(57)【要約】【課題】測定時に部品が外れにくく、小さな部品でも部品特性の測定が容易である。【解決手段】接触子１３４ａ、１４０ａを部品１０２に接触させて部品特性を測定するチップマウンタ１００の部品ベリファイ装置１３０において、前記接触子１３４ａ、１４０ａを側面に備えた複数のプローブ１３４、１４０と、前記部品１０２の電極１０２ａ間隔に前記接触子１３４ａ、１４０ａの間隔を調整して固定する固定手段（１４８）と、前記部品１０２を移動させると共に、上記固定手段（１４８）で固定された接触子１４０ａに前記部品１０２の電極１０２ａを接触させる部品接触手段（１０６、１０８）と、を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触子を部品に接触させて部品特性を測定するチップマウンタの部品ベリファイ装置において、
前記接触子を側面に備えた複数のプローブと、
前記部品の電極間隔に前記接触子間隔を調整して固定する固定手段と、
前記部品を移動させると共に、上記固定手段で固定された接触子に前記部品の電極を接触させる部品接触手段と、
を設けたことを特徴とするチップマウンタの部品ベリファイ装置。
【請求項２】
前記接触子の位置を測定する測定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のチップマウンタの部品ベリファイ装置。
【請求項３】
接触子を部品に接触させて部品特性を測定するチップマウンタの部品ベリファイ方法において、
前記接触子を側面に備えた複数のプローブの少なくとも一方の位置を移動させる工程と、
移動された該プローブを固定して接触子の間隔を前記部品の電極間隔にする工程と、
固定された前記プローブの接触子に前記部品を移動して部品の電極を接触させる工程と、
接触した前記部品の部品特性を測定する工程と、
を有することを特徴とするチップマウンタの部品ベリファイ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップマウンタの部品ベリファイ装置及び部品ベリファイ方法に係り、特に、接触子をチップ抵抗・チップコンデンサ・ダイオード等の部品に接触させて部品特性を測定するチップマウンタの部品ベリファイ装置に用いるのに好適な、部品の抵抗値測定・静電容量測定・極性検査等を部品の大きさに影響されず測定可能とするチップマウンタの部品ベリファイ装置及び部品ベリファイ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チップマウンタで部品を基板に搭載する場合に、ロット変更時や、搭載開始時に、その搭載前の部品の検査を行うために部品ベリファイ装置が用いられてきた（例えば、特許文献１）。そのような部品ベリファイ装置の一例を図７に示し、最初に、その概略構成を説明する。
【０００３】
この部品ベリファイ装置３０は、部品２の電極２ａと測定器５０を導通させるための数ｃｍ角の１対の接触子３４、４０と、部品特性を測定するための測定器５０と、接触子３４、４０と測定器５０とを制御するためのコントローラ５２と、を有する。そして、チップマウンタに備えられた搭載ヘッド１０６には、吸着ノズル１０８（ノズル外径ｄ）が設けられている。このため、搭載ヘッド１０６は、吸着ノズル１０８で吸着された部品２を部品ベリファイ装置３０上に移動させることができる。
【０００４】
次に、部品ベリファイを行う際の動作を説明する。最初に、吸着ノズル１０８にて、部品２を吸着し、２つの接触子３４、４０の間に部品２を移動させる。次に、コントローラ５２から接触子制御信号を２つの接触子３４、４２に送ることで、接触子３４、４０が互いに近づく方向に移動する。そして、部品２を２つの接触子３４、４０の対向する面で挟み込んで、部品２の電極２ａと接触子３４、４０とを電気的に接触させる。そして、最後にコントローラ５２より測定器制御信号を測定器５０に送り、測定器５０にて部品特性（抵抗値，静電容量、若しくは、ダイオード極性等）の測定を行う。
【０００５】
【特許文献１】特許第３３１００３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の部品ベリファイ装置３０は以下の点で問題があった。
【０００７】
（ａ）吸着ノズル１０８によって吸着された部品２を挟み込んで測定を行うために、吸着ノズル１０８のノズル外径ｄより小さい部品２の測定を行うことができない。
【０００８】
（ｂ）部品特性の測定時に接触子３４、４０が部品２を挟み込むので部品２に力が加わり、部品２が吸着ノズル１０８から外れてしまう場合や、外れないまでも例えば、部品２の吸着されるべき面が回転して横向きになるといった位置ずれが生じてしまう場合があった。
【０００９】
本発明では、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、測定時に部品が外れにくく、小さな部品でも部品特性の測定が容易であるチップマウンタの部品ベリファイ装置及び部品ベリファイ方法の提供をすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の請求項１に係る発明は、接触子を部品に接触させて部品特性を測定するチップマウンタの部品ベリファイ装置において、前記接触子を側面に備えた複数のプローブと、前記部品の電極間隔に前記接触子の間隔を調整して固定する固定手段と、前記部品を移動させると共に、上記固定手段で固定された接触子に前記部品の電極を接触させる部品接触手段と、を設けたことにより前記課題を解決したものである。
【００１１】
本願の請求項２に係る発明は、前記接触子の位置を測定する測定手段を備えたものである。
【００１２】
本願の請求項３に係る発明は、又、接触子を部品に接触させて部品特性を測定するチップマウンタの部品ベリファイ方法において、前記接触子を側面に備えた複数のプローブの少なくとも一方の位置を移動させる工程（第１工程）と、移動された該プローブを固定して接触子の間隔を前記部品の電極間隔にする工程（第２工程）と、固定された前記プローブの接触子に前記部品を移動して部品の電極を接触させる工程（第３工程）と、接触した前記部品の部品特性を測定する工程（第４工程）と、を有することを特徴とするチップマウンタの部品ベリファイ方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、以下のような効果を有する。
【００１４】
（ａ）従来のように、部品を挟み込むのではなく、接触子の間隔を部品サイズに合せて移動させてから、その接触子に部品の電極を押し当てる形で測定を行うため、ノズル外径より微小な部品であっても部品特性の測定ができる。
【００１５】
（ｂ）部品を挟み込むための力を加えずに、プローブの側面に設けられた接触子に部品を押し当てるので、部品が損傷する場合や、接触子で挟み込んだ場合に部品が吸着ノズルから外れてしまう場合や、外れないまでも例えば、部品の吸着されるべき面が回転して横向きになるなどしまうといった位置ずれを起こす場合を回避でき、確実に部品特性の測定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の第１実施形態であるチップマウンタの部品ベリファイ装置の概略配置図を示した図、図２は部品ベリファイ装置の構成を示した図、図３はプローブの上面模式図、図４は部品ベリファイ装置の動作を示すフロー図、である。
【００１８】
最初に、チップマウンタ１００と部品ベリファイ装置１３０の全体構成について、図１を用いて説明する。
【００１９】
図１に示す如く、チップマウンタ１００は、例えば、搭載ヘッド１０６と、Ｘ軸移動機構１１４と、Ｙ軸移動機構１１６と、基板搬送機構１１８と、基台１２０と、を有する。基台１２０上に基板搬送機構１１８が置載され、基板搬送機構１１８は、基板１０４の移動と固定を行う。又、基台１２０上には、Ｘ軸移動機構１１４とＹ軸移動機構１１６とが配置されている。搭載ヘッド１０６は、Ｘ軸移動機構１１４と、Ｙ軸移動機構１１６とにより、ＸＹ方向に移動が可能である。そして、搭載ヘッド１０６は、吸着ノズル１０８と、基板認識カメラ１１０と、測長器１１２とを有する。
【００２０】
部品ベリファイ装置１３０は、例えば、スリット体１３２を有している。スリット体１３２は、基台１２０上の基板搬送機構１１８の近傍に配置される。そして、スリット体１３２の内部に、1対のプローブ１３４、１４０を有する。
【００２１】
次に、図２を用いて、搭載ヘッド１０６と部品ベリファイ装置１３０とについて、更に詳しく説明する。
【００２２】
前記吸着ノズル１０８は、例えば、搭載ヘッド１０６に固定されており、部品１０２を吸着する。つまり、搭載ヘッド１０６は、吸着ノズル１０８によって吸着された部品１０２を移動させて、プローブ１３４、１４０の接触子１３４ａ、１４０ａに部品１０２の電極１０２ａを接触させる。すなわち、吸着ノズル１０８は、搭載ヘッド１０６と共に、部品接触手段として機能する。なお、吸着ノズル１０８は、ノズル外径がｄである先端部分で、部品１０２を吸着する。
【００２３】
前記基板認識カメラ１１０は、例えば、搭載ヘッド１０６に固定されており、基板１０４に付けられた基板マークを認識するために用いられる。又、スリット体１３２内のプローブ１３４、１４０上面に付けられたプローブ認識マーク１３４ｂ、１４０ｂ（図３参照）を識別して、接触子１３４ａ、１４０ａの距離を求めるためにも用いられる。
【００２４】
前記測長器１１２は、例えば、プローブ１３４、１４０の上面に設けられた接触子１３４ａ、１４０ａの位置（距離ｈ低い高さ）を測定するための測定手段であり、例えば、レーザ測定器である。測長器１１２は、搭載ヘッド１０６に固定されている。
【００２５】
図２に示す如く、チップマウンタ１００を制御するＣＰＵ１２２は、搭載ヘッド１０６と、基板認識カメラ１１０と、測長器１１２とに接続されていて、各々を制御することができる。又、後述するコントローラ１５２とデータ等のやり取りをすることができる。
【００２６】
部品ベリファイ装置１３０は、例えば、スリット体１３２に収納されたプローブ１３４、１４０と、バキューム発生機構１４８と、測定器１５０と、コントローラ１５２とを有する。
【００２７】
前記プローブ１３４、１４０は、例えば、それぞれ、プローブ１３４、１４０同士が対向する面ではなく、その側面である吸着ノズル１０８と対向する面（上面）に接触子１３４ａ、１４０ａが設けられている。接触子１３４ａ、１４０ａは、部品１０２の電極１０２ａに接触させるための端子であり、それぞれ、プローブ１３４、１４０とは絶縁されている。接触子１３４ａ、１４０ａは、弾力を持たせた導電性材料で構成することができ、例えば、導電性ゴムや、板ばね構造を有する金属板等を用いることが出来る。本実施形態では、例えば、プローブ１３４は固定し、プローブ１４０は移動可能としている。プローブ１４０は、スリット体１３２で動きが規制されており、移動方向は図２の紙面左右方向である。なお、図３に示す如く、プローブ１３４、１４０には、それぞれ、その接触子１３４ａ、１４０ａが設けられた面と同一の面（上面）にプローブ認識マーク１３４ｂ、１４０ｂが付されている。
【００２８】
前記バキューム発生機構１４８は、例えば、プローブ１４０に対してバキューム１４６を発生させる機構であり、バキューム１４６を発生させることにより、プローブ１４０を固定する固定手段である。
【００２９】
前記測定器１５０は、例えば、接触子１３４ａ、１４０ａにそれぞれ接続されており、コントローラ１５２の指示により、測定を行うものである。ここで行われる測定は、部品特性の測定であり、具体的には、部品１０２の抵抗値若しくはインピーダンス、静電容量、極性、周波数特性、利得等を測ることができる。測定器１５０には、例えば、デジタルマルチメータやＬＣＲメータ等を用いることができる。
【００３０】
前記コントローラ１５２は、例えば、測定器１５０を制御するためのものであり、測定器１５０からの測定結果を受け取ることができる。又、コントローラ１５２は、ＣＰＵ１２２からの指令を受けて測定器１５０を制御することもできる。更に、コントローラ１５２は、ＣＰＵ１２２に対して測定された測定結果を送信することができる。
【００３１】
次に、部品ベリファイ装置１３０の動作について、図４を用いて説明する。
【００３２】
最初に、吸着ノズル１０８で吸着する部品１０２の部品サイズをＣＰＵ１２２上に読み込む（ステップＳ２）。次に、搭載ヘッド１０６を移動させ、基板認識カメラ１１０でプローブ認識マーク１３４ｂ、１４０ｂを確認する。そして、ＣＰＵ１２２で、プローブ１３４、１４０の接触子１３４ａ、１４０ａの間隔を算出する。
【００３３】
次に、吸着ノズル１０８でプローブ１４０を吸着し（ステップＳ４）、ＣＰＵ１２２に読み込まれた部品１０２の部品サイズから部品１０２の電極１０２ａの間隔を算出する。そして、前記算出結果と、ステップＳ２で算出された接触子１３４ａ、１４０ａの間隔との差を求めて、その差分情報に合せて、プローブ１４０をスリット体１３２内で移動させる（ステップＳ６、第１工程）。そして、プローブ１４０を吸着ノズル１０８から離す。
【００３４】
次に、プローブ１４０をバキューム１４６で固定する（ステップＳ８）。そして、搭載ヘッド１０６を移動させ、基板認識カメラ１１０でプローブ認識マーク１４０ｂを確認する（ステップＳ１０）。
【００３５】
次に、プローブ認識マーク１４０ｂの位置情報より、接触子１３４ａと接触子１４０ａとの距離をＣＰＵ１２２で求めて、その距離が部品１０２の部品サイズから得られた電極１０２ａの間隔（所定の幅という）と等しいかどうかをＣＰＵ１２２で判断する（ステップＳ１２）。
【００３６】
もし、接触子１３４ａと接触子１４０ａとの間隔が所定の幅でないならば、再度吸着ノズル１０８でプローブ１４０を吸着する（ステップＳ１２でＮＯとなり、ステップＳ４）。このとき、バキューム１４６は、ＣＰＵ１２２の指示により解除されて、プローブ１４０は移動可能となる。そして、接触子１３４ａと接触子１４０ａとの間隔が所定の幅となるまで、プローブ１４０の位置が調整される。なお、吸着ノズル１０８によるプローブ１４０上の吸着位置が正確であれば、この調整工程の繰り返し数を低減することができる。
【００３７】
接触子１３４ａと接触子１４０ａとの間隔が所定の幅であるならば（第２工程）、搭載ヘッド１０６を移動させ吸着ノズル１０８で部品１０２を吸着する（ステップＳ１２でＹＥＳとなり、ステップＳ１４）。
【００３８】
次に、搭載ヘッド１０６を移動させて、測長器１１２で接触子１３４ａ、１４０ａの位置（距離ｈ低い高さ）を測定する。そして、吸着ノズル１０８で吸着された部品１０２を移動させ、部品１０２の電極１０２ａを、接触子１３４ａ、１４０ａに上から（プローブ１３４、１４０の側面から）押し当てる形で接触させる（ステップＳ１６、第３工程）。このとき、測長器１１２によって測定された距離ｈ低い高さに、部品１０２は下降する。
【００３９】
次に、コントローラ１５２は測定器１５０に測定を開始することを指示し、測定器１５０は部品１０２の部品特性の測定を行う（ステップＳ１８、第４工程）。
【００４０】
従来の接触子では部品１０２を接触子の対向する面で挟み込むために吸着ノズル１０８のノズル外径ｄより大きな部品１０２だけが測定対象であったが、このように接触子１３４ａと接触子１４０ａの間隔を部品１０２の電極１０２ａの間隔に合せて移動させて部品１０２の電極１０２ａを上から押し当てて測定を行うので、吸着ノズル１０８のノズル外径ｄより小さな部品１０２であっても部品特性の測定を行うことができる。
【００４１】
又、部品１０２の電極１０２ａを、接触子１３４ａ、１４０ａに、上から（プローブ１３４、１４０の側面に）押し付けて部品特性を測るため、部品１０２を挟み込むことで生じうる部品１０２の損傷を回避することができる。更に、接触子１３４ａ、１４０ａは弾力を持たせた導電性材料で構成されているので、部品を押し付けることによる部品１０２への電気的・機械的な影響を最小限にすることができる。又、プローブ１３４、１４０で挟み込む際に、部品１０２が吸着ノズル１０８から外れてしまう場合や、外れずに部品１０２の回転等が生じる場合を回避できるので、確実に部品特性の測定を行うことができ、その直後に行う部品搭載の作業性を損なうことがない。
【００４２】
又、接触子１３４ａ、１４０ａの位置（高さ）を測長器１１２で測定するので、部品１０２の電極１０２ａと接触子１３４ａ、１４０ａとの接触を確実に行うことができる。すなわち、接触と非接触の判定が明確となり、部品特性の異常が検出された場合に、接触状態の良否に起因するのか、部品１０２自体に起因するかを正確に把握することが可能である。
【００４３】
又、吸着ノズル１０８でプローブ１４０を吸着して移動させるために、プローブ１４０とプローブ１３４との間隔を自由自在に調整することができる。そして、その調整には移動機構を別に設ける必要がないので、スリット体１３２を小さく且つ簡便に構成することができる。
【００４４】
本実施形態においては、プローブ１３４、１４０のうちの１つのプローブ１４０を移動可能としたが、本発明はこれに限定されるものではない。スリット体１３２内で、プローブ１３４についても移動可能としてよい。
【００４５】
又、本実施形態においては、スリット体１３２に２つのプローブ１３４、１４０を収納していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第２実施形態として、図５に示す如く、１つの固定されたプローブ１３６と、２つの移動可能なプローブ１４２、１４３とをスリット体１３２に収納してもよい。この場合には、例えば、部品１０２の電極が３つあり、それぞれの電極の位置が異なる場合に用いることができる。又、例えば、第３実施形態として、図６に示す如く、プローブ１３８を固定してプローブ１４４を移動可能として、プローブ１４４上に２つの独立した接触子１４４ａ、１４５ａをスリット体１３２に収納してもよい。例えば、部品の電極が３つあり、接触子１３８ａと接触子１４４ａとの距離が接触子１３８ａと接触子１４５ａとの距離に等しい電極配置である場合に用いることができる。このように、部品に多数の電極がある場合においてもプローブ接触子数を増やすことによって、本発明は、２つ以上の電極を有するＳＯＴ（スモールアウトライントランジスタ）等のパッケージＩＣやデバイスにも対応することができる。
【００４６】
又、本実施形態においては、プローブ１４０の移動について吸着ノズル１０８を用いていたが、これに限定されるものではない。例えば、スリット体１３２に、モータ等による駆動機構を設けて、プローブ１４０を移動させることによって、吸着ノズル１０８によるプローブ１４０の移動工程を省くことができる。移動機構は、停止により、プローブ１４０を固定する固定手段とすることができる。この場合には、部品ベリファイ工程を短縮することができるので、部品ベリファイの作業性をアップさせることが可能となる。
【００４７】
又、本実施形態においては、吸着ノズル１０８は、真空吸着を想定していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、冷凍チャックを用いて部品１０２を吸着してもよいし、液体の表面張力を利用して部品１０２を吸着しても良い。
【００４８】
又、本実施形態においては、吸着ノズル１０８を１つと想定したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数個の吸着ノズルを用いることによって、部品ベリファイを複数個同時に行うことが可能となるので、より部品ベリファイを迅速に行うことができる。
【００４９】
又、本実施形態においては、測長器１１２を用いると共に、接触子１３４ａ、１４０ａに弾力を持たせた導電性材料で構成したが、本発明は、測長器１１２を用いなくてもよいし、接触子１３４ａ、１４０ａには弾力を持たせた導電性材料を使用しなくてもよい。プローブ１３４、１４０の接触子１３４ａ、１４０ａの位置は高さがほぼ定まっており、搭載ヘッド１０６が、圧力センサあるいは、ある程度の押し込みを可能とするばね機構を有している場合には、部品１０２の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態であるチップマウンタの部品ベリファイ装置の概略配置図
【図２】同じく部品ベリファイ装置の構成を示した図
【図３】同じくプローブの上面模式図
【図４】同じく部品ベリファイ装置の動作を示すフロー図
【図５】本発明の第２実施形態に係るプローブの上面模式図
【図６】本発明の第３実施形態に係るプローブの上面模式図
【図７】従来のチップマウンタの部品ベリファイ装置を示す模式図
【符号の説明】
【００５１】
２、１０２…部品
２ａ、１０２ａ…部品の電極
３０、１３０…部品ベリファイ装置
３４、４０、１３４ａ、１３６ａ、１３８ａ、１４０ａ、１４２ａ、１４３ａ、１４４ａ、１４５ａ…接触子
５０、１５０…測定器
５２、１５２…コントローラ
１００…チップマウンタ
１０４…基板
１０６…搭載ヘッド
１０８…吸着ノズル
１１０…基板認識カメラ
１１２…測長器
１１８…基板搬送機構
１２０…基台
１３２…スリット体
１３４、１３６、１３８、１４０、１４２、１４３、１４４、１４５…プローブ
１３４ｂ、１３６ｂ、１３８ｂ、１４０ｂ、１４２ｂ、１４３ｂ、１４４ｂ…プローブ認識マーク
１４８…バキューム発生機構
【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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