JP2022016456A - 電気的特性取得装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気的特性取得装置の使い勝手を向上させる。【解決手段】本電気的特性取得装置は装着機に用いられ、回路基板の段取り替えにより、テープフィーダのセットまたは交換が行われた場合に、セットまたは交換が行われたテープフィーダにより供給される電子部品の電気的特性を取得するものである。また、電子部品についての周波数を表す情報である入力周波数情報とバイアス電流を表す情報である入力バイアス電流情報とが供給されると、電子部品に供給される交流電流の周波数、バイアス電流が、供給された入力情報が表す周波数、バイアス電流に設定されて、電子部品の電気的特性が演算により取得される。このように、本電気的特性取得装置において、供給された入力周波数情報と入力バイアス電流情報とに基づいて、電子部品の電気的特性を取得することができるため、使い勝手が良くなる。【選択図】図１３

Description

本発明は、対象物の電気的特性を取得する電気的特性取得装置に関するものである。

特許文献１には、電気的特性取得装置としてのＬＣＲ測定装置が記載されている。このＬＣＲ測定装置においては、対象物の電気的特性としてのインピーダンスが取得されるが、ＬＣＲ測定装置の構成要素であるＡＤ交換器の直線性の誤差を小さくするための補正値Ｇが取得される。標準対象物（予めインピーダンスが既知であるもの）について、供給される電圧が一定に保たれた状態で、周波数を変えつつ、標準対象物に供給された電圧、流れた電流が測定されることによりインピーダンスが取得され、その取得されたインピーダンス、既知であるインピーダンス等を用いて、補正値Ｇが取得される。

特開2008-85745号公報

本発明の課題は、対象物の電気的特性を取得する電気的特性取得装置の改良であり、例えば、使い勝手をよくすることである。

課題を解決するための手段、作用および効果

本発明に係る電気的特性取得装置は、複数のテープフィーダにより供給される電子部品を回路基板に装着する装着機に用いられ、回路基板の段取り替えにより、新たなテープフィーダのセットまたはテープフィーダの交換が行われた場合に、セットまたは交換が行われたテープフィーダにより供給される電子部品の電気的特性を取得するものである。また、本発明に係る電気的特性取得装置において、その電子部品についての周波数を表す情報である入力周波数情報とバイアス電流を表す情報である入力バイアス電流情報とが供給されると、電子部品に供給される交流電流の周波数、バイアス電流が、供給された入力周波数情報、入力バイアス電流情報が表す周波数、バイアス電流に設定されて、電子部品の電気的特性が演算により取得される。
このように、本発明に係る電気的特性取得装置において、供給された入力周波数情報と入力バイアス電流情報とに基づいて、電子部品の電気的特性を取得することができるため、使い勝手が良くなる。

測定対象の電子部品（以下、対象物と称する）は、供給される交流信号の周波数の変化に伴って電気的特性の一例であるインピーダンスが変化するものであり、例えば、コイルとコンデンサとの少なくとも一方を含む電子部品等が該当する。また、対象物の電気的特性を取得する際の条件には、例えば、対象物に供給される交流信号の周波数や大きさが該当する。
対象物についての仕様書（スペックと称することもできる。）には、電気的特性のノミナル値（公称値と称することもできる。）、そのノミナル値が取得された場合の条件、例えば、対象物に供給された交流信号の周波数や大きさ（以下、規定周波数、規定信号値と称する。）が記載されているのが普通である。また、対象物がコア入りのコイルを含む場合には、対象物に供給される交流信号の大きさが変化すると電気的特性が変化する場合がある。例えば、交流信号の大きさとしてのバイアス電流（ＤＣバイアス電流と称することもできる。）が大きくなると、磁気飽和に起因して電気的特性の一例であるインダクタンスが低下する。

一方、電気的特性取得装置において、対象物に供給される交流信号の周波数や大きさが予め決まっている場合があるが、その予め決められた周波数が規定周波数と異なる場合には、取得された電気的特性の値がノミナル値と異なる場合がある。また、予め決められたバイアス電流が、規定信号値としての規定バイアス電流より大きく、かつ、磁気飽和に起因してインダクタンスが低下する大きさである場合には、インダクタンスを正確に取得することができない。

それに対して、例えば、対象物に供給される交流信号の周波数、大きさに、規定周波数、規定信号値が供給された場合には、対象物に規定周波数、規定信号値の交流信号が供給される状態で電気的特性が取得される。その結果、電気的特性を取得する際の条件が異なることに起因して、取得された対象物の電気的特性(以下、測定値と称する場合がある)とノミナル値との差の絶対値が大きくなることを防止できる。対象物がノミナル値に対応する電子部品であるか否かを正確に判定したり、対象物が不良品であるか否か（例えば、測定値とノミナル値との差の絶対値が許容誤差より大きいか否か）を正確に判定したりすることができる。また、対象物の電気的特性が取得される際の条件に所望の条件が供給されるようにすることができ、所望の条件での対象物の電気的特性を取得することができるのである。

本発明の一実施形態である電気的特性取得装置を含む装着機の斜視図である。 上記電気的特性取得装置としてのＬＣＲ測定装置の斜視図である。 上記ＬＣＲ測定装置の一部断面図である。 上記ＬＣＲ測定装置の一部平面図である。 上記ＬＣＲ測定装置に含まれるエア回路図である。 上記装着機の制御装置を概念的に示す図である。 上記ＬＣＲ測定装置の要部を概念的に示す図である。 (a)上記ＬＣＲ測定装置において電気的特性が取得される対象物の構造を示す図である。(b)上記対象物のインピーダンスの周波数に対する変化を示す図である。(c)上記対象物のインダクタンスのＤＣバイアス電流に対する変化を示す図である。 上記ＬＣＲ測定装置の作動を示す図である。(a)初期状態を示す図であり、(b)クランプ状態を示す図であり、(c)測定状態を示す図であり、(d)廃棄状態を示す図である。 上記ＬＣＲ測定装置のディスプレイを示す図である（入力要求時）。 上記ＬＣＲ測定装置のディスプレイを示す図である（入力時）。 上記制御装置の記憶部に記憶されたＬＣＲ測定プログラムを表すフローチャートである。 上記制御装置の記憶部に記憶された入力設定プログラムを表すフローチャートである。 上記制御装置の記憶部に記憶されたLCR情報処理プログラムを表すフローチャートである。

発明の実施形態

以下、本発明の一実施形態である電気的特性取得装置を含む装着機について図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示す装着機は、部品を回路基板に装着するものであり、装置本体２，回路基板搬送保持装置４，部品供給装置６，ヘッド移動装置８等を含む。
回路基板搬送保持装置４は、回路基板Ｐ（以下、基板Ｐと略称する）を水平な姿勢で搬送して保持するものであり、図１において、基板Ｐの搬送方向をｘ方向、基板Ｐの幅方向をｙ方向、基板Ｐの厚み方向をｚ方向とする。ｙ方向、ｚ方向は、それぞれ、装着機の前後方向、上下方向である。これら、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は互いに直交する。部品供給装置６は、基板Ｐに装着される電子部品（以下、部品と略称する）ｓを供給するものであり、複数のテープフィーダ１４等を含む。ヘッド移動装置８は、装着ヘッド１６を保持してｘ、ｙ、ｚ方向へ移動させるものであり、装着ヘッド１６は、部品ｓを吸着して保持する吸着ノズル１８を有する。

また、符号２０はカメラを示す。カメラ２０は、吸着ノズル１８によって保持された部品ｓを撮像するものであり、カメラ２０によって撮像された画像に基づいて、部品ｓが回路基板Ｐに装着される予定のものであるか否かが判定される。符号２２は電気的特性取得装置としてのＬＣＲ測定装置を示す。ＬＣＲ測定装置２２は、対象物としての部品ｓの電気的特性を測定するものであり、部品ｓの電気的特性としては、Ｌ（インダクタンス）、Ｃ（キャパシタンス）、Ｒ（レジスタンス）、Ｚ（インピーダンス）等が該当する。ＬＣＲ測定装置２２においては、例えば、部品ｓのインピーダンスＺが測定され、インピーダンスＺに基づいてインダクタンスＬ，キャパシタンスＣ，レジスタンスＲ等が取得されるのが普通である。

ＬＣＲ測定装置２２は、収容箱２６を介して回路基板搬送保持装置４の本体に設けられる。収容箱２６とＬＣＲ測定装置２２とは部品通路２８によって接続されるが、電気的特性が測定された部品ｓが、部品通路２８を経て収容箱２６に収容される。ＬＣＲ測定装置２２は、収容箱２６に高さ調整可能に設けられる。図２に示すように、収容箱２６には、昇降可能にベース部３０が係合させられ、ベース部３０に本体２９がボルトおよびナットを含む締結部３１（図３，４参照）によって固定され、これらベース部３０および本体２９が一体的に昇降可能に保持される。また、本体２９、ベース部３０には、それぞれ、部品通路２８と連通可能な開口２９ａ、３０ａが設けられる（図３，４参照）。
ＬＣＲ測定装置２２は、図２～４に示すように、(i)上記本体２９およびベース部３０、(ii)部品ｓを保持可能な保持台３２、(iii)固定子３４および可動子３６から成る一対の測定子３７、(iv)保持台３２を移動させる保持台移動装置４０、(v)可動子３６を固定子３４に対して接近・離間させる可動子移動装置４１、(vi)部品ｓの電気的特性を取得するＬＣＲ取得部４２（図７参照）等を含む。本実施例において、部品ｓは、両端部に電極を有し、一対の測定子３７によって把持可能なものとすることができる。部品ｓとしては、例えば、角チップと称するものが該当する。また、一対の測定子３７は導電性を有するものであり、一対の測定子３７を介して部品ｓに交流信号が供給される。

保持台３２は、部品載置部４４と、部品載置部４４を保持する載置部保持体４６とを含む。部品載置部４４の上面にはＶ溝４４ｃが形成され、部品ｓが載せられる。
部品載置部４４は、導電性、耐摩耗性を有し、かつ、酸化が進み難い材料で製造されたものとすることができる。部品載置部４４は、複数の導電性を有する部材を介してベース部３０に電気的に接続されるが、ベース部３０が接地されることにより、部品載置部４４も接地される。本実施例においては、部品載置部４４が載置部保持体４６に当接し、かつ、締結部４７によって固定されるとともに、載置部保持体４６が本体２９にストッパ８０（図３参照）を介して当接し、本体２９がベース部３０に締結部３１によって固定される。そして、載置部保持体４６、ストッパ８０、本体２９、ベース部３０、締結部３１、４７等は導電性を有するものである。したがって、部品載置部４４は接地される。

固定子３４、可動子３６は、それぞれ、互いに対向する対向面３４ｆ、３６ｆを有する、固定子３４は固定子保持体５５を介して本体２９に固定される。可動子３６は、可動子保持体５６に一体的に移動可能に保持されたものであり、固定子３４に対して接近・離間可能とされる。本実施例において、対向面３６ｆは、断面が三角形状を成し、Ｖ溝４４ｃに沿って移動可能とされる。
また、保持台３２と可動子３６とは互いに相対移動可能とされ、保持台３２は、Ｖ溝４４の底部が可動子３６の下方に位置する状態で、対向面３６ｆの前方へ移動したり後方へ移動したりすることが可能である。

保持台３２にはカバー部５０が取り付けられる。カバー部５０は、保持台３２の固定子３４側に、ｘ方向に隔てて設けられたカバー部材５２，５４を含む。カバー部材５２，５４は、ｙ方向およびｚ方向、すなわち、保持台３２、可動子３６の移動方向および上下方向に伸びたものである。カバー部５０は、固定子３４と可動子３６とが互いに離間させられる場合の少なくとも一時期に一対の対向面３４ｆ、３６ｆの間の空間をｘ方向の両側から覆い得る大きさとされる。カバー部５０は、エアの拡散を防止するとともに、エアの噴出によって落下させられた部品ｓの飛散を防止する機能を果たす。

固定子側の部材｛例えば、固定子３４の上部または固定子保持体５５の固定子３４の上方の部分または本体２９｝には、可動子３６の対向面３６ｆに対向するエア通路６０の開口６０ａが形成される。エア通路６０は、図３に示すように概してｙ方向に伸びたエア噴出通路６０ｓ、本体２９に形成された内部通路６０ｈ等を含む。エア噴出通路６０ｓは、可動子３６に近づくにつれて下方へいく向きに傾斜して伸び、可動子３６が固定子３４から離間した位置にある場合に、延長線ｋが可動子３６の対向面３６ｆの部分Ｒの上方または部分Ｒ内に達する状態で伸びたものである。部分Ｒは、可動子３６の対向面３６ｆの部品ｓを把持する頻度が高い部分であり、把持部と称することができる。エアは、対向面３６ｆの延長線ｋが交差する部分に、斜め上方から当たる。
エア通路６０には、エアシリンダ６４，７０が接続される。また、エア通路６０のエアシリンダ６４，７０の下流側の部分にはイオナイザ６２が設けられる。イオナイザ６２は、コロナ放電を生起させて空気をイオン化するものであり、対向面３６ｆにイオン化された空気が供給され得る。

保持台移動装置４０は、本体２９またはベース部３０に固定的に設けられた駆動源としてのエアシリンダ６４を含む。エアシリンダ６４のピストンロッド６６（図５参照）には載置部保持体４６が連結される。エアシリンダ６４は、シリンダハウジングの内部にピストンによって仕切られた２つのエア室６４ａ、６４ｂを含み、２つのエア室６４ａ、６４ｂとエア源６８、エア通路６０、フィルタ（大気）との間に電磁弁装置６９が設けられる。電磁弁装置６９は、１つ以上の電磁弁、例えば、図５に示すように、方向切換弁、可変絞りを含むものとすることができる。方向切換弁により、載置部保持体４６の移動方向が制御され、可変絞りにより載置部保持体４６の移動・停止が制御される。電磁弁装置６９によって、エア室６４ｂがエア源６８に連通させられエア室６４ａがエア通路６０に連通させられることにより、保持台３２が前進（図３の矢印Ｆ方向の移動）させられ、エア室６４ｂが大気に開放されエア室６４ａがエア源６８に連通させられることにより、保持台３２が後退（図３の矢印Ｂ方向の移動）させられる。

可動子移動装置４１は、本体２９に固定的に設けられた駆動源としてのエアシリンダ７０を含む。エアシリンダ７０のピストンロッド７１には可動子と一体的に移動可能な可動子保持体５６が連結される。エアシリンダ７０のハウジングの内部にピストンによって仕切られた２つのエア室７０ａ、７０ｂには、電磁弁装置７２を介して、エア源６８、エア通路６０、フィルタ（大気）に接続される。電磁弁装置７２は、１つ以上の電磁弁を含むものであり、例えば、方向切換弁、可変絞り等を含むものとすることができる。電磁弁装置７２により、エア室７０ｂがエア通路６０に連通させられエア室７０ａがエア源６８に連通させられることにより、可動子３６が後退させられ、エア室７０ａが大気に開放されエア室７０ｂがエア源６８に連通させられることにより、可動子３６が前進させられる。
本実施例においては、エアシリンダ６４，７０、エア通路６０（エア噴出通路６０ｓを含む）、開口６０ａ、カバー部５０、イオナイザ６２等によりエア供給装置７３が構成される。
なお、電磁弁装置６９，７２の構造は、本実施例のそれに限らない。例えば、１つの３位置弁を含むものとしたり、複数の開閉弁を含むものとしたりすること等ができる。また、イオナイザ６２を設けることは不可欠ではない。

可動子保持体５６と本体２９との間には、ｙ方向に伸びた一対のガイドロッド７４，７５が設けられ、保持台３２と可動子保持体５６との間には、ｙ方向に伸びた一対のガイドロッド７６，７７が設けられる。ガイドロッド７４，７５の一端部は、可動子保持体５６に連結され、他端部は、本体２９に摺動可能に係合させられる。ガイドロッド７６，７７は、一端部において載置部保持体４６に連結されるとともに、可動子保持体５６に摺動可能に係合させられる。これらガイドロッド７４，７５、７６，７７により保持台３２と可動子３６とは本体２９に対して、ｙ方向に互いに相対移動可能とされるとともに、保持台３２と可動子３６とは互いにｙ方向に相対移動可能とされる。
また、図３に示すように、可動子保持体５６の固定子側にはストッパ８２が設けられ、本体２９にはストッパ８０が設けられる。ストッパ８２は、可動子保持体５６と保持台３２（載置部保持体４６）との接近限度を規定するものであり、ストッパ８０は、固定子３４（本体２９）と保持台３２との接近限度を規定するものである。

当該装着機は制御装置１００を含む。制御装置１００は、図６に示すように、コンピュータを主体とするコントローラ１０２と、複数の駆動回路１０４とを含む。コントローラ１０２は、実行部１１０、記憶部１１２、入出力部１１４等を含み、入出力部１１４には、基板搬送保持装置４、部品供給装置６、ヘッド移動装置８が、それぞれ、駆動回路１０４を介して接続されるとともに、ＬＣＲ測定装置２２の構成要素である保持台移動装置４０、可動子移動装置４１の電磁弁装置６９，７２等が接続される。また、可動子位置センサ１１８、保持台位置センサ１２０、ノズル高さセンサ１２２等が接続される。記憶部１１２には、LCR取得プログラム等の複数のプログラム、テーブルが記憶されている。また、コントローラ１０２に設けられたタイマ１２４によって時間の計測が行われる。可動子位置センサ１１８、保持台位置センサ１２０は、可動子３６、保持台３２の位置を検出するものであり、ノズル高さセンサ１１２は、ノズル１８の高さを検出するものである。
なお、本実施例においては、制御装置１００によって装着機全体が制御される場合について説明したが、基板搬送保持装置４、部品供給装置６、ヘッド移動装置８、ＬＣＲ測定装置２２等がそれぞれ互いに個別の制御装置によって制御されるようにすることもできる。

上記ＬＣＲ取得部４２は、図７に示すように、上記固定子３４および可動子３６を含む一対の測定子３７、交流信号発生装置１３０、自動平衡ブリッジ部１３２、交流信号検出部１３４、操作入力部１３６、ディスプレイ１１６、コントローラ１０２の一部である交流信号制御部１４０、電気的特性演算部１４２等を含み、自動平衡ブリッジ法を利用して、部品ｓのＬ，Ｃ，Ｒ，Ｚ等を取得するものである。交流信号発生装置１３０、自動平衡ブリッジ部１３２、交流信号検出部１３４は、端子５８ａ、ｂに接続される。
交流信号発生装置１３０は、部品ｓに供給する交流信号を発生させるものであり、交流電源１５０および直流電源１５１、周波数調整部１５２、バイアス電流調整部１５４等を含む。
周波数調整部１５２は、交流電源１５０の交流信号（本実施例においては、交流電流とする）の周波数を変更可能なものである。周波数調整部は、例えば、周波数帰還回路を含み、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）技術を利用するものとすることができる。周波数調整部１５２において、分周器の比率、電圧制御発振器が調整されて、出力される（部品ｓに供給される）交流電流の周波数が調整される。
バイアス電流調整部１５４は、交流電流のバイアス電流を変更可能なものであり、例えば、可変抵抗器を含むものとすることができる。可変抵抗器において、直流電源１５１と直列に設けられた抵抗の抵抗値が調整されることにより、出力される（部品ｓに供給される）交流電流のバイアス電流値が調整される。
なお、周波数調整部１５２は、ＰＬＬ技術を利用するものに限らず、ＤＤＣ（Direct Digital Synthesizer）技術を利用するものとすることができる等、どのようなものであってもよい。

自動平衡ブリッジ部１３２は、レンジ抵抗１５５に流れる電流と部品ｓに流れる電流とが等しくなるように部分Ｘの電位を０（部分Ｘに流れる電流を０）とするものであり、部分Ｘの電位を検出する検出部、発振器等を含む。自動平衡ブリッジ部１３２において、部分Ｘの電位が０となるように、発振器の位相、振幅が制御される。
交流信号検出部１３４は、部品ｓに供給される電圧Ｅd、レンジ抵抗１５５に供給される電圧Ｅrを検出するものであり、検出された電圧Ｅd，Ｅrは図示しないＡ／Ｄ変換器を介して電気的特性演算部１４２に供給される。交流信号検出部１３４は、マルチブレクサを含むものとすることができ、電圧Ｅd，Ｅrが選択的に検出される。

電気的特性演算部１４２は、交流信号検出部１３４から供給された電圧Ｅd，Ｅr、予め設定されたレンジ抵抗１５５の大きさ（以下、抵抗の大きさを抵抗値と称する）Ｒzに基づいて、部品ｓのインピーダンスＺを演算により求める。
Ｘにおける電位が０であり、部品ｓを流れる電流とレンジ抵抗１５５を流れる電流とが等しいことから、部品ｓのインピーダンスＺは、下式のようになる。
Ｚ＝Ｒz・Ｅd／Ｅr
換言すれば、インピーダンスＺは、部品ｓに供給される電圧Ｅdを部品ｓに流れる電流ｉで割った値（Ｚ＝Ｅd／ｉ）であり、部品ｓに流れる電流ｉは、レンジ抵抗１５５に供給された電圧Ｅrをレンジ抵抗１５５の抵抗値Ｒｚで除した大きさとなる（ｉ＝Ｅr／Ｒｚ）。また、抵抗値Ｒｚは既知であることから、交流信号検出部１３４において電圧Ｅrが検出されれば、部品ｓに流れる電流値ｉが分かる。そのことから、交流信号検出部１３４によって、部品ｓに流れる電流が間接的に検出されると考えることができる。以下、このことを、本明細書において、単に、「部品ｓに流れる電流が検出される」と称する場合がある。
また、電気的特性演算部１４２においては、インピーダンスＺ等に基づいて、インダクタンスＬ、キャパシタンスＣ，レジスタンスＲ等が演算により求められる。

対象物である部品ｓは、一対の測定子３７によってクランプされ、その状態において、部品ｓに交流信号発生装置１３０から交流電流が供給されるとともに、部品ｓに供給された電圧Ｅd、部品ｓに流れた電流ｉが検出される。
操作入力部１３６は、作業者によって操作可能なものであり、部品ｓのインピーダンスＺを取得する際の条件、例えば、部品ｓに供給される交流電流の周波数、ＤＣバイアス電流（以下、バイアス電流と略称する）を入力する際に操作されるものである。例えば、操作入力部１３６は、マウス、ディスプレイ（タッチパネル）１１６、操作キー等とすることができる。操作入力部１３６は、無線、または、信号線を介してコントローラ１０２に接続される。操作入力部１３２を介して入力された情報である入力情報はコントローラ１０２の交流信号制御部１４０に供給される。本実施例においては、入力情報には、周波数を表す情報である入力周波数情報と、バイアス電流を表す情報である入力バイアス電流情報とが含まれる。
交流信号制御部１４０は、交流信号発生装置１３０から出力される交流電流の周波数、バイアス電流が、操作入力部１３６を介して供給された入力周波数情報、入力バイアス電流情報が表す周波数、バイアス電流に近づくように、周波数調整部１５２、バイアス電流調整部１５４を制御する。本実施例において、交流信号制御部１４０のうち、周波数調整部１５２を制御する部分等が周波数制御部１５６に対応し、バイアス電流調整部１５４を制御する部分等がバイアス電流制御部１５８に対応する。

本実施例において、部品ｓが図８(a)に示すように、互いに直列に配設させられたコイル（インダクタと称することもできる）１６０と、抵抗１６２とを含むものとする。部品ｓのインピーダンスＺは、抵抗１６２の大きさである抵抗値Ｒ、コア入りコイル１６０のインダクタンスＬ、供給される交流電流の周波数ωとした場合に、理論的には、下式に表される大きさとなる。
Ｚ＝√｛Ｒ²＋（ωＬ）²｝
また、抵抗値Ｒがほぼ０である場合（Ｒ≒０）には、インピーダンスＺは、下式のように表すことができるのであり、図８(b)に示すように周波数ωの増加に伴って大きくなる。
Ｚ≒ωＬ
一方、コア入りコイル１６０のインダクタンスＬは、磁気飽和に起因して、部品ｓに、大きなバイアス電流の交流電流が供給されると、図８(c)に示すように低下するが、部品ｓによって、実線で示す特性を有するもの、一点鎖線で示す特性を有するもの等がある。

仮に、部品ｓに供給される交流電流の周波数やバイアス電流が予め決められている場合には、それら予め決められた設定周波数や設定バイアス電流が部品ｓについてのスペックに記載されていた規定周波数や規定バイアス電流（ノミナル値が取得された場合の条件）と異なる場合がある。例えば、図８(b)に示すように、設定周波数がωaであるのに対して、部品ｓの規定周波数がωbである場合には、取得されたインピーダンスＺaがノミナル値Ｚbと異なる。また、図８(c)に示すように、設定バイアス電流値がＩoaであるのに対して、部品ｓが一点鎖線で表される特性を有する場合には、取得されたインダクタンスはノミナル値よりΔＬa小さい値となる。

それに対して、本実施例においては、作業者によって、部品ｓに供給される交流電流の周波数ω、バイアス電流Ｉoの大きさが入力可能とされている。作業者は、例えば、周波数を部品ｓの規格周波数ωs（ωb）に設定することができ、バイアス電流をインダクタンスが低下しない範囲の大きさＩosに設定することができる。

以下、ＬＣＲ測定装置２２の作動について、図９、図１２のフローチャートで表されるＬＣＲ測定プログラム、図１３のフローチャートで表される入力設定プログラム、図１４のフローチャートで表されるLCR情報処理プログラムに従って説明する。
段取り替えが行われる場合等、新たなテープフィーダ１４のセット、テープフィーダ１４の交換等が行われた場合等に、そのテープフィーダ１４に保持された部品ｓである電気部品の電気的特性が測定される。

図１３のフローチャートのステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする）において、ＬＣＲ測定指令が出された否かが判定される。上述のように、段取り替えが行われる場合等に、ＬＣＲ測定指令が出される。
Ｓ２において、入力情報が要求され、Ｓ３において、入力情報が供給されるまで待たれる。換言すれば、図１０に示すように、frequency(周波数)、current(バイアス電流)の値が空欄であるディスプレイ１１６が表示され、作業者に、周波数、バイアス電流の入力が要求される。作業者が、操作入力部１３６の操作により、周波数ωsとバイアス電流Ｉosとを入力し（入力工程）、これら周波数ωs、バイアス電流Ｉosを表す入力情報、すなわち、入力周波数情報および入力バイアス電流情報がコントローラ１０２に供給されると、Ｓ３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ４において、周波数調整部１５２、バイアス電流調整部１５４が制御されて、部品ｓに供給される交流電流の周波数、バイアス電流が、周波数ωs、バイアス電流Ｉosに設定される（交流信号制御工程）。また、Ｓ５において、図１１に示すように、作業者によって入力された周波数ωs、バイアス電流Ｉosがディスプレイ１１６に表示される。

この場合に、ＬＣＲ測定装置２２は、図９(a)に示す初期状態にある。可動子３６は後退端位置にあり、保持台３２は前進端位置、すなわち、ストッパ８０に当接した位置にある。この状態において、保持台３２は、内部導通等によりアースされた状態にある。保持台３２のＶ溝４４ｃの上方に可動子３６が存在せず、部品ｓを載置可能な状態にある。
そして、図１２のフローチャートにおいて、部品ｓの電気的特性が取得される際の条件、すなわち、部品ｓに供給される交流電流の周波数、バイアス電流が、作業者によって入力された周波数ωs、バイアス電流Ｉosに設定されると、Ｓ１１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１２において、吸着ノズル１８によって部品ｓがＶ溝４４ｃ上に載置させられ、Ｓ１３において、電磁弁装置７２の制御によるエアシリンダ７０の作動により可動子３６が前進させられる。可動子３６は、可動子位置センサ１１８の状態、タイマ１２４による計測時間等に基づいて移動させられる。可動子３６は、部品載置部４４のＶ溝４４ｃに沿って前進させられ、図９(b)に示すように、部品ｓが可動子３６の対向面３６ｆと固定子３４の対向面３４ｆとによってクランプされる。この状態がクランプ状態である。

次に、Ｓ１４において、図９(c)に示すように、電磁弁装置６９の制御によるエアシリンダ６４の作動により、保持台３２が、ストッパ８２に当接するまで、ストロークｄ、後退させられ、その位置で保持される。本実施例においては、ストロークｄは設定値Ｌｘ以上の大きさとされていて（ｄ≧Ｌｘ）、導電性を有する部品載置部４４が部品ｓから設定値Ｌｘ以上離間させられる。それにより、導電性を有する部材が部品ｓの近傍に位置することに起因して生じる電気的特性の測定誤差を小さくすることができる。このように、設定値Ｌｘは、部品載置部４４が部品ｓの電気的特性の測定に影響を及ぼし難い距離であり、予め実験等により取得された値である。この状態が測定状態である。なお、保持台３２、保持台位置センサ１２０の状態、タイマ１２４の計測値等に基づいて移動させられる。

そして、Ｓ１５において、吸着ノズル１８により部品ｓが開放されて、Ｖ溝４４ｃ上に載せられた時から、設定時間である除電時間が経過するのが待たれる。除電時間は、部品ｓが有していると推定される容量の静電気を除去するのに要する時間であり、予め実験等により求めたり、部品ｓの大きさ、電気的特性等に基づいて理論的に求めたりすること等ができる。
除電時間が経過し、部品ｓが有する静電気が除去されたと推定されると、Ｓ１６において、部品ｓの電気的特性が測定される。作業者によって入力された周波数ωs、バイアス電流Ｉosの交流電流が部品ｓに供給されるとともに、部品ｓに供給される電圧Ｅd、レンジ抵抗１５５に供給される電圧Ｅrが（換言すれば、部品ｓに流れる電流ｉが間接的に）交流信号検出部１３４によって検出されて、電気的特性演算部１４２に供給される。電気的特性演算部１４２においてインピーダンスＺ、インダクタンスＬ等の電気的特性が演算により求められる（取得工程）。

電気的特性の測定後、Ｓ１７，１８において、図９(d)に示すように、可動子３６が後退させられ、保持台３２が、電磁弁装置６９の制御によるエアシリンダ６４の作動により後退させられる。保持台３２がストッパ８２に当接する位置まで後退させられた状態で、保持台３２は、可動子３６の対向面３６ｆより後方に位置し、一対の対向面３４ｆ、３６ｆの間の下方に存在しない。この状態が廃棄状態である。
つぎに、Ｓ１９において、保持台３２が前進させられ、ストッパ８０に当たる。保持台３２は、一対の対向面３４ｆ、３６ｆの間に位置し（Ｖ溝４４が対向面３４ｆ、３６ｆの間の下方に位置し）、Ｖ溝４４ｃの上方が空間とされている。そのため、部品ｓが載置可能とされる。この状態が初期状態である。

このように、可動子３６の対向面３６ｆが固定子３４の対向面３４ｆから離間することにより、これらの間に把持されていた部品ｓが開放される。また、保持台３２が可動子３６の対向面３６ｆの後方に移動させられることにより、一対の対向面３４ｆ、３６ｆの間の下方に存在しなくなり、一対の対向面３４ｆ、３６ｆの間は、開口２９ａ、３０ａ、部品通路２８に連通させられる。その結果、部品ｓは、一対の対向面３４ｆ、３６ｆから落下し、開口２９ａ、３０ａ、部品通路２８を経て収容箱２６へ収容される。収容箱２６に収容された部品ｓは使用されたり、廃棄されたりする。
さらに、Ｓ１７において可動子３６の後退に伴って、エア室７０ａから流出させられたエアが開口６０ａから可動子３６の対向面３６ｆに斜め上方から供給され、下方へ流れる。そのため、対向面３６ｆから部品ｓが落下せず、部分Ｒに付着していても、それを良好に落下させることができる。また、エアが供給される空間、換言すれば、一対の対向面３４ｆ、３６ｆの間の空間が、カバー部５０によってｘ方向から覆われるため、エアは、カバー部５０の内部を渦状に流れ、仮に、固定子３４の対向面３４ｆに部品ｓが付着していたとしても落下させることができる。
以上のように、本実施例においては、電磁制御弁装置６９、保持台位置センサ１２０、コントローラ１０２のＳ１４，１８，１９を記憶する部分、実行する部分等により保持台移動制御装置が構成される。

一方、部品ｓの電気的特性が取得されると、図１４のフローチャートのＳ２１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２２において、取得されたインダクタンス（以下、単に測定値と称する場合がある）Ｌs、ノミナル値Ｌnが読み込まれる。ノミナル値は、JOB情報に基づいて決められた値であり、図１０，１１に示すように、予め作業者によって入力されている。そして、Ｓ２３において、測定値Ｌsとノミナル値Ｌnとが比較され、Ｓ２４において、その比較結果が、ディスプレイ１１６に表示される。
例えば、測定値Ｌsとノミナル値Ｌnとの差の絶対値がしきい値以上大きい場合には、装着されたテープフィーダ１４がJOB情報に対応するものではない（誤装着）であると判定されるようにしたり、測定値Ｌsとノミナル値Ｌnとの差の絶対値が許容誤差より大きい場合には、対象物は不良品であると判定されるようにしたりすること等ができる。なお、許容誤差(Tolerance)も、予め作業者によって入力されている（図１０，１１参照)。

例えば、作業者によって、部品ｓの電気的特性が取得される際の条件がその部品ｓにおいてノミナル値が取得された場合の条件に入力された場合には、部品ｓのインダクタンスＬを取得する際の条件が異なることに起因して、測定値Ｌsとノミナル値Ｌnとの差の絶対値が大きくなることを防止することができる。その結果、テープフィーダ１４がJOB情報に対応するものではないとの誤判定や、部品ｓが不良品であるとの誤判定を防止することができる。

一方、部品ｓについて、周波数ωとインピーダンスＺとの関係が既知である場合には、設定周波数ωaの交流信号が供給されることによって測定されたインピーダンスＺaと上述の関係とに基づいて、規定周波数ωbの交流信号が供給された場合のインピーダンスを取得することも可能である。それに対して、本実施例においては、作業者によって、部品ｓに供給される交流電流の周波数として規定周波数ωbを入力することができる。そのため、より正確に部品ｓのインピーダンスを取得することができる。
また、作業者は、部品ｓの電気的特性が取得される際の交流電流の周波数、バイアス電流に、所望の値を入力することができる。例えば、部品ｓが実際に使用される場合の周波数、バイアス電流を入力したり、部品ｓが使用される場合の周波数の変動範囲、バイアス電流の変動範囲の上限値や下限値を入力したりすること等ができ、それぞれ、入力された条件において、電気的特性を取得することができる。
以上のように、作動者によって部品ｓの電気的特性が取得される場合の条件が入力可能とされることにより、電気的特性取得装置の使い勝手をよくすることができる。

さらに、本実施例においては、部品載置部４４が導電性を有する材料で製造されるとともに接地される。その結果、電気的特性の測定前に部品載置部４４に載せられた部品ｓの除電を良好に行うことができ、部品ｓのインピーダンスを良好に測定することができる。
また、エア供給装置からイオン化されたエアが供給される場合には可動子３６、固定子３４の対向面３６ｆ、３４ｆを電気的に中和させることが可能となり、次の部品ｓの電気的特性の測定精度を向上させることができる。

なお、部品ｓは、コンデンサを含むものとすることもできる等、周波数によってインピーダンスが可変となる成分を備えたものであればよいのであり、部品ｓの構造は問わない。また、図８(a)において、部品ｓを、コイル１６０と抵抗１６２とが直列に設けられたものとして示したが、実際には、コンデンサ等の寄生成分を含むものである場合もある。
また、上記実施例においては、部品ｓに供給される交流電流の周波数、バイアス電流が調整される場合について説明したが、交流信号としての交流電圧の周波数、バイアス電圧が調整される場合においても同様に電気的特性を取得することができる。
さらに、ＬＣＲ取得部４２は、自動平衡ブリッジ法を利用するものに限らず、ＲＦ Ｉ－Ｖ法、ネットワーク解析法等を利用するものとすること等もできる。
また、電気的特性取得装置を装着機に取り付けることは不可欠ではなく、装着機とは別箇に用いることもできる等本発明は、前記実施形態に記載の態様の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。

２２：ＬＣＲ測定装置 ３４：固定子 ３６：可動子 ３４ｆ，３６ｆ：対向面 ４０：保持台移動装置 ４１：可動子移動装置 ４２：ＬＣＲ取得部 １００：制御装置 １０２：コントローラ １１６：ディスプレイ １３０：交流信号発生装置 １４０：交流信号制御部 １４２:電気的特性演算部 １５０：交流電源 １５１：直流電源 １５２：周波数調整部 １５４：バイアス電流調整部 １５６：バイアス電流制御部 １５８：周波数制御部

特許請求可能な発明

以下、特許請求可能な発明について説明する。

（１）対象物に交流信号を供給して、前記対象物の電気的特性を取得する電気的特性取得装置であって、
前記対象物に供給される交流信号の大きさと周波数との少なくとも一方を表す情報である入力情報を、作業者の操作によって入力可能な操作入力部を含むことを特徴とする電気的特性取得装置。
操作入力部は、タッチパネルとしたり、マウスとしたり、キーとしたりすること等ができる。また、電気的特性装置が取り付けられた装着機の本体に設けても、装着機とは別に設けてもよい。
（２）当該電気的特性取得装置が、
前記対象物に供給する前記交流信号を発生させる交流信号発生装置と、
その交流信号発生装置を、前記操作入力部を介して入力された前記入力情報に基づいて制御して、前記対象物に供給される交流信号を制御する交流信号制御部と
を含み、前記交流信号制御部によって制御された前記交流信号を前記対象物に供給して、前記対象物の電気的特性を取得するものである(1)項に記載の電気的特性取得装置。
（３）前記入力情報が、前記交流信号の周波数を表す情報である入力周波数情報を含み、
前記交流信号発生装置が、前記交流信号の周波数を変更可能な周波数調整部を含み、
前記交流信号制御部が、前記周波数調整部を制御することにより前記交流信号の周波数を、前記入力周波数情報が表す前記周波数に近づける周波数制御部を含む(2)項に記載の電気的特性取得装置。
交流信号発生装置は、交流電源を含み、周波数調整部よって交流電源から出力される交流信号の周波数が変更される。交流信号は交流電流または交流電圧とすることができる。
（４）前記交流信号発生装置が、前記交流信号である交流電流のバイアス電流を変更可能なバイアス電流調整部を含み、
前記入力情報が、前記交流信号の大きさとしての前記交流電流のバイアス電流の大きさを表す入力バイアス電流情報を含み、
前記交流信号制御部が、前記バイアス電流調整部を制御して、前記交流電流のバイアス電流の大きさを、前記入力バイアス電流情報が表す前記バイアス電流の大きさに近づけるバイアス電流制御部を備えた(2)項または(3)項に記載の電気的特性取得装置。
交流信号発生装置が、直流電源と交流電源とを含み、直流電源から出力される直流電流の大きさがバイアス電流調整部によって調整されるのであり、交流信号発生装置から対象物に、バイアス電流調整部によって調整されたバイアス電流の交流電流が供給される。
バイアス電流とは、交流電流の振幅の中央値であり、交流電流はバイアス電流を中心に振動させられる。
（５）当該電気的特性取得装置が、
前記対象物に供給される電圧と、前記対象物に流れる電流との検出する交流信号検出部と、その交流信号検出部によって検出された前記電圧と前記電流とに基づいて、前記対象物の電気的特性を取得するＬＣＲ取得部とを含む(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の電気的特性取得装置。
対象物に供給される電圧を、対象物に流れる電流で除することにより、インピーダンスが取得され、インピーダンスに基づいて、インダクタンス、キャパシタンス、レジスタンス等が取得される。交流信号検出部は、対象物に流れる電流を直接的に検出するものであっても、間接的に検出するものであってもよい。
（６）前記対象物がコイルを含み、
前記電気的特性取得装置が、前記対象物の前記電気的特性としてのインピーダンスを取得する (1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の電気的特性取得装置。
（７）当該電気的特性取得装置が、前記操作入力部を介して入力された前記入力情報を表示する報知装置を含む(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の電気的特性取得装置。
報知装置は、ディスプレイとしたり、入力情報を表す音声信号を作成して出力する音声信号出力装置としたりすること等ができる。
（８）当該電気的特性取得装置が、部品供給装置によって供給された部品をピックアップして回路基板に装着する装着機に設けられたものであって、
前記部品を保持可能な保持台と、
互いに接近・離間可能とされるとともに、前記部品を挟む一対の測定子と、
前記保持台を移動させる保持台移動装置と、
その保持台移動装置を制御することにより、前記一対の測定子が前記保持台に保持された前記部品を把持するクランプ状態から、前記保持台を前記部品から設定値以上離間させて、前記部品の電気的特性を測定可能な測定状態とする保持台移動制御装置と
を含み、前記測定状態において、前記対象物としての前記部品に前記一対の測定子を介して前記交流信号を供給して、前記部品の電気的特性を取得するものである(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の電気的特性取得装置。
保持台は、一対の測定子の接近・離間方向と平行な方向に移動可能としても、交差する方向に移動可能としてもよい。設定値は、例えば、保持台が導電性を有するものである場合において、保持台の影響が部品の電気的特性の測定に及び難い距離とすることができる。

（９）対象物に交流信号を供給して、前記対象物の電気的特性を取得する電気的特性取得方法であって、
作業者が前記交流信号に関する情報を入力する入力工程と、
その入力工程において入力された前記情報である入力情報に基づいて前記対象物に供給される交流信号を制御する交流信号制御工程と、
その交流信号制御工程において制御された前記交流信号を前記対象物に供給して、前記対象物の電気的特性を取得する取得工程と
を含む電気的特性取得方法。
本項に記載の電気的特性取得方法は、(1)項ないし(8)項のいずれかに記載の電気的特性取得装置において実行され得る。

Claims (1)

1. 複数のテープフィーダにより供給される電子部品を回路基板に装着する装着機に用いられ、前記電子部品の電気的特性を取得する電気的特性取得装置であって、
   前記回路基板の段取り替えにより、新たなテープフィーダのセットまたはテープフィーダの交換が行われた場合に、前記セットまたは前記交換が行われた前記テープフィーダにより供給される前記電子部品の周波数を表す情報である入力周波数情報と、前記電子部品のバイアス電流を表す情報である入力バイアス電流情報とが供給されると、前記電気的特性の測定対象の前記電子部品に供給される交流電流の周波数およびバイアス電流を、前記供給された前記入力周波数情報および前記入力バイアス電流情報がそれぞれ表す周波数およびバイアス電流に設定し、前記電気的特性を演算する制御装置を含むことを特徴とする電気的特性取得装置。

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