バーイン装置の基板挿入機構

トップ :: G 物理学 :: G01 測定;試験

【発明の名称】	バーイン装置の基板挿入機構
【発明者】	【氏名】佐藤邦夫
【要約】	【課題】多少傾いた基板であっても挿入が可能であり、しかも、過大荷重がかかった場合には、損傷を回避することを可能にする。【解決手段】試験室１１内に配置された複数のコネクタに、試験対象品２２が搭載された複数の基板２１を挿入するバーイン装置の基板挿入機構であって、試験室の開口部両側に配置され、挿入駆動される一対の主軸１００と、各主軸１００に設けられた複数のベース体１０４と、各ベース体１０４と所定の摩擦力をもって接触し、基板の端部を押圧するアーム１１０とを備えた。

【特許請求の範囲】
【請求項１】試験室内に配置された複数のコネクタに、試験対象品が搭載された複数の基板を挿入するバーイン装置の基板挿入機構において、前記試験室の開口部両側に配置され、挿入駆動される一対の支持体と、前記各支持体に設けられた複数のベース体と、前記各ベース体と所定の摩擦力をもって接触し、前記基板の端部を押圧するアーム体とを備えたことを特徴とするバーイン装置の基板挿入機構。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試験室内で半導体デバイスなどの試験対象品の信頼性などの試験を行なうバーイン装置に使用され、その試験対象品を搭載した基板を試験室に挿入するバーイン装置の基板挿入機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のバーイン装置は、試験対象品（供試品）が搭載された基板を上下複数段に並べて、基板挿入機構によって試験室内に挿入し、それに伴って、各基板が試験室内に設けられたコネクタに接続されるようになっている。
【０００３】特開昭６２－２１７６号の基板挿入機構は、モータ駆動により駆動される回転軸に複数のアーム体を固定した構造になっており、これらの各アーム体により各基板を同時に押し込むようになっている。しかし、この基板挿入機構は、アーム体がモータに連結された回転軸に固定されているために、基板又はコネクタに異常があって、両者間に位置ずれがあるような場合に、アーム体が強引に押し込み動作を続け、破損をきたすおそれがあった。基板は、供試品を載せかえて、複数回使用するので、次第に変形などを起こす可能性が多くなる。
【０００４】この問題を解決するために、特公平６－８２１４５号は、基板とコネクタとの位置ずれなどの原因により過大荷重がかかると、係合子が受け孔からはずれ、ベース体とアーム体の係合が解除される構造の挿入機構を提案している。
【０００５】図５は、特公平６－８２１４５号のバーイン装置を示す図である。試験室１１は、断熱材１２によって囲まれており、開口側には断熱扉が設けられ、奥側には、コネクタ（不図示）が上下方向に複数段配置されている。試験室１１は、左右両側に、前後一対の支柱（不図示）が設けられており、これらの支柱の対向面には、左右方向で対向して配置された複数の案内部１７が設けられている。
【０００６】基板２１は、上面に複数の半導体デバイスなどの供試品２２が搭載されると共に、左右両側縁部が左右の案内部１７に係合されて、試験室１１内に上下複数段に並べて挿入・離脱され、前記コネクタに着脱自在に接続される。
【０００７】挿入機構２６は、試験室１１の前側に設けられ、基板２１を試験室１１内の奥に向けて挿入して、前記コネクタにそれぞれ接続する機構である。なお、奥側には、基板２１を前方へ抜去してコネクタから外する抜去機構（不図示）が設けられている。
【０００８】挿入機構２６は、試験室１１の最上部の左右方向に配置され、一端部にギヤ３２が設けられた駆動軸３１と、出力軸３４に設けられたギヤ３５がギヤ３２に噛み合う駆動源としてのモータ３３と、支柱の前方に上下方向に伸び、上端部のベベルギア３７が駆動軸３１のベベルギヤ３８と噛み合う回転軸３６と、各案内部１７に対応して回転軸３６に固定された複数のベース体４１と、このベース体４１の軸部４４に設けられたアーム体４５などを備えている。
【０００９】ベース体４１とアーム体４５には、複数の貫通孔５１と受け孔５２とがそれぞれ形成されている。各貫通孔５１には、ボール５３が上下に移動自在に挿入されており、このボール５３は、押しねじ５４との間に挿入されたばね５５により、上方に付勢されている。また、受け孔５２は、ボール５３よりも径が小さく、下方からボール５３が係合・離脱することができる。
【００１０】アーム体４５は、上端部に基板２１を後方へ押圧するローラ４８が支持軸４９に設けられている。このアーム体４５は、基板とコネクタとの位置ずれなどの原因により過大荷重がかかると、ボール５３が受け孔５２から外れて、ベース体４１との係合が解除される。従って、アーム体４５は、回転せずにベース体４１のみが回転するので、基板やコネクタが損傷することがない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来のバーイン装置は、基板が挿入される場合に、基板が変形などしていなくても、コネクタに対して多少なりとも傾いていることが多く、挿入機構によって、そのまま挿入動作が続けられると、ますます傾いてしまい、正常な基板であっも、過大荷重となって、アーム体とベース体の係合が解除されてしまい、挿入エラーとなってやり直しとなり、作業効率が悪い、という問題があった。また、傾いている場合などには、左右いずれかのアーム体がすぐに係合解除されてしまい、挿入エラーとなる基板が多くなってしまう。つまり、変形などしておらず、本来挿入されるべき基板も、傾いているために、挿入できないくなるという問題があった。
【００１２】本発明の課題は、多少傾いた基板であっても挿入が可能であり、しかも、過大荷重がかかった場合には、損傷を回避できるバーイン装置の基板挿入機構を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために、請求項１の発明は、試験室内に配置された複数のコネクタに、試験対象品が搭載された複数の基板を挿入するバーイン装置の基板挿入機構において、前記試験室の開口部両側に配置され、挿入駆動される一対の支持体と、前記各支持体に設けられた複数のベース体と、前記各ベース体と所定の摩擦力をもって接触し、前記基板の端部を押圧するアーム体とを備えたことを特徴とするバーイン装置の基板挿入機構である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しくに説明する。図１は、本発明によるバーイン装置の基板挿入機構の第１実施形態を示す図、図２は、アームユニットを抜き出して示した斜視図である。この基板挿入機構は、図１に示すように、左右の主軸１００と、主軸１００に固定された複数のトルクリリースアームユニット（以下、アームユニット）１０３とを備えている。
【００１５】アームユニット１０３は、２枚の基板２１ごとに１つずつ配置されており、主軸１００に挿入され、ねじ１０５によって固定されるつば部１０４ａ、軸部１０４ｂ及びねじ部１０４ｃを有するベース体１０４と、ベース体１０４の軸部１０４ｂに挿入され、緩み止めワッシャ１０６と、皿ばね１０７及び平ワッシャ１０８を挟んで挿入され、さらにその上側からスラストワッシャ１０８、皿ばね１０７を挟んでねじ部１０４ｃにナット１１０でねじ止めされたアーム１１０などを備えている。アーム１１０は、皿ばね１０７によって、ベース体１０４に対して、所定の摩擦力（摺動抵抗）をもって、駆動される。
【００１６】アーム１１０は、先端部に貫通して設けられたローラ軸１１１と、ローラ軸１１１の上下に設けられ、カラー１１３を介して、Ｅリング１１４で止められたローラ１１２などとを備えている。ローラ１１２は、真鍮製のものが用いられており、アーム１１０がスイングするときに、基板２１に対して、摺動性がよくなるように用いられている。
【００１７】図３は、第１実施形態に係る基板挿入機構の駆動特性を示す線図である。この基板挿入機構は、左右の駆動軸の回転によって、主軸１００が回転すると、一体に設けられたアームユニット１０３のローラ１１２が上下２段の基板２１の後端を押していく。このときに、いずれかの基板２１がコネクタに対して傾いていた場合に、まず、各アームユニット１０３は、過大荷重Ｆ１となって、アーム１１０が滑り始める。しかし、図３（Ａ）に示すように、伝達力Ｐ１を保持したままで、押し続けることができる。従って、基板２１の傾きを修正しつつ、押し込んでいくことができる。また、人間が左右の手によって、交互に手加減（調整）しながら押し込んでいくように、左右のバランスを取りながら押し込んでいく。一方、従来例の機構は、図３（Ｂ）に示すように、伝達力Ｐが零になってしまうので、少し傾いていた場合であっても、挿入エラーとなってしまう。
【００１８】もちろん、基板２１が変形などしている場合には、Ｐ１の伝達力のまま押し続けるが、駆動力Ｆ１が破壊の起こらない力で滑っているので、基板２１やコネクタ又は挿入機構が損傷を起こすことはない。
【００１９】例えば、１枚の基板をコネクタに挿入するのに、Ｐの力が必要であるとする。このバーイン装置は、１８枚の基板を挿入できるとすると、約１８Ｐの力が必要となる。この力が傾いた基板にかかると、基板やコネクタは損傷を起こすこととなる。このときに、アーム１１０とベース１０４の滑り出す力は、２枚の基板を挿入できるように、２Ｐに設定してある。基板やコネクタは、２～３倍の安全率がとってあるので、２Ｐの力がかかっても、損傷することはない。従って、アーム１１０は、滑りながら、挿入に必要な約２倍の力を維持することができるので、傾きを調整しながら、押し込むことができる。
【００２０】（第２実施形態）図４は、本発明によるバーイン装置の基板挿入機構の第２実施形態を示す図である。なお、前述した実施形態と同様な機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。第２実施形態は、ベース２０４に軸２０４ｂが嵌合固定されており、上下に、皿ばね２０７、ワッシャ２０８を挟んで、アーム２１０がナット２０９によって固定されている。
【００２１】第２実施形態は、アーム２１０が１つの基板２１に対して、単独に滑れるようになっているので、摩擦力の設定を小さくすることができる。また、アーム２１０は、押圧部２１０ａが形成されているのみで、ローラを省略してあるので、コストダウンを図ることができる。
【００２２】（他の実施形態）以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。支持体は、主軸の回転によって駆動する例で説明したが、シリンダ等によって、直線的に駆動してもよい。また、主軸を、他の回転軸で旋回させるようにしてもよい。
【００２３】また、ベース体とアーム体は、回転する例で説明したが、スライドするような構造であってもよい。さらに，ベース体に対して、３個又はそれ以上のアーム体を設けるようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によれば、基板がコネクタに対して傾いている場合であっても、左右のアーム体が滑りながらも所定の摺動抵抗もって押していくので、左右のバランスをとって、傾きを修正しながら、挿入することができる。

【出願人】	【識別番号】０００１４５８０６【氏名又は名称】株式会社小野測器
【出願日】	平成９年（１９９７）６月２７日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】鎌田久男
【公開番号】	特開平１１－２３６４９
【公開日】	平成１１年（１９９９）１月２９日
【出願番号】	特願平９－１７２２９３