JPH10509518A - 電子部品の試験方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子部品、好ましくは表面実装ＩＣ回路部品を試験するのに用いる試験装置であって、キャリア（４）により部品（２）を取りあげて、印刷回路基板（５）の所まで持ってきて、該基板（５）上の導体（６）に部品（２）を押し当てて保持する。印刷回路基板（５）には部品（２）を保持する領域で接触用導体（６）の下に、少なくとも１個のキャビティ（９）を設けてあって、導体に弾力性をもたせるようにしてある。導体（６）の弾力性を調節するために、キャビティの中でキャビティの底部と接触用導体（６）との間に圧力パッド（７）を配置してある。

Description

【発明の詳細な説明】 電子部品の試験方法と装置 技術分野 本発明はＩＣ回路と特に表面実装部品のような電子部品を試験するための方法 と装置と回路カードとに関するものである。 背景技術 ＩＣ回路のような電子部品は現在特別に設計された接触器の助けにより電気的 に試験されている。ハンダ付けをせずに、電気的試験中一時的にＩＣ回路をこの 接触器の中に置いている。小型で高速の表面実装部品用の試験方式の開発は新し い要求に追随できなかったので、部品の試験は以前にも増して非常に不確かなも のとなっている。このために生産ラインにおいて不必要に大量の部品が廃棄され ている。たとえばクイック機能試験、遷移遅延？または高周波発振というような ダイナミックパラメータを測定するとき、部品の質の性能は試験用ソケットの機 械的な構造のためにしばしば得られない。測定結果に誤差が最もしばしば生じる のは、測定ループ内の試験用ソケットの標遊容量のせいである。静的パラメータ を測定するとき、試験用ソケットの内部抵抗と接触抵抗もまた不正確な測定結果 の結果である。 米国特許４，７５４，５５５はＩＣカプセルの同平面性を検査する装置につい て述べている。もっと具体的に言うと、この装置はＩＣカプセルの足の長さが同 じであることを確認することを意図している。ＩＣカプセルはこの装置に含まれ るソケットアセンブリに圧力を加えられて挿人される。ソケットアセンブリは弾 性装置を含み、この弾性装置はＩＣ回路の脚に対応していて、もし脚が充分長け れば、ＩＣ回路に圧力を加えたときに、その装置の各々が脚と接触するようにな っている。弾性装置は制御論理を含むいわゆるＰＣカードと接触している。脚と ＰＣカードとが接触すると、この装置が指示する。この装置は回路の機能を電気 的に試験するのに使うのではない。この装置も多くの部品を使用しているせいで 、比較的複雑であり高価である。 米国特許４，８６６，３７４にはいわゆる接触器装置が述べられている。この 接触器は回路カード上に搭載されて、試験中の表面実装回路装置（ＤＵＴ）と回 路カードとを接続する。この装置も使用する部品の数が多いので、比較的複雑で 高価である。 第１図に示した試験用ソケットと類似の構造をした試験用ソケットが現在いく つかの供給元から入手することができる。部品２の導体１に加える必要な接触圧 は、しばしば第１図に示したのと同様なスプリングセグメント３の助けを借りて 得られる。セグメントはたとえば、りん青銅、ベリリウム銅または何らかの同様 な材料のような弾性金属材料から、パンチ、切断またはエッチングによりつくら れる。効率的な取り付けと好適な接触圧を得るために、比較的大きめにつくるこ とが必要である。それからセグメントを部品の接続部に対応した間隔で相互に隣 接して配置する。この種の部品は寸法が段々小さくなっているので、セグメント も段々近寄って配置されるようになり、その結果、導体間に望ましくない標遊容 量が生じるようになった。 前述の文献はどれも回路部品を回路基板上で直接試験することを教えてない。 ドイツ特許ＤＥ−Ｃ１−３，６３６，３６１は表面実装回路の機能試験を回路 カード上で直接行う装置について述べている。この装置は加熱キャビネットに挿 入することを意図してあって、回路カードと、回路に対応する凹所を有する収容 プレートと、回路に対応するスプリング素子を有する圧力プレートとを含む。カ ードとプレートとは、カードとプレートを一緒に導いて固定するための適当なガ イドとラッチング手段とを含む。回路の試験に際して、回路を取って来てそれら を凹所に配置することが必要であり、その後で、回路カードと回路収容プレート と圧力プレートとを一緒にして、相互に並べて、回路カードと圧力プレートとの 間に受容プレートをはさんで固定する。その際、スプリング素子によって回路を 回路基板に押しつけるようにする。この装置は構造的に簡単で安価であるが、そ れでもなお不必要に多くの部品を使っている。加熱キャビネットの外側で適用さ れる試験方法も不必要に多数のステップを使うであろう。 この技術に関する既知の文献はどれも、試験目的のために特別に設計してあっ て、試験する部品用のソケットを必要としない回路カードについては述べてない 。 部品を回路カードの上で直接高速にかつ簡単に試験することができる方法につい て、述べている文献もない。 発明の要約 本発明の目的は、試験すべき回路カード上で電子部品を試験する際の測定精度 を、従来の技術と比べて改良することである。 他の目的は比較的少ない部品から成る電子部品試験装置を提供することである 。 これらの目的を達成する装置は、部品を受取って、該部品を試験する回路カー ドに押し当てて保持する部品キャリアを含み、該カードには部品を保持する領域 内に接触用導体の下にキャビティを設けてある。 他の目的は接触用ソケットを必要としない回路カード上で電子部品を試験する ことである。 この目的を達成するのに用いる試験用回路カードには、接触用導体を保持する 領域内で接触用導体の下にキャビティを設けてある。 本発明の更に他の目的は、試験すべき印刷回路基板上の電子部品を簡単かつ高 速で検査する試験方法を提供することである。 この方法を達成するのに用いる方法は、部品を取って来て、試験用の印刷回路 基板に渡し、試験中は該部品を基板に直接押し当てて保持する。 本発明のこれらの目的およびその他の目的とそれによって得られる利点は、本 発明の好ましい実施例に関する以下の説明から明らかになるであろう。 図面の簡単な説明 第１図は前述の既知の試験用ソケットの断面図である。 第２図は本発明の第１の好ましい実施例の正面から見た断面図である。 第３図は本発明の第２の好ましい実施例の正面から見た断面図である。 第４図は第３図に示した装置の断面図である。 第５図は第４図に示した装置の一部を示す。 好ましい実施例の詳細な説明 第２図は電子部品２、好ましくは表面実装ＩＣ部品、を試験するための本発明 の第１の好ましい実施例を示すもので、キャリア（運搬部材）４と、試験に使う 回路カード５、すなわちいわゆる印刷回路基板（ＰＣＢ）またはマザーボードと を含む。この図は試験される部品（ＤＵＴ）２を搭載することになるマザーボー ド５の一部だけを示している。マザーボード５の上に導体６が描いてある（２個 の導体の一部分のみを示してある）が、これらの導体は通常マザーボードの上に 銅のパターンでつくられている。マザーボード５内で部品２を配置することにな る領域にキャビティ（空洞）９が設けてある。キャビティの表面は試験する部品 ２の脚を含む形状に合わせてつくってある。導体６のうち部品２の脚が接続され ることになる部分は、キャビティ９の端よりも長く延びている。回路基板材料の 一部は接続する導体６の下にある。この好ましい実施例の場合には、２個の圧力 パッドが各々キャビティ９の対向端に設けてあり、各パッドはキャビティ９の底 部と導体６との間に配置されている。 キャビティ９はマザーボード５の中につくられていて、導体６に弾力性を与え ている。圧力パッド７はゴム、プラスチック、絶縁された金属などでつくること が出来て、導体６に加わる張力を制御可能にする機能を有する。望むならば省略 してもよい。 マザーボード５の構造は、部品を試験するときに部品２をマザーボード５の上 に直接置くことができるようになっている。部品を試験する際に、キャリア４は 部品貯蔵庫（図示せず）から部品２を取って、部品２をマザーボード５の所まで 移動し、部品２の脚が導体６と直接接触するようにして、部品をキャビティ９の 上でボード５に押しつける。導体６に弾力性があるおかげで、このことが可能に なっている。 キャリア４にはキャビティが設けてあり、これは部品２のボディに合わせてあ って、部品２の脚と隣接する境界部分は、部品２をマザーボード５に一様な圧力 で押しつけることができるようになっている。このような構造のマザーボード５ を使うことにより、試験用ソケットを用いて試験を行うのと比べて、精度の高い 測定が可能になる。試験用ソケットを用いる場合に遭遇する標遊容量に関する問 題が回避される。また電気的な接続の数がより少ない。そのため試験時に廃棄さ れる部品も少なくて済み、高周波特性が改良される。 第３図に示す他の実施例では、キャリア４に吸引カップ８が付いていて、これ は部品を取り上げて、移動し、保持する働らきをする。同じ働らきをする何らか の別の形の装置、例えば、圧搾空気装置とかその他の形の握り装置をキャリア４ につけることができるのはもち論である。 第４図は試験装置の第２の実施例を示す。この例では、印刷回路基板は各導体 ６の各側にキャビティ９を横切るスロット１０が設けてあって、導体が個々に弾 力性を有するようになっている。 最後に、第５図に示すのは、キャリア４が印刷回路基板５の一部の上に保持さ れていて、基板５にはキャビティ９の両側にいくつかの導体が付いている。部品 の脚はキャリア４におおわれているのだが、この図では部品２とその脚も描いて ある。当然ながら、脚が四辺に出ている回路用に基板５をつくってもよいし、キ ャビティ９の表面の形状は部品２の形だけに依存する。 好ましい実施例は試験する部品２の全体をおおう表面を有する大きなキャビテ ィ９を含んでいる。しかし、キャビティは異なる形の部品に関していくつかのや り方で変えることができる。たとえば、各導体の下の１本の脚毎とか、いくつか の相互に平行な導体の下の一群の脚毎に独立したキャビティを設けてもよい。大 事なことは、部品の１本の脚毎に所望の弾力性を持たせられるように、各導体の 下にキャビティを設けることである。 試験の手続きを速くかつ効率的に実行することができるように、キャリアはロ ボット、好ましくはピックアンドプレースロボット（拾い上げて置くロボット） に搭載するのが好ましい。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年２月２６日 【補正内容】 請求の範囲 １．たとえば部品貯蔵庫から試験する部品（２）を取り出すこと、該部品を印 刷回路基板（５）の所まで持ってくることとを含む、電子部品、好ましくは表面 実装部品を試験する方法であって、部品を試験するために、該部品を印刷回路基 板（５）上の弾性導体（６）に直接押しあてて保持することを特徴とする、電子 部品の試験方法。 ２．請求項１記載の装置において、キャビティ（４）の助けにより、部品（２ ）を取り上げて、該部品（２）を移動して、該部品を印刷回路基板に押しあてて 保持することを特徴とする、電子部品の試験方法。 ３．印刷回路基板（５）と、部品（２）を受取って、位置決めして、該部品を 該印刷回路基板（５）に押し当てて保持する働きをする部品キャリア（４）とを 含む、電子部品、特に表面実装部品、の試験装置であって、該印刷回路基板（５ ）は試験中部品（２）を保持する領域内で接触用導体（６）の下に、少なくとも １個のキャビティ（９）を含むことを特徴とする、電子部品の試験装置。 ４．請求項３記載の装置において、キャビティ（９）の底部と１個または２個 以上の導体（６）との間に圧力パッド（７）を含み、該圧力パッドは導体の弾力 性を調整する働らきをすることを特徴とする、電子部品の試験装置。 ５．請求項３−４の何れか一つに記載の装置において、各接触用導体（６）に 個々に弾力性を持たせるように、前記キャビティ（９）を横切って各接触用導体 （６）の両側にスロット（１０）が設けてあることを特徴とする、電子部品の試 験装置。 ６．請求項３−５の何れか一つに記載の装置において、キャリア（４）は部品 （２）を受取って、位置決めして、保持するための吸引カップ（８）を含むこと を特徴とする、電子部品の試験装置。 ７．請求項３−６の何れか一つに記載の装置において、キャリア（４）は回路 に適合したキャビティ（１１）を含むことを特徴とする、電子部品の試験装置。 ８．請求項３−７の何れか一つに記載の装置において、キャリア（４）はロボ ットに搭載されていることを特徴とする、電子部品の試験装置。 ９．印刷回路基板内の試験する電子部品（２）を置く領域で、接触用導体の下 に少なくとも１個のキャビティ（９）を含むことを特徴とする、電子部品、特に 表面実装部品、を試験するための印刷回路基板（５）。 10．請求項９記載の装置において、接触用導体の弾力性を調整するために、キ ャビティ（９）の底部と１個または２個以上の接触用導体（６）との間に圧力パ ッド（７）を配置してあることを特徴とする、印刷回路基板。 11．請求項９または１０記載の装置において、各接触用導体に個々に弾力性を もたせるように、前記キャビティ（９）を横切って各導体（６）の両側にスロッ ト（１０）を設けてあることを特徴とする、印刷回路基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．部品を試験するために、たとえば部品貯蔵庫から試験する部品（２）を取 り出して、該部品を印刷回路基板（５）の所まで持って来て、該部品を該基板と 直接接触させて保持することを特徴とする、電子部品、好ましくは表面実装部品 を試験する方法。 ２．請求項１記載の方法において、試験中の部品（２）を印刷回路基板（５） 上の弾力性のある導体に押し当てて保持することを特徴とする、電子部品の試験 方法。 ３．先行する何れか１つの請求項記載の方法において、キャリア（４）の助け により、部品（２）を取り出して、該部品を移動して、該部品を印刷回路基板に 押しあてて保持することを特徴とする、電子部品の試験方法。 ４．部品（２）を受取って、位置決めして、該部品を印刷回路基板（５）に押 しつけて保持する働らきをする部品キャリア（４）を含み、該印刷回路基板（５ ）は試験中に部品（２）を保持しておく領域で接触用導体（６）の下に、少なく とも１個のキャビティ（９）を含むことを特徴とする、電子部品、特に表面実装 部品、の試験装置。 ５．請求項４記載の装置において、キャビティ（９）の底部と１個または２個 以上の接触用導体（６）との間に圧力パッド（７）を含み、該圧力パッドは導体 の弾力性を調整する働らきをなすことを特徴とする、電子部品の試験装置。 ６．請求項４または５記載の装置において、各接触用導体に個々に弾力性をも たせるように、前記キャビティ（９）を横切って各導体（６）の両側にスロット （１０）を設けてあることを特徴とする、電子部品の試験装置。 ７．請求項４−６記載の装置において、キャリア（４）は部品（２）を受取っ て、位置決めし、保持するための吸引カップ（８）を含むことを特徴とする、電 子部品の試験装置。 ８．請求項４−７記載の装置において、キャリア（４）は回路に適合したキャ ビティ（１１）を含むことを特徴とする、電子部品の試験装置。 ９．請求項４−８記載の装置において、キャリア（４）はロボットに搭載され ていることを特徴とする、電子部品の試験装置。 10．印刷回路基板内の試験する電子部品（２）を置く領域で、接触用導体の下 に少なくとも１個のキャビティ（９）を含むことを特徴とする、電子部品、特に 表面実装部品、を試験するための印刷回路基板（５）。 11．請求項１０記載の装置において、接触用導体の弾力性を調整するために、 キャビティ（９）の底部と１個または２個以上の接触用導体（６）との間に圧力 パッド（７）を配置してあることを特徴とする、印刷回路基板。 12．請求項１０または１１記載の装置において、各接触用導体に個々に弾力性 をもたせるように、前記キャビティ（９）を横切って各導体（６）の両側にスロ ット（１０）を設けてあることを特徴とする、印刷回路基板。