JP6623896B2 - 電子部品の特性測定装置 - Google Patents

Description

この発明は、電子部品の特性測定装置に関するもので、特に、電気的特性が測定される電子部品を保持するためのホルダ側の構成と電子部品の外部端子電極に接触する測定端子側の構成との寸法関係についての改良に関するものである。

この発明にとって興味ある従来の電子部品の特性測定装置として、特表２００５−５１４６０５号公報（特許文献１）に記載されたものがある。図８を参照して説明すると、特許文献１に記載の特性測定装置１は、互いに対向する第１および第２の端部に第１および第２の外部端子電極２および３がそれぞれ形成されたチップ状の電子部品４の特性を測定するためのものである。なお、図８に示した構成は、この発明に係る特性測定装置との対比を容易にするため、特許文献１において図示された構成を簡略化したものとなっている。

特性測定装置１は、電子部品４を収容するための収容キャビティ５を有し、かつ第１および第２の外部端子電極２および３を収容キャビティ５の互いに対向する第１および第２の開口端６および７側にそれぞれ向けた状態で電子部品４を保持する、ホルダ８を備えている。

また、特性測定装置１は、収容キャビティ５の第１および第２の開口端６および７近傍の各位置において、電子部品４の第１および第２の外部端子電極２および３にそれぞれ接触するように配置される、第１および第２の測定端子９および１０を備えている。第１の測定端子９は、ローラ状であり、軸受け台１１によって回転可能に保持されている。軸受け台１１は、固定部（図示せず。）に対して、板ばね１２を介して保持され、それによって、第１の測定端子９が第１の外部端子電極２に弾性的に接触するようにされる。第２の測定端子１０は、固定的に設けられたベース１３内に埋め込まれる。第２の測定端子１０は、第１の測定端子９の真下に位置している。

ホルダ８は、円板状であり、そこには、複数個の収容キャビティ５が周方向に分布するように配列され、各収容キャビティ５には、電子部品４が１個ずつ収容される。したがって、図８には、ホルダ８の一部が図示されていると理解すればよい。

円板状のホルダ８は回転される。このホルダ８の回転によって移動される収容キャビティ５の経路上の所定の位置で、電子部品４が収容キャビティ５内に振り込まれ、次いで、収容キャビティ５内に収容された電子部品４が第１および第２の測定端子９および１０の間の位置に移動され、第１および第２の測定端子９および１０が、それぞれ、第１および第２の外部端子電極２および３に接触することによって、電子部品４の電気的特性が測定される。その後、電子部品４は、収容キャビティ５から取り出される。このとき、測定された電気的特性に応じて、たとえば、電気的特性の良否に応じて、電子部品４が選別される。

特表２００５−５１４６０５号公報

上述したような特性測定装置１において、多数個の電子部品４の特性測定を能率的に行なうためには、隣り合って収容される電子部品４相互間の間隔を狭めることが好ましい。しかしながら、複数の電子部品４の間隔を狭め過ぎると、図９に示すように、ローラ状の第１の測定端子９が２個の電子部品４の各々の第１の外部端子電極２に同時に接触してしまう状況（以下、「２個接触」ということがある。）がもたらされる。なお、図９では、第１の測定端子９を回転可能に支える軸受け台１１および板ばね１２の図示が省略されている。

たとえば、電子部品４が積層セラミックコンデンサである場合、この特性測定装置１によって、積層セラミックコンデンサの絶縁抵抗が測定される。絶縁抵抗の測定にあたっては、積層セラミックコンデンサが充電状態にされる。しかしながら、上述したように、第１の測定端子９が２個の電子部品４の各々の第１の外部端子電極２に同時に接触すると、一方の電子部品４において充電された電荷が、第１の測定端子９を介して、他方の電子部品４へと逃げるため、正確な特性測定の妨げとなり得る。

同様の問題は、積層セラミックコンデンサについての絶縁抵抗の測定の場合に限らず、他の電子部品についての他の電気的特性の測定の場合においても遭遇し得る。

そこで、この発明の目的は、複数個の電子部品の特性測定を能率的に行なうことができる、電子部品の特性測定装置を提供しようとすることである。

この発明は、互いに対向する第１および第２の端部に第１および第２の外部端子電極がそれぞれ形成されたチップ状の電子部品の電気的特性を測定する装置に向けられる。

この特性測定装置は、電子部品を１個ずつ収容するための複数個の収容キャビティを有し、第１および第２の外部端子電極を収容キャビティの互いに対向する第１および第２の開口端側にそれぞれ向けた状態で電子部品を保持する、ホルダと、収容キャビティの第１および第２の開口端近傍の各位置において、電子部品の第１および第２の外部端子電極にそれぞれ接触するように配置される、第１および第２の測定端子と、を備えている。

上記ホルダは、第１および第２の測定端子が各収容キャビティ内に収容された各電子部品の第１および第２の外部端子電極に順次接触するように、第１および第２の測定端子に対して相対的に移動可能とされる。

また、第１の測定端子の第１の外部端子電極への接触面は、複数個の収容キャビティの配列方向に対して直交する方向に向く中心軸線を有する円筒面をなしている。

そして、円筒面の半径をＲ、配列方向に隣り合う収容キャビティ間の間隔をｗ、収容キャビティに収容された電子部品の、第１の開口端からの突出長さをａとしたとき、隣り合う２個の電子部品の第１の外部端子電極に同時に接触し得る条件である、
ａ＞Ｒ−｛Ｒ^２−（ｗ^２／４）｝^1/2
の条件を満たしていることを前提とした上で、前述した技術的課題を解決するため、次のような構成を備えることを特徴としている。

すなわち、この発明に係る電子部品の特性測定装置は、ホルダの第１の開口端側の面上に設けられた突起をさらに備える。この突起は、配列方向に隣り合う収容キャビティの間に第１の測定端子が位置するとき、当該第１の測定端子を収容キャビティ内の電子部品から遠ざけるためのものであり、
突起の高さをｔ、隣り合う突起間の間隔をｃとしたとき、
｛Ｒ^２−（ｗ^２／４）｝^1/2−Ｒ＋ａ＜ｔ＜Ｒ＋ａ−｛Ｒ^２−（ｃ^２／４）｝^1/2
の条件を満たしていることを特徴としている。

上記した不等式のうち、｛Ｒ^２−（ｗ^２／４）｝^1/2−Ｒ＋ａ＜ｔは、特に「２個接触」を生じさせないようにするための条件を規定するものであり、ｔ＜Ｒ＋ａ−｛Ｒ^２−（ｃ^２／４）｝^1/2 は、隣り合う突起間に位置する電子部品の第１の外部端子電極に第１の測定端子を確実に接触させるための条件を規定するものである。

好ましくは、上記突起は、配列方向に隣り合う収容キャビティの間に位置される。このように、配列方向に隣り合う収容キャビティの間に突起を設けるようにすれば、第１の測定端子が隣り合う収容キャビティの間で突起上に確実に乗り上げる。したがって、第１の測定端子を収容キャビティ内の電子部品から遠ざけた状態を確実に得ることができ、よって、「２個接触」を確実に防止することができる。

上記突起の最も高い部分は、より好ましくは、配列方向に隣り合う収容キャビティの間の中央部に位置される。これにより、ホルダに対する第１の測定端子の動作を安定的なものとすることができる。

第１の測定端子は、第１の外部端子電極に接触しながら回転するローラを備えることが好ましい。これによって、第１の測定端子を、第１の外部端子電極に対して円滑に接触させることができる。

好ましくは、ホルダは円板状であり、複数個の収容キャビティは、ホルダの周方向に分布するように配列され、ホルダが回転することによって、第１および第２の測定端子が各収容キャビティ内に収容された各電子部品の第１および第２の外部端子電極に順次接触するようにされる。このように構成されることにより、ホルダの一方方向への回転に従って、電子部品の特性測定工程を連続的に進めることができるので、特性測定工程の一層の能率化を図ることができる。

この発明によれば、ホルダの収容キャビティに収容された複数個の電子部品の間隔を、「２個接触」が生じ得るほどに狭めたとしても、ホルダに設けられた突起により、第１の測定端子が持ち上げられるので、「２個接触」が生じないようにすることができる。したがって、「２個接触」の問題を回避しながら、能率的な特性測定を行なうことが可能となる。

この発明の第１の実施形態による電子部品の特性測定装置２１に備えるホルダ２５を示す平面図である。 図１に示したホルダ２５を備える特性測定装置２１の主要部を拡大して示す、図１の線II−IIに沿う断面に相当する断面を示す図である。 図２に示した電子部品の特性測定装置２１において、「２個接触」が生じる条件を説明するための図２に対応する断面図である。 図２に示した電子部品の特性測定装置２１において、突起３４を設けることによって「２個接触」が生じないようにする条件を説明するための図２に対応する断面図である。 図２に示した電子部品の特性測定装置２１において、突起３４を設けることによって「２個接触」が生じないようにするとともに、第１の測定端子３１が電子部品２４の第１の外部端子電極２２に接触し得る条件を説明するための図２に対応する断面図である。 この発明の第２の実施形態による電子部品の特性測定装置に備える第１の測定端子３１ａを示す正面図である。 この発明の第３の実施形態による電子部品の特性測定装置の主要部を拡大して示す、図２の線VII−VIIに沿う断面に相当する断面を示す図である。 この発明にとって興味ある従来の電子部品の特定測定装置１の主要部を示す断面図である。 図８に示した電子部品の特性測定装置１において、隣り合って収容される複数個の電子部品４の間隔を狭めることによって「２個接触」が生じた状態を説明するための断面図である。

図１および図２を参照して、この発明の第１の実施形態による電子部品の特性測定装置２１について説明する。

特性測定装置２１においては、図８を参照して前述した特性測定装置１の場合と同様、図２に示すように、互いに対向する第１および第２の端部に第１および第２の外部端子電極２２および２３がそれぞれ形成されたチップ状の電子部品２４が取り扱われる。

また、特性測定装置２１は、以下に説明するように、前述した特性測定装置１と共通する多くの要素を備えている。

ホルダ２５は、図１によく示されているように、円板状である。ホルダ２５は電気絶縁材料からなり、そこには、電子部品２４を１個ずつ収容する複数個の収容キャビティ２６が設けられている。複数個の収容キャビティ２６は、ホルダ２５の周方向に分布するように配列されている。また、図示するように、複数個の収容キャビティ２６は、必要に応じて、複数列に配列されてもよい。

ホルダ２５の中心には、シャフト受入孔２７が設けられ、ここに受け入れられたシャフト（図示せず。）の回転が伝達されることによって、ホルダ２５は、矢印２８で示すように回転される。ホルダ２５は、通常、間欠的に回転される。

ホルダ２５の回転に従って移動される収容キャビティ２６の経路上の所定の位置において、収容キャビティ２６内に電子部品２４が振り込まれる。収容キャビティ２６内に収容された電子部品２４は、図２に示すように、第１および第２の外部端子電極２２および２３を収容キャビティ２６の互いに対向する第１および第２の開口端２９および３０側にそれぞれ向けた状態となっている。

特性測定装置２１は、導体からなる第１および第２の測定端子３１および３２を備えている。第１および第２の測定端子３１および３２は、収容キャビティ２６の第１および第２の開口端２９および３０近傍の各位置において、電子部品２４の第１および第２の外部端子電極２２および２３にそれぞれ接触するように配置される。ホルダ２５が回転することによって、第１および第２の測定端子３１および３２は、各収容キャビティ２６内に収容された各電子部品２４の第１および第２の外部端子電極２２および２３に順次接触し、この状態において、電子部品２４の所望の電気的特性を測定する工程が実施される。

その後、電子部品２４は、ホルダ２５の回転に従って移動された後、収容キャビティ２６から取り出される。このとき、測定された電気的特性に応じて、たとえば、電気的特性の良否に応じて、電子部品２４が選別される。

上述の第１の測定端子３１の第１の外部端子電極２２への接触面は、複数個の収容キャビティ２６の配列方向に対して直交する方向に向く中心軸線を有する円筒面をなしている。より具体的には、第１の測定端子３１は、ローラ状であり、図示を省略した軸受け台によって回転可能に保持されている。したがって、第１の測定端子３１は、ホルダ２５の回転に従って移動する電子部品２４の外部端子電極２２に対して、円滑な接触状態を実現することができる。

上記軸受け台は、図８に示した軸受け台１１の場合と同様、固定部に対して、たとえば板ばねを介して保持され、それによって、第１の測定端子３１が第１の外部端子電極２２に弾性的に接触するようにされる。なお、第１の測定端子３１の、第１の外部端子電極２２への弾性的接触のため、板ばね以外のたとえばコイルばねが用いられても、さらには、第１の測定端子３１に働く重力が利用されてもよい。

ホルダ２５の下方には、電気絶縁材料からなるベース３３が固定的に設けられる。第２の測定端子３２は、第１の測定端子３１の真下の位置において、ベース３３内に埋め込まれる。ベース３３は、収容キャビティ２６内に収容された電子部品２４が脱落しないように、これを受ける機能を有している。

以上のような特性測定装置２１において、以下のような構成を備えることを特徴としている。

ホルダ２５の第１の開口端２９側の面上に突起３４が設けられる。突起３４は、配列方向に隣り合う収容キャビティ２６の間に第１の測定端子３１が位置するとき、当該第１の測定端子３１を収容キャビティ２６内の電子部品２４から遠ざけるためのものである。この実施形態では、突起３４は、配列方向に隣り合う収容キャビティ２６の間に位置される。言い換えると、突起３４は、配列された収容キャビティ２６が存在する帯状領域内に位置される。なお、図１では、突起３４の図示が省略されている。

このように、配列方向に隣り合う収容キャビティ２６の間に突起３４を設けるようにすれば、第１の測定端子３１が隣り合う収容キャビティ２６の間で突起３４上に確実に乗り上げる。したがって、第１の測定端子３１を収容キャビティ２６内の電子部品２４から遠ざけた状態を確実に得ることができる。すなわち、「２個接触」を確実に防止することができる。

この実施形態では、上記突起３４の最も高い部分は、配列方向に隣り合う収容キャビティ２６の間の中央部に位置される。これにより、ホルダ２５に対する第１の測定端子３１の動作を安定的なものとすることができる。

また、突起３４は、ホルダ２５の回転方向２８における上流側および下流側に、それぞれ、円弧状の窪み３５および３６を形成した形状を有している。突起３４の、このような形状は、隣り合う突起３４間に位置する電子部品２４の第１の外部端子電極２２に第１の測定端子３１をより確実に接触させることに寄与している。

図３を参照して、この発明では、第１の測定端子３１の円筒面の半径をＲ、配列方向に隣り合う収容キャビティ２６間の間隔をｗ、収容キャビティ２６に収容された電子部品２４の、第１の開口端２９からの突出長さをａとしたとき、隣り合う２個の電子部品２４の第１の外部端子電極２２に同時に接触し得る条件（「２個接触」が生じる条件）である、
ａ＞Ｒ−｛Ｒ^２−（ｗ^２／４）｝^1/2
の条件を満たしていることが前提とされる。上記間隔ｗは、隣り合う電子部品２４同士が最も近づき得る距離でもある。なお、この前提となる条件とは、この発明の特徴的構成である突起３４を設ける前の段階での条件のことである。

上記前提条件を示す不等式は、次のようにして求められる。

図３を参照して、ｙ＋ａ＞Ｒ、すなわち、ａ＞Ｒ−ｙのとき、「２個接触」が生じる。

上記ｙは、ｙ＝（Ｒ^２−ｘ^２）^1/2 で表わされ、この式中のｘは、ｘ＝ｗ／２で表わされる。したがって、
ｙ＝（Ｒ^２−ｘ^２）^1/2
＝｛Ｒ^２−（ｗ／２）^２｝^1/2
＝｛Ｒ^２−（ｗ^２／４）｝^1/2
となる。

上記ａ＞Ｒ−ｙの式において、ｙ＝｛Ｒ^２−（ｗ^２／４）｝^1/2 を代入すると、前述した、ａ＞Ｒ−｛Ｒ^２−（ｗ^２／４）｝^1/2 が得られる。

すなわち、第１の測定端子３１の円筒面の半径Ｒ、および配列方向に隣り合う収容キャビティ２６間の間隔ｗより算出される、Ｒ−｛Ｒ^２−（ｗ^２／４）｝^1/2 が、収容キャビティ２６に収容された電子部品２４の、第１の開口端２９からの突出長さａより小さいとき、「２個接触」が生じる。

上記のように、「２個接触」が生じる前提条件の下で、突起３４を設けることによって、「２個接触」が生じないようにするには、以下のような条件を満たす必要がある。

図４を参照して、突起３４の高さをｔとしたとき、Ｒ＋ｔ＞ｙ＋ａの条件を満たす高さｔの突起３４を設けると、「２個接触」が生じないようにすることができる。

Ｒ＋ｔ＞ｙ＋ａは、ｔ＞ｙ−Ｒ＋ａであり、ここで、ｙ＝｛Ｒ^２−（ｗ^２／４）｝^1/2 を代入すると、
ｔ＞｛Ｒ^２−（ｗ^２／４）｝^1/2−Ｒ＋ａ
が得られる。すなわち、突起３４の高さｔを、｛Ｒ^２−（ｗ^２／４）｝^1/2−Ｒ＋ａより大きくすれば、「２個接触」が生じないようにすることができる。

しかしながら、突起３４の高さｔが大きすぎると、今度は、隣り合う突起３４間に位置する電子部品２４の第１の外部端子電極２２に、第１の測定端子３１を接触させることができないといった事態を招く。

そこで、突起３４の高さｔの上限は、次のように規定される。

図５を参照して、第１の測定端子３１が第１の外部端子電極２２に接触するとき、ｙ′＋ｔ＜Ｒ＋ａの条件を満たしている。隣り合う突起３４間の間隔をｃとすると、ｙ′＝｛Ｒ^２−（ｃ^２／４）｝^1/2 と表わすことができる。

ｙ′＋ｔ＜Ｒ＋ａは、ｔ＜Ｒ＋ａ−ｙ′であり、ここで、ｙ′＝｛Ｒ^２−（ｃ^２／４）｝^1/2 を代入すると、
ｔ＜Ｒ＋ａ−｛Ｒ^２−（ｃ^２／４）｝^1/2
が得られる。すなわち、突起３４の高さｔを、Ｒ＋ａ−｛Ｒ^２−（ｃ^２／４）｝^1/2 より小さくすれば、第１の測定端子３１を第１の外部端子電極２２に接触させることができる。

以上のことから、「２個接触」が生じないようにしながら、第１の測定端子３１を第１の外部端子電極２２に接触させるには、
｛Ｒ^２−（ｗ^２／４）｝^1/2−Ｒ＋ａ＜ｔ＜Ｒ＋ａ−｛Ｒ^２−（ｃ^２／４）｝^1/2
の条件を満たしている必要がある。

なお、上述した説明において参照した図４および図５では、突起３４は、断面が長方形であったが、これは説明の便宜のためであり、図２に示すような形状であっても、あるいは、他の形状であってもよい。いずれの場合であっても、隣り合う突起３４間の間隔ｃは、突起３４の上面において測定した寸法である。

上述した第１の実施形態では、第１の測定端子３１は、ローラ状であり、軸受け台によって回転可能に保持されていた。第１の測定端子３１は、その第１の外部端子電極２２への接触面が複数個の収容キャビティ２６の配列方向に対して直交する方向に向く中心軸線を有する円筒面をなしていることを条件としている。したがって、この条件を満たす限り、第１の測定端子３１は種々に変更することができる。たとえば、第２の実施形態では、第１の測定端子３１ａは、図６に示すように、部分円筒面を持つものとされる。

また、第１の実施形態では、突起３４は、配列方向に隣り合う収容キャビティ２６の間に位置されていた。これに対して、第３の実施形態では、図７に示すように、突起３４は、配列方向に隣り合う収容キャビティ２６の間ではなく、配列された収容キャビティ２６が存在する帯状領域３７を挟む位置に対をなす状態で設けられている。

なお、図７には、図２ないし図５では図示が省略された軸受け台３８が図示されるとともに、軸受け台３８によって回転可能に支持された第１の測定端子３１の中心シャフト３９が図示されている。

以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他種々の変形例が可能である。

たとえば、前述した実施形態では、ホルダ２５は円板状であり、ホルダ２５が回転するように構成されたが、ホルダは、たとえば、平行移動するように構成されてもよい。

また、前述した実施形態では、第１および第２の測定端子３１および３２が固定で、ホルダ２５が回転することによって、第１および第２の測定端子３１および３２が、それぞれ、電子部品２４の第１および第２の外部端子電極２２および２３に順次接触するように構成されたが、逆に、ホルダが固定で、第１および第２の測定端子が移動するように構成されてもよい。

また、以上の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。

２１ 特性測定装置
２２ 第１の外部端子電極
２３ 第２の外部端子電極
２４ 電子部品
２５ ホルダ
２６ 収容キャビティ
２９ 第１の開口端
３０ 第２の開口端
３１ 第１の測定端子
３２ 第２の測定端子
３３ ベース
３４ 突起

Claims (5)

1. 互いに対向する第１および第２の端部に第１および第２の外部端子電極がそれぞれ形成されたチップ状の電子部品の電気的特性を測定する装置であって、
   前記電子部品を１個ずつ収容するための複数個の収容キャビティを有し、前記第１および第２の外部端子電極を前記収容キャビティの互いに対向する第１および第２の開口端側にそれぞれ向けた状態で前記電子部品を保持する、ホルダと、
   前記収容キャビティの前記第１および第２の開口端近傍の各位置において、前記電子部品の前記第１および第２の外部端子電極にそれぞれ接触するように配置される、第１および第２の測定端子と、
   を備え、
   前記ホルダは、前記第１および第２の測定端子が各前記収容キャビティ内に収容された各前記電子部品の前記第１および第２の外部端子電極に順次接触するように、前記第１および第２の測定端子に対して相対的に移動可能とされ、
   前記第１の測定端子の前記第１の外部端子電極への接触面は、複数個の前記収容キャビティの配列方向に対して直交する方向に向く中心軸線を有する円筒面をなしており、
   前記円筒面の半径をＲ、配列方向に隣り合う前記収容キャビティ間の間隔をｗ、前記収容キャビティに収容された前記電子部品の、前記第１の開口端からの突出長さをａとしたとき、隣り合う２個の前記電子部品の前記第１の外部端子電極に同時に接触し得る条件である、
   ａ＞Ｒ−｛Ｒ^２−（ｗ^２／４）｝^1/2
   の条件を満たしている、電子部品の特性測定装置において、
   前記ホルダの前記第１の開口端側の面上に設けられた突起をさらに備え、前記突起は、配列方向に隣り合う前記収容キャビティの間に前記第１の測定端子が位置するとき、当該第１の測定端子を前記収容キャビティ内の前記電子部品から遠ざけるためのものであり、
   前記突起の高さをｔ、隣り合う前記突起間の間隔をｃとしたとき、
   ｛Ｒ^２−（ｗ^２／４）｝^1/2−Ｒ＋ａ＜ｔ＜Ｒ＋ａ−｛Ｒ^２−（ｃ^２／４）｝^1/2
   の条件を満たしていることを特徴とする、
   電子部品の特性測定装置。
2. 前記突起は、配列方向に隣り合う前記収容キャビティの間に位置される、請求項１に記載の電子部品の特性測定装置。
3. 前記突起の最も高い部分は、配列方向に隣り合う前記収容キャビティの間の中央部に位置される、請求項２に記載の電子部品の特性測定装置。
4. 前記第１の測定端子は、前記第１の外部端子電極に接触しながら回転するローラを備える、請求項１ないし３のいずれかに記載の電子部品の特性測定装置。
5. 前記ホルダは円板状であり、複数個の前記収容キャビティは、前記ホルダの周方向に分布するように配列され、前記ホルダが回転することによって、前記第１および第２の測定端子が各前記収容キャビティ内に収容された各前記電子部品の前記第１および第２の外部端子電極に順次接触するようにされる、請求項１ないし４のいずれかに記載の電子部品の特性測定装置。

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