JPH05333106A - 温度特性試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 試験の作業効率を向上させ、その設置スペー
スを可及的に小さくなるようにした、室温と室温と異な
る温度の２つの温度環境下における被検査物の温度特性
試験装置を実現する。 【構成】 回転移動するターンテーブル型検査台２が順
次通過する４つの領域Ａ〜Ｄをシャシー１ａ上に設け
る。これにより第１試験領域Ａ、予熱領域Ｂ、第２試験
領域Ｃ、冷却領域Ｄの４つの温度領域が検査台２に対し
て順次的に配置される。高温環境下の試験を行なう第２
試験領域Ｃを挟んで前後に予熱領域Ｂと冷却領域Ｄを設
けたことにより、時間を短縮し、検査台を回転型とする
ことにより、当該装置の設置スペースを可及的に小さい
ものとし、検査台の１回転により１の試験サイクルを完
了させることにより作業効率を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温度特性試験装置に関
し、さらに詳しくは異なる温度環境下における被検査物
の温度特性を連続して測定、試験できるようにした温度
特性試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばカーステレオなどに搭載される
ハイブリッド集積回路（以下ＩＣという）は、温度落差
の大きい環境下に置かれて使用されるため、該ＩＣの温
度特性試験は重要な意味をもつ。

【０００３】従来は、このような温度特性を試験するに
あたっては、試験すべきＩＣをたとえば移動コンベアに
載置し、複数の温度環境を順次通過させ、予め定められ
た１の温度環境下での特性の測定、試験後に次の温度環
境に送ってふたたび試験するといった方法がとられてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法では、移動のための場所と時間が多くか
かり、環境ごとに１の試験装置が必要で、試験に要する
コストが高く、効率の悪いものであった。このため設置
スペースが少なくてすみ、簡便な方法でしかも高効率で
温度試験を実施することができる温度特性試験装置が所
望されていた。

【０００５】したがって本発明の目的は、上述の問題点
を解消して設置スペースが少なく、効率良く所望の温度
特性試験を実施することができる温度特性試験装置を提
供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、室温環境下の
第１試験領域と、室温と異なる温度環境下の第２試験領
域と、被検査物を載置する回転移動可能な検査台と、前
記第２試験領域の温度を設定可能な温度設定手段と、前
記被検査物の温度特性を、前記第１および第２試験領域
において個別に測定し、検査可能な測定検査手段とを備
え、前記被検査物を前記検査台に載置し、該検査台を前
記異なる温度環境下の試験領域内を連続的に通過させる
ようにしたことを特徴とする温度特性試験装置である。

【０００７】

【作用】本発明による温度特性試験装置は、被検査物を
載置した検査台を、室温環境の第１試験領域から室温と
異なる第２試験領域へ連続的に回転移動させ、上記各温
度環境下ごとに被検査物の特性を測定手段により個別的
に測定し、該検査物の温度特性を求める。温度特性試験
終了後の被検査物は、再び室温環境に戻り、検査台から
除去される。したがって、温度特性試験装置の設置スペ
ースは少なくてもよく、しかも効率良く所望の温度特性
試験を実施することができる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例の温度特性試験装置
の外観を示す斜視図であり、図２は図１に示された温度
特性試験装置の平面視を模式的に示す図である。図１と
図２をあわせて参照しつつ、本発明による温度特性試験
装置の構造について説明する。

【０００９】温度特性試験装置１は、方形台状のシャシ
ー１ａの略中央に、図示されていないモータによってた
とえば矢符Ｒの方向に回転移動可能な検査台２が取り付
けられている。検査台２には、たとえば対称位置に４個
のソケット９が配設され、被検査物であるＩＣ３がソケ
ット９に挿入固定される。

【００１０】シャシー１ａは、図２の平面視にも示され
るように、参照符Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示される４つの試験
領域に区分される。このうち第１試験領域Ａを除く他の
領域Ｂ，Ｃ，Ｄには、ハウジング１ｂが検査台２に臨
み、かつ検査台２を覆って設けられる。ハウジング１ｂ
の周壁と内部に設けられた隔壁１ｃ，１ｄにより、前記
領域Ｂ，Ｃ，Ｄが形成される。第１試験領域Ａのみはハ
ウジング１ｂ外の室温環境下に露出している。

【００１１】隔壁１ｃ，１ｄと、領域Ａ，Ｄの境界をな
す周壁部１ｅには、ゲート１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉが設
けられている。開口部であるゲート１ｆ〜１ｉには、そ
のうちの１つを参照符検４ａで示すシャッタが設けられ
ており、たとえば参照符５ａで示すソレノイドが連接さ
れている。シャッタ４ａは、検査台２の停止時は閉じ、
検査台２の回転時は矢符Ｕで示される方向に上動してゲ
ート１ｆを開き、検査台２上のＩＣ３の通過を妨げない
ように制御される。制御については後述する。

【００１２】ハウジング１ｂの周壁と、前記隔壁１ｃ，
１ｄおよびゲート１ｆ〜１ｉには断熱構造が施されてお
り、これによって領域Ｂ，Ｃ，Ｄは、たがいに独立し、
かつ室温と異なる温度環境が形成される。領域Ｂと領域
Ｃには図示しないヒータなどで実現される加熱手段が設
けられ、領域Ｄには図示しないクーラなどで実現される
冷却手段が設けられている。シャシー１ａの前面部に
は、前記各領域Ｂ〜Ｄの温度を設定するための温度設定
手段である温度設定パネル６が配置され、領域Ｂ〜Ｄの
温度が個別的に設定される。温度設定設定手段は、シャ
シー１ａとは別の場所に配置するいわゆるリモートコン
トロール方式としてもよい。後述する温度制御手段は、
前記パネル６で設定された温度データに基づき、加熱手
段と冷却手段を電力付勢し、たとえば領域Ｂを６５℃、
領域Ｃを８０℃、領域Ｄを２０℃の温度環境に保持す
る。以後は領域Ｂを予熱領域Ｂ、領域Ｃを第２試験領域
Ｃ、領域Ｄを冷却領域Ｄと称する。したがって検査台２
の回転にともない、検査台２上のＩＣ３は、第１試験領
域Ａ→予熱領域Ｂ→第２試験領域Ｃ→冷却領域Ｄを通
り、第１試験領域Ａに戻るコースをたどる。ＩＣ３に対
する温度特性試験は、第１試験領域Ａと第２試験領域Ｃ
において実施される。予熱領域Ｂと冷却領域Ｄとは、Ｉ
Ｃ３の試験前の温度上昇と試験後の温度下降に要する時
間の短縮化を図るために設けられており、たとえば第２
試験領域Ｃを挟んでその前後の予熱領域Ｂと冷却領域Ｄ
にもＩＣ３が存在するように検査台２の回転移動タイミ
ングを適宜調整することにより、試験時間を短縮し、作
業効率の向上を図ることができる。

【００１３】図３は、検査台２に配置されたソケット９
と、測定手段の一部を構成する測定治具を一部省略して
示す図である。ソケット９には、挿入されるＩＣのピン
に対応した複数のピン孔９ａを備え、ピン孔９ａ内の図
示しないコンタクトリードはソケット９の底部、すなわ
ち検査台２の裏面側に引き出され、所定の間隔で配列さ
れている。

【００１４】図２をあわせて参照して、第１試験領域Ａ
と第２試験領域Ｃには、検査台２が停止したとき、検査
台２を挟んで、前記ソケット９の底部に配列されたコン
タクトリードと対向する位置に、測定治具１０が位置決
め配置される。測定治具１０の上面には、前記コンタク
トリードに接触する測定ピン１１が植立されている。測
定治具１０は、たとえばソレノイド１２などで実現され
る昇降手段に支承され、ソレノイド１２が励磁されると
矢符Ｈで示される方向に上動し、このとき前記測定ピン
１１が前記コンタクトリードに接触する。測定治具１０
は測定ケーブルＧを介して後述する測定手段に接続さ
れ、第１試験領域Ａと第２試験領域Ｃでの温度特性を測
定、試験することができる。検査台２は図示しない光学
センサなどの位置決め手段により、所定の位置で停止す
るように制御される。

【００１５】個々の測定ピン１１には、たとえば図示し
ないコイルスプリングなどにより、常時ソケット９に向
かう弾発力を与えておき、コンタクトリードとの接触確
実化を図っている。本実施例では、測定治具１０側に突
出型の測定ピン１１を植立するようにしたけれども、コ
ンタクトリード側を突出型とし、測定治具１０側にソケ
ット９と類似のピン孔を配列し、測定治具１０が上動し
たとき、コンタクトリードが測定治具１０に挿入される
ようにしてもよい。なお以下の説明において、測定治具
１０、測定ピン１１およびソレノイド１２は、第１試験
領域Ａに設けられるものには参照符(１０，１１，１２)
に添字ａを付し(たとえば１０ａ)、第２試験領域Ｃに設
けられるものには添字ｂを付して(たとえば１０ｂ)区別
する。上述の実施例では、ソレノイド１２の励磁により
測定治具１０が上動するようにしたけれども、消磁によ
り測定治具１０が上動するようにしてもよい。これによ
り検査台２の移動期間にソレノイド１２が励磁されるこ
ととなり、試験と移動の時間比によっては、電力消費の
低減化を図ることができる。また昇降手段として、たと
えばエアーシリンダ装置を使用するようにしてもよい。

【００１６】図４は第２試験領域Ｃと冷却領域Ｄの構成
を模式的に示す図であり、前述の図３と対応する同一部
分には同一の参照符を付す。第２試験領域Ｃと冷却領域
Ｄとは隔壁１ｃによって仕切られ、たがいに独立した温
度環境を形成している。第２試験領域Ｃにはヒータ７ｂ
と温度センサ１３ｂ、冷却領域Ｄにはクーラ８と温度セ
ンサ１３ｃがそれぞれ設置されている。ヒータ７ｂとク
ーラ８により個別に形成される領域Ｃ，Ｄ内の温度は、
温度センサ１３ｂ，１３ｃを介して後述する制御・試験
器にフィードバックされ、それぞれの領域内の温度が一
定となるように制御される。また第２試験領域Ｃ内に
は、検査台２が停止し、ＩＣ３が領域Ｃ内に位置したと
き、ＩＣ３のパッケージと接触する検温センサ１４が回
動自在に設けられており、これによりＩＣ３の温度が検
知され、前述の制御・試験器にフィードバックされる。

【００１７】検査台２と検査台駆動モータ（以下モータ
という）１６は、電磁クラッチ１５を介して連結されて
おり、電磁クラッチ１５を励磁または消磁することによ
り、検査台２は回転または停止する。検査台２の停止時
には、第２試験領域Ｃに移送されたＩＣ３、したがって
ソケット９と測定治具１０ｂとは上下対向位置にあり、
ソレノイド１２ｂが励磁または消磁されると、測定治具
１０ｂが上動してソケット９の底面のコンタクトリード
に測定ピン１１ｂが接触することは前述の通りである。
次に本実施例の動作について説明する。

【００１８】図５は本実施例の構成を示すブロック図で
あり、図６、図７はその動作手順を示すフローチャート
である。図５において、前掲の図１〜図４と対応する部
分には同一の参照符を付してある。制御・試験器３１
は、シャッタ制御回路２１、温度設定回路２３、ヒータ
／クーラ電源２４、温度特性試験回路２５、昇降制御回
路２６、検査台制御回路２７の各部によって構成されて
いる。

【００１９】温度制御回路２３には、領域Ｂ〜Ｄ内の温
度センサ１３ａ〜１３ｃからのフィードバックラインＬ
８〜Ｌ１０と、前述した温度設定パネル６からの設定デ
ータラインＬ１７が接続され、各領域内の温度と温度設
定パネル６により設定された温度との比較がなされ、制
御ラインＬ１８を介してヒータ／クーラ電源２４に対す
るオン／オフ指令信号が出力される。各領域内のヒータ
７ａ，７ｂと、クーラ８は、電力ラインＬ５〜Ｌ７によ
ってヒータ／クーラ電源２４と個別的に接続され、前記
温度制御回路２３からの指令信号によってヒータ７ａ，
７ｂと、クーラ８が個別的に電力付勢または消勢され
る。

【００２０】温度特性試験回路２５には、第２試験領域
Ｃに配置した検温センサ１４からの検温ラインＬ１１
と、測定治具１０ａ，１０ｂからの測定ラインＬ１２，
Ｌ１３が接続され、測定データが入力される。

【００２１】各領域Ｂ〜Ｄに設けられているシャッタ４
ａ〜４ｄは、シャッタ制御ラインＬ１〜Ｌ４を介してシ
ャッタ制御回路２１に接続され、１の領域における試験
開始または終了後に、温度特性試験回路２５から制御ラ
インＬ１９を介して与えられるシャッタ開閉指令信号に
基づき、その開閉が制御される。

【００２２】測定治具１０ａ，１０ｂを昇降させるソレ
ノイド１２ａ，１２ｂは、昇降制御ラインＬ１４，Ｌ１
５を介して昇降制御回路２６に接続され、前記シャッタ
の場合と同様に、温度特性試験回路２５から制御ライン
Ｌ２０を介して与えられる昇降指令信号に基づき、その
昇降が制御される。

【００２３】検査台２の回転停止にかかわる電磁クラッ
チ１５は、回転制御ラインＬ１６を介して検査台制御回
路２７に接続され、１の領域における試験開始または終
了後に、温度特性試験回路２５から制御ラインＬ２１を
介して与えられる回転指令信号に基づき、その回転／停
止が制御される。なお、検査台２が所定の位置で停止
し、測定治具１０と正しく対向するように、図示しない
位置決め機構が設けられている。

【００２４】次に図６と図７を参照して、上述の構成に
よる本実施例の動作を説明する。説明の便宜上、検査台
２にはＩＣが１個載置されているものとし、参照符は図
５と同一である。

【００２５】図６を参照して、ステップＳ１では、温度
設定パネル６で予熱領域Ｂ、第２試験領域Ｃ、冷却領域
Ｄの温度が設定される。設定された温度データは、温度
特性試験回路２５に入力され、ステップＳ２，Ｓ３で領
域Ｂ，Ｃのヒータ７ａ，７ｂとクーラ８の電力付勢がな
され、領域Ｂ〜Ｄの温度が上昇または下降する。ステッ
プＳ４〜Ｓ６では、温度センサ１３ａ〜１３ｃによる各
領域の温度と、設定された温度との比較判断がなされ
る。ＩＣ３は室温環境下の第１試験領域Ａにあり、ステ
ップＳ７で第１温度特性試験動作が開始される。第１温
度特性試験動作の手順は図７に示されており、ステップ
Ｓ７からステップＱ１に移る。

【００２６】図７において、ステップＱ１では、検査台
２が第１試験領域Ａの所定の位置に停止しているかどう
かが判断された後、ステップＱ２に進んでソレノイド１
２ａが付勢され、ステップＱ３で測定治具１０ａが上昇
してソケット９の底面のコンタクトリードと接触し、温
度特性試験回路２５とＩＣ３とが接続され、ステップＱ
４でＩＣ３が能動化され、ステップＱ５で測定ラインＬ
１３を介して特性データが温度特性試験回路２５に送ら
れ、試験が行われる。

【００２７】第１温度特性試験について、全項目にわた
る測定が終了したかどうかがステップＱ６で判断され、
終了であればステップＱ７で温度特性試験回路２５はソ
レノイド１２ａを消勢し、ステップＱ８で測定治具１０
ａは下降してＩＣ３との接続が断たれ、第１温度特性試
験は終了し、図６のステップＳ８に移る。

【００２８】ステップＳ８で検査台２の駆動モータ１６
が電力付勢されて回転する。ただしクラッチ１５は消勢
状態で、検査台２は停止している。次のステップＳ９
で、シャッタ制御回路２１から、第１試験領域Ａと予熱
領域Ｂとの境界にあるシャッタ４ａに「開」制御信号が与
えられ、シャッタ４ａが開く。ステップＳ１０で検査台
制御回路２７がクラッチ１５を付勢し、検査台２が回転
し、ステップＳ１１でＩＣ３がシャッタ４ａを通過し、
予熱領域Ｂに移送される。移送後ステップＳ１２でシャ
ッタ４ａが消勢されて閉じ、ステップＳ１３でクラッチ
１５が消勢されて検査台２は予熱領域Ｂで停止する。ス
テップＳ１４はＩＣ３の予熱期間で、この間にＩＣ３の
パッケージの温度が上昇する。

【００２９】図示しないタイマ制御などにより所定時間
経過した後、ステップＳ１５で予熱領域Ｂと第２試験領
域Ｃの境界のシャッタ４ｂが開き、ステップＳ１６でク
ラッチ１５が付勢され、検査台２が回転し、ＩＣ３は次
の第２試験領域Ｃに移送される。ＩＣ３がシャッタ４ｂ
を通過後、ステップＳ１８でシャッタ４ｂが閉じ、ステ
ップＳ１９でクラッチ１５が消勢され、検査台２は第２
試験領域Ｃの所定の位置で停止する。以後ステップＳ２
２までは第２温度特性試験の期間である。

【００３０】ステップＳ２０では、第２温度領域Ｃ内に
設けたパッケージ検温センサ１４からの温度情報が温度
特性試験回路２５に送られ、ＩＣ３の温度が規定温度で
あるかどうかが判断され、ステップＳ２１で第２温度特
性試験が実施される。

【００３１】第２温度特性試験の手順は、図７に示され
た第１温度特性試験と同一手順であり、図７を援用して
説明する。ただしここではステップＳ７，Ｓ８をステッ
プＳ２１，Ｓ２２に、ソレノイド１２ａをソレノイド１
２ｂに、測定治具１０ａを測定治具１０ｂに読み替える
ものとする。また測定治具１０ｂからのデータは測定ラ
インＬ１２を介して温度特性試験回路２５に送られる。

【００３２】図７を参照して、ステップＱ１では、検査
台２が第２試験領域Ｃの所定の位置に停止しているかど
うかが判断された後、ステップＱ２に進んでソレノイド
１２ｂが付勢され、ステップＱ３で測定治具１０ｂが上
昇してソケット９の底面のコンタクトリードと接触し、
温度特性試験回路２５とＩＣ３とが接続され、ステップ
Ｑ４でＩＣ３が能動化され、ステップＱ５で測定ライン
Ｌ１２を介して特性データが温度特性試験回路２５に送
られ、試験が行われる。

【００３３】第２温度特性試験について、全項目にわた
る測定が終了したかどうかがステップＱ６で判断され、
終了であればステップＱ７で温度特性試験回路２５はソ
レノイド１２ｂを消勢し、ステップＱ８で測定治具１０
ｂが下降してＩＣ３との接続を断ち、第１温度特性試験
が終了して図６のステップＳ２２に移る。

【００３４】ステップＳ２２で、第２試験領域Ｃと冷却
領域Ｄとの境界のシャッタ４ｃが開き、ステップＳ２３
でクラッチ１５が付勢される。検査台２が回転し、ステ
ップＳ２４でＩＣ３は冷却領域Ｄに移送される。ＩＣ３
がシャッタ４ｃを通過後、ステップＳ２５でシャッタ４
ｃが閉じ、ステップＳ２６でクラッチ１５が消勢されて
検査台２は冷却領域Ｄ内で停止し、ステップＳ２７でＩ
Ｃ３がクーラ８により設定された温度によって冷却され
る。

【００３５】図示しないタイマ制御などにより所定時間
経過した後、ステップＳ２８で、冷却領域Ｄと第１試験
領域Ａとの境界に設けられたシャッタ４ｄが開き、ステ
ップＳ２９でクラッチ１５が付勢されて検査台２が回転
し、ステップＳ３０でＩＣ３が第１試験領域Ａに、すな
わちハウジング１ｂ内の温度環境から外部の室温環境下
に移送される。ステップＳ３１でシャッタ４ｄが閉じら
れ、ステップＳ３２でクラッチ１５が消勢され、検査台
２が停止する。ステップ３３で試験の終わったＩＣ３が
検査台２から取り外され、第１および第２温度特性試験
が終了する。

【００３６】上述の説明では、検査すべきＩＣを１個と
してその試験動作を説明したけれども、図２に示すよう
に、検査台２にはたとえば４個のソケット９が配置さ
れ、検査台２の回転により、この場合には４個のＩＣ３
を順次的に試験できることは明らかであろう。ソケット
９の数は４個に限定されるべきではなく、さらに冷却領
域Ｄから第１試験領域Ａに現出したＩＣ３を取り外した
後、新たなＩＣをソケット９に挿入することによって、
多数ＩＣの温度特性試験を連続して実施できることは勿
論である。

【００３７】上述の実施例では、１の領域から次の領域
へのＩＣ３の移送をタイマ制御によって行なうようにし
たけれども、たとえば１の領域での試験終了後に、温度
特性試験回路から終了信号を出し、これをトリガとして
シャッタの開閉、クラッチの接断、測定治具の昇降など
を順次実行させるようにしてもよい。また設定温度と温
度管理を試験時間に見合うものとし、各領域におけるＩ
Ｃの滞在時間を等しくすることも可能であり、これによ
って作業効率を格段に向上させることができる。

【００３８】上述の実施例では、被検査物としてＩＣを
例にとって説明したけれども、本発明はＩＣに限定され
るものではなく、たとえば異なる温度環境下で使用され
る物品の試験に適用可能であることは自明である。検査
台を交換可能な構造とし、被検査物に対応した検査台を
使用可能とすることは、本発明の範囲に含まれるもので
ある。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明による温度特性試
験装置は、被検査物が載置された検査台を回転移動さ
せ、被検査物を室温環境の第１試験領域から第２試験領
域へ順次移送させるようにした。またその移送過程で、
第１試験領域と第２試験領域との間に予熱領域と冷却領
域とを設けたので、試験に必要な加熱と試験終了後に必
要な被検査物の冷却とに要する時間を短縮することがで
きるので、作業効率が向上する。

【００４０】さらに本発明では、検査台を回転移動する
いわゆるターンテーブル型としたので、検査台の駆動源
は１つでよく、しかもターンテーブル型であるために装
置の設置スペースは小さくて済み、設備コストの低減化
が実現し、産業上の効果は極めて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の温度特性試験装置の外観を
示す斜視図である。

【図２】図１図示の実施例による温度特性試験装置の平
面視を模式的に示す図である。

【図３】図１図示の実施例の検査台に配置されたソケッ
トと、検査台の下面に配置された測定治具を一部省略し
て示す図である。

【図４】図１図示の実施例による第２試験領域と冷却領
域の構成を模式的に示す図である。

【図５】図１図示の実施例による温度特性試験装置の電
気的構成を示すブロック図である。

【図６】図１図示の実施例による温度特性試験装置の動
作を示すフローチャートである。

【図７】図１図示の実施例による温度特性試験の動作手
順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 温度特性試験装置 ２ 検査台 ３ハイブリッド集積回路（被検査物） ４ａ〜４ｄ シャッタ ６ 温度設定パネル ７ａ，７ｂ ヒータ ８ クーラ ９ ソケット １０ａ，１０ｂ 測定治具 １３ａ〜１３ｃ 温度センサ １４ 検温センサ １５ クラッチ ２５ 温度特性試験回路 ３１ 試験・制御器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室温環境下の第１試験領域と、 室温と異なる温度環境下の第２試験領域と、 被検査物を載置する回転移動可能な検査台と、 前記第２試験領域の温度を設定可能な温度設定手段と、 前記被検査物の温度特性を、前記第１および第２試験領
   域において個別に測定し、検査可能な測定検査手段とを
   備え、 前記被検査物を前記検査台に載置し、該検査台を前記異
   なる温度環境下の試験領域内を連続的に通過させるよう
   にしたことを特徴とする温度特性試験装置。