(57)【要約】【課題】複数のワーク間でより均一な温度を保って温度が関与する特性値などを測定する電子部品用測定装置を提供する。【解決手段】測定装置は角形のフレーム１と、ワークを置くための複数のポケットおよびワークを押す格子状押し部材を有する測定治具２と、測定治具２の下面に設けられる、発熱体を有する冷熱板３と、冷熱板３を弾性体を介して測定治具２の下面に押し付ける、４個の弾性機構４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
角形のフレームと、前記フレームの下面に設けられ、ワークを置くための複数のポケットおよび前記ポケット内のワークを押す格子状押し部材を有する測定治具と、前記測定治具の下面に当接可能に設けられ、発熱体を有する冷熱板と、前記冷熱板の下方にあって前記冷熱板を弾性体を介して前記測定治具の下面に押し付ける、複数の弾性機構とを備える電子部品用測定装置。
【請求項２】
前記測定治具の格子状押し部材が弾性材料からなる突片を備え、前記複数のポケット内のワークが前記突片で各々ポケット底面に押し付けられるようにした請求項１記載の電子部品用測定装置。
【請求項３】
前記測定治具が下板と、前記下板に一体に設けられた熱伝導シートと、前記熱伝導シートに連設され、ワークを置くための複数のポケットを有する上板と、前記上板上にあって前記複数のポケットに置かれたワークを押す突片を有する押し部材と、前記押し部材および上板を前記下板に固定する複数の締結部材とを備える請求項１記載の電子部品用測定装置。
【請求項４】
前記弾性機構が前記フレームに各々固着されたコラムと、前記コラムに隣接して前記冷熱板と当接可能に設けられた加圧部材と、前記加圧部材を付勢するように前記コラムに装着されるスプリングとを備える請求項１記載の電子部品用測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数のワーク間でより均一な温度を保って温度が関与する特性値などを測定する電子部品用測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水晶製品の検査工程では、たとえば水晶片の周波数温度特性を測定するために測定装置が用いられる。この測定装置は測定対象の複数の水晶片の間で温度を一様に保つ必要があり、冷熱板を組み込んだ測定装置が使用される。ここで、多数のペルチェ素子で構成される冷熱板は特性測定時にワークを一定の温度に上昇させる加熱操作と冷却操作とに係わりを有する。通常、この温度特性測定中にはワークが動かないように測定治具が用いられ、ワークが測定治具のポケットに取り付けられる。
【０００３】
ところで、冷熱板に組み込まれるペルチェ素子はｐ型半導体とｎ型半導体とを対にしたユニットを多数配列して構成したもので、基板平面と垂直に強い力を作用せさたとき、素子が破損するなどの不具合が発生する可能性がある。このため、基板平面と垂直に強い圧力が働くようには取り付けることができない。
【０００４】
通常、冷熱板の基板平面が平坦に保たれている限り、双方の接触部分の面圧が小さくても、基板平面の広い領域が相手測定治具と接することで、熱伝達性能が著しく損なわれるような問題が生じることはない。しかしながら、冷熱板の基板平面の平坦度が変形などによって損なわれてしまうと、平面の一部は測定治具との良好な接触状態を保持できなくなり、このとき冷熱板と測定治具との間に生じる隙間の程度によっては熱が著しく伝わりにくくなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の測定装置の冷熱板にはワークの加熱および冷却操作で生じる熱膨張と収縮との繰り返しによって基板内部に熱ひずみが生じ、当初平担であった基板平面には反りなどの変形が発生する。この変形が大きくなったとき、冷熱板と測定治具との間には接触不良が生じる。また、ワークと測定治具のポケット底面との間にもポケットの、特に高さ寸法の相違や測定治具内に生じる熱ひずみなどの影響により接触不良が生じる。
【０００６】
この場合、ポケット内の複数のワーク間には接触不良のない比較的熱伝導が良好な大部分のワークに接触不良のために熱伝導が思わしくない少数のワークが混在することで、温度特性を測定するのに欠かせない各ワーク間で温度を均一に保つという、条件が満たされなくなる。たとえば、ある特殊なカットの水晶振動子の例では、周波数特性を特定する検査において求められる温度条件から外れてしまう可能性もある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は複数のワーク間でより均一な温度を保って温度が関与する特性値などを測定することを可能にした電子部品用測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る測定装置は角形のフレームと、フレームの下面に設けられ、ワークを置くための複数のポケットおよびポケット内のワークを押す格子状押し部材を有する測定治具と、測定治具の下面に当接可能に設けられ、発熱体を有する冷熱板と、冷熱板の下方にあって冷熱板を弾性体を介して測定治具の下面に押し付ける、複数の弾性機構とを備えるものである。
【０００９】
本発明においては冷熱板の下方に弾性体を介して冷熱板を測定治具の下面に押し付ける、複数の弾性機構が設けられる。この弾性体は過大な力を生じないようにばね定数を小さくしており、冷熱板下面に内部の素子に害を与えない、ある制限された圧力を及ぼす。この弾性機構によって測定装置全域で冷熱板と測定治具とを確実に接触させることが可能で、この結果、熱伝導に局部的に偏りが生じ、複数のワーク間で温度が不均一になるのを抑制することができる。
【００１０】
したがって、複数のワーク間でより均一な温度を保つことが可能になり、温度が関与する特性値などを一段と精度よく測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明による電子部品用測定装置の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１において、本発明の測定装置は角形のフレーム１の下面に当接している測定治具２を備える。この測定治具２はワークを置くための複数のポケットおよびポケット内のワークを押すための格子状押し部材（後記）を有する。
【００１２】
この測定治具２は測定時にはフレーム１下面に直接接触しているが、ハンドリング時にはそれ全体の水平移動によって取り出すためにフレーム１との間に一定の間隙を保てるようになっている。測定治具２のポケットはそれぞれ上向きに開いており、ワークはその上面側から出し入れすることができる。フレーム１は測定治具２の外周部とだけ接するように中央部は開口している。
【００１３】
さらに、測定装置は測定治具２の下面と接している冷熱板３を有する。この冷熱板３はペルチェ素子からなるユニットを多数配列して構成される。冷熱板３の基板平面は測定時には測定治具２下面と直接接触し、加熱操作によって生じた熱を測定治具２のポケットに置いたワークに与える。また、ハンドリング時には測定治具２下面との間に一定の間隙を保つことが可能で、この状態で測定装置から測定治具２を取り出すことができる。
【００１４】
本実施の形態では冷熱板３の放熱側平面を測定治具２に押し付ける、同一構造の４個の弾性機構４が設けられる。この弾性機構４は各々の箇所で弾性体を介して冷熱板３に一定の圧力を及ぼす。これはフレーム１に固着される円筒状コラム５と、冷熱板３下面と当接している加圧部材６と、加圧部材６を上方に付勢するようにコラム５に装着されるスプリング７と、コラム５の下端に設けられるディスク８と、調整用スペーサ９とで構成される。
【００１５】
各コラム５はコラム上端をフレーム１に固定され、下端にディスク８を備える。コラム５に固着した補助部材１０を介して冷熱板３を付勢するスプリング７はばね定数を小さくしており、調整用スペーサ９の厚さを変えることによってそれぞれの箇所の押し付け力を強め、あるいは弱めて一定した圧力を冷熱板３に及ぼすことができる。
【００１６】
図２（ａ）に示すように、本実施の形態の測定治具２は下板１１と、熱伝導シート１２と、上板１３と、格子状押し部材１４と、２枚の押さえ板１５と、複数の締付け用スクリュー１６とからなる。基板としての下板１１は表面に熱伝導シート１２を置くための溝１７を有する。この下板１１はアルミニウム合金から作られる。冷熱板３からの熱を直接ワークに伝える熱伝導シート１２は高熱伝導材料である、たとえば銅製のシート材を用いて製作される。この熱伝導シート１２は下板１１の溝１７内に接着剤で貼り付けて一体化される。
【００１７】
また、上板１３は材料を貫通して穿たれる複数のポケット１８を有する。このポケット１８内には熱伝導シート１２で形成されるポケット底面にワークが置かれる。この上板１３はアルミニウム合金を用いて製作される。
【００１８】
さらに、ポケット１８内のワークを固定するための格子状押し部材１４は上板１３のポケット１８と一致する数の角孔１９を穿っている。図２（ｂ）に示すように、押し部材１４の角孔１９の中央付近にはそれぞれワークを押すための突片２０が形成される。この格子状押し部材１４はベリリウム−銅合金またはステンレス鋼で製作される。
【００１９】
測定に先立ってワークを測定治具２に取り付けるには、図３に示すように、上板１３のポケット１８にワークＷを置き、格子状押し部材１４の突片２０をワークＷの上に当ててワークＷを熱伝導シート１２に押し付ける。この後、格子状押し部材１４の向かい合う端をそれぞれ押さえ板１５によって押し付けながら、押し部材１４から下板１１までスクリュー１６をそれぞれ通して締め付ける。弾性材料からなる突片２０によりワークＷと熱伝導シート１２が隙間のない状態で接触するので、熱伝導を良好に保つことができる。
【００２０】
図４に示すように、冷熱板３は２枚の基板の間に多数の半導体と電極とを収容しているユニットで、基板内の電極に電流を流すためのリード線２１ａ、２１ｂを備える。この基板平面は平坦な面として高い精度を保っている。
【００２１】
本実施の形態ではそれぞれの弾性機構４に休止機構２２を付設している。図５に示すように、休止機構２２はコラム５の長手方向に沿って形成される長孔２３と、長孔２３に挿入した位置で補助部材１０と当接するピン２４とからなる。この長孔２３はスプリング７の張力に逆らって加圧部材６の補助部材１０を少し下方に押し下げた位置に穿たれる。長孔２３は４本のコラム５間で同じ位置に形成される。加圧部材６の移動した位置で長孔２３にピン２４を挿入してスプリング７で付勢されている加圧部材６の上方への運動を阻止する。
【００２２】
この休止機構２２により測定治具２のハンドリング中、特に測定装置の中心部へ測定治具２を搬入する際にフレーム１と冷熱板３との間の間隔をより広げることが可能になり、測定治具２の搬入を円滑に行うことができる。なお、ピン２４はハンドリング時以外についてはコラム５から抜き取り、加圧部材６の移動を妨げないようにする。
【００２３】
本実施の形態の測定装置では装置の外において測定治具２のそれぞれのポケット１８にワークを置く。全てのワークが熱伝導シート１２と接していることを確め、各ワークの上面に突片２０を当てながら、上板１３の上に格子状押し部材１４を載せる。格子状押し部材１４の向かい合う端にそれぞれ押さえ板１５を載せ、下板１１までスクリュー１６を通して押し部材１４および上板１３と共に押さえ板１５を締付ける。
【００２４】
測定治具２全体を吊り上げて測定装置の側面に運び、スプリング７を押し下げて間隔を広げているフレーム１と冷熱板３との間に搬入する。冷熱板３に対する測定治具２の位置を正確に合わせ、休止機構２２のピン２４を全て取り外す。このとき、スプリング７に押されて加圧部材６が上方に移動し、スプリング７の上端が冷熱板３の基板と当たる。
【００２５】
この加圧部材６の移動で冷熱板３が上方に移動し、測定治具２の下面と接触する。このとき、測定治具２が微量変位してその上面がフレーム１に当たって止まる。冷熱板３と測定治具２とが直接接触し、両者が隙間のない状態で密着する。
【００２６】
本実施の形態においては冷熱板３下面に一定の圧力を及ぼす弾性機構４を設けているので、測定装置全域で冷熱板3と測定治具２とを確実に接触させることが可能で、熱伝導に局部的に偏りが生じて複数のワーク間で温度が不均一になるのを抑制することができる。
【００２７】
測定装置の供用中、仮に冷熱板３または測定治具2に経年的な変形が生じて冷熱板３と測定治具2との間に隙間が存在することがあっても、冷熱板３を弾性機構４で押すことで、双方の間の隙間が消滅し、冷熱板３の基板平面と測定治具2下面とを全域で接触させることが可能になる。
【００２８】
このように、熱伝導の偏りが大きく減少することから、複数のワーク間で温度をより均一に保つことが可能になり、弾性材料からなる突片２０によってワークと熱伝導シート１２によるポケット底面との接触不良も生じないことと相俟って温度が関与する特性値を一段と精度を高く保って測定することができる。
【００２９】
本実施の形態によれば、複数のワーク間でより均一な温度を保つことが可能であって、温度が関与する特性値を精度よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による測定装置の一実施の形態を示す正面図である。
【図２】図1に示される測定治具を示すもので、（ａ）は測定治具の分解斜視図、（ｂ）は格子状押し部材の平面図である.
【図３】本発明に係るワークの固定状態を示す説明図である。
【図４】本発明に係る冷熱板を示す斜視図である。
【図５】本発明よる休止機構を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…  フレーム
２…  測定治具
３…  冷熱板
４…  弾性機構
５…  コラム
６…  加圧部材
７…  スプリング
１１…  下板
１３…  上板
１４…  格子状押し部材
１８…  ポケット
２０…  突片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006250761.tif 000006
【図５】
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