JP2002005990A - コンタクトアームおよびこれを用いた電子部品試験装置 - Google Patents
コンタクトアームおよびこれを用いた電子部品試験装置Info
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Abstract
き、傾き調整が容易で、しかもソケット配列や同測個数
の変更にも柔軟に対応できるコンタクトアームを提供す
る。 【解決手段】コンタクト部201に被試験ICを接触さ
せるコンタクトアーム105dであって、被試験ICを
保持する保持ヘッドD1と、コンタクト部201に対し
て接近および離反移動する駆動機構105cと保持ヘッ
ドD1との間に設けられ、駆動機構に対して保持ヘッド
を揺動可能に支持するフローティング機構C2,D2
と、駆動機構と保持ヘッドとの間に設けられ、駆動機構
から保持ヘッドに対する相対的押圧力を調整するダイア
フラムシリンダD3と、を有する。一つの保持ヘッドD
1に対して複数のダイアフラムシリンダD3が設けられ
ている。
Description
子などの各種電子部品(以下、代表的にICとも称す
る。)をテストするための電子部品試験装置に関し、特
に被試験電子部品を保持してコンタクト部へ接触させる
コンタクトアームに関する。
試験装置では、トレイに収納した多数の被試験ICをハ
ンドラ内に搬送し、各被試験ICをテストヘッドに電気
的に接触させ、電子部品試験装置本体(以下、テスタと
もいう。)に試験を行わせる。そして、試験を終了する
と各被試験ICをテストヘッドから払い出し、試験結果
に応じたトレイに載せ替えることで、良品や不良品とい
ったカテゴリへの仕分けが行われる。
コンタクトアームとしては、図5(A)および(B)に
示す2つのタイプのものが知られている。
dは、Z軸駆動機構105cに装着された保持ヘッドD
1を有し、この保持ヘッドD1には被試験ICに印加さ
れた高温の熱ストレスを維持するためのヒータD4が埋
め込まれている。そして、Z軸駆動機構105cに設け
られたモータ(図示を省略する。)を制御することで被
試験ICのコンタクト部201への押し付け圧力が管理
される。
トアーム105dは、Z軸駆動機構105cと保持ヘッ
ドD1との間にスプリングD6を設けたもので、このス
プリングD6により保持ヘッドD1とコンタクト部20
1との相対的な傾きを吸収することができる。
た2つのタイプのコンタクトアーム105dにはそれぞ
れ以下のような問題があった。
ーム105dでは、同図(B)に示すスプリングD6に
よるフローティング機構がないので、保持ヘッドD1と
コンタクト部201との相対的な傾きを、Z軸駆動機構
105cと保持ヘッドD1との間にシム等を介在させて
調整する必要がある。しかしながら、シム等による機械
的調整法では、保持ヘッドD1とコンタクト部201と
の相対的傾きに充分に追従することは困難である。
05dは、モータ制御により押し付け圧力の管理は可能
であるが、圧力管理を必要とする被試験ICほど傾きの
誤差に対してシビアであり、傾きの調整が適切に行われ
ないと正確な試験を行うことができない。しかも、一つ
のモータ制御による圧力管理であるため、一つの保持ヘ
ッドで複数の被試験ICを押し付ける場合には対応でき
ない。
105dでは、スプリングD6のフローティング機構に
よって保持ヘッドD1とコンタクト部201との相対的
傾きを補正することは可能であるが、スプリングD6を
介在させるので保持ヘッドD1にはヒータD4を埋め込
むスペースがなく、またZ軸駆動機構105c側へヒー
タD4を設けてもスプリングD6によって熱が遮断され
てしまう。したがって、このタイプのものは、保守性お
よびコスト的に問題があるチャンバ方式のハンドラにし
か適用することができなかった。また、スプリングD6
により傾きの補正は可能であるが、最終的な押し付け力
はスプリングD6の力となるため、圧力管理はできな
い。
理および圧力管理を使い分けでき、傾き調整が容易で、
しかもソケット配列や同測個数の変更にも柔軟に対応で
きるコンタクトアームおよび電子部品試験装置を提供す
ることを目的とする。
部に被試験電子部品を接触させるコンタクトアームであ
って、前記被試験電子部品を保持する保持ヘッドと、前
記コンタクト部に対して接近および離反移動する駆動機
構と前記保持ヘッドとの間に設けられ、前記駆動機構に
対して前記保持ヘッドを揺動可能に支持するフローティ
ング機構と、前記駆動機構と前記保持ヘッドとの間に設
けられ、前記駆動機構から前記保持ヘッドに対する相対
的押圧力を調整する流体圧シリンダと、を有する電子部
品試験装置用コンタクトアームが提供される。
前記一つの保持ヘッドに対して前記流体圧シリンダが複
数設けられていることがより好ましい。
いが、前記フローティング機構は、前記保持ヘッドを支
持するロッドと、前記駆動機構側に形成され前記ロッド
が貫通する貫通孔とを含み、前記一つのロッドに前記一
つの流体圧シリンダが設けられていることがより好まし
い。
ないが、前記保持ヘッドの少なくとも被試験電子部品保
持部が着脱可能とされていることがより好ましい。
着脱可能とされていることがより好ましい。
電子部品保持部を構成するチェンジキットであって、前
記コンタクト部の配列および/または数量に応じて被試
験電子部品を保持する形状とされているチェンジキット
が提供される。
るチェンジキットであって、前記コンタクト部の配列お
よび/または数量に応じた形状とされているチェンジキ
ットが提供される。
クトアームまたは上記チェンジキットを有する電子部品
試験装置が提供される。
機構により保持ヘッドが駆動機構に対して揺動可能とさ
れ、さらに流体圧シリンダにより駆動機構から保持ヘッ
ドに対する相対的押圧力が調整可能とされている。した
がって、流体圧シリンダによる保持ヘッドの押圧力を調
整すれば圧力管理が可能となる。
流体圧シリンダを設け、各流体圧シリンダの押圧力を調
整することで、コンタクト部と保持ヘッドとの相対的傾
きを補正することができる。
値に設定すれば駆動機構によるストローク管理を行うこ
とができる。
子部品保持部を着脱可能に構成すれば、コンタクト部の
配列および/または数量に応じて形成された被試験電子
部品保持部のみを交換することで、こうしたコンタクト
部の配列および数量の仕様に対応することができる。
に構成すれば、ロッド及び保持ヘッドを交換することで
コンタクト部の配列および数量の仕様に対応することが
できる。
基づいて説明する。図1は本発明の電子部品試験装置の
実施形態を示す平面図、図2は図1の II-II線に沿う断
面図、図3は本発明のコンタクトアームの実施形態を示
す(A)断面図および(B)平面概念図、図4(A)乃
至(F)は本発明のチェンジキットの実施形態を示す平
面概念図である。
ドラ10、テストヘッド20およびテスタ30を備え、
テストヘッド20とテスタ30とはケーブル40を介し
て接続されている。そして、ハンドラ10の供給トレイ
102に搭載された試験前の被試験ICをXY搬送装置
104,105によってテストヘッド20のコンタクト
部201に押し当て、このテストヘッド20およびケー
ブル40を介して被試験ICのテストを実行したのち、
テストが終了した被試験ICをテスト結果にしたがって
分類トレイ103に格納する。
ており、この基板109上に被試験ICのXY搬送装置
104,105が設けられている。また、基板109に
は開口部110が形成されており、図2に示すようにハ
ンドラ10の背面側に配置されたテストヘッド20のコ
ンタクト部201には、開口部110を通じて被試験I
Cが押し当てられる。
XY搬送装置104,105が設けられている。このう
ちのXY搬送装置104は、X軸方向およびY軸方向に
沿ってそれぞれ設けられたレール104a,104bに
よって、取付ベース104cに取り付けられたIC吸着
装置104dが、分類トレイ103から、供給トレイ1
02、空トレイ101、ヒートプレート106および2
つのバッファ部108,108に至る領域までを移動可
能に構成されており、さらにこのIC吸着装置104d
のパッドは図示しないZ軸アクチュエータによってZ軸
方向、すなわち上下方向にも移動可能とされている。そ
して、取付ベース104cに設けられた2つのIC吸着
装置104dによって、一度に2個の被試験ICを吸
着、搬送および解放することができる。
方向およびY軸方向に沿ってそれぞれ設けられたレール
105a,105bによって、取付ベース105cに取
り付けられたIC吸着装置105dが、2つのバッファ
部108,108とテストヘッド20との間の領域を移
動可能に構成されており、さらにこのIC吸着装置10
5dのパッドは、図示しないZ軸アクチュエータによっ
てZ軸方向(すなわち上下方向)にも移動可能とされて
いる。そして、取付ベース105cに設けられた2つの
IC吸着装置105dによって、一度に2個の被試験I
Cを吸着、搬送、押し付けおよび解放することができ
る。
Cをコンタクト部201へ押し付けるものであることか
ら、以下、IC吸着装置105dをコンタクトアーム1
05dともいう。また、取付ベース105cは、Z軸方
向に上下移動するZ軸アクチュエータを含み、これによ
り取付ベース105c全体がコンタクト部201に対し
て接近および離反移動することになる。これが本発明の
駆動機構に相当する。
ル108aおよび図示しないアクチュエータによって2
つのXY搬送装置104,105の動作領域の間を往復
移動する。図1において上側のバッファ部108は、ヒ
ートプレート106から搬送されてきた被試験ICをテ
ストヘッド20へ移送する作業を行う一方で、下側のバ
ッファ部108は、テストヘッド20でテストを終了し
た被試験ICを払い出す作業を行う。これら2つのバッ
ファ部108,108の存在により、2つのXY搬送装
置104,105は互いに干渉し合うことなく同時に動
作できることになる。
から試験を行う被試験ICが搭載された供給トレイ10
2と、試験済のICをテスト結果に応じたカテゴリに分
類して格納される4つの分類トレイ103と、空のトレ
イ101とが配置されており、さらにバッファ部108
に近接した位置にヒートプレート106が設けられてい
る。
属製プレートであって、被試験ICを落とし込む複数の
凹部1061が形成されており、この凹部1061に供
給トレイ102からの試験前ICがXY搬送装置104
により移送される。図示は省略するが、ヒートプレート
106の下面には、被試験ICに所定の熱ストレスを印
加するための発熱体が設けられており、被試験ICは、
ヒートプレート106を介して伝達される発熱体107
からの熱によって所定の温度に加熱されたのち、一方の
バッファ部108を介してテストヘッド20のコンタク
ト部201に押し付けられることになる。
dは、図3(A)(B)に示すように構成されている。
すなわち、取付ベース105cの下端に設けられたベー
スブロックC1には都合8つの貫通孔C2が形成され、
各貫通孔C2にロッドD2が僅かな隙間を介して挿入さ
れている。ロッドD2の上端は貫通孔C2より大径とさ
れているので、ロッドD2はベースブロックC1に支持
されることになるが、貫通孔C2との間には上述した隙
間が形成されているので、ロッドD2はベースブロック
C1に対して揺動可能となる。これが本発明に係るフロ
ーティング機構を構成する。
ドD1は4本のロッドD2にて支持されており、本例で
は一つの取付ベースC1に2つの保持ヘッドD1が設け
られている。
め込まれており、吸着保持された被試験ICの温度を維
持する。また、温度センサD5も埋め込まれており、保
持ヘッドD1の温度を検出することで被試験ICの温度
を間接的に検出し、ヒータD4のON/OFF制御など
に供される。
圧力を付与するダイアフラムシリンダD3(本発明に係
る流体圧シリンダに相当する。)がベースブロックC1
に設けられている。同図の例では都合8本のロッドD2
のそれぞれにダイアフラムシリンダD3が設けられ、各
ダイアフラムシリンダD3はそれぞれに設けられた精密
レギュレータD6にて制御される。すなわち、本例では
各ダイアフラムシリンダD3を制御することで各ロッド
D2に対する押圧力が調整可能とされている。なお、図
3(A)には1つの精密レギュレータD6が示されてい
るが、実際にはダイアフラムシリンダD3の数に応じた
精密レギュレータD6が設けられている。
3(B)に示すように2つの被試験ICを2つの保持ヘ
ッドD1,D1で保持し、これら2つの被試験ICを同
時にコンタクト部201へ押し付けて試験が行われる。
つまり、2個同時測定のコンタクトアームである。
dは、2個同時測定のものに限定されず、コンタクト部
201のICソケット202の配置に応じて適宜対応す
ることができる。すなわち、保持ヘッドD1およびロッ
ドD2(図3(A)の「同測対応部」)は着脱可能とさ
れ、この保持ヘッドD1およびロッドD2を交換するこ
とで、例えば図4(A)乃至(F)に示すようなコンタ
クト部201のICソケット202の配列に対応するこ
とができる。
同じ2個同時測定の配列であるが、2つのICソケット
202の間隔が図3に示す例より狭い配列である。また
(B)は一つの被試験ICのみを測定するもので、一つ
の保持ヘッドD1は8本のロッドD2にて支持されてい
る。(C)および(D)は何れも4個同時測定の配列で
あり、4つの保持ヘッドD1のそれぞれが2本のロッド
D2にて支持されている。(C)の例では、縦方向に隣
り合うロッドD2にて一つの保持ヘッドD1を支持する
のに対し、(D)の例では、横方向に隣り合うロッドD
2にて一つの保持ヘッドD1を支持する。また、同図
(E)および(F)は何れも8個同時測定の配列であ
り、4つの保持ヘッドD1のそれぞれが2個の被試験I
Cを保持するように構成されている。
はロッドD2の縦方向の間隔が相違し、(E)に示すロ
ッドD2は(A)に示すロッドD2と同じ配列とされ、
(F)に示すロッドD2は(B)乃至(D)に示すロッ
ドD2と同じ配列とされている。したがって、(A)お
よび(E)に示す例のもの、並びに(B)、(C)、
(D)および(F)に示す例のものは、それぞれ保持ヘ
ッドD1より下の部分を変更すれば良い。
(A)の「品種対応部」)は着脱可能とされ、保持する
被試験ICの数や配置に応じて専用部品と交換する。
トレイ102に搭載された試験前の被試験ICは、X−
Y搬送装置104によって吸着保持され、ヒートプレー
ト106の凹部106aに移送される。ここで所定の時
間だけ放置されることにより、被試験ICは所定の温度
に昇温するので、供給トレイ102からヒートプレート
106へ昇温前の被試験ICを移送したX−Y搬送装置
104は、被試験ICを放したのちヒートプレート10
6に放置され所定の温度に昇温した被試験ICをそのま
ま吸着保持してバッファ部108に移送する。
は、レール108aの右端まで移動するとともに、X−
Y搬送装置105によって吸着保持され、図3に示され
るように、基板109の開口部110を通じてテストヘ
ッド20のICソケット202に押し当てられる。
イアフラムシリンダD3には最大のエア圧のエアを供給
しながら取付ベース105cを下降させ、ICソケット
202の端子またはソケットガイドの上面を検出する。
このICソケット202の端子またはソケットガイド上
面の検出は、取付ベース105cを上下動させるサーボ
モータのトルクリミッタでも、あるいは近接センサでも
良い。
ガイド上面を検出したら、被試験ICのテストの実動作
を開始するが、ここでコンタクト動作モードとしてスト
ローク管理方式の場合と圧力管理方式の場合とで以下の
ように操作する。
には、ICソケット202の端子またはソケットガイド
上面までのストロークに対して、予め設定された端子変
位量を加えてコンタクト部201へ押し付ける。このと
き、各ダイアフラムシリンダD3には最大圧のエアが供
給されている。
合には、ICソケット202の端子またはソケットガイ
ド上面までのストロークに対して、僅かに取付ベース1
05cを下降させ、ICソケット202の端子反力にあ
わせて予め設定されたエア圧を、各精密レギュレータD
6から各ダイアフラムシリンダD3に供給する。このと
きの設定エア圧はICソケットの配列や数、および保持
ヘッドD1に吸着保持される被試験ICの配列や数に応
じた値とされる。
ンタクトミスが発生した場合は以下のように対処する。
まず、ストローク管理方式の場合には、コンタクトミス
が生じないところまで、コンタクトストローク量をそれ
までの値より少しずつ増加させる。このとき、トータル
のコンタクトストローク量が上限値を超えたら、その時
点で異常警報を発する。
コンタクトミスが生じないところまで少しずつダイアフ
ラムシリンダに供給するエア圧を増加させる。このと
き、エア圧が上限値を超えたら、その時点で異常警報を
発する。
105dでは、ベースブロックC1とロッドD2とで構
成されるフローティング機構により、保持ヘッドD1が
取付ベース105cに対して揺動可能とされ、さらにダ
イアフラムシリンダD3により取付ベース105cから
保持ヘッドD1に対する相対的押圧力が調整可能とされ
ているので、精密レギュレータD6およびダイアフラム
シリンダD3によるロッドD2への押圧力を調整すれば
圧力管理が可能となる。
数のダイアフラムシリンダD3が設けられているので、
各ダイアフラムシリンダD3の押圧力を調整すること
で、コンタクト部201と保持ヘッドD1との相対的傾
きを補正することができる。
圧力を一定値に設定すれば、ストローク管理を行うこと
ができる。
すれば、品種対応部または同測対応部を交換すること
で、図4に示すようなコンタクト部201の配列および
数量の仕様に対応することができる。
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
面図である。
面図および平面概念図である。
概念図である。
Claims (8)
- 【請求項1】コンタクト部に被試験電子部品を接触させ
るコンタクトアームであって、 前記被試験電子部品を保持する保持ヘッドと、 前記コンタクト部に対して接近および離反移動する駆動
機構と前記保持ヘッドとの間に設けられ、前記駆動機構
に対して前記保持ヘッドを揺動可能に支持するフローテ
ィング機構と、 前記駆動機構と前記保持ヘッドとの間に設けられ、前記
駆動機構から前記保持ヘッドに対する相対的押圧力を調
整する流体圧シリンダと、を有する電子部品試験装置用
コンタクトアーム。 - 【請求項2】前記一つの保持ヘッドに対して前記流体圧
シリンダが複数設けられている請求項1記載の電子部品
試験装置用コンタクトアーム。 - 【請求項3】前記フローティング機構は、前記保持ヘッ
ドを支持するロッドと、前記駆動機構側に形成され前記
ロッドが貫通する貫通孔とを含み、 前記一つのロッドに前記一つの流体圧シリンダが設けら
れている請求項1又は2記載の電子部品試験装置用コン
タクトアーム。 - 【請求項4】前記保持ヘッドの少なくとも被試験電子部
品保持部が着脱可能とされている請求項1〜3何れかに
記載の電子部品試験装置用コンタクトアーム。 - 【請求項5】前記ロッドが前記駆動機構に対して着脱可
能とされている請求項3又は4記載の電子部品試験装置
用コンタクトアーム。 - 【請求項6】請求項4記載の被試験電子部品保持部を構
成するチェンジキットであって、前記コンタクト部の配
列および/または数量に応じて被試験電子部品を保持す
る形状とされているチェンジキット。 - 【請求項7】請求項5記載のロッド及び保持ヘッドを構
成するチェンジキットであって、前記コンタクト部の配
列および/または数量に応じた形状とされているチェン
ジキット。 - 【請求項8】請求項1〜5の何れかに記載のコンタクト
アームまたは請求項6又は7記載のチェンジキットを有
する電子部品試験装置。
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