JPH1041130A - ソレノイドアクチュエータ駆動装置及びプローブ駆動装置 - Google Patents

ソレノイドアクチュエータ駆動装置及びプローブ駆動装置

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JPH1041130A
JPH1041130A JP18794996A JP18794996A JPH1041130A JP H1041130 A JPH1041130 A JP H1041130A JP 18794996 A JP18794996 A JP 18794996A JP 18794996 A JP18794996 A JP 18794996A JP H1041130 A JPH1041130 A JP H1041130A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速・高精度なプロービングを実現する。 【解決手段】 ソレノイドアクチュエータ1と、アクチ
ュエータ1の可動部分に接続されたワイヤ2と、ワイヤ
2の動作軌道を制限するガイド3と、ソレノイドアクチ
ュエータ1を駆動する電源4と、電源4の出力信号の原
信号を電源4に入力する波形発生器5と、波形発生器5
の動作を制御する制御ユニット6と、ワイヤ2に給電す
る電気接続手段7を備えている。 【効果】 本発明のプローブ駆動装置は、高速動作の容
易なソレノイドアクチュエータに電気接続手段を付加し
プローブとした上、ソレノイドアクチュエータを駆動す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はソレノイドアクチュ
エータに関し、特に可動部分の動作プロファイルを任意
に設定できるソレノイドアクチュエータ駆動装置及びプ
ローブ駆動装置に関し、特にソフトランディングが可能
なプローブ駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、基板検査装置用の接触式プローブ
としては、弾性プローブをパルスモータステージ等で移
動させる方法やピエゾ素子、ソレノイドアクチュエータ
等によりプローブ動作する方法がある。またソレノイド
アクチュエータを用い接触針を回路基板上に接触させる
プローブ検査装置が実開平3−106459号公報に記
載されている。
【0003】ソレノイドアクチュエータには様々な形態
があるが、一例として図7にソレノイドアクチュエータ
の模式図を示す。ソレノイドアクチュエータ50は、ヨ
ーク51と、ヨーク51に固定されたコイル52と、ヨ
ーク51に支点54で指示され回転運動するアーマチュ
ア53と、アーマチュア53を支点54を中心にヨーク
51の吸引力と反対方向に回転させる復帰用のバネ55
と、アーマチュアに接続されたワイヤ56とで構成され
ている。
【0004】次にソレノイドアクチュエータ50の動作
を説明する。ソレノイドアクチュエータのコイル52へ
電流を流すとヨーク51が磁化されアーマチュア53が
吸引され、アーマチュアに接続されたワイヤ56が図の
動作方向57に移動する。ワイヤ56は動作方向57の
位置精度を出すためにワイヤ56を囲むようにガイドで
囲まれている(図面には示さず)。
【0005】図8は、図7に示したソレノイドアクチュ
エータ50の一般的な動作特性を説明するための図であ
る。図中、縦軸は電流58、横軸は時間59を表してい
る。ワイヤの動作による影響を無視すると、コイル52
に一定電圧(V)を印加すると、コイルに流れる電流
(I)は次に示される関係で上昇し、最終的に一定位置
に収束する。図7においては、点線が下式に相当する。
【0006】 I=V/R{1−EXP(−R・t/L)} I:コイルに流れる電流 V:コイルに印加される電圧 R:コイルの抵抗 t:電圧印加時間 L:コイルのインダクタンス 実際の動作においては、電流値があるレベルに達すると
ヨーク51の吸引力がバネ55による復元力に打ち勝
ち、動作開始点60においてアーマチュア53が始動す
る。その後アーマチュア60は加速されるが、アーマチ
ュア60の動作に伴いヨーク51の磁束密度が変化する
ため電磁誘導により電流は減少し、動作完了点61で極
小値を示した後、再度上昇し先の関係式で示した曲線に
乗って一定値に収束する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図9は、図8に示した
電流変化に伴うワイヤ56の速度変化を示す模式図であ
る。横軸はワイヤ56の速度62、横軸は時間59を示
している。ワイヤ56は動作開始点60から加速され、
動作完了点61で最高速度に達し衝突する。一般的にソ
レノイドアクチュエータは速度制御が難しいため、ドッ
トインパクトプリンタに代表される電圧のオン、オフに
よる2点間の高速移動制御しかできなかった。このため
従来のソレノイドアクチュエータでは精密な速度制御手
段を行うことができず、またソレノイドアクチュエータ
を用いて基板上の配線へ接触させようとすると被コンタ
クト材を痛める可能性があった。
【0008】本発明の目的は、ソレノイドアクチュエー
タの精密な速度制御を行うことができるソレノイドアク
チュエータ駆動装置及びソレノイドアクチュエータの速
度制御を行うことでソフトランディング等動作速度のプ
ロファイルを最適化でき、高速で被コンタクト材を痛め
ないプローブ駆動装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のソレノイドアク
チュエータ駆動装置は、コイルへ電流を流すことにより
往復運動する可動部分を有するソレノイドアクチュエー
タと、前記ソレノイドアクチュエータを駆動する電源
と、前記電源の出力信号の原信号を前記電源に入力する
波形発生器と、前記波形発生器の動作を制御する制御ユ
ニットとを備えることを特徴とする。
【0010】また本発明のソレノイドアクチュエータ駆
動装置は、前記波形発生器は任意に作成した電圧信号波
形を格納できるメモリ機能を有していることを特徴とす
る。
【0011】さらに本発明のソレノイドアクチュエータ
駆動装置は、前記波形発生器のメモリに内蔵されている
電圧信号波形により前記可動部分の動作速度をコントロ
ールすることを特徴とする。
【0012】本発明のプローブ駆動装置は、ソレノイド
アクチュエータと、前記ソレノイドアクチュエータの可
動部分に接続されたワイヤと、前記ワイヤの動作軌道を
制限するガイドと、前記ソレノイドアクチュエータを駆
動する電源と、前記電源の出力信号の原信号を前記電源
に入力する波形発生器と、前記波形発生器の動作を制御
する制御ユニットとを備えることを特徴とする。
【0013】また本発明のプローブ駆動装置は、前記ワ
イヤは給電用の電気接続手段を備えていることを特徴と
する。
【0014】さらに本発明のプローブ駆動装置は、前記
波形発生器は任意に作成した電圧信号波形を格納できる
メモリ機能を有していることを特徴とする。
【0015】また本発明のプローブ駆動装置は、前記波
形発生器のメモリに内蔵されている電圧信号波形により
前記ワイヤの動作速度をコントロールすることを特徴と
する。
【0016】さらに本発明のプローブ駆動装置は、前記
波形発生器のメモリに内蔵される電圧信号波形は前記ワ
イヤが被コンタクト材と接触した後、所要の接触力でコ
ンタクトできる電圧信号パターンを備えていることを特
徴とする。
【0017】また本発明のプローブ駆動装置は、前記電
源の出力電圧または前記ソレノイドに流れる電流をモニ
タし、モニタ波形から前記ワイヤの動作終点を判別する
ワイヤ動作終点検出手段と、ワイヤ動作終点検出手段の
結果に基づき前記制御ユニットが前記波形発生器のメモ
リに内蔵された複数の信号波形から最適な信号波形を選
択する機能を備えることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一つとし
て、ソレノイドアクチュエータを有するプローブ装置に
本発明のソレノイドアクチュエータ駆動装置を適用した
プローブ駆動装置の例を用いて説明する。
【0019】
【実施形態1】図1は本発明のプローブ駆動装置の概要
を説明するための概略図である。本実施形態のプローブ
駆動装置はプローブ部と駆動部から構成され、プローブ
部としてソレノイドアクチュエータ1と、アクチュエー
タ1の可動部分に接続されたワイヤ2と、ワイヤ2の動
作軌道を制限するガイド3から構成されている。また駆
動部としてソレノイドアクチュエータ1を駆動する電源
4と、電源4の出力信号の原信号を電源4に入力する波
形発生器5と、波形発生器5の動作を制御する制御ユニ
ット6から構成されている。またワイヤ2には給電用の
電気接続手段7が設けられている。
【0020】図2は図1に示したプローブ部に用いたソ
レノイドアクチュエータの一例である。ソレノイドアク
チュエータはベース70と、ベース70に支持されたボ
ビン71に巻かれたコイル72と、ベース70のセンタ
ーに設けられた軸受け75と、軸受け75に挿入された
シャフト76を支持するプランジャ77とで構成されて
いる。またシャフト76の先にはワイヤが接続されてい
る。
【0021】次にこのソレノイドコイルの動作を説明す
る。コイル72に電源から出力された信号電流が流れる
と、ベース70内に磁気回路が発生し、プランジャ77
をベース70に近づける。これによりシャフト76が吸
引方向78に移動する。またソレノイドアクチュエータ
の吸引は一方向であるため、バネがシャフトに取り付け
られており、バネの復元力により吸引方向と反対の方向
にシャフトを戻している。
【0022】次に図1に示した波形発生器5によって作
られる波形について説明する。図3は波形発生器により
作られた波形信号によりソレノイドコイルのワイヤの動
作速度を制御する一例を示す図である。縦軸は電圧1
0、横軸は時間11を示している。電圧パターンは、加
速区間12、減速区間13及びコンタクト区間14の3
つの領域から構成されている。加速区間12においては
バネの復元力に打ち勝つ吸引力が得られる電圧を印加
し、減速区間13では印加電圧を0にしている。電圧パ
ターンと減速区間13がずれているのは、ソレノイドア
クチュエータが動き出すまでの遅時間があるためであ
る。同図において、0〜t1 及びt3 〜t4 までの時間
がその遅れ時間に相当している。
【0023】コンタクト区間14においては、ワイヤが
該コンタクト材と接触しているためワイヤは動かない
が、ソレノイドに印加する電圧レベルをバネの復元力よ
りやや大きめの吸引力が得られる電圧に設定することに
より、安定したコンタクトが実現できる。
【0024】図4は図3に示した電圧パターンにおける
ワイヤの速度プロフィールを模式的に示した図である。
縦軸は速度15、横軸は時間11を示している。同図に
おいて、時刻t4がワイヤが被コンタクト材とコンタク
トする時刻に相当する。実験的に印加電圧波形を最適化
することにより、速度でほぼゼロでコンタクトさせるこ
とができる。
【0025】なお電圧波形の最適化においては、図3に
示したような主に電圧レベルに着目した方法以外に、電
圧レベルが一定のパルス状の信号をその印加時間や周期
を調整することにより最適化を行う等、各種波形パター
ンが考えられる。
【0026】図5は図1に示した波形発生器に設けられ
たメモリ機能を説明するための図である。プローブの動
作1に対応する電圧駆動パターンを複数個格納できるメ
モリ8を有している。また連続動作させる場合には、こ
の駆動パターンの繰り返し周波数を独立に設定すること
により、任意のプロービング速度が設定できる。
【0027】本実施の形態のソレノイドアクチュエータ
に関しては一例を示したに過ぎず、コイルの電流を流す
ことにより往復運動できる可動部を有するものには全て
適用可能である。
【0028】
【実施形態2】図6は、図1のプローブ駆動装置にプロ
ーブ動作完了点をモニタできるプローブ駆動装置の概要
を示した図である。本実施の形態では電源4の出力電圧
をモニタし、モニタ波形からワイヤの動作終点を検出す
るためのワイヤ動作終点検出手段16が設けられてい
る。
【0029】また他の検出方法ではワイヤの動作終点検
出方法については、例えば、ワイヤが被コンタクト材と
コンタクトし停止するとその時点で電流値が極小値を示
すため、ソレノイドに流れる電流をモニタし、モニタ波
形から対応した電圧変化点を検出することによりワイヤ
動作終点判別ができる。
【0030】これらのワイヤ動作終点検出の結果に基づ
き、制御ユニット6で波形発生器5に格納されている複
数個の波形パターンから、例えば、加速区間電圧時間の
異なる波形パターンを適宜選択することにより、被コン
タクト材までの距離にばらつきのあるサンプルに対して
も自動的に対応させることが可能となる。
【0031】
【発明の効果】本発明の駆動装置によりソレノイドアク
チュエータの可動部分の精密な速度制御を行うことがで
き、高速動作の容易なソレノイドアクチュエータに電気
接続手段を付加したプローブ装置ではソレノイドアクチ
ュエータを駆動する電源の出力信号を任意波形メモリ機
能を有する波形発生器で制御することにより、ソフトラ
ンディング等の動作速度のプロファイルを最適化でき、
高速で被コンタクト材を痛めないで高機能プローブを実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すソレノイドアクチュ
エータ駆動装置とこれをプローブ装置に適用したプロー
ブ駆動装置を説明するための概要図である。
【図2】本発明を実施形態1に用いたソレノイドアクチ
ュエータの断面図である。
【図3】本発明の実施形態1におけるワイヤの動作速度
の制御を説明するための図である。
【図4】本発明の実施形態1のワイヤの速度プロファイ
ルを示す図である。
【図5】本発明の実施形態1のメモリ機能を有する波形
発生器を説明するための図である。
【図6】本発明の実施形態2を説明するための図であ
る。
【図7】ソレノイドアクチュエータの構成を説明するた
めの断面図である。
【図8】従来のアクチュエータの動作波形を示す図であ
る。
【図9】従来のアクチュエータの速度プロファイルを示
す図である。
【符号の説明】
1 ソレノイドアクチュエータ 2 ワイヤ 3 ガイド 4 電源 5 波形発生器 6 制御ユニット 7 電気接続手段 8 メモリ 10 電圧 11 時間 12 加速区間 13 減速区間 14 コンタクト区間 15 速度 16 ワイヤ動作終点検出手段 50 ソレノイドアクチュエータ 51 ヨーク 52 コイル 53 アーマチュア 54 支点 55 バネ 56 ワイヤ 57 動作方向 58 電流 60 動作開始点 61 動作完了点 62 速度 70 ベース 71 ボビン 72 コイル 74 磁気回路 75 軸受け 76 シャフト 77 プランジャ 78 吸引方向

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コイルへ電流を流すことにより往復運動す
    る可動部分を有するソレノイドアクチュエータと、前記
    ソレノイドアクチュエータを駆動する電源と、前記電源
    の出力信号の原信号を前記電源に入力する波形発生器
    と、前記波形発生器の動作を制御する制御ユニットとを
    備えることを特徴とするソレノイドアクチュエータ駆動
    装置。
  2. 【請求項2】前記波形発生器は任意に作成した電圧信号
    波形を格納できるメモリ機能を有していることを特徴と
    する請求項1記載のソレノイドアクチュエータ駆動装
    置。
  3. 【請求項3】前記波形発生器のメモリに内蔵されている
    電圧信号波形により前記可動部分の動作速度をコントロ
    ールすることを特徴とする請求項1記載のソレノイドア
    クチュエータ駆動装置。
  4. 【請求項4】ソレノイドアクチュエータと、前記ソレノ
    イドアクチュエータの可動部分に接続されたワイヤと、
    前記ワイヤの動作軌道を制限するガイドと、前記ソレノ
    イドアクチュエータを駆動する電源と、前記電源の出力
    信号の原信号を前記電源に入力する波形発生器と、前記
    波形発生器の動作を制御する制御ユニットとを備えるこ
    とを特徴とするプローブ駆動装置。
  5. 【請求項5】前記ワイヤは給電用の電気接続手段を備え
    ていることを特徴とする請求項4記載のプローブ駆動装
    置。
  6. 【請求項6】前記波形発生器は任意に作成した電圧信号
    波形を格納できるメモリ機能を有していることを特徴と
    する請求項4、5記載のプローブ駆動装置。
  7. 【請求項7】前記波形発生器のメモリに内蔵されている
    電圧信号波形により前記ワイヤの動作速度をコントロー
    ルすることを特徴とする請求項6記載のプローブ駆動装
    置。
  8. 【請求項8】前記波形発生器のメモリに内蔵される電圧
    信号波形は前記ワイヤが被コンタクト材と接触した後、
    所要の接触力でコンタクトできる電圧信号パターンを備
    えていることを特徴とする請求項6、7記載のプローブ
    駆動装置。
  9. 【請求項9】前記電源の出力電圧または前記ソレノイド
    に流れる電流をモニタし、モニタ波形から前記ワイヤの
    動作終点を判別するワイヤ動作終点検出手段と、ワイヤ
    動作終点検出手段の結果に基づき前記制御ユニットが前
    記波形発生器のメモリに内蔵された複数の信号波形から
    最適な信号波形を選択する機能を備えることを特徴とす
    る請求項4記載のプローブ駆動装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006525497A (ja) * 2003-05-09 2006-11-09 アーテーゲー、テスト、ジステムス、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング、ウント、コンパニー、コマンディット、ゲゼルシャフト 非実装回路板の試験方法
JP2006345652A (ja) * 2005-06-09 2006-12-21 Shinko Electric Co Ltd リニアアクチュエータの位置決め制御方法及び装置
JP4834108B2 (ja) * 2005-11-25 2011-12-14 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 電磁弁の確実な閉鎖方法
KR20140068086A (ko) * 2011-09-22 2014-06-05 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 프로브 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006525497A (ja) * 2003-05-09 2006-11-09 アーテーゲー、テスト、ジステムス、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング、ウント、コンパニー、コマンディット、ゲゼルシャフト 非実装回路板の試験方法
JP2006345652A (ja) * 2005-06-09 2006-12-21 Shinko Electric Co Ltd リニアアクチュエータの位置決め制御方法及び装置
JP4834108B2 (ja) * 2005-11-25 2011-12-14 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 電磁弁の確実な閉鎖方法
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