(57)【要約】【課題】  加熱及び／または冷却手段からの無駄な熱の移動や、電子部品から検査プローブを介する無駄な熱の移動を防止して、電子部品の温度特性を精密に計測できるようにし、正確な検査を迅速に行うことができる検査装置と検査方法を提供する。【解決手段】  検査対象となる電子部品３０を保持するとともに、前記電子部品を加熱及び／または冷却するための、加熱及び／または冷却手段１２を備える部品保持部１１と、前記電子部品に対して当接される検査プローブ１５を保持するプローブ保持部１３とを備えており、前記部品保持部が、前記電子部品の保持領域を除いた部品の保持面側に断熱手段４１を有する。【選択図】        図５
2004309452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象となる電子部品を保持するとともに、前記電子部品を加熱及び／または冷却するための、加熱及び／または冷却手段を備える部品保持部と、
前記電子部品に対して当接される検査プローブを保持するプローブ保持部と
を備えており、
前記部品保持部が、前記電子部品の保持領域を除いた部品の保持面側に断熱手段を有し、
前記部品保持部を介して前記電子部品を加熱及び／または冷却するとともに、前記検査プローブにより、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出する構成とした
ことを特徴とする、検査装置。
【請求項２】
前記電子部品がリード端子を有しており、前記検査プローブが前記リード端子に当接される構成としたことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記部品保持部が、前記電子部品の一部を受容する受容部を備えており、この受容部の内側には、前記断熱手段が設けられていないことを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記部品保持部が前記加熱及び／または冷却手段としてのペルチェ素子を有しており、前記プローブ保持部を前記検査プローブとともに、前記電子部品に対して接近・離間させるための移動手段を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の検査装置。
【請求項５】
前記部品保持部が、前記複数個の前記電子部品がリードフレームにより接続された状態で保持する構成とされ、かつ前記プローブ保持部は、これらの電子部品の各リード端子に対応した複数の検査プローブを有することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の検査装置。
【請求項６】
検査対象となる電子部品を保持するとともに、前記電子部品を加熱及び／または冷却するための、加熱及び／または冷却手段を備える部品保持部と、
前記電子部品に対して当接される検査プローブを保持するとともに、断熱手段により覆われたプローブ保持部と
を備えており、
前記部品保持部を介して前記電子部品を加熱及び／または冷却するとともに、前記検査プローブにより、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出する構成とした
ことを特徴とする、検査装置。
【請求項７】
前記検査プローブが、ケース内に進退可能に収容されたコンタクトピンを備えており、前記ケースが前記プローブ保持部にほぼ完全に収容されていることを特徴とする、請求項６に記載の検査装置。
【請求項８】
検査対象となる電子部品を保持して、保持側から加熱及び／または冷却手段により電子部品を加熱及び／または冷却し、これと同時に前記電子部品に対して検査プローブを当接して、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出する検査方法であって、
前記電子部品の保持部からの放熱を断熱手段で遮断しつつ、前記検査を行う
ことを特徴とする、検査方法。
【請求項９】
前記部品保持部の温度Ｔｓをモニタして、検査上目標とされる目標温度Ｔｔと前記温度Ｔｓとが一致するように温度制御して、前記電子部品からの信号を検出することを特徴とする請求項８に記載の検査方法。
【請求項１０】
前記目標温度Ｔｔを順次変更して、前記電子部品からの信号を検出することを特徴とする請求項９に記載の検査方法。
【請求項１１】
検査対象となる電子部品を保持して、保持側から加熱及び／または冷却手段により電子部品を加熱及び／または冷却し、これと同時に前記電子部品に対して検査プローブを当接して、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出する検査方法であって、
前記検査プローブを保持するためのプローブ保持部を断熱して、前記検査プローブを介して前記電子部品から前記検査プローブへ移動した熱が、前記プローブ保持部からさらに他の箇所へ移動することを阻止するようにした
ことを特徴とする検査方法。
【請求項１２】
検査内容に適合して設定される複数の温度点に対応して、前記加熱及び／または冷却手段を備える部品保持部と、前記プローブ保持部とを備えた複数の処理部を有しており、前記部品保持部の前記電子部品を保持するためのキャリア兼用の保持プレートが、前記複数の処理部間において移動される構成としたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の検査装置。
【請求項１３】
検査内容に適合して設定される複数の温度点に対応して、前記加熱及び／または冷却手段を複数用意し、検査対象となる電子部品を前記複数の温度点に対応するように、前記複数の加熱及び／または冷却手段の間を移動させ、各温度点に対応して、前記電子部品に対して検査プローブを当接し、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出することを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスをはじめとする電子部品に関して、その温度特性を検査するのに好適な検査装置と、検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、使用されている電子部品の種類は様々であるが、その中で、例えば、多くの電子機器の基準信号源として、圧電振動子および圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
このような電子機器の中には、様々な環境で使用されるものがあり、例えば、携帯電話等の無線システムに使用される電子機器は寒冷地方から熱帯地方まで広い温度範囲で使用されている。このため、このような電子機器に搭載される圧電デバイスは、広い温度範囲で安定した特性、例えば、周波数特性が良好であることが求められる。
【０００３】
しかしながら、水晶を円形または矩形にカットして形成した所謂ＡＴカット型水晶振動子や、これを用いた発振器等は、水晶振動子の加工精度に起因する周波数温度特性の変動や、スプリアス振動等、周波数温度特性を悪化させる特性がある。このため、周波数温度特性が重要である電子機器等に組み込む圧電デバイスでは、製造時に、要求に適合した周波数温度特性となっているかどうかの検査が必要となる。
特に、例えば、携帯電話等の基準信号源として利用される温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）においては、上述したＡＴカット型水晶振動子を利用した発振器と比較し、１／５以下の周波数精度が求められることから、精密な検査が必要とされる。
【０００４】
図１４は、従来の検査装置の一例を示す概略構成図である（特許文献１参照）。
図において、検査装置１は、電子部品としての圧電デバイス６を載置する載置部２と、プレート状の載置部２の温度を変化させる温度変化手段３と、圧電デバイス６の上方に配置された検査プローブ５，５を支持するプローブホルダー４とを備えている。
ここで、載置部２は温度変化手段３が接するように配置されたプレート部であり、温度変化手段３は、例えば、ペルチェ素子等で構成することで、加熱したり冷却したりすることができる。また、温度変化手段３の温度は載置部内に挿入されたセンサ８でモニタされるようになっている。温度変化手段３の熱はプレート状の載置部２を介して圧電デバイス６に伝えられるようにされている。
【０００５】
検査装置１は、温度センサ８により載置部２の温度を検出し、温度変化手段３を駆動して、載置部２の温度を目的の温度に調整する。そして、検査する温度になったことを温度センサ８で確認した後、プローブホルダー４を下降させて、検査プローブ５，５を圧電デバイス６のリード端子７，７に当接させ、検査プローブ５，５の一部を介して圧電デバイス６に駆動電圧を印加する。圧電デバイス６の出力は、駆動電圧の印加されない他の検査プローブ５を介して、外部に接続された周波数カウンタ等の周波数検出器（図示せず）に入力され、所定の温度条件における圧電デバイス６の周波数を検出するようになっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２１４２７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１５は、検査装置１を使用した温度特性の検査において、圧電デバイス６の温度変化の一例を示したグラフである。
図において、例えば、圧電デバイス６を周囲温度と大きく異なる条件で駆動した場合の検査では、例えば、温度センサ８の検出温度Ｔｓ、すなわち、圧電デバイス６と接触する載置部２の温度を、マイナス４０度（摂氏、以下、温度表示は全て「摂氏」）とした際に、圧電デバイス６の温度Ｔｄは、温度センサ８の検出温度Ｔｓよりも高い周囲温度の影響を受けて、温度センサ８の検出温度Ｔｓよりも高い（ＴｓプラスＴｌ）の温度となる。
【０００８】
次に、検査プローブ５，５が圧電デバイス６のリード端子７，７に当接された時刻ｔ＝ｔｏから、圧電デバイス６の熱が検査プローブ５，５を伝わって移動するために、一時的に温度が上昇し、その後、温度が安定するｔ１までの間にかなり長い時間がかかる。
このため、温度センサ８の検出結果だけで、圧電デバイス６の温度特性を検査しようとすると、ｔ１時間以前に計測した場合には、圧電デバイス６の温度が安定していないために精密に周波数温度特性を検査できない。また、ｔ１時間が経過するのを待って圧電デバイス６の周波数を計測するようにすると、検査を行うまでに長い時間を必要とし、検査効率が悪いという問題があった。
【０００９】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、加熱及び／または冷却手段からの圧電デバイス以外への熱の移動や、電子部品から検査プローブを介する熱の移動を防止して、電子部品から熱の移動を極力防止して、電子部品の温度特性を精密に計測できるようにし、正確な検査を迅速に行うことができる検査装置と検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、第１の発明によれば、検査対象となる電子部品を保持するとともに、前記電子部品を加熱及び／または冷却するための、加熱及び／または冷却手段を備える部品保持部と、前記電子部品に対して当接される検査プローブを保持するプローブ保持部とを備えており、前記部品保持部が、前記電子部品の保持領域を除いた部品の保持面側に断熱手段を有し、前記部品保持部を介して前記電子部品を加熱及び／または冷却するとともに、前記検査プローブにより、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出する構成とした、検査装置により、達成される。
【００１１】
第１の発明の構成によれば、前記部品保持部は、電子部品を検査のために保持するもので、例えば保持プレート等の載置台で構成される。この部品保持部に前記加熱及び／または冷却手段が設けられている。加熱及び／または冷却手段は、電子部品を加熱したり、冷却したり、その両方を行ったりするもので温度変化を生じさせる手段である。つまり、電子部品は保持された側から加熱及び／または冷却される。そして、検査対象となる電子部品には、プローブ保持部に備えた検査プローブが当接されて、検査される。検査プローブは、電子部品に検査に必要な駆動電圧を与え、電子部品が生成する信号を検出する。ここで、前記部品保持部は、前記電子部品を保持する保持面側に断熱手段を備えているので、前記加熱及び／または冷却手段から前記部品保持部へ伝えられた熱が電子部品以外の周囲環境等に逃げることを有効に防止し、圧電デバイス以外への熱の移動を抑制することができる。これにより、前記加熱及び／または冷却手段の駆動による部品保持部の温度がより安定し、圧電デバイスへ効率よく熱を移動させることができる。
かくして、本発明は、加熱及び／または冷却手段からの圧電デバイス以外への熱の移動や、電子部品から検査プローブを介する熱の移動を防止して、電子部品から熱の移動を極力防止して、電子部品の温度特性を精密に計測できるようにし、正確な検査を迅速に行うことができる検査装置を提供することができる。
【００１２】
第２の発明は第１の発明の構成において、前記電子部品がリード端子を有しており、前記検査プローブが前記リード端子に当接される構成としたことを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、検査に際しては、前記検査プローブは電子部品外面の端子または電子部品がリード端子を備える場合には、リード端子に当接する。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明の構成において、前記部品保持部が、前記電子部品の一部を受容する受容部を備えており、この受容部の内側には、前記断熱手段が設けられていないことを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、検査対象となる電子部品は前記受容部に収容されることによって、検査の際に安定的に保持される。この受容部の内側には、前記断熱手段が設けられていないので、検査対象となる電子部品には安定的に保持された状態で検査に必要とされる温度となるように適切に熱が移動される。
【００１４】
第４の発明は、第１ないし第３の発明のいずれかの構成において、前記部品保持部が前記加熱及び／または冷却手段としてのペルチェ素子を有しており、前記プローブ保持部を前記検査プローブとともに、前記電子部品に対して接近・離間させるための移動手段を備えることを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、加熱及び／または冷却手段に、ペルチェ素子を用いると、半導体を利用したコンパクトな構成で、電気エネルギーと熱を相互変換し、加熱も冷却も自在に行うことができる。そして、プローブ保持部を電子部品に対して接近・離間させるための移動手段を備えることで、検査プローブを電子部品に当接させたり、当接を解除したりすることができる。
【００１５】
第５の発明は、第２ないし第４の発明のいずれかの構成において、前記部品保持部が、前記複数個の前記電子部品がリードフレームにより接続された状態で保持する構成とされ、かつ前記プローブ保持部は、これらの電子部品の各リード端子に対応した複数の検査プローブを有することを特徴とする。
第５の発明の構成によれば、複数の電子部品がリードフレームで保持されることで、検査のための位置決めが容易になり、複数の電子部品を同時に加熱したり冷却したりすることができ、かつ複数の電子部品を同時に検査できるため、検査効率が向上する。
【００１６】
上記目的は、第６の発明によれば、検査対象となる電子部品を保持するとともに、前記電子部品を加熱及び／または冷却するための、加熱及び／または冷却手段を備える部品保持部と、前記電子部品に対して当接される検査プローブを保持するとともに、断熱手段により覆われたプローブ保持部とを備えており、前記部品保持部を介して前記電子部品を加熱及び／または冷却するとともに、前記検査プローブにより、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出する構成とした、検査装置により、達成される。
【００１７】
第６の発明の構成によれば、前記部品保持部は、電子部品を検査のために保持するもので、例えば保持プレート等の載置台で構成される。この部品保持部に前記加熱及び／または冷却手段が設けられている。加熱及び／または冷却手段は、電子部品を加熱したり、冷却したり、その両方を行ったりするもので温度変化を生じさせる手段である。つまり、電子部品は保持された側から加熱及び／または冷却される。そして、検査対象となる電子部品には、プローブ保持部に備えた検査プローブが当接されて、検査される。検査プローブは、電子部品に検査に必要な駆動電圧を電子部品に与え、電子部品が生成する信号を検出する。ここで、前記プローブ保持部が断熱手段により覆われているので、検査プローブが電子部品に当接した際に、電子部品から検査プローブを介してプローブ保持部側へ熱が移動した場合に、この熱がプローブ保持部からさらに他の箇所に移動することを防止できる。つまり、プローブ保持部の熱容量が満たされると、それ以上の熱の移動は生じない。
【００１８】
第７の発明は、第６の発明の構成において、前記検査プローブが、ケース内に進退可能に収容されたコンタクトピンを備えており、前記ケースが前記プローブ保持部にほぼ完全に収容されていることを特徴とする。
第７の発明の構成によれば、電子部品に当接した検査プローブのケースを介して行われる熱の移動は、プローブ保持部が断熱手段に覆われているため、周囲環境等に向かうことがなく、プローブ保持部側に限定されて移動する。そして、プローブ保持部側へ熱が移動した場合に、この熱がプローブ保持部からさらに他の箇所に移動することを防止できる。
【００１９】
また、上記目的は、第８の発明によれば、検査対象となる電子部品を保持して、保持側から加熱及び／または冷却手段により電子部品を加熱及び／または冷却し、これと同時に前記電子部品に対して検査プローブを当接して、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出する検査方法であって、前記電子部品の保持部からの放熱を断熱手段で遮断しつつ、前記検査を行う、検査方法により、達成される。
第８の発明の構成によれば、検査対象となる電子部品に対しては、部品保持側から加熱及び／または冷却手段によって、電子部品を加熱したり、冷却したり、その両方を行ったりして、この電子部品を検査に必要とされる温度条件にした上で、検査プローブを当接することで検査が行われる。この際に、前記部品保持部からの放熱を断熱手段で遮断するので、前記加熱及び／または冷却手段から前記部品保持部へ伝えられた熱が電子部品以外の周囲環境等に放散されることを有効に防止し、熱の損失を抑制することができる。これにより、前記加熱及び／または冷却手段の駆動による部品保持部の温度がより安定する。
【００２０】
第９の発明は、第８の発明の構成において、前記部品保持部の温度Ｔｓをモニタして、検査上目標とされる目標温度Ｔｔと前記温度Ｔｓとが一致するように温度制御して、前記電子部品からの信号を検出することを特徴とする。
第９の発明の構成によれば、検査上目標とされる目標温度Ｔｔと前記温度Ｔｓとが一致するように温度制御することで、電子部品の温度を正確に検査目標となる温度に一致させて、精密な温度特性を検出することができる。
【００２１】
第１０の発明は、第９の発明の構成において、前記目標温度Ｔｔを順次変更して、前記電子部品からの信号を検出することを特徴とする。
第１０の発明の構成によれば、前記目標温度Ｔｔを順次変更することで、複数の温度環境もしくは変化する温度環境にて、電子部品の温度を正確に検査目標となる温度に一致させて、精密な温度特性を検出することができる。
【００２２】
さらにまた、上記目的は、第１１の発明によれば、検査対象となる電子部品を保持して、保持側から加熱及び／または冷却手段により電子部品を加熱及び／または冷却し、これと同時に前記電子部品に対して検査プローブを当接して、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出する検査方法であって、前記検査プローブを保持するためのプローブ保持部を断熱して、前記検査プローブを介して前記電子部品から前記検査プローブへ移動した熱が、前記プローブ保持部からさらに他の箇所へ移動することを阻止するようにした検査方法により、達成される。
第１１の発明の構成によれば、検査対象となる電子部品に対しては、部品保持側から加熱及び／または冷却手段によって、電子部品を加熱したり、冷却したり、その両方を行ったりして、この電子部品を検査に必要とされる温度条件にした上で、検査プローブを当接することで検査が行われる。そして、検査プローブが電子部品に当接した際に、電子部品から検査プローブを介してプローブ保持部側へ熱が移動した場合に、このプローブ保持部が断熱されるので、プローブ保持部からさらに他の箇所に移動することを防止できる。つまり、プローブ保持部の熱容量が満たされることで、それ以上の熱の移動は生じない。
【００２３】
第１２の発明は、第１ないし７の発明のいずれかの構成において、検査内容に適合して設定される複数の温度点に対応して、前記加熱及び／または冷却手段を備える部品保持部と、前記プローブ保持部とを備えた複数の処理部を有しており、前記部品保持部の前記電子部品を保持するためのキャリア兼用の保持プレートが、前記複数の処理部間において移動される構成としたことを特徴とする。
第１２の発明の構成によれば、前記加熱及び／または冷却手段を備える部品保持部と、プローブ保持部とを備えた複数の処理部を設けているので、検査対象である電子部品を載せた保持プレートを、各温度点に設定した各処理部に移すことで、各温度点における検査を各処理部において行うことができる。そうすると、検査中には、各処理部に設けた前記各加熱及び／または冷却手段について、設定温度を変化させる必要がないので、温度変化に要する待ち時間なしに検査できるから、より迅速が検査ができる。また、各処理部においては、移動されてきた電子部品が、移動後の処理部における温度点に対応して、その温度が安定するまでの時間が短縮でき、この点においても、検査時間を短くできる。また、各処理部に設けた前記各加熱及び／または冷却手段については、一度、特定の温度点に温度設定した後においては、設定温度を変化させる必要がないから、消費電力を低減することができる。
【００２４】
第１３の発明は、第８ないし１１の発明のいずれかの構成において、  検査内容に適合して設定される複数の温度点に対応して、前記加熱及び／または冷却手段を複数用意し、検査対象となる電子部品を前記複数の温度点に対応するように、前記複数の加熱及び／または冷却手段の間を移動させ、各温度点に対応して、前記電子部品に対して検査プローブを当接し、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出することを特徴とする。
第１３の発明の構成によれば、複数の温度点に対応して、検査対象である電子部品を、複数用意された前記加熱及び／または冷却手段の間で移動させ、各温度点に対応して、前記電子部品に対して検査プローブを当接し、前記電子部品に駆動電圧を印加して、前記電子部品からの信号を検出するようにしている。このため、検査中には、個々の加熱及び／または冷却手段について、設定温度を変化させる必要がないので、温度変化に要する待ち時間なしに検査でき、より迅速に検査ができる。また、移動されてきた電子部品が、移動後の温度点に対応して、電子部品の温度が安定するまでの時間を短縮でき、この点においても、検査時間を短くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の検査装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
この検査装置１０は、電子部品の周波数温度特性を検査するための構成を備えており、この実施形態では、特に、電子部品のうち、図２および図３で説明する圧電発振器３０等の圧電デバイスの検査を行うように構成されている。しかしながら、図１とほぼ共通した構成により、圧電デバイスだけでなく、広く種々の電子部品の検査を行うことができるものである。
図１において、検査装置１０は、検査対象となる圧電発振器３０を保持するための部品保持部１１を備えている。部品保持部１１は、この実施形態では、後述するように、圧電発振器３０を載置するための保持プレートで構成されている。保持プレート１１については、さらに詳しく後述する。
【００２６】
保持プレート１１には、この保持プレート１１と接するように、加熱及び／または冷却手段として、第１のペルチェ素子１２が配置されており、この第１のペルチェ素子１２と保持プレート１１とは熱的に結合されている。ペルチェ素子１２は、例えば、平板状としたシリコン半導体に電流を印加することにより、温度を可変する素子であり、電流を印加すると、その一端が高温に、他端が低温になるゼーベック効果を利用した素子である。このペルチェ素子１２は、電流を印加する方向により、高温部と低温部を逆転させることができることから、加熱・冷却の双方に使用することができる。加熱及び／または冷却手段として、ペルチェ素子を使用すると、冷媒を循環させて温度を制御する温度可変装置に比べてコンパクトに構成することができる。
【００２７】
さらに、保持プレート１１の後述する圧電発振器を載置する領域以外の表面部分には、断熱手段４１が設けられている。
プローブ保持部１３は、検査プローブ１５を保持するホルダーであり、後述する移動手段によって、保持プレート１１上の検査対象となる圧電発振器３０に対して、接近・離間するように移動されるようになっている。
【００２８】
検査装置１０は、第１の制御部２０と第２の制御部４０を備えている。
第１の制御部２０は、計測コントローラ２１を有するとともに、主としてプローブ保持部１３側の動作制御を行う。
計測コントローラ２１は、第１の制御部２０だけでなく、第２の制御部４０の制御も行うものであり、例えば、後述する検査シーケンスまたはステップに対応した制御を実行するようにされた小型のコンピュータ（例えば、パーソナルコンピュータ等）によって構成されている。
この計測コントローラ２１は、検査装置１０に適合するように形成された制御回路が接続され、もしくはこのような制御回路と一体に形成されている。
【００２９】
計測コントローラ２１は、その制御対象である移動手段２３と接続されており、移動手段２３は、プローブ保持部１３を昇降させるエア・シリンダ２３等により構成されている。また、計測コントローラ２１は、圧電発振器３０を駆動するための電源を備えた駆動手段２２が接続されており、駆動手段２２は、検査プローブ１５を介して圧電発振器３０と接続されている。また、周波数カウンタ２４は、検査プローブ１５を介し、圧電発振器３０から出力される信号の周波数を測定する機能を有しており、この周波数測定結果は計測コントローラ２１に記録される。
【００３０】
第２の制御部４０は、第１の制御部２０の計測コントローラ２１に接続された温度制御手段としての温度コントローラ４２と、この温度コントローラ４２により制御される手段を含んでいる。
保持プレート１１には、温度センサ１７が設けられており、ペルチェ素子１２の熱が伝えられた保持プレート１１の温度を検出することができるようになっている。温度センサ１７は、例えば、熱電対や半導体を利用した温度サーミスタ等が利用されており、その抵抗−電圧変換部４５は、温度に対応して変化する抵抗値を電圧に変換して、Ａ／Ｄ変換部４６によりアナログ−デジタル変換して温度コントローラ４２に送るようになっている。
【００３１】
温度コントローラ４２は、上述した温度センサ１７が検出した検出信号Ｔｓ−ｓを計測コントローラ２１に送るようになっている。計測コントローラ２１は、温度コントローラ４２に対して、検出の目標として予め設定されている設定温度の信号Ｔｔ−ｓを送る。温度コントローラ４２は、この設定温度の信号Ｔｔ−ｓと、温度センサ１７が検出した検出信号Ｔｓ−ｓとに基づいて、ペルチェ素子１２に接続されている定電流回路４３を駆動して、フィードバック制御により、ペルチェ素子１２を設定温度となるように制御する。
検査装置１０の概略構成は以上の通りであり、その検査手順については後で説明する。また、検査装置１０の細部の構成は、後で詳しく説明するが、その前に本実施形態で検査対象とする圧電発振器３０について説明する。
【００３２】
図２は圧電発振器３０の概略平面図、図３は図２のＡ−Ａ線概略断面図である。  これらの図において、圧電発振器３０は、発振回路素子６１を実装したリードフレームに、内部に圧電振動片３２を収容した振動子パッケージ３５を接合しし、エポキシ樹脂により一体モールドした構造である。
振動子パッケージ３５は、図３に示すように、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。一部の基板は、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間Ｓ２を有するように、上端が開口された矩形の箱状に形成されている。
【００３３】
振動子パッケージ３５内には電極部３１が設けられ、この電極部３１は導電性接着剤３３を介し、圧電振動片３２と電気的に接続されている。また振動子パッケージ３５はは蓋体３９で気密に封止されている。
電極部３１は振動子パッケージ３５の底面に形成された外部端子部３７と接続されており、この外部端子部３７は２枚のリードフレームのうち上側のリードフレームと導電性接着剤、あるいは半田により接続されている。これにより、発振回路素子６１と圧電振動片３２とは電気的に接続され、圧電発振器を構成している。
圧電発振器３０は、２枚のリードフレーム上に発振回路素子６１を実装し、その上に振動子パッケージ３５を接続し、全体をエポキシ樹脂で封止したパッケージである。
すなわち、一方のリードフレームの素子搭載部５５に発振回路素子６１が固定され、これのリードフレームを曲折することで、実装端子５１ａ，５２ａと、リード端子５１，５２を形成している。また、他方のリードフレームを利用して、振動子パッケージ３５側との接続端子４１ａを形成し、全体がエポキシ樹脂６４等で樹脂モールドされている。
【００３４】
図４は、図１の検査装置１０の保持プレート１１とプローブ保持部１３との関係を示す概略斜視図であり、図５は、図４のＢ−Ｂ線切断端面図である。そして、図５（ａ）はプローブ保持部１３が下降する前の状態を示し、図５（ｂ）はプローブ保持部１３が下降した状態を示している。
保持プレート１１上には、上述した圧電発振器３０が載置されている。
このプローブ保持部１３は例えば、熱伝導性の低い樹脂、例えばＰＥＥＫ材で形成されている。プローブ保持部１３の内部には複数の検査プローブ１５，１５がリード線１５ａ，１５ａと接続されて垂直に並んで保持されている。
【００３５】
検査プローブ１５，１５の直下には、保持プレート１１に保持された圧電発振器３０と、その各リード端子５１，５２が位置するようにされている。
尚、保持プレート１１の下面には図１で説明したようにペルチェ素子が配置されており、保持プレート１１は、加熱及び／または冷却プレートの機能を有する。
保持プレート１１は表面を硬質アルマイト等の絶縁処理を施したアルミニウム等の比較的熱伝導性の良い材料で平板に形成されている。さらに、保持プレート１１の上面の中央部には、圧電発振器３０を受容する凹状の受容部１１ａが形成されている。この受容部１１ａの内側の形状は、圧電発振器３０のリード端子５１，５２を除く外形に適合するように形成されている。受容部１１ａの深さは、圧電発振器３０の下面からリード端子５１，５２の下端付近までの寸法と一致するようにされている。
【００３６】
保持プレート１１の上面には、図４及び図５で示すように、断熱手段４１が設けられている。断熱手段４１は、保持プレートの材料よりも熱伝導性の低い材料で形成されており、具体的には、断熱手段４１は、例えば、保持プレート１１の受容部１１ａを除く領域の上面に、セラミック系繊維で形成されたシート状の材料を被覆もしくは接着等により設けられている。
したがって、受容部１１ａの内面には、保持プレート１１の材料が露出しているが、それ以外の領域は、断熱手段４１により覆われている。
【００３７】
図５（ａ）に示すように、圧電発振器３０を受容部１１ａに入れると、リード端子５１，５２も保持プレート１１の断熱手段４１の表面に当接する。そして、図５（ｂ）に示すように、プローブ保持部１３が下降されることにより、検査プローブ１５が下降して、その先端が圧電発振器３０のリード端子５１，５２に当接するようになっている。
【００３８】
ここで、保持プレート１１をより大きな面積を備えるように形成し、その部品載置面である上面には、複数の圧電発振器３０に対応して、複数の受容部を形成してもよい（図示せず）。そして、この保持プレートには、リードフレームから切り離される前の状態で複数個の圧電発振器３０を同時に載置するようにしてもよい。
この場合、プローブ保持部１３にも、複数の圧電発振器３０に対応して、複数組の検査プローブを設けるようにする。
これにより、上述したリードフレームに複数個保持された状態の圧電発振器を保持プレートの対応する受容部にそれぞれ入れることにより、複数の圧電発振器を同時に加熱したり、冷却したり、その両方を行ったりした後、同時に検査を行うことができるため、検査効率が向上する。
また、リード端子のない圧電発振器を検査する場合には、圧電発振器３０の外面に検査プローブ１５，１５を当接させることで、検査することができる。
【００３９】
本実施形態の検査装置１０は以上のように構成されており、次に図６のフローチャートを参照しながら、検査装置１０による検査方法の一例を説明する。
図１において、図示しない検査開始のスイッチをオンすることで、検査をスタートさせる（ＳＴ１１）。
【００４０】
次に、計測コントローラ２１は、検査に必要とされる温度環境を作るための目標温度Ｔｔ１に関する指示信号Ｔｔ−ｓを温度コントローラ４２に送出する（ＳＴ１２）。温度コントローラ４２は、定電流回路４３に指示を出して、目標温度Ｔｔ１に対応した駆動電流をペルチェ素子１２に印加させる。そして、温度コントローラ４２は、ペルチェ素子１２に熱的に結合された保持プレート１１に設けた温度センサ１７の検出結果を抵抗−電圧変換部４５、Ａ／Ｄ変換部４６を介して、検出信号Ｔｓ−ｓとして受け取り、計測コントローラ２１に送る。
温度コントローラ４２は、これに基づいて、保持プレート１１の温度Ｔｓ１を把握し、この温度Ｔｓ１が目標温度Ｔｔ１と一致するか否か判断する（ＳＴ１３）。
【００４１】
ＳＴ１３で否定結果を得た場合には、ＳＴ１４に進み、温度コントローラ４２は、温度Ｔｓ１が目標温度Ｔｔ１と一致するまでＳＴ１３の作業を行って、フィードバック制御をさせる。次いで、ＳＴ１３で肯定結果が得られたら、ＳＴ１５に進み、温度コントローラ４２は、計測コントローラ２１に温度調整作業の終了を通知し、その時の温度情報Ｔｐ１を送る（ＳＴ１５）。
【００４２】
計測コントローラ２１は、温度調整作業の終了の通知を受けて、移動手段であるエア・シリンダ２３を駆動し、プローブ保持部１３を下降させて、検査プローブ１５，１５を圧電発振器３０の各リード端子５１，５２に当接させる。この状態で計測コントローラ２１は、駆動手段２２から検査プローブ１５，１５を介して圧電発振器３０に駆動電圧を印加する。これにより圧電発振器３０が駆動され、その出力信号が検査プローブ１５，１５を介して周波数カウンタ２４に入力される。計測コントローラ２１は、周波数カウンタ２４から入力される圧電発振器３０の出力周波数Ｆｃ−ｓと、上記温度情報Ｔｐ１、すなわち、当該振動周波数の時の温度情報を図示しないメモリ等に記録する（ＳＴ１６）。
【００４３】
ここで、計測コントローラ２１は、予め指定された測定温度が終了がしたかどうかを判断して（ＳＴ１７）、終了していなければ、次の目標温度Ｔｔ１を再設定し（ＳＴ１９）、ＳＴ１２に戻る。また、予め指定された測定温度が終了した場合は、検査を終了する（ＳＴ１８）。つまり、目標温度Ｔｔ１を順次変化させることで、変化する温度条件における圧電発振器３０の出力周波数特性が検査できる。
【００４４】
本実施形態は以上のように構成されており、保持プレート１１が、圧電発振器３０を載置する上面側において、断熱手段４１を備えているので、ペルチェ素子１２から保持プレート１１へ伝えられた熱が圧電発振器３０以外の周囲環境等に逃げることを有効に防止し、熱の損失を抑制することができる。これにより、ペルチェ素子１２の駆動による保持プレート１１の温度を安定にすることができる。このように、本実施形態の検査装置１０は、ペルチェ素子１２から保持プレート１１を介して生じる無駄な熱の移動や、圧電発振器３０から、これに当接される検査プローブ１５を介する無駄な熱の移動を防止して、圧電発振器３０の温度特性を精密に計測できるようにし、正確な検査を迅速に行うことができる。
【００４５】
図７は、検査装置１０による検査において、圧電発振器３０の温度変化をプロットしたグラフである。
図において、Ｌ１は、ペルチェ素子１２側から加熱して、従来と同じ条件として計測した場合を示し、Ｌ２，及びＬ３は上述の検査装置１０により計測した場合を示している。ここで、Ｌ２は、目標温度Ｔｔ１をマイナス４０度、Ｌ３は目標温度Ｔｔ１をマイナス４２度として制御したものである。
【００４６】
図６のＳＴ１３の時点を、図７の時間経過ゼロ（ｔ＝０）とすると、圧電発振器３０の温度は目標温度Ｔｔ１と大きな差のある周囲温度の影響を受けて、摂氏数度高い温度となっている。
次いで、図６のＳＴ１６の時点をｔｏ１とすると、検査装置１０を使用して行った計測結果Ｌ２と、従来の計測結果Ｌ１では、圧電発振器３０は約マイナス３７度程度であり、Ｌ３ではマイナス４２度程度である。検査プローブが圧電発振器３０に当接した時から、検査プローブを介して、圧電発振器３０から熱が移動し、この場合、温度は上昇する。そして、開始からｔ１−１の時点で、検査装置１０を使用して行った計測結果Ｌ２，Ｌ３はそれぞれ、温度が安定し、以後の温度変化はほとんど見られない。
これに対し、従来の方法による検査結果Ｌ１では、圧電発振器３０の温度変化が安定するのにｔ１−２までかかり、本実施形態の場合よりも４ないし５倍程度の時間がかかる。
【００４７】
図８は、上述の実施形態の検査装置１０の変形例１について、その構造の相違する箇所だけを示す図である。
図示する点を除き、変形例１について、図１ないし図７までと同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
図８では、プローブ保持部７３の外面を断熱手段７４により覆う構成とした点が相違している。
断熱手段７４は、上述の断熱手段４１と同じ材料で形成することができ、この点を除き、プローブ保持部７３は、上述のプローブ保持部１３と同じ構成である。
ここで、断熱手段７４は、プローブ保持部７３の外面を完全に覆うことが好ましいが、覆われない箇所が一部にあっても、所定の効果を得ることができる。
【００４８】
変形例１は以上のように構成されており、プローブ保持部７３が断熱手段７４により覆われているので、検査プローブ１５，１５が電子部品に当接した際に、圧電発振器３０から検査プローブ１５，１５を介してプローブ保持部７３側へ熱が移動した場合に、この熱はプローブ保持部７３の断熱手段７４により遮蔽されて、それより外部に移動することを抑制することができる。つまり、圧電発振器３０から検査プローブ１５，１５を介してプローブ保持部７３側へ熱が移動し、プローブ保持部７３の熱容量が満たされた時点で、それ以上の熱の移動は生じない。このため、上述の検査装置１０とほぼ同等の作用を発揮することができる。
【００４９】
図９は、変形例１にかかる検査装置１０による検査において、圧電発振器３０の温度変化をプロットしたグラフである。
図において、Ｌ１は、ペルチェ素子１２側から加熱して、従来と同じ条件として計測した場合を示し、Ｌ４は変形例１の検査装置１０により計測した場合を示している。ここで、Ｌ１とＬ４はともに、目標温度Ｔｔ１をマイナス４０度として制御したものである。
【００５０】
図６のＳＴ１３の時点を、図９の時間経過ゼロ（ｔ＝０）とすると、圧電発振器３０の温度は目標温度Ｔｔ１と大きな差のある周囲温度の影響を受け、摂氏数度高い温度となっている。
次いで、図６のＳＴ１６の時点をｔｏ１とすると、変形例１の検査装置１０を使用して行った図６の検査方法の計測結果Ｌ４と、従来の計測結果Ｌ１では、圧電発振器３０の温度は約マイナス３７度である。検査プローブが圧電発振器３０に当接した時点で、検査プローブを介して、圧電発振器３０からプローブ保持部７３側へ熱が移動し、この場合、温度は上昇する。
【００５１】
そして、変形例１の検査装置１０の場合、Ｌ４に示されているように、ｔ１−３の時点では、移動した熱によりプローブ保持部７３の熱容量が満たされて、プローブ保持部７３の温度がほぼ一定となり、さらに、僅かな時間をおいて、ｔ１−４の時点で温度が安定する。以後の温度変化はほとんど見られない。
これに対して、従来の方法による検査結果Ｌ１では、開始からｔ１−２まで温度変化が続き、以後温度が安定する。
このように、従来の方法による検査では、Ｌ１に示されているように、圧電発振器３０の温度変化が安定するのにｔ１−２までかかり、本実施形態の場合よりも４ないし５倍程度の時間がかかる。
【００５２】
図１０は、図８の変形例１の構成の一部をさらに変えた変形例２を示しており、図示されている構成以外は、図１の検査装置１０と同様である。
図８との比較において、この変形例２では、検査プローブ１５，１５が、図１１の一部拡大断面図で示すように、ケース８１を含めて、ほぼ全体をプローブ保持部７５内に収容したものである。
【００５３】
すなわち、変形例２では、検査プローブ１５のケース８１内に進退可能に収容されたコンタクトピン８３を備えている。具体的には、図１１に示すように、円筒状のケース８１内に、ケース８１の内径よりわずかに小さな外径を備える導通金属製のコンタクトピン８３が収容され、先端のコンタクト部はやや細く形成されている。コンタクトピン８３の後端には、導通金属製の反発バネ等により形成した付勢手段８２が収容されており、ケース８１の後端は、栓状の閉止部材８４で封鎖されている。コンタクトピン８３、付勢手段８２は閉止部材８４を介してリード線１５ａと導通されている。
【００５４】
変形例２は以上のように構成されており、図１０において、圧電発振器３０に当接した検査プローブ１５のコンタクトピン８３から、ケース８１を介して生じる熱の移動は、周囲環境等に向かうことがなく、プローブ保持部７５側に限定されて移動する。そして、プローブ保持部７５側へ熱が移動した場合に、この熱がプローブ保持部からさらに他の箇所に移動することは、その周囲を覆う断熱手段７６により、阻止される。
図１２は、本発明の検査装置の第２の実施形態を示す概略構成図である。
図１２に示す第２の実施形態の検査装置９０において、図１の検査装置１０と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複する説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
この検査装置９０は、複数の処理部Ｐｎを備えている。処理部Ｐは、図１の検査装置１０の計測コントローラ２１以外の全ての構成を備えた検査ユニットとして構成されている。
処理部Ｐは、入出力インターフェイス９１を介して、伝送路としてのバスライン９２と接続されている。このバスライン９２には、ひとつの計測コントローラ２１−１が接続されている。このため、処理部Ｐの第１の制御部２０−１は、図１の検査装置１０の第１の制御部２０が備える計測コントローラ２１を有していない点で、第１の検査装置１０の場合と相違しており、その他の点では同じである。
【００５５】
図１３は、図１２と同じ検査装置９０を示す図であり、バスライン９２に、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・Ｐｎというように、ｎ個の処理部が接続されている様子を示す概略図で、各処理部の具体的構成は、図示を省略している。
この検査装置９０では、電子部品である例えば圧電発振器３０について、検査すべき複数の温度点がある場合において、その温度点の数をｎとして、温度点の数ｎだけ処理部を設けている。そして、図１３の各処理部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・Ｐｎのひとつひとつに検査すべき温度点をそれぞれ設定するようになっている。ひとつの計測コントローラ２１−１は、バスライン９２および各入出力インターフェイス９１を介して、全ての処理部を制御するようになっている。つまり計測コントローラ２１−１は、各処理部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・Ｐｎが、それぞれ上記した各温度点における検査を行うように制御するようになっている。
【００５６】
具体的には、図１２，図１３に示すように、加熱および／または冷却手段としてのペルチェ素子１２には、その温度を伝える温調プレート（温度調節プレート）１１−１が接触されており、温調プレート１１−１の上には、着脱されるキャリア兼用の保持プレート１１―２が配置されている。そして、保持プレート１１−２の上に断熱手段４１が配置されている。温調プレート１１−１は、キャリア兼用の保持プレート１１−２にペルチェ素子１２の温度を伝えるようになっている。計測コントローラ２１−１は、各処理部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・Ｐｎの第１のペルチェ素子１２、温度コントローラ４２、駆動手段２２、エアシリンダ２３、周波数カウンタ２４等を図１で説明した場合とほぼ同様に制御するようになっている。
着脱可能なキャリア兼用の保持プレート１１―２は、その上の断熱手段４１とともに、計測コントローラ２１の制御に基づいて、図示しない搬送ベルトなどを利用して、例えば、図１３の右方へ搬送されて、処理部Ｐ１の温調プレート１１−１の上から、処理部Ｐ２の温調プレート１１−１に移され、順次、処理部Ｐ３、Ｐｎへと移動されるようになっている。
【００５７】
本実施形態の検査装置９０は、以上のように構成されており、検査対象である圧電発振器３０を載せた保持プレート１１−２を、各温度点に設定した各処理部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・Ｐｎに順次移すことで、各温度点における検査を各処理部において行うことができる。そうすると、検査中には、各処理部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・Ｐｎのペルチェ素子１２について、設定温度を変化させる必要がないので、温度変化に要する待ち時間なしに検査できるから、より迅速に検査ができる。
また、各処理部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・Ｐｎにおいては、移動されてきた圧電発振器３０が、移動後の処理部における温度点に対応して、その温度が安定するまでの時間が短縮でき、この点においても、検査時間を短くできる。また、各処理部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３・・・Ｐｎに設けたペルチェ素子１２については、一度、特定の温度点に温度設定した後においては、設定温度を変化させる必要がないから、消費電力を低減することができる。
【００５８】
本発明は上述の実施形態に限定されない。
加熱及び／または冷却手段は、ペルチェ素子に限らず、熱電対その他の手段で置き換えることができる。
本発明の検査対象となる電子部品は圧電デバイスに限らず、温度特性が問題とされるあらゆる電気，電子部品を検査することができる。
上述の実施形態の各条件や各構成は適宜その一部を省略し、あるいは言及しない他の構成と組み合わせることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係る検査装置を示す概略構成図。
【図２】図１の検査装置により検査の対象とされる圧電発振器の概略平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線概略断面図。
【図４】図１の検査装置の保持プレートとプローブ保持部を拡大して示す概略斜視図。
【図５】図４のＢ−Ｂ線概略切断端面図。
【図６】図１の検査装置による検査方法の一例を示すフローチャート。
【図７】図１の検査装置による検査方法により圧電発振器の温度を計測した様子を示すグラフ。
【図８】図１の検査装置の変形例１を示す要部の概略構成図。
【図９】図８の変形例１により圧電発振器の温度を計測した様子を示すグラフ。
【図１０】図１の検査装置の変形例２を示す要部の概略構成図。
【図１１】図１０の変形例のさらに一部を拡大して示す概略構成図。
【図１２】本発明の検査装置の第２の実施形態を示す概略構成図。
【図１３】図１２の検査装置の概略構成を示す図。
【図１４】従来の検査装置の主要部を示す構成図。
【図１５】図１４の検査装置により圧電デバイスの温度を計測した様子を示すグラフ。
【符号の説明】
【００６０】
１０，９０・・・検査装置、１１・・・部品保持部（保持プレート）、１２・・・ペルチェ素子、１３・・・プローブ保持部、１５・・・検査プローブ、５１，５２・・・リード端子、４１，７４，７６・・・断熱手段。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004309452.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2004309452.tif 000014
【図１３】
2004309452.tif 000015
【図１４】
2004309452.tif 000016
【図１５】
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