、第二のカムブロックに第一、第二のカムフォロア駆動機構のカムフォロアがそれぞれ係合し、前記加圧プレートにより複数の電子部品が測定ソケット内で同時に加圧される、コンタクトモジュールである。

この発明の更に他の実施態様は、可搬型のデスクトップコンタクトモジュールであり、前記加圧プレートが電子部品測定装置の測定ソケット内に置かれた電子部品に近接した上方に位置した状態で、前記コンタクトモジュールの本体ベースが前記電子部品測定装置の上に測定時に設置される、デスクトップコンタクトモジュールである。

本発明の各実施形態によれば、電子部品の多ピン化に対応して簡単な構成で必要な加圧力を正確に与えることが出来、電子部品の破損、変形を防止しつつ正確な測定結果が得られる電子部品の電気的特性を測定する際に用いられるコンタクトモジュールを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るデスクトップコンタクトモジュールの全体の構成を概略的に示す構成図である。 図１に示したモジュールの垂直軸ユニットが最も上方に引き上げられた原位置の状態を示す斜視図である。 図２の状態のモジュールの側面を示す側面図である。 図１に示したモジュールの垂直軸ユニットが所定位置まで下降された状態を示す斜視図である。 図４の状態のモジュールの側面を示す側面図である。 図１に示したモジュールのコンタクトユニットが測定加圧機構により電子部品の測定加圧位置まで下降された状態を示す斜視図である。 図６の状態のモジュールの側面を示す側面図である。 直動ガイド機構としてサーボモータとボールネジとを組み合わせた構成を用いる場合の測定加圧機構の実施例を示す側面図である。 図８の状態のモジュールの側面を示す側面図である。 直動ガイド機構としてサーボモータとボールネジとを組み合わせた構成を用いる場合の測定加圧機構の動作を制御するコンピュータを用いた制御システムのブロック構成図である。 図１０に示したコンピュータを用いた制御システムによる測定加圧機構の制御方法を示す流れ図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

本発明の実施形態はＩＣデバイスなどの電子部品の電気的特性を測定する際に用いられるコンタクトモジュールを提供し、その一つとして可搬型のデスクトップコンタクトモジュールを含む。しかしながら、可搬型のデスクトップコンタクトモジュールはこの発明の一実施形態であり、据え置き型のコンタクトモジュールも他の実施形態であることは勿論である。

図１は本発明の一実施形態に係るデスクトップコンタクトモジュール１の全体の構成を示し、電子部品の電気的特性を計測するテスターと呼ばれる計測装置に搭載可能な構成としてもよい。

図１において、デスクトップコンタクトモジュール１の本体ベース１０は、後で説明する測定加圧機構と垂直軸支持ベース、およびこれらに付随する部品類を配置するための基部であり、電子部品の電気的特性を計測するテスター上の、測定ソケット配置エリアに対応する位置に搭載されて固定される。

この本体ベース１０には、モジュール１がテスター上に固定されたときに、テスターの測定ユニット２の測定ソケット配置エリアに対応する位置に開口部１１を有する。この開口部１１は測定のために設けられ、この開口部１１周縁部に近接する本体ベース１０には垂直軸支持ベース１２が固定される。

この垂直軸支持ベース１２には、本体ベース１０に形成された開口部１１の上方に所定距離をおいて水平に延長された水平天板部１２Ａが一体に形成され、この水平天板部１２Ａ上には垂直軸支持機構１３が設けられる。

この垂直軸支持機構１３は、天板部１２Ａを貫通して開口部１１に向かって垂直に垂下される垂直軸１４Ａを含む垂直軸ユニット１４を、垂直方向に移動可能に支持するための直動ガイド１３Ａを有する。垂直軸１４Ａの上端にはストッパ１４Ｂが形成され、このストッパ１４Ｂが直動ガイド１３Ａの上端に係止されて垂直軸１４Ａはこの位置で停止される。

垂直軸１４Ａの下端部近傍の側面には、この垂直軸１４Ａを垂直方向に駆動するための垂直軸駆動機構１５を構成するエアシリンダ１５Ａのピストン１５Ｂの下端を固定するための固定部１４Ｃが形成される。この垂直軸駆動機構１５の他の実施形態としては、例えばピストン１５Ｂの代わりにボールねじを用い、このボールネジの一部を固定部１４Ｃに固定し、このボールねじを例えばサーボモータで回転させ、ボールねじを垂直方向に移動させるように構成した駆動機構を用いることもできる。これについては後で図８、図９を参照して詳細に説明する。

電子部品が後述する測定ソケット２１Ａ、２１Ｂに装着される際には、この垂直軸駆動機構１５により垂直軸１４Ａが上方の原位置方向に移動され、部品の測定時には下方に移動される。

垂直軸１４Ａの下端部には後述するコンタクトユニット１６を吊り下げるための吊り下げ板１４Ｄが水平に取り付けられる。吊り下げ板１４Ｄには垂直軸１４Ａを挟んでその両側の略等距離の位置に、コンタクトユニット吊り下げ孔１４Ｅ１、１４Ｅ２が形成される コンタクトユニット１６は、電子部品の加圧の際に用いられる加圧プレート１６Ａと、この加圧プレート１６Ａの上側表面に垂直に稙立された一対の吊り下げアーム１６Ｂ１、１６Ｂ２とを有する。この吊り下げアーム１６Ｂ１、１６Ｂ２はそれぞれ吊り下げ孔１４Ｅ１、１４Ｅ２内を貫通して取付られ、アーム１６Ｂ１、１６Ｂ２の上端に形成されたストッパ１６Ｃ１、１６Ｃ２により、加圧プレート１６Ａが吊り下げ板１４Ｄに吊り下げられる。ここで、吊り下げアーム１６Ｂ１、１６Ｂ２はそれぞれ吊り下げ板１４Ｄの厚さの寸法よりも所定寸法だけ長く形成され、かつ、その直径がそれぞれ吊り下げ孔１４Ｅ１、１４Ｅ２の内径よりも所定寸法だけ細く形成される。これにより、コンタクトユニット１６は垂直軸ユニット１４の下方で、水平方向、垂直方向に前記所定寸法に対応する自由度を持った状態で懸架される。

この構成により、コンタクトユニット１６は本体ベース１０に形成された開口部１１内側で、垂直軸１４Ａが上下に移動される際に垂直軸１４Ａと一体となって上下するように構成される。

コンタクトユニット１６の前記加圧プレート１６Ａの周縁部上面には一対のカム斜面１７Ａ１、１７Ｂ１を有するカムブロック１７が固定される。

このカムブロック１７に形成されたカム斜面１７Ａ１、１７Ｂ１にはカムフォロア１８Ａ、１８Ｂが係合される。このカムフォロア駆動機構は、それぞれカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の先端に回転自在に取り付けられるローラであるカムフォロア１８Ａ、１８Ｂと、カムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１をそれぞれ支持部材１８Ａ１１、１８Ｂ１１を介して水平方向に保持する直動ガイド機構１８Ａ２、１８Ｂ２と、この直動ガイド機構１８Ａ２、１８Ｂ２内でカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１に結合されたピストン１８Ａ４、１８Ｂ４を駆動するエアシリンダ１８Ａ３、１８Ｂ３とを含んで構成される。カムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の他の端部にはそれぞれストッパ１８Ａ５、１８Ｂ５が形成されている。このカムフォロア駆動機構は前記本体ベース１０上に固定された測定加圧機構１９Ａ、１９Ｂを構成している。

更に、カムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の駆動にエアシリンダ１８Ａ３、１８Ｂ３を用いる場合には、このエアシリンダ１８Ａ３、１８Ｂ３の上にコンタクトユニット高さ調整機構２０Ａ、２０Ｂが取り付けられ、測定対象の電子部品あるいはテスターの測定ソケットに適合するようにコンタクトユニット１６の高さを調整することができる。これらのコンタクトユニット高さ調整機構２０Ａ、２０Ｂは本体ベース１０上に固定される。詳細な構成は後で説明する。

また、カムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の駆動にエアシリンダ１８Ａ３、１８Ｂ３の代わりにサーボモータとボールネジとを組み合わせて用いることもできる。その構成の実施形態を図８、図９に示す。この実施形態はカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の駆動にサーボモータとボールネジを用いる他は図１の実施形態と同じ構成であり、重複する部分の説明は省略する。

図８、図９において、一方のカムフォロア駆動軸１８Ａ１の支持部材１８Ａ１１には駆動力伝達ブロック３０Ａが固定され、この駆動力伝達ブロック３０Ａには、本体ベース１０上に固定されたボールネジ支持ブロック３１Ａにより回転自在に支持されたボールネジ３２Ａが螺合して連結される。このボールネジ３２Ａはボールネジ支持ブロック３１Ａの外側で本体ベース１０上に固定されたサーボモータ３３Ａにより回転駆動される。このサーボモータ３３Ａの回転がボールネジ３２Ａに伝達される。ボールネジ３２Ａの回転に従って、駆動力伝達ブロック３０Ａがボールネジ支持ブロック３１Ａ内をボールネジ３２Ａに沿って水平に前進、後退し、この動きが支持部材１８Ａ１１を介してカムフォロア駆動軸１８Ａ１に伝えられる。この結果、このカムフォロア駆動軸１８Ａ１が直動ガイド機構１８Ａ２に沿って水平に前進、後退される。

他方のカムフォロア駆動軸１８Ｂ１の支持部材１８Ｂ１１にも同様に駆動力伝達ブロック３０Ｂが固定され、この駆動力伝達ブロック３０Ｂには、本体ベース１０上に固定されたボールネジ支持ブロック３１Ｂにより回転自在に支持されたボールネジ３２Ｂが螺合して連結される。このボールネジ３２Ｂはボールネジ支持ブロック３１Ｂの外側で本体ベース１０上に固定されたサーボモータ３３Ｂにより回転駆動される。このサーボモータ３３Ｂの回転がボールネジ３２Ｂに伝達される。ボールネジ３２Ｂの回転に従って、駆動力伝達ブロック３０Ｂがボールネジ支持ブロック３１Ｂ内をボールネジ３２Ｂに沿って水平に前進、後退し、この動きが支持部材１８Ｂ１１を介してカムフォロア駆動軸１８Ｂ１に伝えられる。この結果、このカムフォロア駆動軸１８Ｂ１が直動ガイド機構１８Ｂ２に沿って水平に前進、後退される。

図１に戻って、電子部品の測定時には、電子部品の電気的特性を計測するためのテスターの複数（ここでは２個のみ図示）の測定ソケット２１Ａ、２１Ｂ上に電子部品２２Ａ、２２Ｂが載置され、この電子部品２２Ａ、２２Ｂの上にはジグ部品２３Ａ、２３Ｂが載置される。このジグ部品２３Ａ、２３Ｂは測定対象の電子部品の形状に合わせて形成された測定補助部品であり、電子部品の種類に応じて交換して用いられ、例えば電子部品を所定の温度に設定する機能を持つ。この所定の温度としては例えば摂氏零度のような低温、あるいは摂氏８０度などの高温を含む。

この状態で垂直軸駆動機構１５を駆動してコンタクトユニット１６がジグ部品２３Ａ、２３Ｂに接触するまで下降させ、つぎに測定加圧機構１９Ａ、１９Ｂを駆動してカムフォロア１８Ａ、１８Ｂをカム斜面１７Ａ１、１７Ｂ１に沿って前進させる。この結果、コンタクトユニット１６はジグ部品２３Ａ、２３Ｂを介して電子部品２２Ａ、２２Ｂを測定ソケット２１Ａ、２１Ｂに向かって所定圧力で押し付ける。この時の押し付け圧力は、測定加圧機構１９Ａ、１９Ｂにより前進されるカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の前進距離に比例することになる。したがって、カムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の前進距離をエアシリンダ１８Ａ３、１８Ｂ３により正確に制御すれば、コンタクトユニット１６の押し付け圧力を正確に制御できることになる。

カムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１を図８、図９に示したサーボモータ３３Ａ，３３Ｂで駆動する場合には、後で図１０により説明するように、サーボモータ３３Ａ，３３Ｂの回転数に応じてカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の移動距離を制御できるので、より正確にコンタクトユニット１６の押し付け圧力を制御できることになる。

以下、図１乃至図７を参照してこの発明の実施形態の構成、動作、機能を詳細に説明する。

図２は、図１に示した構成のデスクトップコンタクトモジュール１が測定位置に設置され、コンタクトユニット１６が測定開始以前の原位置にある状態を示す斜視図である。図３はこの図２の状態のモジュール１を側面から見た側面図である。

図２、図３において、測定開始前に測定対象の電子部品２２Ａ、２２Ｂは、テスターの測定ユニット２内に設けられている測定ソケット２１Ａ、２１Ｂ上に、図示しない電子部品ハンドラーを用いて所定の集積場所から移送されて載置される。この状態でデスクトップコンタクトモジュール１がテスター上の測定位置に設置され、コンタクトユニット１６が丁度測定ユニット２内の測定ソケット２１Ａ、２１Ｂ直上の測定開始以前の原位置に来るように位置決めされる。

この原位置では、測定加圧機構１９Ａ、１９Ｂが駆動され、そのエアシリンダ１８Ａ３、１８Ｂ３内の空気が吸い出されて、エアピストン１８Ａ４、１８Ｂ４がその測定位置から互いに離れる方向に移動され、このエアピストン１８Ａ４、１８Ｂ４に連結されたカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１がその原位置までそれぞれ後退される。この原位置では、カムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の先端に設けられたカムフォロア１８Ａ、１８Ｂとカム斜面１８Ａ１、１８Ｂ１との係合が解除される。ここで、カムフォロア１８Ａ、１８Ｂは図１ではカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の先端にそれぞれ１個づつ図示されているが、実際は図２に示すようにカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の先端が二股に分岐した構成となっている。一方のカムフォロア駆動軸１８Ａ１の分岐部１８Ａ１ａ，１８Ａ１ｂの夫々の先端には一対のカムフォロア１８Ａを構成するローラが回転自在に取り付けられ、他方のカムフォロア駆動軸１８Ｂ１の分岐部１８Ｂ１ａ，１８Ｂ１ｂの夫々の先端には一対のカムフォロア１８Ｂを構成するローラが回転自在に取り付けられる。

この状態で垂直軸駆動機構１５が駆動され、そのエアシリンダ１５Ａ内のエアピストン１５Ｂが上方に押し上げられる。エアピストン１５Ｂがその最上端に停止した状態が図３に示されている。エアピストン１５Ｂの上昇につれて、垂直軸ユニット１４の垂直軸１４Ａが垂直軸支持機構１３のガイド１３Ａに沿って上方に引き上げられる。これに伴い、垂直軸１４Ａの下端に取り付けられた吊り下げ板１４Ｄに一対の吊り下げアーム１６Ｂ１、１６Ｂ２を介して吊り下げられている加圧プレート１６Ａも上方に引き上げられる。加圧プレート１６Ａの上側表面に垂直に稙立された一対の吊り下げアーム１６Ｂ１、１６Ｂ２は、それぞれ図１に示したように、吊り下げ板１４Ｄに形成された吊り下げ孔１４Ｅ１、１４Ｅ２内を貫通し、吊り下げアーム１６Ｂ１、１６Ｂ２の上端はそれぞれ吊り下げ板１４Ｄの上に突出される。吊り下げアーム１６Ｂ１、１６Ｂ２の上端に形成されたストッパ１６Ｃ１、１６Ｃ２と吊り下げ板１４Ｄの上面との間にはそれぞれ圧縮バネ１６Ｄが設けられ、この圧縮バネ１６Ｄにより加圧プレート１６Ａは吊り下げ板１４Ｄに常に押し付けられた状態となり、その姿勢が常に安定化され、かつ、加圧プレート１６Ａは圧縮バネ１６Ｄにより垂直方向への移動の自由も有する。ここで、吊り下げアーム１６Ｂ１、１６Ｂ２はそれぞれ吊り下げ板１４Ｄの厚さの寸法よりも所定寸法だけ長く形成され、かつ、その直径がそれぞれ吊り下げ孔１４Ｅ１、１４Ｅ２の内径よりも所定寸法だけ細く形成されているので、加圧プレート１６Ａ、即ち、コンタクトユニット１６は垂直軸ユニット１４の下方で、水平方向、垂直方向に前記所定寸法に対応する自由度を持った状態で懸架されることになる。

このようにして、コンタクトユニット１６は本体ベース１０に形成された開口部１１の上方へ、垂直軸１４Ａが上下に移動される際に垂直軸１４Ａと一体となって上昇するように構成される。

次に、電子部品の測定時には、図３に示したように、電子部品２２Ａ、２２Ｂが測定ソケット２１Ａ、２１Ｂの上に載置された状態で、垂直軸駆動機構１５が駆動され、そのエアシリンダ１５Ａ内に空気が圧入されてエアピストン１５Ｂが下方に押し下げられ、垂直軸ユニット１４が下降される。エアピストン１５Ｂの下降駆動は、コンタクトユニット１６の下面に取り付けられたジグ部品２３Ａ、２３Ｂの下端が、本体ベース１０に形成された開口部１１内にわずかに進入した位置で停止される。この状態が図４、図５に示されている。エアピストン１５Ｂの下降につれて、垂直軸ユニット１４の垂直軸１４Ａが垂直軸支持機構１３のガイド１３Ａに沿って下方に移動される。これに伴い、垂直軸１４Ａの下端に取り付けられた吊り下げ板１４Ｄに一対の吊り下げアーム１６Ｂ１、１６Ｂ２を介して吊り下げられている加圧プレート１６Ａも下方に移動する。

図５に示したように、コンタクトユニット１６の下面に取り付けられたジグ部品２３Ａ、２３Ｂの下端が、本体ベース１０に形成された開口部１１内にわずかに進入した位置で垂直軸駆動機構１５の駆動が停止される。この状態では、一対のカム斜面１７Ａ１、１７Ｂ１のカムフォロア１８Ａ、１８Ｂに近接する下端部は、これらのカムフォロア１８Ａ、１８Ｂの下端部より低い位置で停止される。この状態が図５に明示されている。

次に、図６、図７を参照して測定加圧機構１９Ａ、１９Ｂによる電子部品２２Ａ、２２Ｂの測定時における加圧動作を説明する。

図５に示された位置で垂直軸駆動機構１５による垂直軸ユニット１４の下降が停止されると、次に測定加圧機構１９Ａ、１９Ｂ内のエアシリンダ１８Ａ３、１８Ｂ３内に空気が圧入される。この結果、図１に示されたエアピストン１８Ａ４、１８Ｂ４に連結されているカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１が前進される。これにより、カムの先端の分岐部１８Ａ１ａ，１８Ａ１ｂおよび分岐部１８Ｂ１ａ，１８Ｂ１ｂの夫々の先端に取り付けられた一対のカムフォロア１８Ａ、１８Ｂを構成するローラが、カム斜面１７Ａ１、１７Ｂ１に係合し、このカム斜面１７Ａ１、１７Ｂ１に沿って前進させられる。

カムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１は水平方向にのみ前進、後退するように直動ガイド機構１８Ａ２、１８Ｂ２によって本体ベース１０上に規制されているから、一対のカムフォロア１８Ａ、１８Ｂがカム斜面１７Ａ１、１７Ｂ１に沿って前進するにつれて、カムブロック１７Ａ、１７Ｂが下方に押し下げられ、その結果、コンタクトユニット１６の加圧プレート１６Ａも下方に押し下げられる。ここで、コンタクトユニット１６は、圧縮バネ１６Ｄと２対の吊り下げアーム１６Ｂ１、１６Ｂ２を介して吊り下げ板１４Ｄに吊り下げられているので、カムブロック１７Ａ、１７Ｂが下方に押し下げられると、図５の位置で停止されている吊り下げ板１４Ｄに対してコンタクトユニット１６のみが圧縮バネ１６Ｄを圧縮しながらそのバネ張力に抗して押し下げられる。

このコンタクトユニット１６の下降により、コンタクトユニット１６の加圧プレート１６Ａはジグ部品２３Ａ、２３Ｂを介して電子部品２２Ａ、２２Ｂを測定ソケット２１Ａ、２１Ｂに向かって所定圧力で押し付ける。この状態が図７に示されている。この時の押し付け圧力は、測定加圧機構１９Ａ、１９Ｂにより前進されるカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の前進距離に比例することになる。したがって、カムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の前進距離をエアシリンダ１８Ａ３、１８Ｂ３により正確に制御すれば、コンタクトユニット１６の押し付け圧力を正確に制御できることになる。

この状態で測定ソケット２１Ａ、２１Ｂに載置された電子部品２２Ａ、２２Ｂの測定が行われるが、その際の測定温度の設定のためにジグ部品２３Ａ、２３Ｂが所定温度に保たれており、ジグ部品２３Ａ、２３Ｂが電子部品２２Ａ、２２Ｂに接触することにより所定の測定温度が電子部品２２Ａ、２２Ｂに与えられる。

以上の説明では測定加圧機構１９Ａ、１９Ｂをエアシリンダを用いて構成した例を説明したが、以下では、図８乃至図１０を参照して、エアシリンダの代わりにサーボモータとボールネジとを組み合わせて用いる場合の測定加圧機構１９Ａ、１９Ｂによる電子部品２２Ａ、２２Ｂの測定時における加圧動作を説明する。

測定開始前に測定対象の電子部品２２Ａ、２２Ｂは、図２、図３で説明した場合と同様に、図９において、テスターの測定ユニット２内に設けられている測定ソケット２１Ａ、２１Ｂ上に、図示しない電子部品ハンドラーを用いて所定の集積場所から移送されて載置される。この状態でデスクトップコンタクトモジュール１がテスター上の測定位置に設置され、コンタクトユニット１６が丁度測定ユニット２内の測定ソケット２１Ａ、２１Ｂ直上の測定開始以前の原位置に来るように位置決めされる。

この原位置の状態で、図１０に示す制御システム４０内の例えばコンピュータで構成されたコントローラ４１からサーボドライバ４２に位置指令信号Ｐが送られ、サーボドライバ４２からの駆動信号Ｄにより測定加圧機構１９Ｂのサーボモータ３３Ｂが駆動される。サーボドライバ４２により測定加圧機構１９Ａも同時に駆動されるが、冗長となるので、ここでは測定加圧機構１９Ｂのみの動作の説明を行う。

サーボモータ３３Ｂが駆動されると、ボールネジ３２Ｂが逆回転し、カムフォロア駆動軸１８Ｂ１がその測定位置から離れる方向に移動される。サーボモータ３３Ｂには、図示しないが、サーボモータ３３Ｂの回転に応じた位置信号Ｅｐを出力するエンコーダが付随して設けられており、この位置信号Ｅｐがエンコーダからサーボドライバ４２に送信される。サーボドライバ４２はこの位置信号Ｅｐとコントローラ４１からの位置指令Ｐとを比較して、原位置を示す位置指令Ｐと位置信号Ｅｐとが一致したときにサーボモータ３３Ｂの駆動を停止する。このとき、サーボドライバ４２からコントローラ４１には動作完了信号Ｃが送られる。これにより、カムフォロア駆動軸１８Ｂ１がその原位置まで後退されたことがコントローラ４１に通知されたことになる。これと同時に測定加圧機構１９Ａのカムフォロア駆動軸１８Ａ１もその原位置まで後退する。この原位置では、カムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の先端に設けられたカムフォロア１８Ａ、１８Ｂとカム斜面１８Ａ１、１８Ｂ１との係合が、図５に示されたように、解除される。なお、図９にはカムフォロア１８Ａ、１８Ｂとカム斜面１８Ａ１、１８Ｂ１とが係合された状態が示されているが、これは後で説明する加圧開始状態である。

図５と同じ係合解除状態で、完了信号Ｃを受け取ったコントローラ４１からはバルブ４３の動作信号Ｂが出力され、バルブ４３から送られるエアＡ２により垂直軸駆動機構１５のエアピストン１５Ｂが上方に駆動される。エアピストン１５Ｂがその動作範囲の最上端にくると、エアピストン１５Ｂにより上限センサ４４が駆動されてセンサ信号Ｓ１がコントローラ４１に送られ、エアピストン１５Ｂが最上端で停止する。この状態はすでに図３に示したとおりである。

エアピストン１５Ｂの最上端では、すでに説明したように、垂直軸１４Ａの下端に取り付けられた吊り下げ板１４Ｄに吊り下げられている加圧プレート１６Ａも上方に引き上げられる。この結果、コンタクトユニット１６は本体ベース１０に形成された開口部１１の上方へ、垂直軸１４Ａが上下に移動される際に垂直軸１４Ａと一体となって上昇して停止される。

次に、電子部品の測定時には、図３で説明したと同様に、電子部品２２Ａ、２２Ｂが測定ソケット２１Ａ、２１Ｂの上に載置された状態で、コントローラ４１によりバルブ４３が駆動されて垂直軸駆動機構１５が駆動され、そのエアシリンダ１５Ａ内にエアＡ１が圧入されてエアピストン１５Ｂが下方に押し下げられ、垂直軸ユニット１４が下降される。エアピストン１５Ｂの下降駆動は、下限センサ４５が駆動されてセンサ信号Ｓ２がコントローラ４１に出力されると停止される。この状態では、コンタクトユニット１６の下面に取り付けられたジグ部品２３Ａ、２３Ｂの下端が、本体ベース１０に形成された開口部１１内にわずかに進入した位置で停止される。この状態はすでに図４、図５に示されているとおりである。

図５に示したように、コンタクトユニット１６の下面に取り付けられたジグ部品２３Ａ、２３Ｂの下端が、本体ベース１０に形成された開口部１１内にわずかに進入した位置でコントローラ４１による垂直軸駆動機構１５の駆動が停止される。この状態では、一対のカム斜面１７Ａ１、１７Ｂ１のカムフォロア１８Ａ、１８Ｂに近接する下端部は、これらのカムフォロア１８Ａ、１８Ｂの下端部より低い位置で停止される。この状態は図５ですでに明示したとおりである。

次に、図８、図９に示した実施携帯における測定加圧機構１９Ａ、１９Ｂによる電子部品２２Ａ、２２Ｂの測定時における加圧動作を説明する。

カムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の先端に設けられたカムフォロア１８Ａ、１８Ｂとカム斜面１８Ａ１、１８Ｂ１との係合が、図５に示されたと同じ位置で解除された状態で、コントローラ４１からの位置指令Ｐによりサーボドライバ４２が駆動され、駆動信号Ｄによりサーボモータ３３Ａ、３３Ｂが正転される。これによりボールネジ３２Ａ、３２Ｂが正転され、この結果、駆動力伝達ブロック３０Ａ、３０Ｂに支持部材１８Ａ１１、１８Ｂ１１を介して連結されているカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１が互いに近接する方向に前進される。これにより図８、図９に示したように、カムフォロア１８Ａ、１８Ｂがカム斜面１７Ａ１、１７Ｂ１に係合し、このカム斜面１７Ａ１、１７Ｂ１に沿って前進させられる。

カムフォロア１８Ａ、１８Ｂがカム斜面１７Ａ１、１７Ｂ１に沿って前進するにつれて、カムブロック１７が下方に押し下げられ、コンタクトユニット１６の加圧プレート１６Ａも下方に押し下げられる。

このコンタクトユニット１６が下降すると、コンタクトユニット１６の加圧プレート１６Ａによりジグ部品２３Ａ、２３Ｂを介して電子部品２２Ａ、２２Ｂが測定ソケット２１Ａ、２１Ｂに向かって所定圧力で押し付けられる。この状態が図９に示されている。この時の押し付け圧力は、測定加圧機構１９Ａ、１９Ｂにより前進されるカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の前進距離に比例することになる。したがって、カムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の前進距離を、サーボドライバ４２によりサーボモータ３３Ａ、３３Ｂのエンコーダの回転信号Ｅｐとコントローラ４１からの位置指令Ｐとを比較することで監視すれば、コンタクトユニット１６の押し付け圧力を正確に制御できることになる。

なお、サーボモータのエンコーダからの回転信号により表されるカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の位置データを用いる代わりに、図１０に示したように、コンタクトユニット１６に近接してリニアスケール５０を設置し、リニアスケール５０から得られるコンタクトユニット１６の上下の移動の位置データＥｐ１をサーボドライバ４２に供給して位置指令Ｐと比較するフィードバック制御を行うこともできる。この場合はエンコーダからの回転信号Ｅｐを位置データとして用いるより更に正確な位置制御が可能である。

この状態で測定ソケット２１Ａ、２１Ｂに載置された電子部品２２Ａ、２２Ｂの測定が行われる。

図１１は図１０の制御システム４０による図８乃至図１０に示した実施形態のコンタクトモジュール１の駆動方法を示す流れ図である。図１１において、コンタクトモジュール１はコントローラ４１を構成するコンピュータからの位置指令Ｐにより、スタートの状態である図２、図３に示したと同様の原位置にあるように制御される。

最初のステップＳ１では、コントローラ４１からの動作信号Ｂによりバルブ４３が駆動され、これにより電子部品２２Ａ、２２Ｂの測定位置の上方で垂直軸駆動機構１５が駆動されて、測定ソケット２１Ａ、２１Ｂに載置された電子部品２２Ａ、２２Ｂを電子部品測定装置２の測定ソケット２１Ａ、２１Ｂに押し付けるためのコンタクプレート１６Ａを、前記電子部品２２Ａ、２２Ｂに向けて垂直に下降させる。

次のステップＳ２では、前記コンタクトプレート１６Ａが前記電子部品２２Ａ、２２Ｂの直上の所定位置、例えばコンタクトプレート１６Ａに取り付けられたジグ部品２３Ａ、２３Ｂの下面が電子部品２２Ａ、２２Ｂの表面に近接したときに、動作信号Ｂによりバルブ４３を制御して垂直軸駆動機構１５の駆動を停止し、コンタクトプレート１６Ａの下降を停止させる。このとき、前述したように、カムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の先端に取り付けられたカムフォロア１８Ａ、１８Ｂが、カムブロック１７のカム斜面１７Ａ１、１７Ｂ１の下端位置よりわずかに上方の位置にある位置でコンタクトプレート１６Ａは停止される。

次のステップＳ３では、コントローラ４１からの位置指令Ｐによりサーボドライバ４２が駆動され、サーボモータ３３Ｂを駆動して、前記コンタクトプレート１６Ａ上に設けられたカムブロック１７のカム斜面１７Ａ１、１７Ｂ１にカムフォロア１８Ａ、１８Ｂが係合した状態でカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１を水平方向に移動させて、カムブロック１７を下方に押し付ける。

次のステップＳ４では、前記カムブロック１７により前記コンタクトプレート１６Ａが前記電子部品２１Ａ、２１Ｂを所定圧力で前記測定ソケット２２Ａ、２２Ｂに押し付けたときにサーボモータ３３Ｂによるボールネジ３２Ｂの正転が停止され、前記カムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１の水平方向への前進が停止される。

この状態で、電子部品測定装置２が駆動され、電子部品２１Ａ、２１Ｂの所定の電気的特性が測定される。

この発明の上記に示した実施態様は２個の電子部品を測定する場合として説明したが、前記垂直軸１４Ａの延長線がこの加圧プレート１６Ａの略中央部を通るように配置し、前記加圧プレート１６Ａはこの中央部を挟んで対称の二つの懸架位置で前記垂直軸ユニット１４の吊り下げ板１４Ｄに懸架され、この二つの懸架位置の近傍で前記加圧プレート１６Ａ上の周縁側位置に一対のカム斜面１７Ａ１、１７Ｂ１を有するカムブロック１７が固定され、この第一、第二のカム斜面に第一、第二のカムフォロア駆動軸１８Ａ１、１８Ｂ１のカムフォロア１８Ａ、１８Ｂがそれぞれ係合した構成において、前記加圧プレート１６Ａにより２個またはそれ以上の多数の電子部品が測定ソケット２１Ａ、２１Ｂ内で同時に加圧される、コンタクトモジュールとして構成してもよい。

また、上記の実施形態では第一、第二のカム斜面に第一、第二のカムフォロア駆動機構のカムフォロアがそれぞれ係合した構成としたが、いずれか一方のカム斜面とこれに係合するカムフォロアを用いるようにしてもよい。あるいは、多数の電子部品を同時に測定するために、多数のカムブロックを用いるように構成することもできる。

この発明の他の実施態様として、可搬型のデスクトップコンタクトモジュールを構成することもできる。この場合、前記加圧プレートが電子部品測定装置の測定ソケット内に置かれた電子部品に近接した上方に位置した状態で、前記コンタクトモジュールの本体ベースが前記電子部品測定装置の上に測定時に固定されるように構成される、デスクトップコンタクトモジュールを提供することができる。

本発明の各実施形態によれば、電子部品の多ピン化に対応して簡単な構成で必要な加圧力を正確に与えることが出来、電子部品の破損、変形を防止しつつ正確な測定結果が得られる電子部品の電気的特性を測定する際に用いられるコンタクトモジュールを提供することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。

１・・・デスクトップコンタクトモジュール、２・・・測定ユニット、１０・・・本体ベース、１１・・・開口部、１２・・・垂直軸支持ベース、１２Ａ・・・水平天板部、１３・・・垂直軸支持機構、１３Ａ・・・直動ガイド、１４・・・垂直軸ユニット、１４Ａ・・・垂直軸、１４Ｄ・・・吊り下げ板、１５・・・垂直軸駆動機構、１５Ａ・・・エアシリンダ、１６・・・コンタクトユニット、１６Ａ・・・加圧プレート、１７・・・カムブロック、１７Ａ１、１７Ｂ１・・・カム斜面、１８Ａ、１８Ｂ・・・カムフォロア、１８Ａ１、１８Ｂ１・・・カムフォロア駆動軸、１８Ａ２、１８Ｂ２・・・直動ガイド機構、１９Ａ、１９Ｂ・・・測定加圧機構、２０Ａ、２０Ｂ・・・コンタクトユニット高さ調節機構、２１Ａ、２１Ｂ・・・測定ソケット、２２Ａ、２２Ｂ・・・電子部品、２３Ａ、２３Ｂ・・・ジグ部品、３２Ａ、３２Ｂ・・・ボールネジ、３３Ａ、３３Ｂ・・・サーボモータ、４０・・・制御システム、４１・・・コントローラ、４２・・・サーボドライバ、４３・・・バルブ、４４・・・上限センサ、４５・・・下限センサ、５０・・・リニアスケール。

Claims (9)

1. 本体ベースと、
   この本体ベース上に固定された垂直軸支持機構と、
   この垂直軸支持機構により垂直方向に移動可能に支持される少なくとも１本の垂直軸およびこの垂直軸と一体に形成されたコンタクトユニット支持部材とを含む垂直軸ユニットと、
   この垂直軸ユニットを垂直方向に移動させる垂直軸駆動機構と、
   前記コンタクトユニット支持部材下に垂直方向に移動可能に懸架支持される加圧プレートを含むコンタクトユニットと、
   前記加圧プレート上に固定され少なくとも１個のカムを有するカムブロックと、
   前記カムに係合するカムフォロアおよびこのカムフォロアを前記カム内で水平方向に移動させるカムフォロア駆動機構を含み前記本体ベース上に固定された測定加圧機構とを具備し、
   前記加圧プレートが電子部品測定装置の測定ソケット内に置かれた電子部品の上方に位置した状態で前記カムフォロア駆動機構を水平方向に駆動して前記加圧プレートを下方に移動させ、加圧プレートにより電子部品を測定ソケットに押し付けるように構成された、
   電子部品測定用のコンタクトモジュール。
2. 前記カムフォロア駆動機構は、前記加圧プレートにより電子部品が測定ソケットに所定圧力で押し付けられたときに前記カムフォロア駆動機構の前進を停止させるストッパを有する、請求項１のコンタクトモジュール。
3. 前記コンタクトユニット支持部材は前記コンタクトユニットを吊り下げる懸架装置を含み、この懸架装置は、コンタクトユニット吊り下げ板と、前記コンタクトユニットを前記コンタクトユニット吊り下げ板に圧縮ばねを介して吊り下げるばね機構と、を含む請求項１のコンタクトモジュール。
4. 前記測定加圧機構のカムフォロア駆動機構は、エアシリンダと、このエアシリンダに結合されたエアピストンと、このエアピストンに連結されたカムフォロア駆動軸と、このカムフォロア駆動軸を水平方向に案内する直動ガイド機構と、前記カムフォロア駆動軸の先端に設けられたカムフォロアと、
   を具備し、
   前記測定加圧機構が駆動されて前記カムブロックを介して前記コンタクトユニットが押し下げられたときに、前記測定加圧機構は前記ばね機構の張力に抗して前記コンタクトユニットを押し下げる請求項３のコンタクトモジュール。
5. 前記測定加圧機構のカムフォロア駆動機構は、サーボドライバと、このサーボドライバにより駆動されるサーボモータと、このサーボモータにより駆動されるボールネジに連結されたカムフォロア駆動軸と、このカムフォロア駆動軸を水平方向に案内する直動ガイド機構と、前記カムフォロア駆動軸の先端に設けられたカムフォロアと、
   を具備し、
   前記測定加圧機構が駆動されて前記カムブロックを介して前記コンタクトユニットが押し下げられたときに、前記測定加圧機構は前記ばね機構の張力に抗して前記コンタクトユニットを押し下げる請求項３のコンタクトモジュール。
6. 前記垂直軸支持機構は、前記コンタクトユニットが下降されて所定位置に来たときに前記垂直軸ユニットの下降位置を検知するセンサを含む、請求項１のコンタクトモジュール。
7. 前記垂直軸の延長線は前記加圧プレートの略中央部を通るように配置され、前記加圧プレートはこの中央部を挟んで対称の二つの懸架位置で前記垂直軸ユニットに懸架され、この二つの懸架位置の近傍で前記加圧プレート上にカムブロックが固定され、このカムブロックに第一、第二のカムフォロア駆動機構のカムフォロアがそれぞれ係合し、前記加圧プレートにより複数の電子部品が対応する複数の測定ソケット内で同時に加圧される、請求項１のコンタクトモジュール。
8. 電子部品の測定位置の上方で電子部品を測定時に電子部品測定装置の測定ソケットに押し付けるためのコンタクトプレートを前記電子部品に向けて垂直に下降させ、
   前記コンタクトプレートが前記電子部品の直上の所定位置に来たときにコンタクトプレートの下降を停止させ、
   前記コンタクトプレート上に設けられたカムブロックのカム斜面にカムフォロアが係合するようにカムフォロア駆動軸を水平方向に駆動してカムブロックを下方に押し付け、
   前記カムブロックにより前記コンタクトプレートが前記電子部品を所定圧力で前記測定ソケットに押し付けたときに前記カムフォロア駆動軸の水平方向への前進を停止させる、
   コンタクトモジュールの駆動方法。
9. コンピュータに、
   電子部品の測定位置の上方で電子部品を測定時に電子部品測定装置の測定ソケットに押し付けるためのコンタクトプレートを前記電子部品に向けて垂直に下降させ、
   前記コンタクトプレートが前記電子部品の直上の所定位置に来たときにコンタクトプレートの下降を停止させ、
   前記コンタクトプレート上に設けられたカムブロックのカム斜面にカムフォロアが係合するようにカムフォロア駆動軸を水平方向に駆動してカムブロックを下方に押し付け、
   前記カムブロックにより前記コンタクトプレートが前記電子部品を所定圧力で前記測定ソケットに押し付けたときに前記カムフォロア駆動軸の水平方向への前進を停止させる、
   コンタクトモジュールの駆動のためのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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