(57)【要約】【課題】汚れや酸化皮膜などに影響されず、安定した低い接触抵抗で高精度に測定可能な電子部品の特性測定方法とそれに用いる特性測定装置を提供する。【解決手段】電子部品１２の外部電極１１に、測定片１８を当接させて特性を測定する電子部品１２の特性測定方法であって、前記測定片１８の断面形状は多角形であり、この多角形の稜部１８ａを前記外部電極１１に当接するとともに一方向に摺動させることで、前記稜部１８ａに連なる外側面１８ｂを前記外部電極１１に当接させた後に測定を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の外部電極に、測定片を当接させて特性を測定する電子部品の特性測定方法であって、前記測定片の断面形状は多角形であり、この多角形の稜部を前記外部電極に当接するとともに一方向に摺動させることで、前記稜部に連なる外側面を前記外部電極に当接させた後に測定を行う電子部品の特性測定方法。
【請求項２】
測定片を外部電極に一定圧力で当接させる請求項１に記載の電子部品の特性測定方法。
【請求項３】
外側面を外部電極に当接させて、さらに前記外側面を一方向に摺動させた後に測定を行う請求項２に記載の電子部品の特性測定方法。
【請求項４】
測定片は回動可能であって、稜部を外部電極に摺動するとともに測定片を回動させて外側面を外部電極へ当接させる請求項３に記載の電子部品の特性測定方法。
【請求項５】
稜部または外側面は周期的な凹凸を有し、これらの凹凸で摺動時に外部電極表面を削る請求項３または請求項４に記載の電子部品の特性測定方法。
【請求項６】
測定後に測定片を一定角度で回動させた後、次の測定を行う請求項５に記載の電子部品の特性測定方法。
【請求項７】
外部電極を有する電子部品を搬送、位置決めする搬送機構と、前記電子部品の上方に配置され、前記外部電極に当接させる測定用端子と、この測定用端子と接続され、前記電子部品の特性を測定する測定器とを備えた特性測定装置であって、前記測定用端子は、前記外部電極に当接させる測定片と、前記測定片を第一の支軸で回動可能に支持するアームと、このアームを回動可能に支持して上下動可能な第二の支軸とからなり、前記測定片を前記外部電極に当接させて、さらに第二の支軸を下降させることで、前記測定片を摺動または回動させた後に測定を行う電子部品の特性測定装置。
【請求項８】
測定片の断面形状は、多角形形状である請求項７に記載の電子部品の特性測定装置。
【請求項９】
測定片の稜部または外側面に周期的な凹凸を設けた請求項８に記載の電子部品の特性測定装置。
【請求項１０】
測定片を並列に複数設けた請求項９に記載の電子部品の特性測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種チップ部品や半導体などの電子部品の外部電極に測定片を接触させて電気特性などを検査するための方法と、それに用いる測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
抵抗、コンデンサ、コイル、半導体などの電子部品は、その製造工程において適宜特性の測定を行い、品質検査と工程の安定化を図っている。
【０００３】
このような特性の測定には、従来、電子部品の外部電極へ、探針などからなる測定片を当接し、この測定片に接続された各種測定器により、例えばインピーダンス、容量、インダクタンス、Ｉ／Ｏ検査、トランジスタ特性などを測定するものである。
【０００４】
図６は、従来の特性測定装置の斜視図を示している。この特性測定装置は、電子部品１などを載置して搬送、位置決めする搬送手段２と、この搬送手段２の上方に配置された左右一対の測定手段３とを主要部として構成されている。測定手段３は、電子部品１の外部電極４に当接させる測定片５と、この測定片５を一端に固定したアーム６とからなり、このアーム６は支持体７に対し、支軸８で回動可能に支持されている。さらに支軸８を支点としたアーム６の他端にはバネ９が接続されており、測定片５およびアーム６はこのバネ９と上下動可能なストッパー１０により通常は略水平に維持されている。まず初めに外部電極４を天面部とした電子部品１を搬送手段２に載置し、測定手段３の略直下に搬送する。そして、ストッパー１０を上昇させて測定片５を電子部品１の外部電極４へ当接させることで、測定片５を外部電極４へ、バネ９の弾性力で当接させて各種特性を測定するものである。なお、この従来例としては下記特許文献１がある。
【特許文献１】特開２０００−２３０９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特性測定装置では、測定片５と外部電極４との当接部（接触部）を固定した後、ばね９によりこの当接部に若干の押圧力を与える。この時、当接部は動かないため、外部電極４または測定片５の表面に汚れや、製造工程における熱処理などで形成される酸化皮膜等があった場合、接触抵抗が増加して測定の精度が低下するという課題があった。
【０００６】
そこで本発明は、電子部品の特性を高い精度で測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、電子部品の外部電極に、測定片を当接させて特性を測定する電子部品の特性測定方法であって、前記測定片の断面形状は多角形であり、この多角形の稜部を前記外部電極に当接するとともに一方向に摺動させることで、前記稜部に連なる外側面を前記外部電極に当接させた後に測定を行うので、外部電極または測定片の外側面の汚れ、酸化皮膜などを除去した後に測定を行うことができ、その結果、高精度に特性を測定できる作用効果を有する。さらに、汚れや酸化皮膜などを除去した後、測定片と外部電極との当接面積（接触面積）を大きくすることができるので、単位面積あたりの当接圧力を小さくして、測定時における電子部品への損傷を小さくすることができる作用効果も同時に有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る電子部品の特性測定方法とそれに用いる測定装置によれば、電子部品の外部電極に当接させる測定片と、前記測定片を第一の支軸で回動可能に支持するアームと、このアームを回動可能に支持して上下動可能な第二の支軸とを備えた測定手段を用い、さらにこの測定片の断面形状を多角形としたので、多角形の稜部を外部電極に当接させた状態で第二の支軸を下降させることで、測定片を摺動させるとともに、稜部から稜部に連なる外側面へとその当接部（接触部）を大きくすることができるので、外部電極または測定片表面の汚れや酸化皮膜を確実に除去することができ、さらに電子部品やその外部電極への損傷を小さくしてその特性を測定できる作用効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の詳細を、図を用いて説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態における特性測定装置の斜視図である。本実施の形態における特性測定装置は、外部電極１１を上面側とした電子部品１２を載置して所定位置に搬送、位置決めする搬送手段１３と、この搬送手段１３の周囲に配置され、搬送された電子部品１２の特性を測定する測定手段１４とから構成されている。尚、電子部品１２の例としては、抵抗やコイル、コンデンサなどの小型のチップ型電子部品や、半導体などである。測定する特性としては、ＥＳＲ（等価直列抵抗）、インピーダンスなどの抵抗値、容量、ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）などのインダクタンス、Ｉ／Ｏ特性、トランジスタ特性などである。搬送手段１３は、本実施の形態ではベルト等を用いた直線搬送型であるが、円板型の搬送手段を選択してもよい。
【００１１】
測定手段１４は、測定用端子１５を電子部品１２の外部電極１１に当接させ、リード線１６、コネクタ１７を介して測定器（図示せず）に接続されている。尚、測定器の一例としては、ＬＣＲメータ、インピーダンスアナライザー、半導体パラメータアナライザーなどである。さらに測定用端子１５は、電子部品１２の外部電極１１に当接させる測定片１８と、この測定片１８を、その一端に第一の支軸１９で回動可能に支持するアーム２０とからなり、このアーム２０の他端は、上下動可能な支持体２１に第二の支軸２２で回動可能に支持されている。また、アーム２０の他端は、支持体２１に圧縮ばね２３を介して接続されており、第二の支軸２２を支点としてアーム２０の他端は常に上方に付勢され、ストッパー２４でその上限位置を規制されている。本実施の形態では、電子部品１２および搬送手段１３を挟んで左右に一対の測定用端子１５を配置し、さらに測定片１８は各二つずつ計四個設けた構成とすることで、四端子法による測定を可能とした。
【００１２】
次に図２を用いて、同装置の動作に関して詳細を説明する。図２（ａ）は、測定用端子１５を、電子部品１２の外部電極１１に当接させる直前の状態を説明する正面図である。ここでは、特に測定用端子１５の動作を説明するため、測定用端子１５以外の構成は簡略化している。
【００１３】
測定用端子１５は、電子部品１２の外部電極１１に当接させる測定片１８と、この測定片１８を、一端に第一の支軸１９で回動可能に支持するアーム２０とからなり、一方このアーム２０の他端は、水平方向に位置調整可能で、上下（ｚ方向）に移動可能な支持体２１に、第二の支軸２２で回動可能に支持されている。さらにアーム２０の他端は、支持体２１に圧縮ばね２３を介して接続されており、第二の支軸２２を支点として常に上方に付勢され、その上限の位置はストッパー２４で規制されている。そのため、測定片１８が外部電極１１に当接する前は、アーム２０は外部電極１１に対して角度Ａをなして、測定片１８は下方に付勢されている。尚、ストッパー２４は上下に調整可能であり、測定片１８の形状に応じて角度Ａを適宜変更して調整可能となっている。
【００１４】
ここで、測定片１８の詳細を説明する。図３（ａ）に測定片１８の拡大斜視図を示す。本実施の形態の測定片１８は、その断面形状を多角形形状とした。測定片１８の外側面は、複数の稜部（稜線）１８ａと外側面１８ｂとからなり、多角形の略中心を第一の支軸２２としてアーム２０に回動可能に支持されている。尚、第一の支軸２２は、ラチェットや一方向クラッチなどにより、測定片１８を一定方向および一定の中心角で間欠回動させて固定可能とした。
【００１５】
上記の状態から測定用端子１５を下降させて、測定片１８の稜部１８ａを外部電極１１の表面に当接させる。そして当接させた後、図２（ｂ）に示すごとく、さらに測定用端子１５を下方に移動させて外側面１８ｂを外部電極１１に当接させた後、電子部品１２の特性を測定する。このとき、測定用端子１５は上下方向（ｚ軸方向）のみに移動する。そのため、測定片１８の稜部１８ａが外部電極１１に当接した後、測定用端子１５の下降とともに、アーム２０と外部電極１１とのなす角度Ａは徐々に小さくなり、最後は外側面１８ｂが外部電極１１に当接することとなる。
【００１６】
ここで、図２（ａ）において、測定片１８の外側面１８ｂと外部電極１１とのなす角度をＢとし、必ず角度Ａを角度Ｂ以上となるようにストッパー２４の位置を調整しておく。こうすることで、測定用端子１５を下降させて、アーム２０が略水平になるまでに必ず外側面１８ｂが外部電極１１に当接させることができる。本実施の形態では、角度Ａと角度Ｂを略同一としており、測定用端子１５を下降させ、アーム２０が略水平になった時点で、外側面１８ｂの全面が外部電極１１に当接することになる。こうすることで、後述するように測定片１８と外部電極１１との当接点が一方向に摺動しても、アーム２０が電子部品１２や搬送手段１３に干渉せず、安定な押圧力で測定片１８を外部電極１１に当接させて特性を測定することができる。
【００１７】
また、稜部１８ａと外部電極１１との当接点は、第二の支軸２２が水平方向（ｙ方向）に固定されているため、角度Ａが小さくなるとともに一方向（ｙ方向）に摺動し、さらに当接点の面積（接触面積）も稜部１８ａからそれに連なる外側面１８ｂへと徐々に大きくなる。この当接点の摺動により、外部電極１１の表面の汚れや、酸化皮膜を除去して、安定した低い接触抵抗で特性の測定を行うことができる。このとき、図３（ｂ）に示すごとく、稜部１８ａまたは外側面１８ｂに、凹凸２５を設けることで、確実に外部電極１１の表面を機械的に削ることができ、より安定した低い接触抵抗で特性の測定が可能となる。尚、この凹凸２５は、外部電極１１の表面粗さと同程度とし、さらに測定片１８の回動方向に対して直交するように周期的に設けることで、除去能力を高めることが可能である。
【００１８】
測定片１８が外部電極１１に当接したときにかかる押圧力は、圧縮ばね２３の変位量により決定する。上述したように、測定用端子１５の下降とともに、測定片１８と外部電極１１との接触面積は大きくなるが、一方で圧縮ばね２３の変位量も増加することで押圧力も大きくなる。そのため、圧縮ばね２３のばね定数を適宜選択することにより、単位面積当たりの押圧力を常に一定にした状態で外部電極１１に当接させることができるので、安定した接触抵抗で特性の測定が可能となる。
【００１９】
尚、小型の固体高分子コンデンサなど、外部応力に弱い電子部品や、外部電極１１の外観品質を高める場合は、圧縮ばね２３のばね定数を比較的小さなものを選択して、変位量の増加にともなう押圧力の増加を小さくする。あるいは、圧縮ばね２３の替わりに定圧シリンダーを選択する。そうすることで、測定片１８と外部電極１１との接触面積が大きくなるとともに、単位面積当たりの押圧力は低下するので、電子部品１２への損傷を小さくすることができ、さらに、当接点の摺動による外部電極１１への傷などを低減することができる。このとき、外側面１８ｂのみに凹凸２５を設けることで、稜部１８ａによる深い傷を低減させることも可能である。
【００２０】
次に図４を用いて、一実施の形態における特性の測定方法について説明する。図４（ａ）〜（ｄ）は、上記装置を用いた電子部品１２の特性測定方法を説明する要部正面図である。
【００２１】
本実施の形態では、測定片１８の形状を図３（ａ）に示すように、正六角形形状として測定方法を説明する。
【００２２】
まず初めに図４（ａ）に示すごとく、天面を外部電極１１とした電子部品１２を搬送、位置決めした後、この外部電極１１の上方に、測定片１８を位置決めする。このとき、アーム２０と外部電極１１とのなす角度Ａを約３０度とし、さらに測定片１８の外側面１８ｂと外部電極１１とのなす角度Ｂも同様に約３０度に設定しておく。また、この状態で測定片１８は、第一の支軸１９のラチェットおよび一方向クラッチで固定され、回動不可の状態となっている。
【００２３】
次に、図４（ｂ）に示すごとく、第二の支軸２２を下降させて、測定片１８の稜部１８ａを外部電極１１の表面に当接させる。このとき、測定片１８と外部電極１１との当接面積（接触面積）は、測定片１８の稜部（稜線）１８ａである。
【００２４】
次に、図４（ｃ）に示すごとく、アーム２０が略水平になるまでさらに第二の支軸２２を下降させて、稜部１８ａに連なる外側面１８ｂを外部電極１１に当接させた後、電子部品１２の特性を測定する。第二の支軸は水平方向に固定されているため、下降とともに外部電極１１との当接点である稜部１８ａは矢印の方向に摺動して、測定片１８および外部電極１１表面の汚れや酸化皮膜などを除去することができるとともに、当接面積を徐々に大きくすることで接触抵抗を安定化して小さくすることが可能となる。そして、アーム２０が略水平になった時点で、当接面積は最大となり、電子部品１２の特性を測定する。尚、外側面１８ｂと外部電極１１とが略水平になった後、さらに測定片１８を摺動させることで、汚れや酸化皮膜を確実に除去し、さらに外側面１８ｂの磨耗を均一化することができる。
【００２５】
そして、図４（ｄ）に示すごとく、アーム２０を上昇させて測定片１８を外部電極１１から回避させた後、第一の支軸１９のラチェットおよび一方向クラッチにより、中心角約６０度で間欠回動させることで、新たな稜部１８ａを次の測定における当接点とし、上記工程を順次繰り返すものである。こうすることで、稜部１８ａやそれに連なる外側面１８ｂの磨耗を均一化することが可能となる。
【００２６】
上記の測定方法を用いることで、外部電極１１や測定片１８の表面に汚れや酸化皮膜が存在しても確実に除去することができ、また当接面積を大きくすることができるので、安定した低い接触抵抗で電子部品１２の特性を測定することが可能となる。尚、稜部１８ａ、または外側面１８ｂに凹凸２５（図３（ｂ））をさらに設けることにより、汚れや酸化皮膜の除去をより確実に行うことができる。さらに、測定片１８の押圧力を常に一定とすることで、当接面積の増加とともに単位面積当たりの押圧力を小さくすることができるので、固体高分子コンデンサなどの外部応力に比較的弱い電子部品１２であっても、損傷を与えず測定することができ、さらに外部電極１１への摺動時の損傷などを低減することで外観不良を防止することができる。
【００２７】
本実施の形態では、測定用端子１５を上下動させることで、測定片１８を外部電極１１に当接させたが、搬送手段１３を上下動させても良い。
【００２８】
また本実施の形態は、測定片１８の形状を正六角形にした例であるが、その他の多角形形状であっても、適宜間欠回動させる中心角を設定することで適用可能である。さらに、角度Ａを角度Ｂと同等とすることで、アーム２０を略水平まで下降させたが、常に角度Ａを角度Ｂ以上とし、外側面１８ｂと外部電極１１とが略水平になった時点で特性を測定することで同様の効果が得られるものである。
【００２９】
（実施の形態２）
以下に本発明の別の実施の形態について説明する。本実施の形態も、測定片の形状を正六角形とし、実施の形態１と同じ箇所は説明を簡略化する。
【００３０】
図５（ａ）〜（ｅ）は、本発明の別の特性測定方法を説明する要部正面図である。実施の形態１と異なる点は、測定片１８をアーム２０に回動可能に支持する第一の支軸１９である。本実施の形態では、測定片１８は固定されず常に回動可能とした。
【００３１】
まず初めに図５（ａ）に示すごとく、天面を外部電極１１とした電子部品１２を搬送、位置決めした後、この外部電極１１の上方に、測定片１８を位置決めする。このとき、アーム２０と外部電極１１とのなす角度をＣ、稜部１８ａを挟んだ外側面１８ｂ、１８ｃと外部電極１１とがなす角度をそれぞれＤ、Ｅとすると、必ず角度Ｄを角度Ｅより大きく、また角度Ｃを角度Ｅより大きく設定する。
【００３２】
次に図５（ｂ）に示すごとく、第二の支軸２２を下降させて、測定片１８の稜部１８ａを外部電極１１に当接させる。このとき、測定片１８と外部電極１１との当接面積（接触面積）は、測定片１８の稜部（稜線）１８ａである。
【００３３】
次に図５（ｃ）に示すごとく、稜部１８ａを外部電極１１に当接させた状態で、第二の支軸２２をさらに下降させることで、測定片１８を回動させて外側面１８ｃを外部電極１１に当接させる。これは、第二の支軸２２の下降とともに角度Ｃが小さくなり、その結果、アーム２０を介して第一の支軸１９に水平方向の力が作用するためである。角度Ｅを角度Ｄより小さくすることで、測定片１８は矢印の方向に回動することとなる。これらの角度Ｄ、Ｅの一例としては、本実施の形態のように測定片１８の形状が正六角形の場合は、角度Ｅを３０度より小さくすることで、必ず角度Ｅを角度Ｄより小さくすることができる。
【００３４】
次に図５（ｄ）に示すごとく、第二の支軸２２をさらに下降させることで、測定片１８の外側面１８ｃを、外部電極１１に対して水平方向にさらに摺動させた後、電子部品１２の特性の測定を行う。このように、外側面１８ｃを摺動させることにより、外部電極１１または測定片１８の表面の汚れや酸化皮膜を除去することが可能であり、さらに当接面積を大きくすることができるので、安定かつ低い接触抵抗で電子部品１２の測定をすることができる。尚、測定片１８の稜部１８ａ、または外側面１８ｂに凹凸２５を設けること、測定片１８の押圧力を一定とすることで、実施の形態１と同等の効果が得られる。また、本工程における摺動させる長さであるが、少なくとも図５（ｂ）で外側面１８ｃの一端が当接した位置まで、外側面１８ｃの他端が到達する長さを摺動させることにより、当接面積全てで汚れや酸化皮膜を除去することが可能となる。
【００３５】
そして最後に、図５（ｅ）に示すごとく、第二の支軸２２を上昇させて測定片１８を外部電極１１より外側面１８ｃを離脱させた後、この測定片１８を一定の中心角で回動させることにより、新たな稜部１８ａで次の電子部品１２の特性を測定するものである。尚、離脱させた直後は、外側面１８ｃは外部電極１１に対して略水平な状態となっている。そのため、矢印の方向に少なくとも３０度を超えて６０度以下となるように中心角を設定することで、角度Ｅを角度Ｄより必ず小さくすることができる。上記の動作を繰り返して電子部品１２の特性を測定するものである。
【００３６】
上記の実施の形態は、測定片１８が正六角形の場合の一例であるが、その他の多角形形状であっても適用可能である。
【００３７】
上述した測定方法および測定装置を用いて、例えば固体電解コンデンサなどの数ミリオームのＥＳＲを安定してかつ精確に測定することができた。
【００３８】
尚、上述した実施の形態１、実施の形態２は、直方体形状の電子部品１２の少なくとも上面側に外部電極１１を有することで適用可能であるが、稜部を挟んで連なる側面に外部電極１１を形成することで、測定片１８をこの側面の外部電極１１に当接させて特性を測定することも可能である。こうすることで、電子部品１２の外形形状が１００５サイズ以下に小型化した場合でも、測定片１８同士が干渉せず、測定が可能となる。また、上記測定片１８を並列して複数設けることで、半導体の外部電極１１に一括で当接させて特性を測定することも可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係る電子部品の特性測定方法とそれに用いる測定装置によれば、電子部品の外部電極に当接させる測定片と、前記測定片を第一の支軸で回動可能に支持するアームと、このアームを回動可能に支持して上下動可能な第二の支軸とを備えた測定手段を用い、さらにこの測定片の断面形状を多角形としたので、多角形の稜部を外部電極に当接させた状態で第二の支軸を下降させることで、測定片を摺動させるとともに、稜部から稜部に連なる外側面へとその当接部（接触部）を大きくすることができるので、外部電極または測定片表面の汚れや酸化皮膜を確実に除去することができ、さらに電子部品やその外部電極への損傷を小さくしてその特性を測定できるものであり、各種チップ部品や半導体などの電子部品の外部電極に測定片を接触させて電気特性などを検査するための方法と、それに用いる測定装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施の形態における特性測定装置の斜視図
【図２】（ａ）同装置の動作を説明する要部正面図、（ｂ）同装置の動作を説明する要部正面図
【図３】（ａ）同装置の測定片を説明する拡大斜視図、（ｂ）図３（ａ）におけるＦ部の拡大斜視図
【図４】（ａ）〜（ｄ）本発明の特性測定方法の一例を説明する要部正面図
【図５】（ａ）〜（ｅ）本発明の特性測定方法の別の一例を説明する要部正面図
【図６】従来の特性測定装置の斜視図
【符号の説明】
【００４１】
１１  外部電極
１２  電子部品
１３  搬送手段
１５  測定用端子
１８  測定片
１９  第一の支軸
２０  アーム
２２  第二の支軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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