プローブ
【課題】高密度の配線パターンが形成されたフリップチップ面においても簡単な構造によって確実に測定対象と接触して四端子測定を行うことのできる測定用プローブ、その製造方法及び測定装置を提供する。
【解決手段】測定用プローブは、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する接触部をそれぞれ有し、一方が電圧測定に他方が電流印加に用いられる第１及び第２のプローブ部を備える。その測定用プローブにおいては。第２のプローブ部が、第１のプローブ部を囲むように形成される本体部と、接触部を含むヘッド部と、ヘッド部が第１のプローブ部の接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を有するとともに、ヘッド部の接触部が不使用時に第１のプローブ部の接触部よりも突出した位置にある。
【解決手段】測定用プローブは、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する接触部をそれぞれ有し、一方が電圧測定に他方が電流印加に用いられる第１及び第２のプローブ部を備える。その測定用プローブにおいては。第２のプローブ部が、第１のプローブ部を囲むように形成される本体部と、接触部を含むヘッド部と、ヘッド部が第１のプローブ部の接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を有するとともに、ヘッド部の接触部が不使用時に第１のプローブ部の接触部よりも突出した位置にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプローブに関し、より詳しくは、回路基板上の配線パターン等の測定対象の抵抗値の測定のための四端子測定方法に用いられる測定用プローブ、測定用プローブの製造方法及び抵抗測定装置に関する。
【０００２】
尚、この出願書類で使用する用語の「回路基板」は、半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアに限らず、プリント配線基板、例えば、フレキシブル基板、多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板など種々の配線が施される基板を総称する。即ち、回路基板には、四端子測定の対象となり得る全ての基板が含まれる。
【背景技術】
【０００３】
従来、半導体パッケージ基板等の基板に設けられる配線の導通検査では、配線パターンの両端にそれぞれプローブを接触させて、そのプローブ間の導通のみを検出して行われていた。しかし、近年になって、導通のみではなく、配線パターンの抵抗値を正確に測定して、導通検査を行う必要が生じたため、プローブの接触抵抗の影響を無くしながら、その抵抗値の測定のために四端子測定が一般的に使用されている。
【０００４】
このような四端子測定では、電圧測定用プローブと電流印加用プローブとができるだけ近接して設けられ、実質上同一検査点に確実に接触する必要があり、そのための手段が種々提案されている。
【特許文献１】特開平８−１６００７４ この文献には、電圧測定プローブと、その周囲を囲繞するように配置された電流測定プローブと、その電流測定プローブを軸方向に進退自在に保持するスリーブとからなる同軸タイプのプローブが開示されている。そこでは、その電圧測定プローブが、そのプローブ内を進退自在に付勢されて保持されている。
【特許文献２】特開２００４−１４４６６３ この文献には、シリンダー型のケルビンプローブが開示されている。
【特許文献３】特開平７−２０９３３２ この文献では、とっくり形のプリント基板検査用のプローブソケットを用いてプリント基板の電気的導通を検査している。
【特許文献４】特許第３６９１００３ この文献には、プローブ用プローブチップアダプタが開示されている。
【特許文献５】特開平１１−２５８２９４
【特許文献６】特開平１１−１１８８６８ 文献５及び６には、プローブヘッドにプローブが取り付けられた構造が示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のプローブは、引用文献１乃至６に示される如き構造的に複雑であったり、また、引用文献１の如き電圧測定用プローブと電流印加用プローブの両方が確実に測定対象に当接できなかったり、また、容易に測定対象の形状の相違に対応できるものではなかった。そこで、本発明は、構造的に単純でありながら電圧測定用プローブと電流測印加用プローブの両方が確実に測定対象に当接できるとともに容易に測定対象の形状に対応してそれと密接することのできる測定用プローブを提供することを目的とする。また、本発明は測定用プローブを用いた抵抗測定装置及び測定用プローブの製造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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る測定用プローブは、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する接触部をそれぞれ有し、一方が電圧測定に他方が電流印加に用いられる第１及び第２のプローブ部を備える。その測定用プローブにおいて、第２のプローブ部が、第１のプローブ部を囲むように形成される本体部と、接触部を含むヘッド部と、ヘッド部が第１のプローブ部の接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を有するとともに、ヘッド部の接触部が不使用時に第１のプローブ部の接触部よりも突出した位置にあることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る測定用プローブは、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する接触部をそれぞれ有し、一方が電圧測定用、他方が電流測定用に用いられる第１及び第２のプローブ部を備える。その測定用プローブにおいては、第２のプローブ部が、第１のプローブ部を囲む本体部を備え、第１のプローブ部が接触部を含むヘッド部と、第２のプローブ部の本体部内部に配される本体部と、第１のプローブの接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を備え、使用時にヘッド部の接触部が第２のプローブ部の接触部よりも突出した位置にあることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る、測定対象の抵抗値を測定する抵抗測定装置は、測定のための電流を発生する電流発生部と、電圧測定部と、記測定対象の両端に電気接続配置される一対の測定用プローブであって、各測定用プローブが、測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備え、第２のプローブ部が測定対象に電流を供給するために電流発生部に接続されていて、第１のプローブ部が、測定対象の両端間に発生する電圧を測定するために電圧測定部に接続されている、一対の測定用プローブと、供給した電流の値と測定した電圧の値とから抵抗値を求める処理装置とを備え、第２のプローブ部が、第１のプローブ部を囲むように形成される本体部と、接触部を含むヘッド部と、ヘッド部が第１のプローブ部の接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を有するとともに、ヘッド部の接触部が不使用時に第１のプローブ部の接触部よりも突出した位置にあることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る、測定対象の抵抗値を測定する抵抗測定装置は、測定のための電流を発生する電流発生部と、電圧測定部と、測定対象の両端に配置される一対の測定用プローブであって、各測定用プローブが、測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備え、第２のプローブ部が測定対象に電流を供給するために電流発生部に接続されていて、第１のプローブ部が、測定対象の両端間に発生する電圧を測定するために電圧測定部に接続されている、一対の測定用プローブと、供給した電流の値と測定した電圧の値とから抵抗値を求める処理装置とを備え、第２のプローブ部が、第１のプローブ部を囲む本体部を備え、第１のプローブ部が接触部を含むヘッド部と、第２のプローブ部の本体部内部に配される本体部と、第１のプローブの接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を備え、使用時に該ヘッド部の接触部が第２のプローブ部の接触部よりも突出した位置にあることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る測定用プローブは、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する第１及び第２のプローブ部を備え、第２のプローブ部が、第１のプローブ部を囲むように形成されている。この測定用プローブにおいては、第１のプローブ部が、プローブピンとプローブピンが取り付けられる拡大部とを備え、拡大部が、プローブピンの直径よりも大きな外径を有する接触部を有し、接触部が、先端に向かって先細り形状に形成されたテーパー部を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る測定用プローブは、測定対象である被検査基板の所定測定位置と導通接触するプローブと、プローブの一端を所定測定位置へ案内する案内孔を有する第１プレートと、プローブの他端をプローブからの電気信号を受信する電極部へ案内する案内孔を有する第２プレートと、第１及び第２プレートの間に所定間隔を有して配置されるとともにプローブを支持するとともにプローブと導通可能に接続される第３プレートを有する基板検査用治具で用いられる。このプローブは、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を有し、第２のプローブ部が、第１のプローブ部を囲むように形成されており、第２のプローブの一端が第３プレートと導通可能に接続されていることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明に係る測定用プローブは、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する接触部をそれぞれ有し、一方が電圧測定に他方が電流印加に用いられる第１及び第２のプローブ部を備える。この測定用プローブにおいて、第１のプローブは、弾性を有する棒状又は針状に形成され、第２のプローブは、第１のプローブの撓みを許容する空間部を有して第１のプローブを囲むように配置される筒状部材により形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る、測定用プローブを製造する方法は、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備える測定用プローブを製造する。この製造方法は、第１のプローブ部を形成する工程と、形成された第１のプローブ部の周囲に、第１のプローブ部を被覆する絶縁層を形成する工程と、絶縁層の周囲に第２のプローブ部の層を形成する工程と、第２のプローブ部の接触部を有する先端部に、弾性を有する付勢手段を形成する工程であって、接触部が第１のプローブ部の接触部よりも突出するように付勢手段を形成する工程とを含む。
【００１４】
また、本発明に係る、測定用プローブを製造する方法は、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備える測定用プローブを製造する。この製造方法は、ピン形状の第１のプローブ部を形成する工程と、形成されたピン形状の第１のプローブ部の周囲に、第１のプローブ部を被覆する絶縁層を形成する工程と、筒状の第２のプローブ部を形成する工程と、絶縁層が形成されたピン形状の第１のプローブ部を筒状の第２のプローブ部に挿入する工程と、第２のプローブ部の接触部を有する先端部に、弾性を有する付勢手段を形成する工程であって、接触部が第１のプローブ部の接触部よりも突出するように付勢手段を形成する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、外側に位置するプローブを保持してその先端にある接触部を測定対象に押し付けるだけで、高密度の配線パターンが形成されたフリップチップ面においても、確実に四端子測定を行うことのできる測定用プローブを提供することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、配線パターンのはんだ面の凹凸や傾斜の状況に関わらずそのはんだ面に良好に当接して確実に測定対象と接触することができる測定用プローブを提供することができる。
【００１７】
更に、本発明によれば、検査基板のスルーホールの直径の相違に関わらずそれと密接できて四端子測定を行うことのできるプローブを提供することができる。
【００１８】
また、本発明は、上記の測定用プローブを用いた抵抗測定装置を提供することができる。
【００１９】
さらに、本発明は、上記のような測定用プローブの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るプローブの望ましい実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、図中、同じ要素に対しては同じ符号を付して、重複した説明を省略している。
［四端子測定法］
図１は、四端子測定装置の測定原理を示すための図である。この装置は、電流発生部１０と電圧測定部１２とを備える。電流発生部１０には電流供給用の第１及び第２電流プローブ１０Ｆ１，１０Ｆ２が接続され、電圧測定部１２には電圧測定用の第１及び第２電圧プローブ１２Ｓ１，１２Ｓ２が接続されている。
【００２１】
図１に示すように、回路基板１６の配線の抵抗１４を測定とする場合には、第１及び第２電圧プローブ１２Ｓ１，１２Ｓ２と第１及び第２電流プローブ１０Ｆ１，１０Ｆ２とを、その配線１４の両端に接触するように配置し、第１及び第２電流プローブ１０Ｆ１，１０Ｆ２を経由して、電流発生部１０から配線１４に測定用の所定の大きさの電流を供給する。それにより配線１４の両端には電位差が発生するので、第１及び第２電圧プローブ１２Ｓ１，１２Ｓ２を介してその２点間の電位差を電圧測定部１２で測定する。その電位差、つまり、電圧値が求まると、測定用の電流値及びその測定した電圧値から配線１４の抵抗値を求めることができる。
［プローブの第１実施形態］
図２ａ、図２ｂ及び図２ｃは本発明の第１実施形態に係るプローブ２０を示す。以下に詳細を説明するように、図２ａ及び図２ｂはそのプローブを分解した際の個々の構成要素を示す分解図であり、図２ｃはそのプローブ２０の組立図である。
【００２２】
図２ａは、電圧測定用の円柱状の電圧プローブ２０Ｓ（第１のプローブ部）とそれを囲むように同軸的に配置された円筒状の電流プローブ２０Ｆ（第２のプローブ部）とを示す。この電圧プローブ２０Ｓと電流プローブ２０Ｆは、導電性を有している。電圧プローブ２０Ｓの先端部は電流プローブ２０Ｆから突出して露出している。また、電圧プローブ２０Ｓの周囲は図示せぬ絶縁層によって被覆されていて電流プローブ２０Ｆがその外側に嵌合し固着されて形成されている。電圧プローブ２０Ｓの先端部以外は絶縁被覆されている。
【００２３】
図２ｂは、図２ａに示す電圧プローブ２０Ｓの露出した部分に環装される先端部２２を示す。その先端部２２は、取付部２２ａ、接続部２２ｂ及びヘッド部を構成する接触部２２ｃからなり、接続部２２ｂの両端部は、取付部２２ａ及び接触部２２ｃにそれぞれ固定されている。また、取付部２２ａ及び接触部２２ｃは付勢手段を構成し、接続部２２ｂは、弾性を有する伸縮自在な導電性のコイルスプリングの形状に形成されていて、取付部２２ａ及び接触部２２ｃを電気的に接続することができる。この接続部２２ｂは、接触部２２ｃを外側（図に於いて下方向）に付勢して取付けられている。
【００２４】
取付部２２ａは、図２ａに示す電圧プローブ２０Ｓの外側に嵌合する電流プローブ２０Ｆの下端部に固定され、電気的に接続されるものであり、例えば、取付部２２ａは、電流プローブ２０Ｆの下端部に圧入することによって取外し自在に固定することができる。また、接触部２２ｃは、測定対象の回路基板上の銅バンプ等に接触するもので、その銅バンプ等に接触する接触面２２ｃ’を有している。接触面２２ｃ’は、測定対象に確実に接触するために多少粗めに加工してもよく、それによって、測定対象の面の凹凸や傾きに対応してそれと良好に当接できるようにする。
【００２５】
図２ｃは、電圧プローブ２０Ｓの露出した部分に先端部２２を環装した状態を示す。そこでは、取付部２２ａは、電流プローブ２０Ｆの端部に固定されて電流プローブ２０Ｆと電気的な接続状態を形成している。接触部２２ｃは、電流プローブ２０Ｆの端部に固定された取付部２２ａに対して、接続部２２ｂとともに軸方向に移動自在である。その図に示すように、電圧プローブ２０Ｓの先端部は、通常、接触部２２ｃの下端の接触面２２ｃ’の位置よりやや引っ込んだ位置にある。言い換えると、電流プローブ２０Ｆの接触部が電圧プローブの接触部よりも突出した位置にある。
【００２６】
図３は、図２ｃの本発明に係る測定用プローブ２０を、測定対象の回路基板３２の、例えば、配線パターン部３０に接触させた状態を示す。その図に示すように、ヘッド２２の接触部２２ｃの接触面２２ｃ’が配線パターン部３０の上面に押し付けられている。また、コイルスプリング形状の接続部２２ｂが収縮していて、電圧プローブ２０Ｓの先端が、その配線パターン部３０の上面に当接している。この状態では、電圧プローブ２０Ｓの先端が配線パターン部３０の上面に押し付けられるとともに、電流プローブ２０Ｆと電気的に接続された接触部２２ｃの接触面２２ｃ’も、コイルスプリング形状の接続部２２ｂの弾性によって、配線パターン部３０の上面に押し付けられているので、配線パターン部とプローブとの間での良好な接触が達成されている。
【００２７】
詳しくは図４を参照しながら後述するが、図３においては、電流プローブ２０Ｆは電流発生部４０（図４）に接続されていて、その電流発生部４０から電流が供給されると、電流プローブ２０Ｆ、取付部２２ａ、接続部２２ｂ及び接触部２２ｃを経由して、接触面２２ｃ’から測定対象の配線パターン部３０に電流が供給される。また、電圧プローブ２０Ｓは電圧測定部４２（図４）に接続されている。
【００２８】
図４は、図２に示す本発明に係る測定用プローブ２０を一対用いて四端子測定を行う抵抗測定装置を示す。この実施例では、測定対象は、基板４４上の比較的配線ピッチが狭く高密度の配線パターン部４５，４６に形成された配線パターン間配線パターンの抵抗値とする。その基板４４は、他方の面にボールグリッド面の配線パターン部４８も有している。
【００２９】
一対のプローブ２０−１，２０−２はともに同じ構造である。プローブ２０−１は、第１のプローブで、電流供給用の第１電流プローブ２０Ｆ１（第２のプローブ部）と電圧測定用の第１電圧プローブ２０Ｓ１（第２のプローブ部）とを備える。第１電流プローブ２０Ｆ１の下端部には、先端部２２が接続されている。その先端部２２においては、接触部２２ｃが接続部２２ｂの不勢力によって測定対象の基板４４上の配線パターン部４５に押し付けられており、また、接続部２２ｂが収縮することによって、図３に示す場合と同様に、電圧プローブ２０Ｓ２の先端が、その配線パターン部４５の面に押し付けられている。
【００３０】
また、プローブ２０−２は第２のプローブであり、電流供給用の第２電流プローブ２０Ｆ２（第２のプローブ部）と電圧測定用の第２電圧プローブ２０Ｓ２（第１のプローブ部）とを備える。第２電流プローブ２０Ｆ２の端部には、第１プローブ２０−１と同様に、先端部２２が接続されている。その先端部２２の接触部２２ｃは測定対象の基板４４上の配線パターン部４６に押し付けられており、それにより、接続部２２ｂが収縮して、第２電圧プローブ２０Ｓの先端が、その配線パターン部４６の面に押し付けられている。
【００３１】
第１プローブ２０−１の第１電流プローブ２０Ｆ１と、第２プローブ２０−２の第２電流プローブ２０Ｆ２とは、測定電流を供給するための電流発生部４０に接続されている。また、第１プローブ２０−１の第１電圧プローブ２０Ｓ１と、第２のプローブ２０−２の第２電圧プローブ２０Ｓ２とは、電圧測定のための電圧測定部４２に接続されている。
【００３２】
この抵抗測定装置を用いて四端子測定法によって抵抗値を測定する場合を説明すると、電流発生部４０から電流が供給されると、第１プローブ２０−１の第１電流プローブ２０Ｆ１及び第２プローブ２０−２の第２電流プローブ２０Ｆ２からそれぞれの先端部２２を通って配線パターン部４５，４６に電流が供給される。その電流によって所定の測定対象の両端部には電位差が発生するので、配線パターン部４５，４６に接する第１電圧プローブ２０Ｓ１及び第２電圧プローブ２０Ｓ２の先端部を経由して、その電位差、つまり、電圧値を電圧測定部４２によって測定する。その測定された電圧値及び供給した電流値のデータは図示せぬ処理装置に供給され、その処理装置によってそれらの値から抵抗値が求められる。
【００３３】
他の箇所の抵抗値を測定する場合には、駆動機構によって、第１プローブ２０−１及び第２プローブ２０−２を、配線パターン面上で定めたＸ軸及びＹ軸とそれと垂直方向のＺ軸方向に沿って所定の距離だけ移動させて、次の測定対象の配線パターン面にそれらのプローブを接触させる。それから、電流発生部からその電流プローブを経由してその配線パターンに対し電流を供給し、電圧プローブを経由して電圧測定部によって所定の配線パターンの電圧を測定し、それらの電流値及び電圧値から計算処理によって抵抗値を求める。
【００３４】
上述の実施形態では、電流供給用のプローブが、スプリングコイルの形状の伸縮自在な構成部分を含む先端部を備えていたが、そのスプリングコイル形状のものに代えて、弾性のある導電性ゴムを円筒状に形成し、それを蛇腹状に伸縮自在にしたものを電圧プローブの露出した先端部に環装させてその一端を電流プローブの端部に固定してもよい。この場合、電圧プローブの先端部は、その円筒状のものの開放端部からやや引っ込んだ位置にあるようにして、その円筒状の導電性ゴムの端部が測定対象に押し付けられると、蛇腹状の部分が縮んで、電圧プローブの先端部が測定対象と接触するようにする。
［プローブの第２実施形態］
図５ａ及び図５ｂは、本発明の第２実施形態に係るプローブ５０を示す。このプローブ５０は、電圧プローブＳと電流プローブＦからなる。電圧プローブ５０Ｓは、電圧プローブの固定部５４Ｓと先端部５２とからなる。それらの周囲には、円筒状の電流供給用の電流プローブ５０Ｆを設けられている。電圧プローブを固定部５４Ｓの周囲には図示せぬ絶縁層が被覆されており、また、先端部５２の表面にも図示せぬ絶縁層が形成されている。
【００３５】
先端部５２は、取付部５２ａ，５２ｃと、導電性のコイルスプリングからなる形状の接続部５２ｂと、接触部５５Ｓからなる。取付部５２ａは、固定部５４Ｓと接続部５２ｂとを固定するもので、取付部５２ｃは、接触部５５Ｓと接続部５２ｂとを固定するものである。固定部５４Ｓと接触部５５Ｓとの間には、取付部５２ａ，５２ｃ及びコイルスプリング形状の接続部５２ｂを介して電気的接続が形成されている。
【００３６】
固定部５４Ｓは電流プローブ５０Ｆに嵌合し固定されているが、接触部５５Ｓは、電流プローブ５０Ｆに対し軸方向に移動自在である。接続部５２ｂは、通常の状態では、接触部５５Ｓを所定の位置に保持する。その位置では、図５ａに示すように、接触部５５Ｓの先端が電流プローブ５０Ｆの端部から突出している。
【００３７】
図示していないが、電流プローブ５０Ｆは、測定用の電流を供給するための電流発生部に接続され、電圧プローブの固定部５４Ｓは、電圧測定のための電圧測定部に接続される。
【００３８】
図５ｂは、接触部５５Ｓの先端が、測定対象の回路基板５８の配線パターン部５６の上面に押し付けられた状態を示す。これは、接続部５２ｂのコイルスプリングの付勢力に抗して、接触部５５Ｓの先端を測定対象の回路基板５８の配線パターン部５６の上面に押し付けて、その接触部５５Ｓを電流プローブ５０Ｆの空間内を内方に向かって押し込むことによって達成される。その場合、その空間を形成する電流プローブ５０Ｆの内壁が、接触部５５Ｓの移動のガイドとして機能する。
【００３９】
測定対象の抵抗値を測定する場合には、図５ｂに示す状態の第２の実施形態のプローブを一対用い、それらを測定対象の両端に配置する。その状態で、図示せぬ電流発生源から電流プローブ５０Ｆを経由して電流を供給すると、電流はその電流プローブ５０Ｆの端部から配線パターン部５６に供給される。接触部５５Ｓの先端と配線パターン部５６との間に電気的接続が形成されていて、さらに、接触部５５Ｓと固定部５４Ｓとの間にも電気的接続が形成されているので、接触部５５Ｓと、図示せぬ他の電圧プローブの接触部との間に発生する電圧を電圧測定部によって測定する。その測定された電圧値及び供給した電流値のデータは図示せぬ処理装置に供給され、その処理装置によってそれらの値から抵抗値が求められる。
【００４０】
上述の実施形態では、電圧プローブの固定部５４Ｓと接触部５５Ｓとの間にコイルスプリング状の接続部５２を設けていたが、そのコイルスプリング状の接続部５２に代えて、弾性のある導電性ゴムを円筒状に形成してそれを蛇腹状にしたものを用いてもよい。その場合には、固定部５４Ｓと接触部５５Ｓとの間の電流プローブ５０Ｆの空間内に、その円筒状の導電性ゴムを配置し、その両端を固定部５４Ｓ及び接触部５５Ｓにそれぞれ固定する。それによって、固定部５４Ｓから接触部５５Ｓまで電気的接続状態が形成されるようにする。
［プローブの第３実施形態］
図６ａ及び図６ｂは、本発明の第３実施形態に係るプローブ６０を示す。このプローブ６０は、電圧測定用の円柱状の電圧プローブ６０Ｓと、それを囲むように同軸的に配置された円筒状の電流プローブ６０Ｆとを備える。電圧プローブ６０Ｓの表面には絶縁膜（図示せず）が形成されている。また、電流プローブ６０Ｆの図６ａにおける下端部には、回路基板６８の配線回路パターンの部分６６と接触する先端部６２が設けられている。その先端部６２は付勢手段として機能するもので、弾性を有する導電性のコイルスプリングから構成されている。また、先端部６２は、電流プローブ６０Ｆの本体の端部に電気的接続状態を形成するように結合されていて、電圧プローブ６０Ｓの電流プローブ６０Ｆから露出した部分に環装されている。図６ａに示すように、電流プローブ６０Ｆの先端部６２の下端部は、電圧プローブ６０Ｓの下端部よりもより下方に位置している。言い換えると、電流プローブ６０Ｆの先端部６２の先端の下端部は、電圧プローブ６０Ｓの下端部よりも突出している。
【００４１】
図６ａにおいて、上方には、電圧プローブ６０Ｓの基端部及び電流プローブ６０Ｆの基端部６４が設けられていて、それぞれ、図示せぬ電圧測定部及び電流発生部に接続される。それらの基端部の構成は先端部６２と同じである。
【００４２】
図６ｂは、電圧プローブ６０Ｓ及び電流プローブ６０Ｆが配線回路パターンの部分６６と接触した状態を示す。その状態は、まず、電流プローブ６０Ｆの先端部６２の下端部を配線回路パターンの部分６６に接触させて押し付けてそのコイルスプリング形状の先端部６２を収縮させ、それによって電圧プローブ６０Ｓの先端をその配線回路パターンの部分６６に当接させることによって達成する。図６ｂの状態では、電圧プローブ６０Ｓの先端が配線回路パターンの部分６６に押し付けられるとともに、先端部６２が弾性によってその部分６６に押し付けられているので、電圧プローブ６０Ｓ及び電流プローブ６０Ｆと配線回路パターンの部分６６との間には良好な電気的接触が形成されている。
【００４３】
測定対象の抵抗を測定する場合には、図６ａに示す測定用プローブを測定対象の両端部に１つずつ配置して、上記の他の実施形態のプローブの場合と同様に、それぞれの電流プローブ６０Ｆを図示せぬ電流発生部に接続して測定対象に電流を供給するとともに、それぞれの電圧プローブ６０Ｓを図示せぬ電圧測定部に接続してその測定対象の両端に発生した電圧を測定する。
［プローブの第４実施形態］
図７ａ及び図７ｂは、本発明の第４実施形態に係るプローブ７０を示す。このプローブ７０は、電圧測定用の円柱状の電圧プローブ７０Ｓと、それを囲むように同軸的に配置された円筒状の電流プローブ７０Ｆとを備える。電圧プローブ７０Ｓの表面には絶縁膜（図示せず）が形成されている。図７ａにおいて、電流プローブ７０Ｆの下端部には、回路基板７８の配線回路パターンの部分７６と接触する接触部７２が設けられている。その接触部７２と電流プローブ７０Ｆの本体部との間には、弾性を有する導電性のコイルスプリング部７４が形成されている。
【００４４】
コイルスプリング部７４は、付勢手段として機能するもので、例えば、レーザによって電流プローブ７０Ｆの一部にスリット部分７４ｂを取り除いてコイルスプリング形状の部分７４ａを残すようにして形成することができる。このようにして形成したコイルスプリング形状の部分７４ａは、電流プローブ７０Ｆの本体部と接触部７２とを電気的に接続している。
【００４５】
また、接触部７２及びコイルスプリング部７４は、電圧プローブ７０Ｓの電流プローブ７０Ｆから露出した部分に環装されている。図７ａに示すように、電流プローブ７０Ｆの接触部７２の下端部は、電圧プローブ７０Ｓの下端部よりもより下方に位置している。言い換えると、電流プローブ７０Ｆの接触部７２の先端の下端部は、電圧プローブ７０Ｓの下端部よりも突出している。
【００４６】
図７ａにおいて、上方には、電圧プローブ７０Ｓの基端部及び電流プローブ７０Ｆの基端部７３、７５が設けられていて、それぞれ、図示せぬ電圧測定部及び電流発生部に接続される。それらの基端部の構成は接触部及びコイルスプリング部を設けた部分とおなじである。
【００４７】
図７ｂは、電圧プローブ７０Ｓ及び電流プローブ７０Ｆが配線回路パターンの部分７６と接触した状態を示す。その状態は、電流プローブ７０Ｆの接触部７２の下端部を配線回路パターンの部分７６に押し付けてそのコイルスプリング形状の部分７４を収縮させて、電圧プローブ７０Ｓの先端をその配線回路パターンの部分７６に当接させることによって達成する。図７ｂの状態では、電圧プローブ７０Ｓの先端部が配線回路パターンの部分７６に押し付けられるとともに、接触部７２がコイルスプリング部７４の弾性によってその部分７６に押し付けられているので、電圧プローブ７０Ｓ及び電流プローブ７０Ｆと配線回路パターンの部分７６との間に良好な電気的接触が形成されている。
【００４８】
測定対象の抵抗を測定する場合には、図７ａに示す測定用プローブを測定装置の両端部に１つずつ配置して、上記の他の実施形態のプローブの場合と同様に、それぞれの電流プローブ７０Ｆを図示せぬ電流発生部に接続して測定対象に電流を供給するとともに、それぞれの電圧プローブ７０Ｓを図示せぬ電圧測定部に接続してその測定対象の両端に発生した電圧を測定する。
［プローブの第５実施形態］
図８は、本発明の第５実施形態に係るプローブ８０を示す。
【００４９】
図８に示すように、測定用プローブ８０は、電圧測定用の円柱状の電圧プローブ８０Ｓと、それを囲むように同軸的に配置された円筒状の電流プローブ８０Ｆとを備える。電圧プローブ８０Ｓの表面には絶縁膜（図示せず）が形成されており、電圧プローブ８０Ｓは電流プローブ８０Ｆの内部を移動することができる。図８から明らかなように、電流プローブ８０Ｆの長さは、電圧プローブ８０Ｓの長さよりも短く、電圧プローブ８０Ｓの先端部の接触部８３は、電圧プローブ８０Ｆから突出している。また、電流プローブ８０Ｆ及び電圧プローブ８０Ｓは、可撓性及び弾性を有する材料から形成されている。これにより、後述するように、電流プローブ８０Ｆ及び電圧プローブ８０Ｓは、ベースプレートと測定対象の回路基板との間で撓んで湾曲するとともにそれらの先端部を回路基板に適切に当接させることができる。
【００５０】
図９は、図８に示すプローブ８０と同じ構造のプローブ８０−１，８０−２，８０−３を備えた測定装置９０を示す。その測定装置９０では、各々のプローブ８０−１，８０−２，８０−３の電流プローブ８０Ｆの上端近くの部分は中間プレート９４に固定されているが、その下端近くは、ガイドプレート９２に形成された孔に移動自在に挿入されている。中間プレート９４は、電流プローブ８０Ｆを固定するだけでなく、導電性の材料から形成することによってそれに固定された電流プローブ８０Ｆのすべてに共通に電流を供給するための電極として機能させてもよい。
【００５１】
次に、図９に基づいて、測定用プローブ８０−１，８０−２，８０−３の先端部を測定対象の配線回路パターン８６に当接させる際の測定装置９０の動作を説明する。
【００５２】
まず、電圧プローブ８０Ｓが固定されたベースプレート８２と、電流プローブ８０Ｆの上端部が固定された中間プレート９４とをそれらの距離を一定に保持したまま同時に下降させて、電圧プローブ８０Ｓの接触部８３を回路基板８８上の配線回路パターン８６に当接させる。このときは、電流プローブ８０Ｆ及び電圧プローブ８０Ｓはまっすぐである。破線で示す部分８０Ｓ’、８０Ｆ’は、各プローブが撓んでいない状態を示す。
【００５３】
次に、接触部８３を配線回路パターン８６に当接させた状態で、さらにベースプレート８２及び中間プレート９４を下降させて接触部８３を配線回路パターン８６に押し付ける。そうすると、ベースプレート８２と配線回路パターン８６との間の距離が、電圧プローブ８０Ｓの長さより小さくなるので、弾性を有する電圧プローブ８０Ｓが撓み始める。ベースプレート８２及び中間プレート９４の下降が続くと、電流プローブ８０Ｆの先端部が配線回路パターン８６に当接するようになる。その状態が図９に示す測定用プローブ８０−１の状態に対応しており、電流プローブ８０Ｆはまっすぐのままである。
【００５４】
一方、基板８８又は配線回路パターン８６の表面には凹凸があることがある。このため、測定用プローブ８０−１の先端が、配線回路パターン８６の表面に当接する前に、既に、他の測定用プローブの先端が、対応する配線回路パターン８６の表面に既に当接していることがある。その場合に、ベースプレート８２及び中間プレート９４の下降を続けると、既に先端が当接している測定用プローブは、可撓性を有するため撓んで湾曲し始める。その後、全ての測定用のプローブの電圧プローブ８０Ｓ及び電流プローブ８０Ｆの先端が、対応する配線回路パターン８６の表面に当接すると、ベースプレート８２及び中間プレート９４の下降が止められる。そのときは、図９に示すように、先に配線回路パターン８６に当接していた測定用プローブ８０−２及び８０−３の電流プローブ８０Ｆは、撓んで湾曲している。このように電流プローブ８０Ｆが撓むのは、電流プローブ８０Ｆが取り付けられた中間プレート９４と、それに対応する配線回路パターン８６の表面との間隔が、複数の測定用プローブの間で相違することがあるため、その相違を吸収するためである。
【００５５】
次に、図９に示す状態で、電流プローブ８０Ｆに、図示せぬ電流供給装置から接続部８２ａ及びライン８２ｂを経由して電流を供給する。また、電圧プローブ８０Ｓを図示せぬ電圧測定部に接続する。これにより、測定対象に対し必要な電流の供給を行うとともに、それらの測定対象の両端に発生した電圧の測定を行う。
【００５６】
このように、図８及び図９の実施例によると、電流プローブ８０Ｆを測定対象に押し付けるだけで、電圧プローブ８０Ｓ及び電流プローブ８０Ｆの両方の先端部を測定対象にしっかりと接触させることができる。
【００５７】
上記の測定装置９０の動作の説明においては、ベースプレート８２と中間プレート９４との間を一定に保持して、電圧プローブ８０Sの先端を最初に配線回路パターン８６の表面に当接させ、次に、電流プローブ８０Fの先端を配線回路パターン８６に当接させた。それに代えて、次のように測定装置９０を動作させるようにしてもよい。
【００５８】
つまり、測定装置９０において、まず、中間プレート９４とそれに上端部が固定された電流プローブ８０Fを下降させて、電流プローブ８０Fの先端部を配線回路パターン８６の表面に当接させる。その際、基板８８又は配線回路パターン８６の表面に凹凸があることがあるため、すべての電流プローブ８０Fの先端部が、配線回路パターン８６の表面に同時に当接しない場合がある。そのため、すべての電流プローブ８０Fの先端部が、配線回路パターン８６の表面に当接するまで中間プレート９４の下降が続けられる。その下降に伴い、先に配線回路パターン８６の表面に当接した電流プローブ８０Fは、中間プレート９４の下降に伴って湾曲することになる。すべての電流プローブ８０Fの先端部が配線回路パターン８６の表面に当接した段階で、中間プレート９４の下降は止められる。
【００５９】
次に、電圧プローブ８０Ｓとともにベースプレート８２を下降させる。それにより、電圧プローブ８０Ｓの先端部が、配線回路パターン８６の表面に当接するようになる。その際、基板８８又は配線回路パターン８６の表面の凹凸のために、電流プローブ８０Fの場合と同様に、複数の電圧プローブ８０Ｓの先端部が同時に配線回路パターン８６の表面に当接しなことがあるので、すべての電圧プローブ８０Ｓの先端部が、配線回路パターン８６の表面に当接するまでベースプレート８２の下降が続けられる。その下降に伴い、先に配線回路パターン８６の表面に当接した電圧プローブ８０Ｓは湾曲することになる。すべての電圧プローブ８０Ｓの先端部が配線回路パターン８６の表面に当接した段階で、ベースプレート８２の下降が止められる。
【００６０】
上述のように、測定装置９０を動作させると、電流プローブ８０Ｆ及び電圧プローブ８０Ｓの撓みによって、測定対象の面の凹凸による高さの相違やプローブの長さの相違等が吸収されてすべてのプローブの先端が適切に測定対象の面に接することができるとともに、それらの先端が適切な力でその面に押し付けられて良好な電気的接触を形成することができる。
［プローブの第６実施形態］
図１０は、本発明の第６実施形態に係るプローブ１００を示す。プローブ１００は、電圧測定用の円柱状の電圧プローブ１００Ｓと、それを囲むように同軸的に配置された円筒状の電流プローブ１００Ｆとを備える。電圧プローブ１００Ｓ及び電流プローブは可撓性及び弾性を有しており、その表面には絶縁膜（図示せず）が形成されている。また、電圧プローブ１００Ｓの両端部１３０，１３１の近くには突起状の係止部１１０及び１１１がそれぞれ形成されている。それらの両端部１３０及び１３１は、それぞれ、測定対象の配線回路パターン１６０と接触するための接触部及びベースプレート１７０に接続するための基端部として機能する。
【００６１】
円筒状の電流プローブ１００Ｆの内部には空間が形成されていて、その中では、図１０に破線１００Ｓ’で示すように電圧プローブ１００Ｓが撓むことができる。また、円筒状の電流プローブ１００Ｆの両端部１２０，１２１は狭められていて、電圧プローブ１００Ｓの突起状の係止部１１０及び１１１が係合し、それによって、電圧プローブ１００Ｓが電流プローブ１００Ｆから抜け出てしまうことを防止している。それらの両端部１２０及び１２１は、それぞれ、測定対象と接触するための接触部及び電流供給部に接続するための基端部として機能する。
【００６２】
図１０に示すように、基板１８０上の配線回路パターン１６０に、電圧プローブ１００Ｓの接触部１３０を押し付けると、電圧プローブ１００Ｓの基端部１３０側の係止部１１１が電流プローブ１００Ｆの基端部１２１の狭められた部分と係合して停止する。そのため、電圧プローブ１００Ｓの接触部１３０を押し付けた際の抗力によって、電圧プローブ１００Ｓの全体が破線１００Ｓ’で示すように撓み、それに伴い、電圧プローブ１００Ｓの接触部１３０が電流プローブ１００Ｆの中に後退するので、電圧プローブ１００Ｓ及び電流プローブ１００Ｆの両方の接触部１３０，１２０が、配線回路パターン１６０に接触するようになる。
【００６３】
ところで、図８及び図９の実施例に関連して上述したように、測定対象の回路基板の配線回路パターン１６０の表面の高さが場所によって相違することがあり、そのため、複数のプローブ１００をベースプレートに取り付けてそれを配線回路パターンの表面に近づけた場合、それらのすべてのプローブの先端を同時にそれらの配線回路パターンの表面に当接できないことがある。それには、図１１に示すように電圧プローブ１００Ｓが湾曲することによって対応することができる。つまり、プローブ１００の電流プローブ１００Ｆ及び電圧プローブ１００Ｓが、ベースプレート１７０の下降にともなって配線回路パターン１６０に押し付けられると、電圧プローブ１００Ｓは撓んで湾曲することができる。そのように、先に配線回路パターン１６０に当接したプローブ１００が湾曲すると、ベースプレートの下降が続けられるため、まだ当接できていないプローブ１００が配線回路パターンに当接できるようにする。それにより、配線回路パターン１６０の高さの相違を吸収することができるようになる。
【００６４】
そのように、図１０の実施例によると、電圧プローブ１００Ｓの接触部１３０を測定対象に押し付けるだけで、電圧プローブ１００Ｓ及び電流プローブ１００Ｆの両方の接触部１３０，１２０を測定対象にしっかりと接触させることができる。
［プローブの第７実施形態］
図１２は、電流プローブ又は電圧プローブとして用いることのできる本発明に係るプローブの第７の実施形態を示す。そのプローブは、プローブピン２００とそれに着脱自在に取り付けられる円柱状の拡大部２１０とからなる。
【００６５】
拡大部２１０は、本体部２２０と接触部２３０とからなり、本体部２２０には、プローブピン２００の先端部を収容する空間部２４０が形成されている。その空間部には、雌ねじが形成されていて、プローブピン２００の先端に形成された雄ねじと螺合する。接触部２３０は、検査基板のスルーホールの直径よりも大きな外径を有し、先端に向かって先細りになるテーパー部２５０を備える。スルーホールの直径の相違に対応するため、さまざまの大きさの外径の接触部２５０を予め製造して用意しておく。
【００６６】
使用の際には、スルーホールの直径に応じて適切な大きさの拡大部２１０を選択し、それにプローブピン６０をねじ込んで固定する。
【００６７】
この実施例に係るプローブを電圧プローブとして用いる場合には、この電圧プローブの周囲を同軸的に円筒状の電流プローブによって覆い、その電流プローブに、例えば図２に示すような先端部２２を形成する。または、プローブピン２００又は本体部２１０を切断してその間に図５に示すようなコイルスプリング状の接続部を配置して、同図に示すように、それらを囲むように円筒状の電流プローブを形成するようにしてもよい。
［プローブの製造方法］
上記の実施形態に示したプローブは、中央に円柱状の電圧プローブを備え、その周囲に同軸的に円筒状の電流プローブを配置した構成となっている。そのような同軸状のプローブは、絶縁被覆した電圧プローブの周囲に電流プローブを積層するように形成することによって製造してもよく、また、円筒状の電流プローブの中に、円柱状の絶縁被覆した電圧プローブを挿入することによって製造してもよい。
［代替例等］
以上、本発明の係るプローブのいくつかの実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に拘束されるものではない。当業者が容易になしえる追加、削除、改変等は、本発明に含まれることを承知されたい。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は、四端子測定法の概念を説明するための図である。
【図２】図２ａ及び図２ｂは、本発明の第１の実施形態に係るプローブの分解図であり、図２ｃはそのプローブの組立図である。
【図３】図３は、図２のプローブを測定対象の回路基板の配線パターン部に接触させた状態を示す側面図である。
【図４】図４は、図２のプローブを用いて四端子測定を行うための抵抗測定装置を説明するための概略図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態に係るプローブの一部断面側面図である。
【図６】図６ａ及び図６ｂは、本発明の第３の実施形態に係るプローブの側面図である。
【図７】図７ａ及び図７ｂは、本発明の第４の実施形態に係るプローブの側面図である。
【図８】図８は、本発明の第５の実施形態に係るプローブの側面図である。
【図９】図９は、図８のプローブを用いる抵抗測定装置を説明するための一部断面側面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第６の実施形態に係るプローブの一部断面側面図である。
【図１１】図１１は、図１０に示すプローブの機能を説明するための一部断面側面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第７の実施形態に係るプローブの一部断面側面図である。
【符号の説明】
【００６９】
２０：プローブ、 ２０Ｓ，６０Ｓ，７０Ｓ，８０Ｓ，１００Ｓ：電圧プローブ、 ２０Ｆ，６０Ｆ，７０Ｆ，８０Ｆ，１００Ｆ：電流プローブ、 ２２，６２：先端部、 ２２ａ：取付部、 ２２ｂ：接続部、 ２２ｃ，５５Ｓ，７２，８３，１２０，１３０：接触部、 ２２ｃ’：接触面、 ２０−１：第１プローブ、 ２０−２：第２プローブ、 ４０：電流発生部、 ４２：電圧測定部、 ５２：接続部、 ２００：プローブピン、 ２１０：拡大部、 ２２０：本体部、 ２３０：接触部、 ２５０：テーパー部
【技術分野】
【０００１】
本発明はプローブに関し、より詳しくは、回路基板上の配線パターン等の測定対象の抵抗値の測定のための四端子測定方法に用いられる測定用プローブ、測定用プローブの製造方法及び抵抗測定装置に関する。
【０００２】
尚、この出願書類で使用する用語の「回路基板」は、半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアに限らず、プリント配線基板、例えば、フレキシブル基板、多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板など種々の配線が施される基板を総称する。即ち、回路基板には、四端子測定の対象となり得る全ての基板が含まれる。
【背景技術】
【０００３】
従来、半導体パッケージ基板等の基板に設けられる配線の導通検査では、配線パターンの両端にそれぞれプローブを接触させて、そのプローブ間の導通のみを検出して行われていた。しかし、近年になって、導通のみではなく、配線パターンの抵抗値を正確に測定して、導通検査を行う必要が生じたため、プローブの接触抵抗の影響を無くしながら、その抵抗値の測定のために四端子測定が一般的に使用されている。
【０００４】
このような四端子測定では、電圧測定用プローブと電流印加用プローブとができるだけ近接して設けられ、実質上同一検査点に確実に接触する必要があり、そのための手段が種々提案されている。
【特許文献１】特開平８−１６００７４ この文献には、電圧測定プローブと、その周囲を囲繞するように配置された電流測定プローブと、その電流測定プローブを軸方向に進退自在に保持するスリーブとからなる同軸タイプのプローブが開示されている。そこでは、その電圧測定プローブが、そのプローブ内を進退自在に付勢されて保持されている。
【特許文献２】特開２００４−１４４６６３ この文献には、シリンダー型のケルビンプローブが開示されている。
【特許文献３】特開平７−２０９３３２ この文献では、とっくり形のプリント基板検査用のプローブソケットを用いてプリント基板の電気的導通を検査している。
【特許文献４】特許第３６９１００３ この文献には、プローブ用プローブチップアダプタが開示されている。
【特許文献５】特開平１１−２５８２９４
【特許文献６】特開平１１−１１８８６８ 文献５及び６には、プローブヘッドにプローブが取り付けられた構造が示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のプローブは、引用文献１乃至６に示される如き構造的に複雑であったり、また、引用文献１の如き電圧測定用プローブと電流印加用プローブの両方が確実に測定対象に当接できなかったり、また、容易に測定対象の形状の相違に対応できるものではなかった。そこで、本発明は、構造的に単純でありながら電圧測定用プローブと電流測印加用プローブの両方が確実に測定対象に当接できるとともに容易に測定対象の形状に対応してそれと密接することのできる測定用プローブを提供することを目的とする。また、本発明は測定用プローブを用いた抵抗測定装置及び測定用プローブの製造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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る測定用プローブは、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する接触部をそれぞれ有し、一方が電圧測定に他方が電流印加に用いられる第１及び第２のプローブ部を備える。その測定用プローブにおいて、第２のプローブ部が、第１のプローブ部を囲むように形成される本体部と、接触部を含むヘッド部と、ヘッド部が第１のプローブ部の接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を有するとともに、ヘッド部の接触部が不使用時に第１のプローブ部の接触部よりも突出した位置にあることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る測定用プローブは、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する接触部をそれぞれ有し、一方が電圧測定用、他方が電流測定用に用いられる第１及び第２のプローブ部を備える。その測定用プローブにおいては、第２のプローブ部が、第１のプローブ部を囲む本体部を備え、第１のプローブ部が接触部を含むヘッド部と、第２のプローブ部の本体部内部に配される本体部と、第１のプローブの接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を備え、使用時にヘッド部の接触部が第２のプローブ部の接触部よりも突出した位置にあることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る、測定対象の抵抗値を測定する抵抗測定装置は、測定のための電流を発生する電流発生部と、電圧測定部と、記測定対象の両端に電気接続配置される一対の測定用プローブであって、各測定用プローブが、測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備え、第２のプローブ部が測定対象に電流を供給するために電流発生部に接続されていて、第１のプローブ部が、測定対象の両端間に発生する電圧を測定するために電圧測定部に接続されている、一対の測定用プローブと、供給した電流の値と測定した電圧の値とから抵抗値を求める処理装置とを備え、第２のプローブ部が、第１のプローブ部を囲むように形成される本体部と、接触部を含むヘッド部と、ヘッド部が第１のプローブ部の接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を有するとともに、ヘッド部の接触部が不使用時に第１のプローブ部の接触部よりも突出した位置にあることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る、測定対象の抵抗値を測定する抵抗測定装置は、測定のための電流を発生する電流発生部と、電圧測定部と、測定対象の両端に配置される一対の測定用プローブであって、各測定用プローブが、測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備え、第２のプローブ部が測定対象に電流を供給するために電流発生部に接続されていて、第１のプローブ部が、測定対象の両端間に発生する電圧を測定するために電圧測定部に接続されている、一対の測定用プローブと、供給した電流の値と測定した電圧の値とから抵抗値を求める処理装置とを備え、第２のプローブ部が、第１のプローブ部を囲む本体部を備え、第１のプローブ部が接触部を含むヘッド部と、第２のプローブ部の本体部内部に配される本体部と、第１のプローブの接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を備え、使用時に該ヘッド部の接触部が第２のプローブ部の接触部よりも突出した位置にあることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る測定用プローブは、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する第１及び第２のプローブ部を備え、第２のプローブ部が、第１のプローブ部を囲むように形成されている。この測定用プローブにおいては、第１のプローブ部が、プローブピンとプローブピンが取り付けられる拡大部とを備え、拡大部が、プローブピンの直径よりも大きな外径を有する接触部を有し、接触部が、先端に向かって先細り形状に形成されたテーパー部を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る測定用プローブは、測定対象である被検査基板の所定測定位置と導通接触するプローブと、プローブの一端を所定測定位置へ案内する案内孔を有する第１プレートと、プローブの他端をプローブからの電気信号を受信する電極部へ案内する案内孔を有する第２プレートと、第１及び第２プレートの間に所定間隔を有して配置されるとともにプローブを支持するとともにプローブと導通可能に接続される第３プレートを有する基板検査用治具で用いられる。このプローブは、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を有し、第２のプローブ部が、第１のプローブ部を囲むように形成されており、第２のプローブの一端が第３プレートと導通可能に接続されていることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明に係る測定用プローブは、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する接触部をそれぞれ有し、一方が電圧測定に他方が電流印加に用いられる第１及び第２のプローブ部を備える。この測定用プローブにおいて、第１のプローブは、弾性を有する棒状又は針状に形成され、第２のプローブは、第１のプローブの撓みを許容する空間部を有して第１のプローブを囲むように配置される筒状部材により形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る、測定用プローブを製造する方法は、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備える測定用プローブを製造する。この製造方法は、第１のプローブ部を形成する工程と、形成された第１のプローブ部の周囲に、第１のプローブ部を被覆する絶縁層を形成する工程と、絶縁層の周囲に第２のプローブ部の層を形成する工程と、第２のプローブ部の接触部を有する先端部に、弾性を有する付勢手段を形成する工程であって、接触部が第１のプローブ部の接触部よりも突出するように付勢手段を形成する工程とを含む。
【００１４】
また、本発明に係る、測定用プローブを製造する方法は、測定対象の抵抗値を測定するために測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備える測定用プローブを製造する。この製造方法は、ピン形状の第１のプローブ部を形成する工程と、形成されたピン形状の第１のプローブ部の周囲に、第１のプローブ部を被覆する絶縁層を形成する工程と、筒状の第２のプローブ部を形成する工程と、絶縁層が形成されたピン形状の第１のプローブ部を筒状の第２のプローブ部に挿入する工程と、第２のプローブ部の接触部を有する先端部に、弾性を有する付勢手段を形成する工程であって、接触部が第１のプローブ部の接触部よりも突出するように付勢手段を形成する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、外側に位置するプローブを保持してその先端にある接触部を測定対象に押し付けるだけで、高密度の配線パターンが形成されたフリップチップ面においても、確実に四端子測定を行うことのできる測定用プローブを提供することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、配線パターンのはんだ面の凹凸や傾斜の状況に関わらずそのはんだ面に良好に当接して確実に測定対象と接触することができる測定用プローブを提供することができる。
【００１７】
更に、本発明によれば、検査基板のスルーホールの直径の相違に関わらずそれと密接できて四端子測定を行うことのできるプローブを提供することができる。
【００１８】
また、本発明は、上記の測定用プローブを用いた抵抗測定装置を提供することができる。
【００１９】
さらに、本発明は、上記のような測定用プローブの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るプローブの望ましい実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、図中、同じ要素に対しては同じ符号を付して、重複した説明を省略している。
［四端子測定法］
図１は、四端子測定装置の測定原理を示すための図である。この装置は、電流発生部１０と電圧測定部１２とを備える。電流発生部１０には電流供給用の第１及び第２電流プローブ１０Ｆ１，１０Ｆ２が接続され、電圧測定部１２には電圧測定用の第１及び第２電圧プローブ１２Ｓ１，１２Ｓ２が接続されている。
【００２１】
図１に示すように、回路基板１６の配線の抵抗１４を測定とする場合には、第１及び第２電圧プローブ１２Ｓ１，１２Ｓ２と第１及び第２電流プローブ１０Ｆ１，１０Ｆ２とを、その配線１４の両端に接触するように配置し、第１及び第２電流プローブ１０Ｆ１，１０Ｆ２を経由して、電流発生部１０から配線１４に測定用の所定の大きさの電流を供給する。それにより配線１４の両端には電位差が発生するので、第１及び第２電圧プローブ１２Ｓ１，１２Ｓ２を介してその２点間の電位差を電圧測定部１２で測定する。その電位差、つまり、電圧値が求まると、測定用の電流値及びその測定した電圧値から配線１４の抵抗値を求めることができる。
［プローブの第１実施形態］
図２ａ、図２ｂ及び図２ｃは本発明の第１実施形態に係るプローブ２０を示す。以下に詳細を説明するように、図２ａ及び図２ｂはそのプローブを分解した際の個々の構成要素を示す分解図であり、図２ｃはそのプローブ２０の組立図である。
【００２２】
図２ａは、電圧測定用の円柱状の電圧プローブ２０Ｓ（第１のプローブ部）とそれを囲むように同軸的に配置された円筒状の電流プローブ２０Ｆ（第２のプローブ部）とを示す。この電圧プローブ２０Ｓと電流プローブ２０Ｆは、導電性を有している。電圧プローブ２０Ｓの先端部は電流プローブ２０Ｆから突出して露出している。また、電圧プローブ２０Ｓの周囲は図示せぬ絶縁層によって被覆されていて電流プローブ２０Ｆがその外側に嵌合し固着されて形成されている。電圧プローブ２０Ｓの先端部以外は絶縁被覆されている。
【００２３】
図２ｂは、図２ａに示す電圧プローブ２０Ｓの露出した部分に環装される先端部２２を示す。その先端部２２は、取付部２２ａ、接続部２２ｂ及びヘッド部を構成する接触部２２ｃからなり、接続部２２ｂの両端部は、取付部２２ａ及び接触部２２ｃにそれぞれ固定されている。また、取付部２２ａ及び接触部２２ｃは付勢手段を構成し、接続部２２ｂは、弾性を有する伸縮自在な導電性のコイルスプリングの形状に形成されていて、取付部２２ａ及び接触部２２ｃを電気的に接続することができる。この接続部２２ｂは、接触部２２ｃを外側（図に於いて下方向）に付勢して取付けられている。
【００２４】
取付部２２ａは、図２ａに示す電圧プローブ２０Ｓの外側に嵌合する電流プローブ２０Ｆの下端部に固定され、電気的に接続されるものであり、例えば、取付部２２ａは、電流プローブ２０Ｆの下端部に圧入することによって取外し自在に固定することができる。また、接触部２２ｃは、測定対象の回路基板上の銅バンプ等に接触するもので、その銅バンプ等に接触する接触面２２ｃ’を有している。接触面２２ｃ’は、測定対象に確実に接触するために多少粗めに加工してもよく、それによって、測定対象の面の凹凸や傾きに対応してそれと良好に当接できるようにする。
【００２５】
図２ｃは、電圧プローブ２０Ｓの露出した部分に先端部２２を環装した状態を示す。そこでは、取付部２２ａは、電流プローブ２０Ｆの端部に固定されて電流プローブ２０Ｆと電気的な接続状態を形成している。接触部２２ｃは、電流プローブ２０Ｆの端部に固定された取付部２２ａに対して、接続部２２ｂとともに軸方向に移動自在である。その図に示すように、電圧プローブ２０Ｓの先端部は、通常、接触部２２ｃの下端の接触面２２ｃ’の位置よりやや引っ込んだ位置にある。言い換えると、電流プローブ２０Ｆの接触部が電圧プローブの接触部よりも突出した位置にある。
【００２６】
図３は、図２ｃの本発明に係る測定用プローブ２０を、測定対象の回路基板３２の、例えば、配線パターン部３０に接触させた状態を示す。その図に示すように、ヘッド２２の接触部２２ｃの接触面２２ｃ’が配線パターン部３０の上面に押し付けられている。また、コイルスプリング形状の接続部２２ｂが収縮していて、電圧プローブ２０Ｓの先端が、その配線パターン部３０の上面に当接している。この状態では、電圧プローブ２０Ｓの先端が配線パターン部３０の上面に押し付けられるとともに、電流プローブ２０Ｆと電気的に接続された接触部２２ｃの接触面２２ｃ’も、コイルスプリング形状の接続部２２ｂの弾性によって、配線パターン部３０の上面に押し付けられているので、配線パターン部とプローブとの間での良好な接触が達成されている。
【００２７】
詳しくは図４を参照しながら後述するが、図３においては、電流プローブ２０Ｆは電流発生部４０（図４）に接続されていて、その電流発生部４０から電流が供給されると、電流プローブ２０Ｆ、取付部２２ａ、接続部２２ｂ及び接触部２２ｃを経由して、接触面２２ｃ’から測定対象の配線パターン部３０に電流が供給される。また、電圧プローブ２０Ｓは電圧測定部４２（図４）に接続されている。
【００２８】
図４は、図２に示す本発明に係る測定用プローブ２０を一対用いて四端子測定を行う抵抗測定装置を示す。この実施例では、測定対象は、基板４４上の比較的配線ピッチが狭く高密度の配線パターン部４５，４６に形成された配線パターン間配線パターンの抵抗値とする。その基板４４は、他方の面にボールグリッド面の配線パターン部４８も有している。
【００２９】
一対のプローブ２０−１，２０−２はともに同じ構造である。プローブ２０−１は、第１のプローブで、電流供給用の第１電流プローブ２０Ｆ１（第２のプローブ部）と電圧測定用の第１電圧プローブ２０Ｓ１（第２のプローブ部）とを備える。第１電流プローブ２０Ｆ１の下端部には、先端部２２が接続されている。その先端部２２においては、接触部２２ｃが接続部２２ｂの不勢力によって測定対象の基板４４上の配線パターン部４５に押し付けられており、また、接続部２２ｂが収縮することによって、図３に示す場合と同様に、電圧プローブ２０Ｓ２の先端が、その配線パターン部４５の面に押し付けられている。
【００３０】
また、プローブ２０−２は第２のプローブであり、電流供給用の第２電流プローブ２０Ｆ２（第２のプローブ部）と電圧測定用の第２電圧プローブ２０Ｓ２（第１のプローブ部）とを備える。第２電流プローブ２０Ｆ２の端部には、第１プローブ２０−１と同様に、先端部２２が接続されている。その先端部２２の接触部２２ｃは測定対象の基板４４上の配線パターン部４６に押し付けられており、それにより、接続部２２ｂが収縮して、第２電圧プローブ２０Ｓの先端が、その配線パターン部４６の面に押し付けられている。
【００３１】
第１プローブ２０−１の第１電流プローブ２０Ｆ１と、第２プローブ２０−２の第２電流プローブ２０Ｆ２とは、測定電流を供給するための電流発生部４０に接続されている。また、第１プローブ２０−１の第１電圧プローブ２０Ｓ１と、第２のプローブ２０−２の第２電圧プローブ２０Ｓ２とは、電圧測定のための電圧測定部４２に接続されている。
【００３２】
この抵抗測定装置を用いて四端子測定法によって抵抗値を測定する場合を説明すると、電流発生部４０から電流が供給されると、第１プローブ２０−１の第１電流プローブ２０Ｆ１及び第２プローブ２０−２の第２電流プローブ２０Ｆ２からそれぞれの先端部２２を通って配線パターン部４５，４６に電流が供給される。その電流によって所定の測定対象の両端部には電位差が発生するので、配線パターン部４５，４６に接する第１電圧プローブ２０Ｓ１及び第２電圧プローブ２０Ｓ２の先端部を経由して、その電位差、つまり、電圧値を電圧測定部４２によって測定する。その測定された電圧値及び供給した電流値のデータは図示せぬ処理装置に供給され、その処理装置によってそれらの値から抵抗値が求められる。
【００３３】
他の箇所の抵抗値を測定する場合には、駆動機構によって、第１プローブ２０−１及び第２プローブ２０−２を、配線パターン面上で定めたＸ軸及びＹ軸とそれと垂直方向のＺ軸方向に沿って所定の距離だけ移動させて、次の測定対象の配線パターン面にそれらのプローブを接触させる。それから、電流発生部からその電流プローブを経由してその配線パターンに対し電流を供給し、電圧プローブを経由して電圧測定部によって所定の配線パターンの電圧を測定し、それらの電流値及び電圧値から計算処理によって抵抗値を求める。
【００３４】
上述の実施形態では、電流供給用のプローブが、スプリングコイルの形状の伸縮自在な構成部分を含む先端部を備えていたが、そのスプリングコイル形状のものに代えて、弾性のある導電性ゴムを円筒状に形成し、それを蛇腹状に伸縮自在にしたものを電圧プローブの露出した先端部に環装させてその一端を電流プローブの端部に固定してもよい。この場合、電圧プローブの先端部は、その円筒状のものの開放端部からやや引っ込んだ位置にあるようにして、その円筒状の導電性ゴムの端部が測定対象に押し付けられると、蛇腹状の部分が縮んで、電圧プローブの先端部が測定対象と接触するようにする。
［プローブの第２実施形態］
図５ａ及び図５ｂは、本発明の第２実施形態に係るプローブ５０を示す。このプローブ５０は、電圧プローブＳと電流プローブＦからなる。電圧プローブ５０Ｓは、電圧プローブの固定部５４Ｓと先端部５２とからなる。それらの周囲には、円筒状の電流供給用の電流プローブ５０Ｆを設けられている。電圧プローブを固定部５４Ｓの周囲には図示せぬ絶縁層が被覆されており、また、先端部５２の表面にも図示せぬ絶縁層が形成されている。
【００３５】
先端部５２は、取付部５２ａ，５２ｃと、導電性のコイルスプリングからなる形状の接続部５２ｂと、接触部５５Ｓからなる。取付部５２ａは、固定部５４Ｓと接続部５２ｂとを固定するもので、取付部５２ｃは、接触部５５Ｓと接続部５２ｂとを固定するものである。固定部５４Ｓと接触部５５Ｓとの間には、取付部５２ａ，５２ｃ及びコイルスプリング形状の接続部５２ｂを介して電気的接続が形成されている。
【００３６】
固定部５４Ｓは電流プローブ５０Ｆに嵌合し固定されているが、接触部５５Ｓは、電流プローブ５０Ｆに対し軸方向に移動自在である。接続部５２ｂは、通常の状態では、接触部５５Ｓを所定の位置に保持する。その位置では、図５ａに示すように、接触部５５Ｓの先端が電流プローブ５０Ｆの端部から突出している。
【００３７】
図示していないが、電流プローブ５０Ｆは、測定用の電流を供給するための電流発生部に接続され、電圧プローブの固定部５４Ｓは、電圧測定のための電圧測定部に接続される。
【００３８】
図５ｂは、接触部５５Ｓの先端が、測定対象の回路基板５８の配線パターン部５６の上面に押し付けられた状態を示す。これは、接続部５２ｂのコイルスプリングの付勢力に抗して、接触部５５Ｓの先端を測定対象の回路基板５８の配線パターン部５６の上面に押し付けて、その接触部５５Ｓを電流プローブ５０Ｆの空間内を内方に向かって押し込むことによって達成される。その場合、その空間を形成する電流プローブ５０Ｆの内壁が、接触部５５Ｓの移動のガイドとして機能する。
【００３９】
測定対象の抵抗値を測定する場合には、図５ｂに示す状態の第２の実施形態のプローブを一対用い、それらを測定対象の両端に配置する。その状態で、図示せぬ電流発生源から電流プローブ５０Ｆを経由して電流を供給すると、電流はその電流プローブ５０Ｆの端部から配線パターン部５６に供給される。接触部５５Ｓの先端と配線パターン部５６との間に電気的接続が形成されていて、さらに、接触部５５Ｓと固定部５４Ｓとの間にも電気的接続が形成されているので、接触部５５Ｓと、図示せぬ他の電圧プローブの接触部との間に発生する電圧を電圧測定部によって測定する。その測定された電圧値及び供給した電流値のデータは図示せぬ処理装置に供給され、その処理装置によってそれらの値から抵抗値が求められる。
【００４０】
上述の実施形態では、電圧プローブの固定部５４Ｓと接触部５５Ｓとの間にコイルスプリング状の接続部５２を設けていたが、そのコイルスプリング状の接続部５２に代えて、弾性のある導電性ゴムを円筒状に形成してそれを蛇腹状にしたものを用いてもよい。その場合には、固定部５４Ｓと接触部５５Ｓとの間の電流プローブ５０Ｆの空間内に、その円筒状の導電性ゴムを配置し、その両端を固定部５４Ｓ及び接触部５５Ｓにそれぞれ固定する。それによって、固定部５４Ｓから接触部５５Ｓまで電気的接続状態が形成されるようにする。
［プローブの第３実施形態］
図６ａ及び図６ｂは、本発明の第３実施形態に係るプローブ６０を示す。このプローブ６０は、電圧測定用の円柱状の電圧プローブ６０Ｓと、それを囲むように同軸的に配置された円筒状の電流プローブ６０Ｆとを備える。電圧プローブ６０Ｓの表面には絶縁膜（図示せず）が形成されている。また、電流プローブ６０Ｆの図６ａにおける下端部には、回路基板６８の配線回路パターンの部分６６と接触する先端部６２が設けられている。その先端部６２は付勢手段として機能するもので、弾性を有する導電性のコイルスプリングから構成されている。また、先端部６２は、電流プローブ６０Ｆの本体の端部に電気的接続状態を形成するように結合されていて、電圧プローブ６０Ｓの電流プローブ６０Ｆから露出した部分に環装されている。図６ａに示すように、電流プローブ６０Ｆの先端部６２の下端部は、電圧プローブ６０Ｓの下端部よりもより下方に位置している。言い換えると、電流プローブ６０Ｆの先端部６２の先端の下端部は、電圧プローブ６０Ｓの下端部よりも突出している。
【００４１】
図６ａにおいて、上方には、電圧プローブ６０Ｓの基端部及び電流プローブ６０Ｆの基端部６４が設けられていて、それぞれ、図示せぬ電圧測定部及び電流発生部に接続される。それらの基端部の構成は先端部６２と同じである。
【００４２】
図６ｂは、電圧プローブ６０Ｓ及び電流プローブ６０Ｆが配線回路パターンの部分６６と接触した状態を示す。その状態は、まず、電流プローブ６０Ｆの先端部６２の下端部を配線回路パターンの部分６６に接触させて押し付けてそのコイルスプリング形状の先端部６２を収縮させ、それによって電圧プローブ６０Ｓの先端をその配線回路パターンの部分６６に当接させることによって達成する。図６ｂの状態では、電圧プローブ６０Ｓの先端が配線回路パターンの部分６６に押し付けられるとともに、先端部６２が弾性によってその部分６６に押し付けられているので、電圧プローブ６０Ｓ及び電流プローブ６０Ｆと配線回路パターンの部分６６との間には良好な電気的接触が形成されている。
【００４３】
測定対象の抵抗を測定する場合には、図６ａに示す測定用プローブを測定対象の両端部に１つずつ配置して、上記の他の実施形態のプローブの場合と同様に、それぞれの電流プローブ６０Ｆを図示せぬ電流発生部に接続して測定対象に電流を供給するとともに、それぞれの電圧プローブ６０Ｓを図示せぬ電圧測定部に接続してその測定対象の両端に発生した電圧を測定する。
［プローブの第４実施形態］
図７ａ及び図７ｂは、本発明の第４実施形態に係るプローブ７０を示す。このプローブ７０は、電圧測定用の円柱状の電圧プローブ７０Ｓと、それを囲むように同軸的に配置された円筒状の電流プローブ７０Ｆとを備える。電圧プローブ７０Ｓの表面には絶縁膜（図示せず）が形成されている。図７ａにおいて、電流プローブ７０Ｆの下端部には、回路基板７８の配線回路パターンの部分７６と接触する接触部７２が設けられている。その接触部７２と電流プローブ７０Ｆの本体部との間には、弾性を有する導電性のコイルスプリング部７４が形成されている。
【００４４】
コイルスプリング部７４は、付勢手段として機能するもので、例えば、レーザによって電流プローブ７０Ｆの一部にスリット部分７４ｂを取り除いてコイルスプリング形状の部分７４ａを残すようにして形成することができる。このようにして形成したコイルスプリング形状の部分７４ａは、電流プローブ７０Ｆの本体部と接触部７２とを電気的に接続している。
【００４５】
また、接触部７２及びコイルスプリング部７４は、電圧プローブ７０Ｓの電流プローブ７０Ｆから露出した部分に環装されている。図７ａに示すように、電流プローブ７０Ｆの接触部７２の下端部は、電圧プローブ７０Ｓの下端部よりもより下方に位置している。言い換えると、電流プローブ７０Ｆの接触部７２の先端の下端部は、電圧プローブ７０Ｓの下端部よりも突出している。
【００４６】
図７ａにおいて、上方には、電圧プローブ７０Ｓの基端部及び電流プローブ７０Ｆの基端部７３、７５が設けられていて、それぞれ、図示せぬ電圧測定部及び電流発生部に接続される。それらの基端部の構成は接触部及びコイルスプリング部を設けた部分とおなじである。
【００４７】
図７ｂは、電圧プローブ７０Ｓ及び電流プローブ７０Ｆが配線回路パターンの部分７６と接触した状態を示す。その状態は、電流プローブ７０Ｆの接触部７２の下端部を配線回路パターンの部分７６に押し付けてそのコイルスプリング形状の部分７４を収縮させて、電圧プローブ７０Ｓの先端をその配線回路パターンの部分７６に当接させることによって達成する。図７ｂの状態では、電圧プローブ７０Ｓの先端部が配線回路パターンの部分７６に押し付けられるとともに、接触部７２がコイルスプリング部７４の弾性によってその部分７６に押し付けられているので、電圧プローブ７０Ｓ及び電流プローブ７０Ｆと配線回路パターンの部分７６との間に良好な電気的接触が形成されている。
【００４８】
測定対象の抵抗を測定する場合には、図７ａに示す測定用プローブを測定装置の両端部に１つずつ配置して、上記の他の実施形態のプローブの場合と同様に、それぞれの電流プローブ７０Ｆを図示せぬ電流発生部に接続して測定対象に電流を供給するとともに、それぞれの電圧プローブ７０Ｓを図示せぬ電圧測定部に接続してその測定対象の両端に発生した電圧を測定する。
［プローブの第５実施形態］
図８は、本発明の第５実施形態に係るプローブ８０を示す。
【００４９】
図８に示すように、測定用プローブ８０は、電圧測定用の円柱状の電圧プローブ８０Ｓと、それを囲むように同軸的に配置された円筒状の電流プローブ８０Ｆとを備える。電圧プローブ８０Ｓの表面には絶縁膜（図示せず）が形成されており、電圧プローブ８０Ｓは電流プローブ８０Ｆの内部を移動することができる。図８から明らかなように、電流プローブ８０Ｆの長さは、電圧プローブ８０Ｓの長さよりも短く、電圧プローブ８０Ｓの先端部の接触部８３は、電圧プローブ８０Ｆから突出している。また、電流プローブ８０Ｆ及び電圧プローブ８０Ｓは、可撓性及び弾性を有する材料から形成されている。これにより、後述するように、電流プローブ８０Ｆ及び電圧プローブ８０Ｓは、ベースプレートと測定対象の回路基板との間で撓んで湾曲するとともにそれらの先端部を回路基板に適切に当接させることができる。
【００５０】
図９は、図８に示すプローブ８０と同じ構造のプローブ８０−１，８０−２，８０−３を備えた測定装置９０を示す。その測定装置９０では、各々のプローブ８０−１，８０−２，８０−３の電流プローブ８０Ｆの上端近くの部分は中間プレート９４に固定されているが、その下端近くは、ガイドプレート９２に形成された孔に移動自在に挿入されている。中間プレート９４は、電流プローブ８０Ｆを固定するだけでなく、導電性の材料から形成することによってそれに固定された電流プローブ８０Ｆのすべてに共通に電流を供給するための電極として機能させてもよい。
【００５１】
次に、図９に基づいて、測定用プローブ８０−１，８０−２，８０−３の先端部を測定対象の配線回路パターン８６に当接させる際の測定装置９０の動作を説明する。
【００５２】
まず、電圧プローブ８０Ｓが固定されたベースプレート８２と、電流プローブ８０Ｆの上端部が固定された中間プレート９４とをそれらの距離を一定に保持したまま同時に下降させて、電圧プローブ８０Ｓの接触部８３を回路基板８８上の配線回路パターン８６に当接させる。このときは、電流プローブ８０Ｆ及び電圧プローブ８０Ｓはまっすぐである。破線で示す部分８０Ｓ’、８０Ｆ’は、各プローブが撓んでいない状態を示す。
【００５３】
次に、接触部８３を配線回路パターン８６に当接させた状態で、さらにベースプレート８２及び中間プレート９４を下降させて接触部８３を配線回路パターン８６に押し付ける。そうすると、ベースプレート８２と配線回路パターン８６との間の距離が、電圧プローブ８０Ｓの長さより小さくなるので、弾性を有する電圧プローブ８０Ｓが撓み始める。ベースプレート８２及び中間プレート９４の下降が続くと、電流プローブ８０Ｆの先端部が配線回路パターン８６に当接するようになる。その状態が図９に示す測定用プローブ８０−１の状態に対応しており、電流プローブ８０Ｆはまっすぐのままである。
【００５４】
一方、基板８８又は配線回路パターン８６の表面には凹凸があることがある。このため、測定用プローブ８０−１の先端が、配線回路パターン８６の表面に当接する前に、既に、他の測定用プローブの先端が、対応する配線回路パターン８６の表面に既に当接していることがある。その場合に、ベースプレート８２及び中間プレート９４の下降を続けると、既に先端が当接している測定用プローブは、可撓性を有するため撓んで湾曲し始める。その後、全ての測定用のプローブの電圧プローブ８０Ｓ及び電流プローブ８０Ｆの先端が、対応する配線回路パターン８６の表面に当接すると、ベースプレート８２及び中間プレート９４の下降が止められる。そのときは、図９に示すように、先に配線回路パターン８６に当接していた測定用プローブ８０−２及び８０−３の電流プローブ８０Ｆは、撓んで湾曲している。このように電流プローブ８０Ｆが撓むのは、電流プローブ８０Ｆが取り付けられた中間プレート９４と、それに対応する配線回路パターン８６の表面との間隔が、複数の測定用プローブの間で相違することがあるため、その相違を吸収するためである。
【００５５】
次に、図９に示す状態で、電流プローブ８０Ｆに、図示せぬ電流供給装置から接続部８２ａ及びライン８２ｂを経由して電流を供給する。また、電圧プローブ８０Ｓを図示せぬ電圧測定部に接続する。これにより、測定対象に対し必要な電流の供給を行うとともに、それらの測定対象の両端に発生した電圧の測定を行う。
【００５６】
このように、図８及び図９の実施例によると、電流プローブ８０Ｆを測定対象に押し付けるだけで、電圧プローブ８０Ｓ及び電流プローブ８０Ｆの両方の先端部を測定対象にしっかりと接触させることができる。
【００５７】
上記の測定装置９０の動作の説明においては、ベースプレート８２と中間プレート９４との間を一定に保持して、電圧プローブ８０Sの先端を最初に配線回路パターン８６の表面に当接させ、次に、電流プローブ８０Fの先端を配線回路パターン８６に当接させた。それに代えて、次のように測定装置９０を動作させるようにしてもよい。
【００５８】
つまり、測定装置９０において、まず、中間プレート９４とそれに上端部が固定された電流プローブ８０Fを下降させて、電流プローブ８０Fの先端部を配線回路パターン８６の表面に当接させる。その際、基板８８又は配線回路パターン８６の表面に凹凸があることがあるため、すべての電流プローブ８０Fの先端部が、配線回路パターン８６の表面に同時に当接しない場合がある。そのため、すべての電流プローブ８０Fの先端部が、配線回路パターン８６の表面に当接するまで中間プレート９４の下降が続けられる。その下降に伴い、先に配線回路パターン８６の表面に当接した電流プローブ８０Fは、中間プレート９４の下降に伴って湾曲することになる。すべての電流プローブ８０Fの先端部が配線回路パターン８６の表面に当接した段階で、中間プレート９４の下降は止められる。
【００５９】
次に、電圧プローブ８０Ｓとともにベースプレート８２を下降させる。それにより、電圧プローブ８０Ｓの先端部が、配線回路パターン８６の表面に当接するようになる。その際、基板８８又は配線回路パターン８６の表面の凹凸のために、電流プローブ８０Fの場合と同様に、複数の電圧プローブ８０Ｓの先端部が同時に配線回路パターン８６の表面に当接しなことがあるので、すべての電圧プローブ８０Ｓの先端部が、配線回路パターン８６の表面に当接するまでベースプレート８２の下降が続けられる。その下降に伴い、先に配線回路パターン８６の表面に当接した電圧プローブ８０Ｓは湾曲することになる。すべての電圧プローブ８０Ｓの先端部が配線回路パターン８６の表面に当接した段階で、ベースプレート８２の下降が止められる。
【００６０】
上述のように、測定装置９０を動作させると、電流プローブ８０Ｆ及び電圧プローブ８０Ｓの撓みによって、測定対象の面の凹凸による高さの相違やプローブの長さの相違等が吸収されてすべてのプローブの先端が適切に測定対象の面に接することができるとともに、それらの先端が適切な力でその面に押し付けられて良好な電気的接触を形成することができる。
［プローブの第６実施形態］
図１０は、本発明の第６実施形態に係るプローブ１００を示す。プローブ１００は、電圧測定用の円柱状の電圧プローブ１００Ｓと、それを囲むように同軸的に配置された円筒状の電流プローブ１００Ｆとを備える。電圧プローブ１００Ｓ及び電流プローブは可撓性及び弾性を有しており、その表面には絶縁膜（図示せず）が形成されている。また、電圧プローブ１００Ｓの両端部１３０，１３１の近くには突起状の係止部１１０及び１１１がそれぞれ形成されている。それらの両端部１３０及び１３１は、それぞれ、測定対象の配線回路パターン１６０と接触するための接触部及びベースプレート１７０に接続するための基端部として機能する。
【００６１】
円筒状の電流プローブ１００Ｆの内部には空間が形成されていて、その中では、図１０に破線１００Ｓ’で示すように電圧プローブ１００Ｓが撓むことができる。また、円筒状の電流プローブ１００Ｆの両端部１２０，１２１は狭められていて、電圧プローブ１００Ｓの突起状の係止部１１０及び１１１が係合し、それによって、電圧プローブ１００Ｓが電流プローブ１００Ｆから抜け出てしまうことを防止している。それらの両端部１２０及び１２１は、それぞれ、測定対象と接触するための接触部及び電流供給部に接続するための基端部として機能する。
【００６２】
図１０に示すように、基板１８０上の配線回路パターン１６０に、電圧プローブ１００Ｓの接触部１３０を押し付けると、電圧プローブ１００Ｓの基端部１３０側の係止部１１１が電流プローブ１００Ｆの基端部１２１の狭められた部分と係合して停止する。そのため、電圧プローブ１００Ｓの接触部１３０を押し付けた際の抗力によって、電圧プローブ１００Ｓの全体が破線１００Ｓ’で示すように撓み、それに伴い、電圧プローブ１００Ｓの接触部１３０が電流プローブ１００Ｆの中に後退するので、電圧プローブ１００Ｓ及び電流プローブ１００Ｆの両方の接触部１３０，１２０が、配線回路パターン１６０に接触するようになる。
【００６３】
ところで、図８及び図９の実施例に関連して上述したように、測定対象の回路基板の配線回路パターン１６０の表面の高さが場所によって相違することがあり、そのため、複数のプローブ１００をベースプレートに取り付けてそれを配線回路パターンの表面に近づけた場合、それらのすべてのプローブの先端を同時にそれらの配線回路パターンの表面に当接できないことがある。それには、図１１に示すように電圧プローブ１００Ｓが湾曲することによって対応することができる。つまり、プローブ１００の電流プローブ１００Ｆ及び電圧プローブ１００Ｓが、ベースプレート１７０の下降にともなって配線回路パターン１６０に押し付けられると、電圧プローブ１００Ｓは撓んで湾曲することができる。そのように、先に配線回路パターン１６０に当接したプローブ１００が湾曲すると、ベースプレートの下降が続けられるため、まだ当接できていないプローブ１００が配線回路パターンに当接できるようにする。それにより、配線回路パターン１６０の高さの相違を吸収することができるようになる。
【００６４】
そのように、図１０の実施例によると、電圧プローブ１００Ｓの接触部１３０を測定対象に押し付けるだけで、電圧プローブ１００Ｓ及び電流プローブ１００Ｆの両方の接触部１３０，１２０を測定対象にしっかりと接触させることができる。
［プローブの第７実施形態］
図１２は、電流プローブ又は電圧プローブとして用いることのできる本発明に係るプローブの第７の実施形態を示す。そのプローブは、プローブピン２００とそれに着脱自在に取り付けられる円柱状の拡大部２１０とからなる。
【００６５】
拡大部２１０は、本体部２２０と接触部２３０とからなり、本体部２２０には、プローブピン２００の先端部を収容する空間部２４０が形成されている。その空間部には、雌ねじが形成されていて、プローブピン２００の先端に形成された雄ねじと螺合する。接触部２３０は、検査基板のスルーホールの直径よりも大きな外径を有し、先端に向かって先細りになるテーパー部２５０を備える。スルーホールの直径の相違に対応するため、さまざまの大きさの外径の接触部２５０を予め製造して用意しておく。
【００６６】
使用の際には、スルーホールの直径に応じて適切な大きさの拡大部２１０を選択し、それにプローブピン６０をねじ込んで固定する。
【００６７】
この実施例に係るプローブを電圧プローブとして用いる場合には、この電圧プローブの周囲を同軸的に円筒状の電流プローブによって覆い、その電流プローブに、例えば図２に示すような先端部２２を形成する。または、プローブピン２００又は本体部２１０を切断してその間に図５に示すようなコイルスプリング状の接続部を配置して、同図に示すように、それらを囲むように円筒状の電流プローブを形成するようにしてもよい。
［プローブの製造方法］
上記の実施形態に示したプローブは、中央に円柱状の電圧プローブを備え、その周囲に同軸的に円筒状の電流プローブを配置した構成となっている。そのような同軸状のプローブは、絶縁被覆した電圧プローブの周囲に電流プローブを積層するように形成することによって製造してもよく、また、円筒状の電流プローブの中に、円柱状の絶縁被覆した電圧プローブを挿入することによって製造してもよい。
［代替例等］
以上、本発明の係るプローブのいくつかの実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に拘束されるものではない。当業者が容易になしえる追加、削除、改変等は、本発明に含まれることを承知されたい。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は、四端子測定法の概念を説明するための図である。
【図２】図２ａ及び図２ｂは、本発明の第１の実施形態に係るプローブの分解図であり、図２ｃはそのプローブの組立図である。
【図３】図３は、図２のプローブを測定対象の回路基板の配線パターン部に接触させた状態を示す側面図である。
【図４】図４は、図２のプローブを用いて四端子測定を行うための抵抗測定装置を説明するための概略図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態に係るプローブの一部断面側面図である。
【図６】図６ａ及び図６ｂは、本発明の第３の実施形態に係るプローブの側面図である。
【図７】図７ａ及び図７ｂは、本発明の第４の実施形態に係るプローブの側面図である。
【図８】図８は、本発明の第５の実施形態に係るプローブの側面図である。
【図９】図９は、図８のプローブを用いる抵抗測定装置を説明するための一部断面側面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第６の実施形態に係るプローブの一部断面側面図である。
【図１１】図１１は、図１０に示すプローブの機能を説明するための一部断面側面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第７の実施形態に係るプローブの一部断面側面図である。
【符号の説明】
【００６９】
２０：プローブ、 ２０Ｓ，６０Ｓ，７０Ｓ，８０Ｓ，１００Ｓ：電圧プローブ、 ２０Ｆ，６０Ｆ，７０Ｆ，８０Ｆ，１００Ｆ：電流プローブ、 ２２，６２：先端部、 ２２ａ：取付部、 ２２ｂ：接続部、 ２２ｃ，５５Ｓ，７２，８３，１２０，１３０：接触部、 ２２ｃ’：接触面、 ２０−１：第１プローブ、 ２０−２：第２プローブ、 ４０：電流発生部、 ４２：電圧測定部、 ５２：接続部、 ２００：プローブピン、 ２１０：拡大部、 ２２０：本体部、 ２３０：接触部、 ２５０：テーパー部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の抵抗値を測定するために該測定対象と接触する接触部をそれぞれ有し、一方が電圧測定に他方が電流印加に用いられる第１及び第２のプローブ部を備える測定用プローブであって、前記第２のプローブ部が、前記第１のプローブ部を囲むように形成される本体部と、前記接触部を含むヘッド部と、該ヘッド部が前記第１のプローブ部の前記接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を有するとともに、該ヘッド部の接触部が不使用時に前記第１のプローブ部の接触部よりも突出した位置にある、測定用プローブ。
【請求項２】
請求項１の測定用プローブにおいて、前記第１のプローブ部が円柱状に形成され、前記第２のプローブ部が該円柱状の第１のプローブ部を囲むように円筒状に形成された、測定用プローブ。
【請求項３】
請求項１の測定用プローブにおいて、前記付勢手段が圧縮バネからなる、測定用プローブ。
【請求項４】
請求項３の測定用プローブにおいて、前記本体部、前記付勢手段と前記接触部が一本の筒状部材から形成されるとともに、前記付勢手段が前記筒状部材に所定の切欠きを設けることにより形成される、測定用プローブ。
【請求項５】
請求項１の測定用プローブにおいて、前記ヘッド部と前記付勢手段が弾性を有する一体型に形成されている、測定用プローブ。
【請求項６】
請求項５の測定用プローブにおいて、前記ヘッド部と前記付勢手段がコイルスプリングにより形成されている、測定用プローブ。
【請求項７】
請求項１の測定用プローブにおいて、前記付勢手段が弾性の導電性ゴムから形成される、測定用プローブ。
【請求項８】
請求項７の測定用プローブにおいて、前記付勢手段が軸方向に伸縮する蛇腹形状に形成される、測定用プローブ。
【請求項９】
測定対象の抵抗値を測定するために該測定対象と接触する接触部をそれぞれ有し、一方が電圧測定用、他方が電流測定用に用いられる第１及び第２のプローブ部を備える測定用プローブであって、前記第２のプローブ部が、前記第１のプローブ部を囲む本体部を備え、前記第１のプローブ部が前記接触部を含むヘッド部と、前記第２のプローブ部の本体部内部に配される本体部と、前記第１のプローブの接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を備え、使用時に該ヘッド部の接触部が前記第２のプローブ部の接触部よりも突出した位置にある、測定用プローブ。
【請求項１０】
請求項９の測定用プローブにおいて、前記第１のプローブ部が円柱状に形成され、前記第２のプローブ部が該円柱状の第１のプローブ部を囲むように円筒状に形成された、測定用プローブ。
【請求項１１】
請求項９の測定用プローブにおいて、前記付勢手段が弾性を有する、測定用プローブ。
【請求項１２】
請求項１１の測定用プローブにおいて、前記付勢手段がコイルスプリング（圧縮バネ）からなる、測定用プローブ。
【請求項１３】
請求項９の測定用プローブにおいて、前記ヘッド部と前記付勢手段が弾性を有する一体型に形成される、測定用プローブ。
【請求項１４】
請求項１３の測定用プローブにおいて、前記ヘッド部と前記付勢手段がコイルスプリングからなる、測定用プローブ。
【請求項１５】
測定対象の抵抗値を測定する抵抗測定装置であって、
測定のための電流を発生する電流発生部と、
電圧測定部と、
前記測定対象の両端に電気接続配置される一対の測定用プローブであって、各測定用プローブが、前記測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備え、該第２のプローブ部が前記測定対象に電流を供給するために前記電流発生部に接続されていて、前記第１のプローブ部が、前記測定対象の両端間に発生する電圧を測定するために電圧測定部に接続されている、一対の測定用プローブと、
前記供給した電流の値と前記測定した電圧の値とから抵抗値を求める処理装置とを備え、
前記第２のプローブ部が、前記第１のプローブ部を囲むように形成される本体部と、前記接触部を含むヘッド部と、該ヘッド部が前記第１のプローブ部の前記接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を有するとともに、該ヘッド部の接触部が不使用時に前記第１のプローブ部の接触部よりも突出した位置にある、抵抗測定装置。
【請求項１６】
測定対象の抵抗値を測定する抵抗測定装置であって、
測定のための電流を発生する電流発生部と、
電圧測定部と、
前記測定対象の両端に配置される一対の測定用プローブであって、各測定用プローブが、前記測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備え、該第２のプローブ部が前記測定対象に電流を供給するために前記電流発生部に接続されていて、前記第１のプローブ部が、前記測定対象の両端間に発生する電圧を測定するために電圧測定部に接続されている、一対の測定用プローブと、
前記供給した電流の値と前記測定した電圧の値とから抵抗値を求める処理装置とを備え、
前記第２のプローブ部が、前記第１のプローブ部を囲む本体部を備え、前記第１のプローブ部が前記接触部を含むヘッド部と、前記第２のプローブ部の本体部内部に配される本体部と、前記第１のプローブの接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を備え、使用時に該ヘッド部の接触部が前記第２のプローブ部の接触部よりも突出した位置にある、抵抗測定装置。
【請求項１７】
測定対象の抵抗値を測定するために該測定対象と接触する第１及び第２のプローブ部を備え、前記第２のプローブ部が、前記第１のプローブ部を囲むように形成された測定用プローブであって、前記第１のプローブ部が、プローブピンと該プローブピンが取り付けられる拡大部とを備え、該拡大部が、プローブピンの直径よりも大きな外径を有する接触部を有し、該接触部が、先端に向かって先細り形状に形成されたテーパー部を有する、測定用プローブ。
【請求項１８】
請求項１７の測定用プローブにおいて、前記拡大部に空間が形成されていて、該空間に前記プローブピンを差し込むことによって前記拡大部に取り付けることができる、測定用プローブ。
【請求項１９】
請求項１７の測定用プローブにおいて、前記プローブピンの先端部に雄ねじが形成され、前記拡大部に雌ねじが形成されていて、前記プローブピンをねじ込みによって前記拡大部取り付けることができる、測定用プローブ。
【請求項２０】
測定対象である被検査基板の所定測定位置と導通接触するプローブと、前記プローブの一端を前記所定測定位置へ案内する案内孔を有する第１プレートと、前記プローブの他端を前記プローブからの電気信号を受信する電極部へ案内する案内孔を有する第２プレートと、前記第１及び第２プレートの間に所定間隔を有して配置されるとともに前記プローブを支持するとともに該プローブと導通可能に接続される第３プレートを有する基板検査用治具で用いられるプローブであって、
前記プローブは、
測定対象の抵抗値を測定するために該測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を有し、前記第２のプローブ部が、前記第１のプローブ部を囲むように形成されており、前記第２のプローブの一端が前記第３プレートと導通可能に接続されていることを特徴とする測定用プローブ。
【請求項２１】
請求項２０の測定用プローブにおいて、前記第２のプローブの長さが、第１プレートから第３プレートと略同じに形成されている,測定用プローブ。
【請求項２２】
請求項２０の測定用プローブにおいて、前記第１及び第２プローブが弾性を有する、測定用プローブ。
【請求項２３】
請求項２０の測定用プローブにおいて、前記第２のプローブ部が前記第１のプローブ部を囲む部分において、前記第１のプローブ部と前記第２のプローブ部との間に空間が形成されていて、前記第１のプローブ部が該空間内でたわむことが可能な、測定用プローブ。
【請求項２４】
測定対象の抵抗値を測定するために該測定対象と接触する接触部をそれぞれ有し、一方が電圧測定に他方が電流印加に用いられる第１及び第２のプローブ部を備える測定用プローブであって、
前記第１のプローブは、弾性を有する棒状又は針状に形成され、
前記第２のプローブは、前記第１のプローブの撓みを許容する空間部を有して該第１のプローブを囲むように配置される筒状部材により形成されている、測定用プローブ。
【請求項２５】
請求項２４の測定用プローブにおいて、前記筒状部材の両端は先細り形状に形成されている、測定用プローブ。
【請求項２６】
請求項２４又は２５の測定用プローブにおいて、前記第１のプローブの先端部には、抜け防止の突起部が形成されている、測定用プローブ。
【請求項２７】
測定対象の抵抗値を測定するために該測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備える測定用プローブを製造する方法であって、
前記第１のプローブ部を形成する工程と、
前記形成された第１のプローブ部の周囲に、該第１のプローブ部を被覆する絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の周囲に前記第２のプローブ部の層を形成する工程と、
前記第２のプローブ部の接触部を有する先端部に、弾性を有する付勢手段を形成する工程であって、前記接触部が前記第１のプローブ部の接触部よりも突出するように付勢手段を形成する工程とを含む、測定用プローブを製造する方法。
【請求項２８】
測定対象の抵抗値を測定するために該測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備える測定用プローブを製造する方法であって、
ピン形状の第１のプローブ部を形成する工程と、
前記形成されたピン形状の第１のプローブ部の周囲に、該第１のプローブ部を被覆する絶縁層を形成する工程と、
筒状の第２のプローブ部を形成する工程と、
前記絶縁層が形成されたピン形状の第１のプローブ部を前記筒状の第２のプローブ部に挿入する工程と、
前記第２のプローブ部の接触部を有する先端部に、弾性を有する付勢手段を形成する工程であって、前記接触部が前記第１のプローブ部の接触部よりも突出するように付勢手段を形成する工程とを含む、測定用プローブを製造する方法。
【請求項２９】
請求項２７又は２８の測定用プローブを製造する方法において、前記ヘッド部を形成する工程において、前記付勢手段にレーザによってスリットを形成することによって該付勢手段に弾性を持たせるようにする工程を含む、測定用プローブを製造する方法。
【請求項１】
測定対象の抵抗値を測定するために該測定対象と接触する接触部をそれぞれ有し、一方が電圧測定に他方が電流印加に用いられる第１及び第２のプローブ部を備える測定用プローブであって、前記第２のプローブ部が、前記第１のプローブ部を囲むように形成される本体部と、前記接触部を含むヘッド部と、該ヘッド部が前記第１のプローブ部の前記接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を有するとともに、該ヘッド部の接触部が不使用時に前記第１のプローブ部の接触部よりも突出した位置にある、測定用プローブ。
【請求項２】
請求項１の測定用プローブにおいて、前記第１のプローブ部が円柱状に形成され、前記第２のプローブ部が該円柱状の第１のプローブ部を囲むように円筒状に形成された、測定用プローブ。
【請求項３】
請求項１の測定用プローブにおいて、前記付勢手段が圧縮バネからなる、測定用プローブ。
【請求項４】
請求項３の測定用プローブにおいて、前記本体部、前記付勢手段と前記接触部が一本の筒状部材から形成されるとともに、前記付勢手段が前記筒状部材に所定の切欠きを設けることにより形成される、測定用プローブ。
【請求項５】
請求項１の測定用プローブにおいて、前記ヘッド部と前記付勢手段が弾性を有する一体型に形成されている、測定用プローブ。
【請求項６】
請求項５の測定用プローブにおいて、前記ヘッド部と前記付勢手段がコイルスプリングにより形成されている、測定用プローブ。
【請求項７】
請求項１の測定用プローブにおいて、前記付勢手段が弾性の導電性ゴムから形成される、測定用プローブ。
【請求項８】
請求項７の測定用プローブにおいて、前記付勢手段が軸方向に伸縮する蛇腹形状に形成される、測定用プローブ。
【請求項９】
測定対象の抵抗値を測定するために該測定対象と接触する接触部をそれぞれ有し、一方が電圧測定用、他方が電流測定用に用いられる第１及び第２のプローブ部を備える測定用プローブであって、前記第２のプローブ部が、前記第１のプローブ部を囲む本体部を備え、前記第１のプローブ部が前記接触部を含むヘッド部と、前記第２のプローブ部の本体部内部に配される本体部と、前記第１のプローブの接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を備え、使用時に該ヘッド部の接触部が前記第２のプローブ部の接触部よりも突出した位置にある、測定用プローブ。
【請求項１０】
請求項９の測定用プローブにおいて、前記第１のプローブ部が円柱状に形成され、前記第２のプローブ部が該円柱状の第１のプローブ部を囲むように円筒状に形成された、測定用プローブ。
【請求項１１】
請求項９の測定用プローブにおいて、前記付勢手段が弾性を有する、測定用プローブ。
【請求項１２】
請求項１１の測定用プローブにおいて、前記付勢手段がコイルスプリング（圧縮バネ）からなる、測定用プローブ。
【請求項１３】
請求項９の測定用プローブにおいて、前記ヘッド部と前記付勢手段が弾性を有する一体型に形成される、測定用プローブ。
【請求項１４】
請求項１３の測定用プローブにおいて、前記ヘッド部と前記付勢手段がコイルスプリングからなる、測定用プローブ。
【請求項１５】
測定対象の抵抗値を測定する抵抗測定装置であって、
測定のための電流を発生する電流発生部と、
電圧測定部と、
前記測定対象の両端に電気接続配置される一対の測定用プローブであって、各測定用プローブが、前記測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備え、該第２のプローブ部が前記測定対象に電流を供給するために前記電流発生部に接続されていて、前記第１のプローブ部が、前記測定対象の両端間に発生する電圧を測定するために電圧測定部に接続されている、一対の測定用プローブと、
前記供給した電流の値と前記測定した電圧の値とから抵抗値を求める処理装置とを備え、
前記第２のプローブ部が、前記第１のプローブ部を囲むように形成される本体部と、前記接触部を含むヘッド部と、該ヘッド部が前記第１のプローブ部の前記接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を有するとともに、該ヘッド部の接触部が不使用時に前記第１のプローブ部の接触部よりも突出した位置にある、抵抗測定装置。
【請求項１６】
測定対象の抵抗値を測定する抵抗測定装置であって、
測定のための電流を発生する電流発生部と、
電圧測定部と、
前記測定対象の両端に配置される一対の測定用プローブであって、各測定用プローブが、前記測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備え、該第２のプローブ部が前記測定対象に電流を供給するために前記電流発生部に接続されていて、前記第１のプローブ部が、前記測定対象の両端間に発生する電圧を測定するために電圧測定部に接続されている、一対の測定用プローブと、
前記供給した電流の値と前記測定した電圧の値とから抵抗値を求める処理装置とを備え、
前記第２のプローブ部が、前記第１のプローブ部を囲む本体部を備え、前記第１のプローブ部が前記接触部を含むヘッド部と、前記第２のプローブ部の本体部内部に配される本体部と、前記第１のプローブの接触部を軸方向に突出するように弾性的に付勢する付勢手段を備え、使用時に該ヘッド部の接触部が前記第２のプローブ部の接触部よりも突出した位置にある、抵抗測定装置。
【請求項１７】
測定対象の抵抗値を測定するために該測定対象と接触する第１及び第２のプローブ部を備え、前記第２のプローブ部が、前記第１のプローブ部を囲むように形成された測定用プローブであって、前記第１のプローブ部が、プローブピンと該プローブピンが取り付けられる拡大部とを備え、該拡大部が、プローブピンの直径よりも大きな外径を有する接触部を有し、該接触部が、先端に向かって先細り形状に形成されたテーパー部を有する、測定用プローブ。
【請求項１８】
請求項１７の測定用プローブにおいて、前記拡大部に空間が形成されていて、該空間に前記プローブピンを差し込むことによって前記拡大部に取り付けることができる、測定用プローブ。
【請求項１９】
請求項１７の測定用プローブにおいて、前記プローブピンの先端部に雄ねじが形成され、前記拡大部に雌ねじが形成されていて、前記プローブピンをねじ込みによって前記拡大部取り付けることができる、測定用プローブ。
【請求項２０】
測定対象である被検査基板の所定測定位置と導通接触するプローブと、前記プローブの一端を前記所定測定位置へ案内する案内孔を有する第１プレートと、前記プローブの他端を前記プローブからの電気信号を受信する電極部へ案内する案内孔を有する第２プレートと、前記第１及び第２プレートの間に所定間隔を有して配置されるとともに前記プローブを支持するとともに該プローブと導通可能に接続される第３プレートを有する基板検査用治具で用いられるプローブであって、
前記プローブは、
測定対象の抵抗値を測定するために該測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を有し、前記第２のプローブ部が、前記第１のプローブ部を囲むように形成されており、前記第２のプローブの一端が前記第３プレートと導通可能に接続されていることを特徴とする測定用プローブ。
【請求項２１】
請求項２０の測定用プローブにおいて、前記第２のプローブの長さが、第１プレートから第３プレートと略同じに形成されている,測定用プローブ。
【請求項２２】
請求項２０の測定用プローブにおいて、前記第１及び第２プローブが弾性を有する、測定用プローブ。
【請求項２３】
請求項２０の測定用プローブにおいて、前記第２のプローブ部が前記第１のプローブ部を囲む部分において、前記第１のプローブ部と前記第２のプローブ部との間に空間が形成されていて、前記第１のプローブ部が該空間内でたわむことが可能な、測定用プローブ。
【請求項２４】
測定対象の抵抗値を測定するために該測定対象と接触する接触部をそれぞれ有し、一方が電圧測定に他方が電流印加に用いられる第１及び第２のプローブ部を備える測定用プローブであって、
前記第１のプローブは、弾性を有する棒状又は針状に形成され、
前記第２のプローブは、前記第１のプローブの撓みを許容する空間部を有して該第１のプローブを囲むように配置される筒状部材により形成されている、測定用プローブ。
【請求項２５】
請求項２４の測定用プローブにおいて、前記筒状部材の両端は先細り形状に形成されている、測定用プローブ。
【請求項２６】
請求項２４又は２５の測定用プローブにおいて、前記第１のプローブの先端部には、抜け防止の突起部が形成されている、測定用プローブ。
【請求項２７】
測定対象の抵抗値を測定するために該測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備える測定用プローブを製造する方法であって、
前記第１のプローブ部を形成する工程と、
前記形成された第１のプローブ部の周囲に、該第１のプローブ部を被覆する絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層の周囲に前記第２のプローブ部の層を形成する工程と、
前記第２のプローブ部の接触部を有する先端部に、弾性を有する付勢手段を形成する工程であって、前記接触部が前記第１のプローブ部の接触部よりも突出するように付勢手段を形成する工程とを含む、測定用プローブを製造する方法。
【請求項２８】
測定対象の抵抗値を測定するために該測定対象と接触する接触部をそれぞれ有する第１及び第２のプローブ部を備える測定用プローブを製造する方法であって、
ピン形状の第１のプローブ部を形成する工程と、
前記形成されたピン形状の第１のプローブ部の周囲に、該第１のプローブ部を被覆する絶縁層を形成する工程と、
筒状の第２のプローブ部を形成する工程と、
前記絶縁層が形成されたピン形状の第１のプローブ部を前記筒状の第２のプローブ部に挿入する工程と、
前記第２のプローブ部の接触部を有する先端部に、弾性を有する付勢手段を形成する工程であって、前記接触部が前記第１のプローブ部の接触部よりも突出するように付勢手段を形成する工程とを含む、測定用プローブを製造する方法。
【請求項２９】
請求項２７又は２８の測定用プローブを製造する方法において、前記ヘッド部を形成する工程において、前記付勢手段にレーザによってスリットを形成することによって該付勢手段に弾性を持たせるようにする工程を含む、測定用プローブを製造する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−１７８３１１（Ｐ２００７−１７８３１１Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７８２２４（Ｐ２００５−３７８２２４）
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（３９２０１９７０９）日本電産リード株式会社 (160)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（３９２０１９７０９）日本電産リード株式会社 (160)
【Ｆターム（参考）】
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