(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面実装型の非可逆回路素子を測定用回路基板の表面に載置し、非可逆回路素子本体から導出している外部端子を測定用回路基板に圧接して電気特性を測定する非可逆回路素子の測定装置において、
前記測定用回路基板の非可逆回路素子載置エリア内に穴が設けられ、該穴を覆うように、前記測定用回路基板の裏面に吸引用パッドが配設されており、
前記測定用回路基板に設けた穴の周囲部に、前記測定用回路基板と前記非可逆回路素子との隙間からのエアー漏れを防止するための密閉部材が設けられていること、
を特徴とする非可逆回路素子の測定装置。
【請求項２】
表面実装型の非可逆回路素子を測定用回路基板の表面に載置し、非可逆回路素子本体から導出している外部端子を測定用回路基板に圧接して電気特性を測定する非可逆回路素子の測定装置において、
前記測定用回路基板の非可逆回路素子載置エリア内に穴が設けられ、該穴を覆うように、前記測定用回路基板の裏面に吸引用パッドが配設されており、
前記測定用回路基板の表面の所定の位置に導電性ゴム材を配設し、前記測定用回路基板が前記導電性ゴム材を介して前記非可逆回路素子の外部端子と電気的に接続していること、
を特徴とする非可逆回路素子の測定装置。
【請求項３】
表面実装型の非可逆回路素子を測定用回路基板の表面に載置し、非可逆回路素子本体から導出している外部端子を測定用回路基板に圧接して電気特性を測定する非可逆回路素子の測定装置において、
前記測定用回路基板の非可逆回路素子載置エリア内に穴が設けられ、該穴内に吸引用パッドが配設されており、
前記吸引用パッドがジャバラ構造であること、
を特徴とする非可逆回路素子の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばマイクロ波帯で使用されるアイソレータやサーキュレータ等の非可逆回路素子の測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯電話等の移動用の通信装置に採用される表面実装型アイソレータの電気特性を測定する測定装置が知られている。この測定装置は、アイソレータ本体から導出している表面実装用外部端子を測定用回路基板に設けた電極パターンに押し当てた状態で、アイソレータの電気特性を測定する。このとき、従来の測定装置は、アイソレータ本体を押さえ棒で上から押して、外部端子を測定用回路基板に押し当てていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アイソレータ本体を押さえ棒で上から押す場合には、アイソレータ内部にオープン不良（内部部品同士の電気的接続不良）が発生していても、押さえられたときの力でオープン箇所が接触して導通してしまい、オープン不良を検出できないことがある。また、押さえられたときの力が内部部品にかかるため、この押圧力が強過ぎると、内部部品である永久磁石やフェライトにクラック等が入る等の問題が生じる。あるいは、押圧力が強過ぎると、内部部品同士の電気的接続が破壊されたり、外部端子が変形する等の問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、非可逆回路素子に損傷を与えることなく、正確に電気特性を測定することが可能な非可逆回路素子の測定装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】
前記目的を達成するため、本発明に係る非可逆回路素子の測定装置は、表面実装型の非可逆回路素子を測定用回路基板の表面に載置し、非可逆回路素子本体から導出している外部端子を測定用回路基板に圧接して電気特性を測定する非可逆回路素子の測定装置であって、前記測定用回路基板の非可逆回路素子載置エリア内に穴が設けられ、該穴を覆うように、前記測定用回路基板の裏面に吸引用パッドが配設されており、さらに、前記測定用回路基板に設けた穴の周囲部に、前記測定用回路基板と前記非可逆回路素子との隙間からのエアー漏れを防止するための密閉部材が設けられていること、又は、前記測定用回路基板の表面の所定の位置に導電性ゴム材を配設し、前記測定用回路基板が前記導電性ゴム材を介して前記非可逆回路素子の外部端子と電気的に接続していることを特徴とする。あるいは、前記穴内に吸引用パッドが配設されており、前記吸引用パッドがジャバラ構造であることを特徴とする。
【０００６】
吸引用パッドにてエアーを吸引することにより、非可逆回路素子は測定用回路基板側に吸引され、非可逆回路素子の外部端子が測定用回路基板に圧接し、電気測定が可能となる。さらに、測定用回路基板に設けた穴の周囲部に、測定用回路基板と非可逆回路素子との隙間からのエアー漏れを防止するための密閉部材を設けることにより、非可逆回路素子が確実に測定用回路基板側に吸引される。 
【０００７】
また、吸引用パッドをジャバラ構造にすることにより、吸引の際に、ジャバラ構造の吸引用パッドが一時的に縮み、吸引用パッドに吸着した非可逆回路素子が測定用回路基板側により一層引き寄せられる。従って、非可逆回路素子の外部端子が測定用回路基板に確実に圧接する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る非可逆回路素子の測定装置の実施の形態について添付の図面を参照して説明する。なお、各実施形態において、同一部品及び同一部分には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
【０００９】
［第１実施形態、図１〜図５］
図１に示すように、測定装置１は、概略、測定用回路基板１０と、気密シート１４と、吸引用パッド２１と、金属ベース３０と、入出力用同軸コネクタ３３，３４等で構成されている。
【００１０】
測定用回路基板１０は、例えば誘電体材料からなり、後述の非可逆回路素子（アイソレータ）の外部端子の位置に合わせて、上面には入力電極１１、出力電極１２及びアース電極１３（図５参照）が形成されている。測定用回路基板１０の中央部（言い換えると、非可逆回路素子載置エリア内）には、穴１０ａが設けられている。穴１０ａの径は、吸引用パッド２１の吸引口の径より小さく設定されている。
【００１１】
さらに、この穴１０ａの周囲部に気密シート１４が配設されている。気密シート１４は、非可逆回路素子の電気特性測定時に、測定用回路基板１０と非可逆回路素子の底面との間に形成される隙間からのエアー漏れを防止するためのものである。気密シート１４の材質としては、気密性に優れ、かつ、柔軟性及び絶縁性があるものが採用され、例えば、ゴム、フッ素樹脂、ポリイミド等がある。
【００１２】
入力電極１１及び出力電極１２は、測定用回路基板１０の左右に取り付けられた入出力用同軸コネクタ３３，３４に電気的に接続されている。入出力用同軸コネクタ３３，３４はそれぞれ同軸ケーブルを介して、電気特性測定器であるネットワークアナライザに接続されている。測定用回路基板１０は、金属ベース３０の上面にねじ留め等の方法により固定されている。
【００１３】
吸引用パッド２１は、測定用回路基板１０の下面に、穴１０ａを覆うように当接されている。吸引用パッド２１はエアーチューブ２２を通して真空ポンプ（図示せず）に繋がっている。真空ポンプを稼働させると、吸引用パッド２１はエアーを吸引する。吸引用パッド２１は、測定用回路基板１０の下面の接触部分からエアー漏れを防ぐ機能を有している。吸引用パッド２１は金属ベース３０内に収容されており、エアーチューブ２２を介して金属ベース３０に固定されている。この吸引用パッド２１の材質としては、気密性に優れ、かつ、柔軟性がある材料が採用され、例えば、シリコンゴム、ネオプレンゴム、天然ゴム等がある。
【００１４】
次に、前述の測定装置１を用いて非可逆回路素子の電気特性を測定する方法について説明する。
【００１５】
本第１実施形態では非可逆回路素子として、図２〜図４に示す集中定数型アイソレータ４１を用いる。図２に示すように、アイソレータ４１は、概略、金属製下側ケース４４と、樹脂製端子ケース４３と、中心電極組立体５３と、金属製上側ケース４８と、永久磁石４９と、絶縁性部材４７と、抵抗素子Ｒと、整合用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３等を備えている。
【００１６】
中心電極組立体５３は、矩形板状のマイクロ波フェライト６０の上面に、中心電極６１〜６３を略矩形状の絶縁性シート６６（点線にて表示）を介在させて、それぞれの交差角が略１２０度になるように交差させて配置している。中心電極６１〜６３は、それぞれの一端側にポート部Ｐ１〜Ｐ３を有し、他端側にアース電極６５が接続されている。中心電極６１〜６３共通のアース電極６５は、フェライト６０の下面を略覆うように設けられている。中心電極組立体５３は、フェライト６０の裏面に形成されたアース電極６５が、樹脂製端子ケース４３の窓部４３ｃを通して、金属製下側ケース４４の底壁４４ｂにはんだ付け等の方法により接続され、接地される。
【００１７】
図３に示すように、樹脂製端子ケース４３には、表面実装用の入力外部端子５４、出力外部端子５５及び四つのアース外部端子５６がインサートモールドされている。これらの外部端子５４〜５６は、一端が樹脂製端子ケース４３の対向する側壁４３ａからそれぞれ外方向へ導出され、他端が樹脂製端子ケース４３の底部４３ｂに露出してそれぞれ入力引出電極部５４ａ、出力引出電極部５５ａ及びアース引出電極部５６ａを形成している（図１及び図６参照）。入力引出電極部５４ａ及び出力引出電極部５５ａは、ポート部Ｐ１，Ｐ２にそれぞれはんだ付けされている。
【００１８】
整合用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３は、ホット側コンデンサ電極がポート部Ｐ１〜Ｐ３にそれぞれはんだ付けされ、コールド側コンデンサ電極が樹脂製端子ケース４３に露出しているアース引出電極部５６ａにそれぞれはんだ付けされている。
【００１９】
抵抗素子Ｒは回路基板５８上にはんだ付けされている。抵抗素子Ｒの一方は、回路基板５８に設けられた信号パターンを介して、整合用コンデンサ素子Ｃ３のホット側コンデンサ電極に接続され、他方は樹脂製端子ケース４３の底部４３ｂに露出しているアース引出電極部５６ａに接続される。つまり、整合用コンデンサ素子Ｃ３と抵抗素子Ｒとは、中心電極６３のポート部Ｐ３とアースとの間に電気的に並列に接続される。
【００２０】
そして、樹脂製端子ケース４３の下方から金属製下側ケース４４が装着されている。金属製下側ケース４４は、樹脂製端子ケース４３にインサートモールドされているアース外部端子５６にはんだ付けされている（図５参照）。この樹脂製端子ケース４３内に、中心電極組立体５３や整合用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３や抵抗素子Ｒ等を収容し、金属製上側ケース４８を装着している。金属製上側ケース４８と中心電極組立体５３の間には、永久磁石４９が配置されている。また、永久磁石４９と整合用コンデンサ素子Ｃ１〜Ｃ３の間には、絶縁性部材４７が配置されている。永久磁石４９は中心電極組立体５３に直流磁界を印加する。金属製下側ケース４４と金属製上側ケース４８は接合して金属ケースをなし、磁気回路を構成しており、ヨークとしても機能している。こうして、図４に示すアイソレータ４１が得られる。
【００２１】
さて、このアイソレータ４１を、図１に示すように、搬送装置（図示せず）等を用いて、測定用回路基板１０上に置く。このとき、アイソレータ４１の各外部端子５４，５５，５６は、それぞれの対応する電極１１，１２，１３上に載置される（図１及び図５参照）。
【００２２】
次に、真空ポンプを稼働させて、エアーチューブ２２を通して、吸引用パッド２１にてアイソレータ４１の底面と測定用回路基板１０の隙間のエアーを吸引する。このエアーの吸引によって、アイソレータ４１の底面側と上面側に大気圧差が生じ、最大１気圧の力がアイソレータ４１の上面にかかる。従って、アイソレータ４１が測定用回路基板１０側に引き寄せられ、アイソレータ４１を一時的に固定する。こうして、アイソレータ４１の外部端子５４〜５６を電極１１，１２，１３に圧接して確実に接触させる。そして、エアーの吸引が行われている間に、アイソレータ４１の電気測定を行う。
【００２３】
アイソレータ４１の電気測定が終わると、真空ポンプを停止させ、エアーの吸引をやめ、アイソレータ４１を解放する。この後、電気測定が終了したアイソレータ４１を搬送装置等で良否に分類されたトレイに移送する。
【００２４】
以上の測定装置１は、吸引用パッド２１によるエアーの吸引によって、大気圧でアイソレータ４１の上面を均等に押さえ、アイソレータ４１を測定用回路基板１０に固定するので、従来の測定装置のように押さえ棒でアイソレータ４１を押さえつける必要がない。従って、アイソレータ４１内の永久磁石４９や中心電極組立体５３等を損傷しない。また、アイソレータ４１の外部端子５４〜５６を押さえ治具等で押さえる必要がないので、外部端子５４〜５６が押さえ治具等で損傷することがない。
【００２５】
また、アイソレータ４１内にオープン不良があれば、このオープン不良を確実に検出することができる。例えば、図３の一点鎖線の円Ａで囲んだ箇所で、ポート部Ｐ２と出力引出電極部５５ａが、はんだ７０の量が不足してオープン不良を起こしていたとする（図１の左側参照）。この場合、アイソレータ４１の上面は大気圧で均等に押さえられるが、この大気圧はアイソレータ４１の内部に殆ど作用しない。従って、ポート部Ｐ２が出力引出電極部５５ａに接合されていないオープン不良を検出できる。これに対して従来の測定装置のように、押さえ棒を用いて金属製上側ケース４８の上面を押圧力Ｆで押さえた場合には、大気圧と比較してバラツキの大きい押圧力Ｆが局部的に加わるためにポート部Ｐ２がたわみ、ポート部Ｐ２と出力引出電極部５５ａが一時的に接触してしまうことがある。このため、オープン不良を検出することができず、電気特性の測定を正確に行うことができない。
【００２６】
また、最大１気圧の大気圧が、アイソレータ４１の上面に均等にかかるだけなので、アイソレータ４１内のはんだ接合を破損する心配がない。例えば、アース外部端子５６と金属製下側ケース４４のはんだ７０による接合を破損することはない（図５参照）。ところが、従来の測定装置のように、押さえ棒を用いて金属製上側ケース４８の上面を押圧力Ｆで押さえた場合には、押圧力Ｆのために金属製下側ケース４４がたわみ、はんだ７０の接合部でアース外部端子５６と金属製下側ケース４４が外れてしまう場合がある。
【００２７】
さらに、気密シート１４により、アイソレータ４１の底面と測定用回路基板１０の間にできる隙間を塞ぐので、アイソレータ４１の底面と測定用回路基板１０との間から漏れるエアーの量が減り、アイソレータ４１を測定用回路基板１０側に強力に吸引することができる。従って、アイソレータ４１の外部端子５４〜５６を電極１１〜１３に確実に接触させることができるので、信頼性の高い電気測定をすることができる。なお、この気密シート１４は必ずしも設ける必要はない。
【００２８】
［第２実施形態、図６］
図６に示すように、測定装置２は、吸引用パッド２１をアイソレータ４１の底面に直接に当接するものである。測定用回路基板１０の中央部には、吸引用パッド２１の吸引口の径より大きい穴１０ｃが設けられている。吸引用パッド２１は穴１０ｃ内に配設され、その吸引口が測定用回路基板１０の上面から若干突出している。
【００２９】
以上の測定装置２は、吸引用パッド２１が直接にアイソレータ４１の底面を吸着するので、エアー漏れが殆どなくなる。従って、アイソレータ４１の外部端子５４〜５６を、測定用回路基板１０の電極１１〜１３に確実に接触させることができるので、信頼性の高い電気測定をすることができる。
【００３０】
［第３実施形態、図７］
図７に示すように、測定装置３は、前記第２実施形態の吸引用パッド２１の替わりに、伸縮自在なジャバラ構造の吸引用パッド２１Ａを用いたものである。吸引用パッド２１Ａは穴１０ｃ内に配設され、その吸引口が測定用回路基板１０の上面から若干突出している。
【００３１】
従って、吸引用パッド２１Ａの吸引口が確実にアイソレータ４１の底面に吸着する。さらに、吸着した瞬間に、ジャバラ構造の吸引用パッド２１Ａが、吸引により下方向に縮み、吸引用パッド２１Ａに吸着されているアイソレータ４１が測定用回路基板１０側に引き寄せられる。こうして、アイソレータ４１の外部端子５４〜５６が測定用回路基板１０の電極１１〜１３に確実に接触することができるので、信頼性の高い電気測定をすることができる。
【００３２】
［第４実施形態、図８］
図８に示すように、測定装置４は、測定用回路基板１０の電極１１〜１３とアイソレータ４１の外部端子５４〜５６とを、導電性ゴム材２４を介して電気的に確実に接続したものである。導電性ゴム材２４は測定用回路基板１０の中央部に設けた複数の穴１０ａ，１０ｂの周囲部に配設されている。導電性ゴム材２４には、ゴム材２４の厚み方向には導通するが、水平方向には非導通の異方性導電ゴムを使用する。あるいは、測定用回路基板１０の電極１１〜１３に対応した部分のみに通常の導電性ゴムを使用し、その他の部分には絶縁性ゴムを使用して構成した複合導電性ゴム材であってもよい。これにより、信頼性の高い電気測定をすることができる。また、この導電性ゴム材２４は、アイソレータ４１の底面と測定用回路基板１０の間に形成される隙間を塞いでおり、前記第１実施形態の気密シート１４と同様の機能を有する。
【００３３】
さらに、測定装置４は、穴１０ａの周りに複数の小径穴１０ｂを設けたものである。これにより、アイソレータ４１を吸引するための穴の総面積が増え、アイソレータ４１を吸引する力が強力になる。従って、アイソレータ４１の外部端子５４〜５６を測定用回路基板１０の電極１１〜１３に確実に接触させることができるので、信頼性の高い電気測定をすることができる。
【００３４】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の構成に変更することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、吸引用パッドにてエアーを吸引することにより非可逆回路素子を測定用回路基板側に引き寄せ、非可逆回路素子の外部端子を測定用回路基板に接触させるので、従来の測定装置のように非可逆回路素子を上から押さえ棒で押さえつける必要がなくなる。つまり、非可逆回路素子の内部に押圧力等の外力が殆ど作用せず、非可逆回路素子内のオープン不良を一時的に接触させたり、内部部品を破損させてしまう心配がなくなる。この結果、非可逆回路素子に損傷を与えることなく、正確に電気特性を測定することが可能な非可逆回路素子の測定装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る非可逆回路素子の測定装置の第１実施形態を示す垂直断面図。
【図２】非可逆回路素子の一例を示す分解斜視図。
【図３】図２に示した非可逆回路素子の内部平面図。
【図４】図２に示した非可逆回路素子の外観斜視図。
【図５】本発明に係る非可逆回路素子の測定装置の作用効果を説明するための垂直断面図。
【図６】本発明に係る非可逆回路素子の測定装置の第２実施形態を示す垂直断面図。
【図７】本発明に係る非可逆回路素子の測定装置の第３実施形態を示す垂直断面図。
【図８】本発明に係る非可逆回路素子の測定装置の第４実施形態を示す垂直断面図。
【符号の説明】
１，２，３，４…測定装置
１０…測定用回路基板
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…穴
１１，１２，１３…電極
１４…気密シート（密閉部材）
２１，２１Ａ…吸引用パッド
２４…導電性ゴム材
【図１】
0004720038.tif 000002
【図２】
0004720038.tif 000003
【図３】
0004720038.tif 000004
【図４】
0004720038.tif 000005
【図５】
0004720038.tif 000006
【図６】
0004720038.tif 000007
【図７】
0004720038.tif 000008
【図８】
0004720038.tif 000009