(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触対象に接触している先端部を弾性力によって押圧するプローブと、当該プローブを保持する保持部とを備え、前記プローブを介して前記接触対象に電気信号を入出力させるプローブユニットであって、
前記保持部は、前記プローブの基端部側を固定して保持する固定保持部と、前記プローブの前記先端部側を挿通させる挿通孔を有して当該挿通孔に挿通させた当該先端部を当該プローブの長さ方向に案内すると共に前記固定保持部に対して当該長さ方向に接離可能に構成された案内部と、前記固定保持部と前記案内部とが互いに離反する向きの付勢力を当該固定保持部および当該案内部に作用させる付勢部とを備え、
前記プローブおよび前記保持部は、当該プローブの前記先端部と前記案内部の下面とが面一となる第１状態のときの前記付勢部の前記長さ方向の前記付勢力と当該第１状態のときの当該プローブの前記長さ方向の前記弾性力との合力が、前記案内部の前記下面を前記接触対象に当接させて当該プローブユニットを当該接触対象の上に載置した載置状態において当該保持部を構成する各構成要素の各々および当該プローブに作用する各重力のうちの前記付勢部および当該プローブに加わる重力の合力よりも小さくなるように構成されて、前記プローブに対して前記長さ方向の外力が加わっていないときに前記先端部が前記案内部の下面から突出しない距離だけ前記固定保持部と前記案内部とが離間すると共に、前記載置状態のときに当該保持部を構成する各構成要素の各々および当該プローブに作用する各重力のうちの前記付勢部および当該プローブに加わる重力の合力のみによって前記プローブの前記先端部が当該接触対象を押圧する距離まで前記固定保持部と前記案内部とが近接するように構成されているプローブユニット。
【請求項２】
前記保持部は、前記固定保持部と前記案内部との予め規定した規定距離以上の近接を規制する近接規制部を備えている請求項１記載のプローブユニット。
【請求項３】
接触対象に接触している先端部を弾性力によって押圧するプローブと、当該プローブを保持する保持部とを備え、前記プローブを介して前記接触対象に電気信号を入出力させるプローブユニットであって、
前記保持部は、前記プローブの基端部側を固定して保持する固定保持部と、前記プローブの前記先端部側を挿通させる挿通孔を有して当該挿通孔に挿通させた当該先端部を当該プローブの長さ方向に案内すると共に前記固定保持部に対して当該長さ方向に接離可能に構成された案内部と、前記固定保持部と前記案内部とが互いに離反する向きの付勢力を当該固定保持部および当該案内部に作用させる付勢部とを備え、
前記プローブおよび前記保持部は、前記プローブに対して前記長さ方向の外力が加わっていないときに前記先端部が前記案内部の下面から突出しない距離だけ前記固定保持部と前記案内部とが離間すると共に、前記案内部の前記下面を前記接触対象に当接させて当該プローブユニットを当該接触対象の上に載置した載置状態のときに当該保持部を構成する各構成要素の各々および当該プローブに作用する各重力のうちの前記付勢部および当該プローブに加わる重力の合力によって前記プローブの前記先端部が当該接触対象を押圧する距離まで前記固定保持部と前記案内部とが近接するように構成され、
前記保持部は、前記固定保持部と前記案内部との予め規定した規定距離以上の近接を規制する近接規制部を備えているプローブユニット。
【請求項４】
前記近接規制部は、前記規定距離を任意に変更可能に構成されている請求項２または３記載のプローブユニット。
【請求項５】
前記保持部は、前記固定保持部と前記案内部との離反を規制する離反規制部を備えている請求項１から４のいずれかに記載のプローブユニット。
【請求項６】
接触対象に接触している先端部を弾性力によって押圧するプローブと、当該プローブを保持する保持部とを備え、前記プローブを介して前記接触対象に電気信号を入出力させるプローブユニットであって、
前記保持部は、前記プローブの基端部側を固定して保持する固定保持部と、前記プローブの前記先端部側を挿通させる挿通孔を有して当該挿通孔に挿通させた当該先端部を当該プローブの長さ方向に案内すると共に前記固定保持部に対して当該長さ方向に接離可能に構成された案内部と、前記固定保持部と前記案内部とが互いに離反する向きの付勢力を当該固定保持部および当該案内部に作用させる付勢部とを備え、
前記プローブおよび前記保持部は、前記プローブに対して前記長さ方向の外力が加わっていないときに前記先端部が前記案内部の下面から突出しない距離だけ前記固定保持部と前記案内部とが離間すると共に、前記案内部の前記下面を前記接触対象に当接させて当該プローブユニットを当該接触対象の上に載置した載置状態のときに当該保持部を構成する各構成要素の各々および当該プローブに作用する各重力のうちの前記付勢部および当該プローブに加わる重力の合力によって前記プローブの前記先端部が当該接触対象を押圧する距離まで前記固定保持部と前記案内部とが近接するように構成され、
前記保持部は、前記固定保持部と前記案内部との離反を規制する離反規制部を備え、
前記離反規制部は、前記案内部から前記固定保持部に向けて突出するように配設されたシャフトを備え、
前記付勢部は、コイルスプリングで構成されて、前記シャフトの中心軸と当該コイルスプリングの中心軸とが同軸となるように配設されているプローブユニット。
【請求項７】
前記プローブは、筒体と、前記長さ方向に移動可能に基端部が前記筒体に挿入されたロッドと、前記筒体内に配設されて前記弾性力を前記ロッドに作用させる弾性体とを備え、当該弾性体の前記弾性力によって前記ロッドの先端部で前記接触対象を押圧可能に構成されている請求項１から６のいずれかに記載のプローブユニット。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載のプローブユニットと、当該プローブユニットの前記プローブを介して前記接触対象に入出力する電気信号に基づいて当該接触対象の抵抗を測定する測定部とを備えている測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブとプローブを支持する保持部とを備えてプローブを介して接触対象に電気信号を入出力させるプローブユニット、およびそのプローブユニットを備えた測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の測定装置として、下記特許文献１において出願人が開示したシート抵抗測定装置が知られている。このシート抵抗測定装置は、複数のプローブがベース部に植設されたプローブユニットと、プローブユニットを移動させる移動機構と、移動機構を制御する制御部とを備えて構成されている。このシート抵抗測定装置では、制御部が、移動機構を制御してプローブユニットを移動させることにより、保持機構によって保持されている接触対象（測定対象体）にプローブを接触させる（プロービングを行う）。また、制御部が、プローブを介して接触対象に直流電流が供給されている状態で測定される測定点（プローブの接触位置）の電位に基づいて接触対象のシート抵抗を演算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５６１４５（第６−８頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来のシート抵抗測定装置、およびこのシート抵抗測定装置に用いられている従来のプローブユニットには、改善すべき以下の課題がある。すなわち、従来のシート抵抗測定装置では、保持機構に保持されている接触対象に対して移動機構によってプローブユニットを移動させてプロービングを行う構成のため、接触対象を保持部に保持させなければならず、また、プロービングできる範囲が移動機構によるプローブユニットの移動範囲に限定される。このため、従来のシート抵抗測定装置では、大形の接触対象に対するプロービングが困難な結果、このような形態の接触対象の検査が困難となることがある。この場合、移動機構から取り外したプローブユニットを手作業で接触対象の上に載置してプロービングを行うことで、大形の接触対象の任意の位置に対してプロービングを行う方法が考えられる。しかしながら、プローブをベース部に植設した従来のプローブユニットでは、プローブの先端部がガードされずに露出しているため、物の衝突によるプローブの破損や変形が生じ易いという課題が存在する。また、プローブを物に衝突させないように注意深くプロービングの作業を行う必要があるため、その分、プロービングの作業効率が低下するという課題も存在する。
【０００５】
本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、接触対象の形態に拘わらず接触対象の任意の位置にプローブを接触させる作業を効率的に行い得るプローブユニットおよび測定装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載のプローブユニットは、接触対象に接触している先端部を弾性力によって押圧するプローブと、当該プローブを保持する保持部とを備え、前記プローブを介して前記接触対象に電気信号を入出力させるプローブユニットであって、前記保持部は、前記プローブの基端部側を固定して保持する固定保持部と、前記プローブの前記先端部側を挿通させる挿通孔を有して当該挿通孔に挿通させた当該先端部を当該プローブの長さ方向に案内すると共に前記固定保持部に対して当該長さ方向に接離可能に構成された案内部と、前記固定保持部と前記案内部とが互いに離反する向きの付勢力を当該固定保持部および当該案内部に作用させる付勢部とを備え、前記プローブおよび前記保持部は、当該プローブの前記先端部と前記案内部の下面とが面一となる第１状態のときの前記付勢部の前記長さ方向の前記付勢力と当該第１状態のときの当該プローブの前記長さ方向の前記弾性力との合力が、前記案内部の前記下面を前記接触対象に当接させて当該プローブユニットを当該接触対象の上に載置した載置状態において当該保持部を構成する各構成要素の各々および当該プローブに作用する各重力のうちの前記付勢部および当該プローブに加わる重力の合力よりも小さくなるように構成されて、前記プローブに対して前記長さ方向の外力が加わっていないときに前記先端部が前記案内部の下面から突出しない距離だけ前記固定保持部と前記案内部とが離間すると共に、前記載置状態のときに当該保持部を構成する各構成要素の各々および当該プローブに作用する各重力のうちの前記付勢部および当該プローブに加わる重力の合力のみによって前記プローブの前記先端部が当該接触対象を押圧する距離まで前記固定保持部と前記案内部とが近接するように構成されている。
【０００７】
また、請求項２記載のプローブユニットは、請求項１記載のプローブユニットにおいて、前記保持部は、前記固定保持部と前記案内部との予め規定した規定距離以上の近接を規制する近接規制部を備えている。
【０００８】
また、請求項３記載のプローブユニットは、接触対象に接触している先端部を弾性力によって押圧するプローブと、当該プローブを保持する保持部とを備え、前記プローブを介して前記接触対象に電気信号を入出力させるプローブユニットであって、前記保持部は、前記プローブの基端部側を固定して保持する固定保持部と、前記プローブの前記先端部側を挿通させる挿通孔を有して当該挿通孔に挿通させた当該先端部を当該プローブの長さ方向に案内すると共に前記固定保持部に対して当該長さ方向に接離可能に構成された案内部と、前記固定保持部と前記案内部とが互いに離反する向きの付勢力を当該固定保持部および当該案内部に作用させる付勢部とを備え、前記プローブおよび前記保持部は、前記プローブに対して前記長さ方向の外力が加わっていないときに前記先端部が前記案内部の下面から突出しない距離だけ前記固定保持部と前記案内部とが離間すると共に、前記案内部の前記下面を前記接触対象に当接させて当該プローブユニットを当該接触対象の上に載置した載置状態のときに当該保持部を構成する各構成要素の各々および当該プローブに作用する各重力のうちの前記付勢部および当該プローブに加わる重力の合力によって前記プローブの前記先端部が当該接触対象を押圧する距離まで前記固定保持部と前記案内部とが近接するように構成され、前記保持部は、前記固定保持部と前記案内部との予め規定した規定距離以上の近接を規制する近接規制部を備えている。
【０００９】
また、請求項４記載のプローブユニットは、請求項２または３記載のプローブユニットにおいて、前記近接規制部は、前記規定距離を任意に変更可能に構成されている。
【００１０】
また、請求項５記載のプローブユニットは、請求項１から４のいずれかに記載のプローブユニットにおいて、前記保持部は、前記固定保持部と前記案内部との離反を規制する離反規制部を備えている。
【００１１】
また、請求項６記載のプローブユニットは、接触対象に接触している先端部を弾性力によって押圧するプローブと、当該プローブを保持する保持部とを備え、前記プローブを介して前記接触対象に電気信号を入出力させるプローブユニットであって、前記保持部は、前記プローブの基端部側を固定して保持する固定保持部と、前記プローブの前記先端部側を挿通させる挿通孔を有して当該挿通孔に挿通させた当該先端部を当該プローブの長さ方向に案内すると共に前記固定保持部に対して当該長さ方向に接離可能に構成された案内部と、前記固定保持部と前記案内部とが互いに離反する向きの付勢力を当該固定保持部および当該案内部に作用させる付勢部とを備え、前記プローブおよび前記保持部は、前記プローブに対して前記長さ方向の外力が加わっていないときに前記先端部が前記案内部の下面から突出しない距離だけ前記固定保持部と前記案内部とが離間すると共に、前記案内部の前記下面を前記接触対象に当接させて当該プローブユニットを当該接触対象の上に載置した載置状態のときに当該保持部を構成する各構成要素の各々および当該プローブに作用する各重力のうちの前記付勢部および当該プローブに加わる重力の合力によって前記プローブの前記先端部が当該接触対象を押圧する距離まで前記固定保持部と前記案内部とが近接するように構成され、前記保持部は、前記固定保持部と前記案内部との離反を規制する離反規制部を備え、前記離反規制部は、前記案内部から前記固定保持部に向けて突出するように配設されたシャフトを備え、前記付勢部は、コイルスプリングで構成されて、前記シャフトの中心軸と当該コイルスプリングの中心軸とが同軸となるように配設されている。
【００１２】
また、請求項７記載のプローブユニットは、請求項１から６のいずれかに記載のプローブユニットにおいて、前記プローブは、筒体と、前記長さ方向に移動可能に基端部が前記筒体に挿入されたロッドと、前記筒体内に配設されて前記弾性力を前記ロッドに作用させる弾性体とを備え、当該弾性体の前記弾性力によって前記ロッドの先端部で前記接触対象を押圧可能に構成されている。
【００１３】
さらに、請求項８記載の測定装置は、請求項１から７のいずれかに記載のプローブユニットと、当該プローブユニットの前記プローブを介して前記接触対象に入出力する電気信号に基づいて当該接触対象の抵抗を測定する測定部とを備えている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載のプローブユニット、および請求項８記載の測定装置では、プローブに対して長さ方向の外力が加わっていないときにプローブの先端部が案内部の下面から突出しない距離だけ固定保持部と案内部とが離間するようにプローブおよび保持部が構成されている。このため、このプローブユニットおよび測定装置によれば、例えば、保持部を掴んだ状態では、プローブの先端部が案内部の下面から突出しない状態に維持される結果、測定作業において、プローブに対する物の衝突によるプローブの破損や変形を確実に防止することができる。したがって、このプローブユニットおよび測定装置によれば、測定作業において、プローブを物に衝突させないことに過剰な注意を払う必要がない分（プローブユニットの取り扱いが容易な分）、測定作業を効率的に行うことができる。また、このプローブユニットおよび測定装置では、プローブユニットを接触対象の上に載置した載置状態のときに保持部を構成する各構成要素の各々およびプローブに作用する各重力のうちの付勢部およびプローブに加わる重力の合力のみによってプローブが接触対象を押圧する距離まで固定保持部と案内部とが近接するようにプローブおよび保持部が構成されている。このため、このプローブユニットおよび測定装置によれば、接触対象の形態（大きさや形状）に拘わらず、接触対象上における任意の測定位置にプローブユニットを載置するだけで測定位置においてプローブを接触対象に確実に接触させることができる。
【００１５】
また、このプローブユニットおよび測定装置では、プローブの先端部と案内部の下面とが面一となる第１状態のときの付勢部の長さ方向の付勢力とプローブの長さ方向の弾性力との合力が、載置状態において保持部を構成する各構成要素の各々およびプローブに作用する各重力のうちの付勢部およびプローブに加わる重力の合力よりも小さくなるようにプローブおよび保持部が構成されている。このため、このプローブユニットおよび測定装置によれば、載置状態において、プローブを第１状態のときよりも確実に縮長（弾性力が高まるように変形）させることができる。したがって、このプローブユニットおよび測定装置によれば、プローブの弾性力によってプローブの先端部を接触対象に向けて確実に押圧することができる結果、プローブの先端部を接触対象により確実に接触させることができる。
【００１６】
また、請求項２，３記載のプローブユニット、および請求項８記載の測定装置では、固定保持部と案内部との規定距離以上の近接を規制する近接規制部を備えて保持部が構成されている。このため、このプローブユニットおよび測定装置によれば、固定保持部と案内部とが必要以上に近接して、プローブの弾性力、つまりプローブが接触対象を押圧する押圧力が必要以上に大きくなり、これによって測定結果に影響を与える事態を確実に防止することができる。
【００１７】
また、請求項４記載のプローブユニット、および請求項８記載の測定装置では、固定保持部と案内部との規定距離（最小の近接距離）を任意に変更可能に近接規制部が構成されている。このため、このプローブユニットおよび測定装置によれば、規定距離を調整（増減）するだけで、接触対象に対するプローブの押圧力を任意に調整（増減）することができる。したがって、このプローブユニットおよび測定装置によれば、付勢部やプローブを交換することなく、接触対象の硬さや厚み、およびプローブユニットにおける保持部の質量などの条件に応じた適切な押圧力での接触対象に対するプローブの接触を容易に行うことができる。
【００１８】
また、請求項５記載のプローブユニット、および請求項８記載の測定装置では、固定保持部と案内部との離反を規制する離反規制部備えて保持部が構成されている。このため、このプローブユニットおよび測定装置によれば、プローブに対して長さ方向の外力が加わっていないときに固定保持部と案内部とが必要以上に離間して、プローブの先端部が案内部の挿通孔から外れたり、この状態からプローブユニットを載置状態としたときに先端部が接触対象側に移動することによって挿通孔の内周面と先端部とが摺動したりする事態を確実に防止することができる。
【００１９】
また、請求項６記載のプローブユニット、および請求項８記載の測定装置では、離反規制部のシャフトの中心軸と付勢部としてのコイルスプリングの中心軸とが同軸となるようにコイルスプリングが配設されている。このため、このプローブユニットおよび測定装置によれば、シャフトを収容するスペースとコイルスプリングを収容するスペースを兼用することができる。この場合、シャフトの中心軸とコイルスプリングの中心軸とが同軸ではない状態でコイルスプリングが配設される構成では、これらを収容する各スペースを別々に設ける必要があるため、小形化が困難で、かつ複雑な構成となる。これに対して、このプローブユニットおよび測定装置では、シャフトおよびコイルスプリングを収容するスペースを兼用することができるため、プローブユニットの小形化および構成の簡略化を実現することができる。
【００２０】
また、請求項７記載のプローブユニット、および請求項８記載の測定装置では、筒体、ロッドおよび弾性体を備えたプローブが用いられている。このため、このプローブユニットおよび測定装置によれば、弾性体の弾性力によってロッドを確実に押圧して、ロッドの先端部を接触対象に確実に接触させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】測定装置１の構成を示す構成図である。
【図２】プローブユニット２の斜視図である。
【図３】図２におけるＸ面断面図である。
【図４】プローブ１０の配置を説明する説明図である。
【図５】プローブユニット２を用いた測定方法を説明する第１の説明図である。
【図６】プローブユニット２を用いた測定方法を説明する第２の説明図である。
【図７】プローブユニット２を用いた測定方法を説明する第３の説明図である。
【図８】プローブユニット２を用いた測定方法を説明する第４の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、プローブユニットおよび測定装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
最初に、測定装置の一例としての測定装置１の構成について説明する。図１に示す測定装置１は、同図に示すように、プローブユニット２および処理部３を備えて接触対象の一例としてのシート１００（図５参照）のシート抵抗を測定可能に構成されている。
【００２４】
プローブユニット２は、図２に示すように、略直方体状に構成されている。また、プローブユニット２は、図３に示すように複数のプローブ１０および保持部２０を備えて構成されている。
【００２５】
プローブ１０は、図３に示すように、筒体１１、ロッド１２およびコイルバネ１３を備えたスプリングプローブで構成されている。筒体１１は、有底の筒状に形成されている。この場合、筒体１１は、金属等の導電性材料で形成してもよいし、樹脂等の非導電性材料で形成してもよい。ロッド１２は、金属等の導電性材料によって円柱状に形成されると共に、先端部（同図における下端部）が円錐状（鋭利）に形成されている。また、ロッド１２は、プローブ１０の長さ方向（以下、「上下方向」ともいう）に移動可能に基端部（同図における上端部）側が筒体１１内に挿入されている。この場合、導電性を有する筒体１１を用いるときには、筒体１１とロッド１２とを絶縁するのが好ましい。
【００２６】
コイルバネ１３は、弾性体に相当し、筒体１１内の底部（同図における上部）に配設されている。このコイルバネ１３は、弾性力をロッド１２に作用させることにより、ロッド１２を先端部１２ａ側（下向き）に押圧する。これにより、図６に示すように、シート１００（接触対象）に対するプロービングの際に、ロッド１２の先端部１２ａがシート１００を押圧する。
【００２７】
また、ロッド１２には、図外のケーブルが接続（電気的に接続）され、このケーブルを介して処理部３との間で電気信号の入出力が行われる。この場合、筒体１１の底部を貫通させてケーブルをロッド１２に直接接続してもよいし、筒体１１およびコイルバネ１３が導電性を有しているときには、筒体１１の底部にケーブルを接続し、コイルバネ１３を介してケーブルとロッド１２とを接続してもよい。
【００２８】
また、プローブ１０は、図３に示すように、保持部２０における後述する固定保持部２１の底板２１ａに筒体１１（プローブ１０の基端部側）が固定されることで、保持部２０によって保持されている。また、プローブ１０は、保持部２０における後述する案内部２２に形成されている挿通孔４２ａにロッド１２の先端部１２ａ（プローブ１０の先端部）が挿通され、案内部２２によって先端部１２ａが上下方向（長さ方向）に案内される（案内部２２によって上下方向に移動可能に支持されている）。また、ロッド１２の先端部１２ａは、案内部２２の挿通孔４２ａに挿通されることで、案内部２２によってガード（先端部１２ａに対する物の接触が防止）されている。
【００２９】
このプローブユニット２は、一例として、図４に示すように、２５本のプローブ１０を備えている。この場合、各プローブ１０は、底板２１ａの中心部に１本のプローブ１０が配設され、このプローブ１０の配設位置を中心として半径が異なる３つの円上に複数のプローブ１０が配置されている。具体的には、同図に示すように、半径が最も短い円上に７本のプローブ１０が等間隔に配置され、次に半径が短い円上に９本のプローブ１０が等間隔に配置され、半径が最も長い円上に８本のプローブ１０が等間隔に配置されている。
【００３０】
保持部２０は、図３に示すように、固定保持部２１、案内部２２、案内部２３、離反規制部２４、コイルバネ２５および近接規制部２６を備えて構成されている。
【００３１】
固定保持部２１は、図３に示すように、底板２１ａ、側板２１ｂ、側板２１ｃ、天板２１ｄおよびカバー２１ｅを備えて構成されている。底板２１ａは、一例として矩形の板状に形成されている。また、底板２１ａは、同図に示すように、中央部が外周部よりも厚く形成され、この中央部には、プローブ１０の筒体１１を挿通させて固定するための挿通孔３１が形成されている。また、底板２１ａの外周部には、側板２１ｂにおける後述する凹部３４に連通する挿通孔３２、および側板２１ｃにおける後述する凹部３５に連通する挿通孔３３が形成されている。
【００３２】
側板２１ｂ，２１ｃは、矩形の板状にそれぞれ形成されて、図３に示すように、底板２１ａにおける対向する２つの縁部にそれぞれ立設されている。また、側板２１ｂにおける底板２１ａ側の端面には、案内部２３（後述するシャフト２３ａおよびスリーブ２３ｂ）を挿入させるための凹部３４が形成されている。また、側板２１ｃにおける底板２１ａ側の端面には、コイルバネ２５を収容すると共に、離反規制部２４における後述するシャフト２４ａを挿入させるための凹部３５が形成されている。また、側板２１ｃには、近接規制部２６における後述するシャフト２６ａを挿通させるための挿通孔３６が凹部３５に連通するように形成されている。
【００３３】
天板２１ｄは、矩形の板状に形成されて、図３に示すように、底板２１ａに対向するように側板２１ｂ，２１ｃの端部（同図における上端部）に連結されている。また、天板２１ｄには、近接規制部２６のシャフト２６ａを挿通させるための挿通孔３７、および近接規制部２６における後述するダイヤル２６ｂを収容するための収容部３８が形成されている。カバー２１ｅは、樹脂等の非導電性材料で形成されて、同図に示すように、底板２１ａ、側板２１ｂ，２１ｃおよび天板２１ｄを覆うように配設されている。また、カバー２１ｅには、近接規制部２６におけるダイヤル２６ｂの一部を露出させる開口部３９が形成されている。
【００３４】
案内部２２は、一例として、矩形の板状に形成されている。また、案内部２２は、図３に示すように、案内部２３および離反規制部２４によって支持されることにより、固定保持部２１に対して上下方向（固定保持部２１の長さ方向）に接離（移動）することが可能となっている。
【００３５】
また、案内部２２は、図３に示すように、中央部が外周部よりも薄く形成され、この中央部には、プローブ１０のロッド１２の先端部１２ａ側を挿通させて先端部１２ａを上下方向に案内するための挿通孔４２ａが形成されている。また、案内部２２の外周部には、案内部２３における後述するシャフト２３ａをねじ込ませるネジ孔４２ｂ、およびネジ孔４２ｂに連通する凹部４１ａが形成されている。また、案内部２２の外周部には、離反規制部２４における後述するシャフト２４ａを挿通させる挿通孔４２ｃ、および挿通孔４２ｃに連通する凹部４１ｂが形成されている。
【００３６】
案内部２３は、図３に示すように、シャフト２３ａとスリーブ２３ｂを備えて構成されている。シャフト２３ａは、一例として、一端部側（同図における下部側）に雄ネジが設けられると共に、雄ネジの形成部位を除く他端部側（同図における上部側）がやや小径の円柱状に形成されている。また、シャフト２３ａは、案内部２２に形成されているネジ孔４２ｂに雄ネジの形成部位がねじ込まれることによって案内部２２に固定されている。スリーブ２３ｂは、同図に示すように、固定保持部２１の底板２１ａに形成されている挿通孔３２および側板２１ｂに形成されている凹部３４に挿入された状態で固定保持部２１（底板２１ａおよび側板２１ｂ）に固定されている。また、スリーブ２３ｂは、シャフト２３ａの小径の部分（円柱状の部分）を挿通させることが可能に構成され、シャフト２３ａをスライド可能に支持する。
【００３７】
離反規制部２４は、図３に示すように、シャフト２４ａおよび固定ネジ２４ｂを備えて構成されている。シャフト２４ａは、先端部（同図における上端部）に他の部分よりも大径の頭部５１を有する段付きの円柱状に形成されている。この場合、頭部５１の直径は、底板２１ａに形成されている挿通孔３３の直径よりも大きく規定され、頭部５１を除く部分の直径は、挿通孔３３の直径よりも小さく規定されている。固定ネジ２４ｂは、シャフト２４ａの基端部（同図における下端部）側を案内部２２の挿通孔４２ｃに挿通させた状態で、シャフト２４ａの基端部に形成されている図外のネジ穴にねじ込まれることにより、頭部５１側が案内部２２から固定保持部２１に向けて突出するようにシャフト２４ａを案内部２２に固定する。
【００３８】
この離反規制部２４は、図３に示すように、固定保持部２１と案内部２２とが予め決められた距離Ｄａだけ離間したときに、シャフト２４ａの頭部５１が底板２１ａにおける挿通孔３３の縁部に当接して、固定保持部２１と案内部２２との距離Ｄａを超える離反を規制する機能を有している。この場合、このプローブユニット２では、同図に示すように、固定保持部２１と案内部２２とが距離Ｄａだけ離間しているときには、プローブ１０におけるロッド１２の先端部１２ａと案内部２２の下面２２ａとが面一の状態（以下、この状態を「第１状態」ともいう）となる。
【００３９】
コイルバネ２５は、付勢部に相当し、固定保持部２１と案内部２２とが互いに離反する向きの付勢力を固定保持部２１および案内部２２に作用させる。この場合、コイルバネ２５は、図３に示すように、離反規制部２４におけるシャフト２４ａの中心軸とコイルバネ２５の中心軸とが同軸となるようにして、固定保持部２１の側板２１ｃに形成されている凹部３５に配設されている。この場合、凹部３５は、図６に示すように、シャフト２４ａの頭部５１側（先端部側）が上方に突出する際に、頭部５１側を収容する（逃がす）スペースとしても機能する。つまり、このプローブユニット２では、シャフト２４ａの中心軸とコイルバネ２５の中心軸とが同軸となるように構成することで、シャフト２４ａおよびコイルバネ２５を収容するスペースを兼用することができる。一方、シャフト２４ａの中心軸とコイルバネ２５の中心軸とが同軸ではない状態でコイルバネ２５が配設される構成では、これらを収容する各スペースを別々に設ける必要があるため、小形化が困難で、かつ複雑な構成となる。これに対して、このプローブユニット２では、上記したように、シャフト２４ａおよびコイルバネ２５を収容するスペースを兼用することができるため、小形化および構成の簡略化を実現することが可能となっている。
【００４０】
近接規制部２６は、図３に示すように、シャフト２６ａおよびダイヤル２６ｂを備えて構成されている。シャフト２６ａは、一端部（同図における上端部）側に雄ネジが設けられた円柱状に形成されている。なお、全域に雄ネジが設けられた全ネジをシャフト２６ａとして用いてもよい。また、シャフト２６ａは、固定保持部２１の側板２１ｃに形成された凹部３５および挿通孔３６、並びに固定保持部２１の天板２１ｄに形成された挿通孔３７に挿通されている。ダイヤル２６ｂは、円板状に形成されている。また、ダイヤル２６ｂの中心部には、シャフト２６ａの雄ネジと螺合するネジ孔６１が形成されている。また、ダイヤル２６ｂは、天板２１ｄの収容部３８に収容されると共に、一部がカバー２１ｅの開口部３９から外部に露出している。
【００４１】
この近接規制部２６は、図６に示すように、固定保持部２１と案内部２２とが距離Ｄｂ１（予め規定された規定距離）まで近接したときに、シャフト２６ａの先端部（同図における下端部）が離反規制部２４のシャフト２４ａの頭部５１（先端部）に当接して、固定保持部２１と案内部２２との距離Ｄｂ１以上の近接（固定保持部２１と案内部２２とが距離Ｄｂ１よりも近接すること）を規制する機能を有している。また、この近接規制部２６では、ダイヤル２６ｂを回転させることによってダイヤル２６ｂのネジ孔６１に螺合しているシャフト２６ａが上下方向に移動し、これによって上記した距離Ｄｂ１を任意に変更することが可能となっている。
【００４２】
ここで、このプローブユニット２では、プローブ１０におけるロッド１２の先端部１２ａが物（接触対象）に接触せずに、先端部１２ａに対してプローブ１０の長さ方向の外力が加わっていないとき（図３に示す状態のときや、プローブユニット２を横倒しにしたとき）に、プローブ１０のロッド１２の先端部１２ａが案内部２２の下面２２ａから突出しない距離だけ（先端部１２ａと下面２２ａとが面一となる（第１状態となる）距離だけ）固定保持部２１と案内部２２とが離間するように保持部２０およびプローブ１０が構成されている。また、このプローブユニット２では、図６に示すように、案内部２２の下面２２ａをシート１００（接触対象）に当接させるようにして、プローブユニット２をシート１００の上に載置した状態（以下、この状態を「載置状態」ともいう）のときに、固定保持部２１、コイルバネ２５および各プローブ１０に作用する重力によってプローブ１０におけるロッド１２の先端部１２ａがシート１００を押圧するまで固定保持部２１と案内部２２とが近接するように保持部２０およびプローブ１０が構成されている。
【００４３】
具体的には、このプローブユニット２では、プローブ１０におけるロッド１２の先端部１２ａと案内部２２の下面２２ａとが面一となる第１状態のときのコイルバネ２５の上下方向の付勢力と第１状態のときの各プローブ１０における各コイルバネ１３の上下方向の弾性力との合力が、載置状態においてコイルバネ２５およびプローブ１０（プローブ１０のコイルバネ１３）に加わる保持部２０の重力および各プローブ１０の重力の合力よりも小さくなるように、保持部２０を構成する各構成要素およびプローブ１０を構成する各構成要素の質量、並びにコイルバネ２５のバネ定数およびコイルバネ１３のバネ定数等が規定されている。この場合、このプローブユニット２では、載置状態において、固定保持部２１、案内部２３のスリーブ２３ｂ、コイルバネ２５、近接規制部２６およびプローブ１０の各々に作用する重力の合力がコイルバネ２５およびプローブ１０に加わる。
【００４４】
処理部３は、プローブユニット２のプローブ１０を介して入出力する電気信号に基づいてシート１００のシート抵抗を測定する。
【００４５】
次に、測定装置１を用いてシート１００のシート抵抗を測定する方法について、図面を参照して説明する。
【００４６】
まず、プローブユニット２における保持部２０の固定保持部２１（カバー２１ｅ）を掴んでプローブユニット２を持ち上げる。この状態では、図３に示すように、プローブ１０におけるロッド１２の先端部１２ａが物（接触対象）に接触せずに、先端部１２ａに対して上下方向の外力が加わっていない。また、この状態では、固定保持部２１と案内部２２とが互いに離反する向きのコイルバネ２５の付勢力が、離反規制部２４のシャフト２４ａを介して、固定保持部２１および案内部２２に作用している。また、離反規制部２４によって固定保持部２１と案内部２２との離反が規制されて、固定保持部２１と案内部２２とが距離Ｄａだけ離間し、プローブ１０におけるロッド１２の先端部１２ａと案内部２２の下面２２ａとが面一の状態（第１状態）となっている。このため、この状態では、ロッド１２の先端部１２ａが案内部２２の下面２２ａから突出しない状態に維持されて、先端部１２ａが案内部２２によってガードされているため、プローブ１０に対する物の衝突によるプローブ１０の破損や変形を確実に防止される。
【００４７】
次いで、図５に示すように、案内部２２の下面２２ａをシート１００に当接させるようにして、シート１００における任意の測定位置の上にプローブユニット２を載置し、続いて、固定保持部２１から手を離す。この際に、固定保持部２１、案内部２３のスリーブ２３ｂ、コイルバネ２５、近接規制部２６およびプローブ１０の各々に作用する重力の合力（以下、この合力を「合力Ｆｗ」）がコイルバネ２５およびプローブ１０のコイルバネ１３に加わる。
【００４８】
この場合、このプローブユニット２では、第１状態のときのコイルバネ２５の上下方向の付勢力と第１状態のときの各プローブ１０における各コイルバネ１３の上下方向の弾性力との合力（以下、この合力を「合力Ｆｋ」）が、載置状態においてコイルバネ２５およびプローブ１０のコイルバネ１３に加わる合力Ｆｗよりも小さくなるように構成されている。このため、プローブユニット２を載置状態としたとき（固定保持部２１から手を離したとき）に、図６に示すように、コイルバネ２５およびコイルバネ１３が縮長して、固定保持部２１と案内部２２とが近接する。この場合、コイルバネ２５およびコイルバネ１３の縮長によって増加する合力Ｆｋが合力Ｆｗよりも小さい間は、コイルバネ２５およびコイルバネ１３の縮長、および固定保持部２１と案内部２２との近接が継続する。
【００４９】
次いで、図６に示すように、固定保持部２１と案内部２２とが距離Ｄｂ１まで近接したときには、近接規制部２６におけるシャフト２６ａの先端部（下端部）が離反規制部２４のシャフト２４ａの頭部５１（先端部）に当接して、固定保持部２１と案内部２２との距離Ｄｂ１以上の近接が規制される。この場合、同図に示すように、固定保持部２１と案内部２２とが距離Ｄａから距離Ｄｂ１となるまで近接することにより、プローブ１０のコイルバネ１３が、「Ｄａ−Ｄｂ１」分だけ縮長する。このため、コイルバネ１３が、「Ｄａ−Ｄｂ１」に対応する弾性力（コイルバネ１３のバネ定数をｋとすると、ｋ×（Ｄａ−Ｄｂ１）の弾性力）でロッド１２を介してシート１００を押圧する。これにより、ロッド１２の先端部１２ａがシート１００に確実にプロービングさせられる。
【００５０】
次いで、図外の操作部を操作して、測定の開始を指示する。これに応じて、処理部３が測定処理を開始する。この測定処理では、処理部３は、各プローブ１０のうちの２つのプローブ１０を介してシート１００に測定用信号（例えば、直流電流）を供給させる。次いで、処理部３は、直流電流を供給している状態で、シート１００における各プローブ１０が接触している各接触位置の電位を１つずつ順番に測定する電位測定を実行する。続いて、処理部３は、測定用信号を供給させるプローブ１０を変更して電位測定を実行する。以下、処理部３は、同様にして、測定用信号を供給させるプローブ１０の組み合わせを変更しつつ、全ての組み合わせについて電位測定を実行する。次いで、処理部３は、測定した各電位に基づいてシート１００のシート抵抗を測定する。
【００５１】
次いで、測定が終了したときには、操作部を操作して、測定の停止を指示する。次いで、プローブユニット２を掴んで持ち上げる。この際に、コイルバネ２５およびプローブ１０のコイルバネ１３に加わっていた合力Ｆｗが解除され、コイルバネ２５の付勢力によって固定保持部２１と案内部２２とが離反し、各保持部２１，２２が距離Ｄａだけ離間したときに離反規制部２４によって離反が規制されて第１状態に復帰する。次いで、シート１００における次の任意の測定位置の上にプローブユニット２を載置する。この際に、プローブユニット２の各構成要素が上記したように動作し、これによってロッド１２の先端部１２ａがシート１００に確実にプロービングさせられる。次いで、操作部を操作して測定の開始を指示し、これに応じて処理部３が測定処理を実行する。
【００５２】
ここで、例えば、シート１００の硬さや厚み、およびプローブユニット２における保持部２０の質量などの条件に応じてシート１００を押圧する押圧力を調整（増減）したいことがある。この場合、このプローブユニット２では、近接規制部２６を操作することで、シート１００に対するプローブ１０の押圧力を調整することが可能となっている。例えば、シート１００に対するプローブ１０の押圧力を減少させたいときには、図７に示すように、近接規制部２６のダイヤル２６ｂを回転させて、シャフト２６ａを下向きに移動させる。
【００５３】
この状態では、図７に示すように、固定保持部２１と案内部２２とが上記した距離Ｄｂ１（図６参照）よりも長い距離Ｄｂ２（規定距離）まで近接したときに、シャフト２６ａの先端部が離反規制部２４のシャフト２４ａの頭部５１に当接して、各保持部２１，２２の距離Ｄｂ２以上の近接が規制される。また、このときには、プローブ１０のコイルバネ１３が、「Ｄａ−Ｄｂ２」分だけ縮長し、「ｋ×（Ｄａ−Ｄｂ２）」（ｋは、コイルバネ１３のバネ定数）の弾性力でコイルバネ１３がロッド１２を介してシート１００を押圧する。この場合、距離Ｄｂ１よりも距離Ｄｂ２が長いため、「ｋ×（Ｄａ−Ｄｂ２）」の弾性力は、各保持部２１，２２が距離Ｄｂ１だけ離間しているとき（図６参照）の「ｋ×（Ｄａ−Ｄｂ１）」の弾性力よりも減少する。このように、シャフト２６ａを下向きに移動させて規定距離を増加させることで、シート１００に対するプローブ１０の押圧力を減少させることができる。
【００５４】
一方、シート１００に対するプローブ１０の押圧力を増加させたいときには、図８に示すように、近接規制部２６のダイヤル２６ｂを回転させて、シャフト２６ａを上向きに移動させる。この状態では、同図に示すように、固定保持部２１と案内部２２とが上記した距離Ｄｂ１（図６参照）よりも短い距離Ｄｂ３（規定距離）まで近接したときに、シャフト２６ａの先端部が離反規制部２４のシャフト２４ａの頭部５１に当接して、各保持部２１，２２の距離Ｄｂ３以上の近接が規制される。また、このときには、プローブ１０のコイルバネ１３が、「Ｄａ−Ｄｂ３」分だけ縮長し、「ｋ×（Ｄａ−Ｄｂ３）」（ｋは、コイルバネ１３のバネ定数）の弾性力でコイルバネ１３がロッド１２を介してシート１００を押圧する。この場合、距離Ｄｂ１よりも距離Ｄｂ３が短いため、「ｋ×（Ｄａ−Ｄｂ３）」の弾性力は、各保持部２１，２２が距離Ｄｂ１だけ離間しているとき（図６参照）の「ｋ×（Ｄａ−Ｄｂ１）」の弾性力よりも増加する。このように、シャフト２６ａを上向きに移動させて規定距離を減少させることで、シート１００に対するプローブ１０の押圧力を増加させることができる。
【００５５】
このように、このプローブユニット２および測定装置１では、プローブ１０に対して上下方向の外力が加わっていないときにプローブ１０の先端部（ロッド１２の先端部１２ａ）が案内部２２の下面２２ａから突出しない距離だけ固定保持部２１と案内部２２とが離間するようにプローブ１０および保持部２０が構成されている。このため、このプローブユニット２および測定装置１によれば、保持部２０を掴んだ状態では、プローブ１０の先端部が案内部２２の下面２２ａから突出しない状態に維持される結果、測定作業において、プローブ１０に対する物の衝突によるプローブ１０の破損や変形を確実に防止することができる。したがって、このプローブユニット２および測定装置１によれば、測定作業において、プローブ１０を物に衝突させないことに過剰な注意を払う必要がない分（プローブユニット２の取り扱いが容易な分）、測定作業を効率的に行うことができる。また、このプローブユニット２および測定装置１では、プローブユニット２をシート１００の上に載置した載置状態のときにコイルバネ２５およびプローブ１０のコイルバネ１３に作用する重力によってプローブ１０がシート１００を押圧する距離まで固定保持部２１と案内部２２とが近接するようにプローブ１０および保持部２０が構成されている。このため、このプローブユニット２および測定装置１によれば、シート１００（接触対象）の形態（大きさや形状）に拘わらず、シート１００上における任意の測定位置にプローブユニット２を載置するだけで測定位置においてプローブ１０をシート１００に確実に接触させることができる。
【００５６】
また、このプローブユニット２および測定装置１では、プローブ１０の先端部と案内部２２の下面２２ａとが面一となる第１状態のときのコイルバネ２５の上下方向の付勢力とコイルバネ１３の上下方向の弾性力との合力が、載置状態においてコイルバネ２５およびコイルバネ１３に加わる保持部２０の重力およびプローブ１０の重力の合力よりも小さくなるようにプローブ１０および保持部２０が構成されている。このため、このプローブユニット２および測定装置１によれば、載置状態において、コイルバネ１３を第１状態のときよりも確実に縮長させることができる。したがって、このプローブユニット２および測定装置１によれば、コイルバネ１３の弾性力によってプローブ１０の先端部をシート１００に向けて確実に押圧することができる結果、プローブ１０の先端部をシート１００により確実に接触させることができる。
【００５７】
また、このプローブユニット２および測定装置１では、固定保持部２１と案内部２２との規定距離以上の近接を規制する近接規制部２６を備えて保持部２０が構成されている。このため、このプローブユニット２および測定装置１によれば、固定保持部２１と案内部２２とが必要以上に近接して、コイルバネ１３の弾性力、つまりプローブ１０がシート１００を押圧する押圧力が必要以上に大きくなり、これによって測定結果に影響を与える事態を確実に防止することができる。
【００５８】
また、このプローブユニット２および測定装置１では、固定保持部２１と案内部２２との規定距離（最小の近接距離）を任意に変更可能に近接規制部２６が構成されている。このため、このプローブユニット２および測定装置１によれば、規定距離を調整（増減）するだけで、シート１００に対するプローブ１０の押圧力を任意に調整（増減）することができる。したがって、このプローブユニット２および測定装置１によれば、コイルバネ２５やプローブ１０を交換することなく、シート１００の硬さや厚み、およびプローブユニット２における保持部２０の質量などの条件に応じた適切な押圧力でのシート１００に対するプローブ１０の接触を容易に行うことができる。
【００５９】
また、このプローブユニット２および測定装置１では、固定保持部２１と案内部２２との離反を規制する離反規制部２４を備えて保持部２０が構成されている。このため、このプローブユニット２および測定装置１によれば、プローブ１０に対して上下方向（長さ方向）の外力が加わっていないときに固定保持部２１と案内部２２とが必要以上に離間して、プローブ１０におけるロッド１２の先端部１２ａが案内部２２の挿通孔４２ａから外れたり、この状態からプローブユニット２を載置状態としたときに先端部１２ａがシート１００側に移動することによって挿通孔４２ａの内周面と先端部１２ａとが摺動したりする事態を確実に防止することができる。
【００６０】
また、このプローブユニット２および測定装置１では、離反規制部２４のシャフト２４ａの中心軸とコイルバネ２５の中心軸とが同軸となるようにコイルバネ２５が配設されている。このため、このプローブユニット２および測定装置１によれば、シャフト２４ａを収容するスペースとコイルバネ２５を収容するスペースを兼用することができる。この場合、シャフト２４ａの中心軸とコイルバネ２５の中心軸とが同軸ではない状態でコイルバネ２５が配設される構成では、これらを収容する各スペースを別々に設ける必要があるため、小形化が困難で、かつ複雑な構成となる。これに対して、このプローブユニット２では、シャフト２４ａおよびコイルバネ２５を収容するスペースを兼用することができるため、プローブユニット２の小形化および構成の簡略化を実現することができる。
【００６１】
また、このプローブユニット２および測定装置１では、筒体１１、ロッド１２およびコイルバネ１３を備えたプローブ１０が用いられている。このため、このプローブユニット２および測定装置１によれば、コイルバネ１３の弾性力によってロッド１２を確実に押圧して、ロッド１２の先端部１２ａをシート１００に確実に接触させることができる。
【００６２】
なお、測定装置および基板検査方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、筒体１１、ロッド１２およびコイルバネ１３を備えたプローブ１０（スプリングプローブ）を用いる例について上記したが、軸線方向（上下方向）に力が加わったときに湾曲するように弾性変形して、その弾性力で接触対象を押圧する座屈プローブを用いる構成を採用することもできる。
【００６３】
また、離反規制部２４のシャフト２４ａの中心軸とコイルバネ２５の中心軸とが同軸となるようにコイルバネ２５を配設した例について上記したが、他の位置に（他の形態で）コイルバネ２５を配設することもできる。例えば、案内部２３のシャフト２３ａをコイルバネ２５に挿通させるようにして（シャフト２３ａの中心軸とコイルバネ２５の中心軸とが同軸となるように）コイルバネ２５を配設する構成を採用することもできる。
【００６４】
また、コイルバネ２５を１つだけ備えた例について上記したが、２つ以上のコイルバネ２５を用いる構成を採用することもできる。また、コイルバネ２５に代えて、板バネや空気バネ等の他の形態のバネを用いることもできる。
【符号の説明】
【００６５】
１  測定装置
２  プローブユニット
３  処理部
１０  プローブ
１１  筒体
１２  ロッド
１２ａ  先端部
１３，２５  コイルバネ
２０  保持部
２１  固定保持部
２２  案内部
２２ａ  下面
２４  離反規制部
２４ａ，２６ａ  シャフト
２６  近接規制部
２６ｂ  ダイヤル
４２ａ  挿通孔
１００  シート
Ａ  中心軸
Ｄａ，Ｄｂ１，Ｄｂ２，Ｄｂ３  距離
【図１】
0006559470.tif 000002
【図２】
0006559470.tif 000003
【図３】
0006559470.tif 000004
【図４】
0006559470.tif 000005
【図５】
0006559470.tif 000006
【図６】
0006559470.tif 000007
【図７】
0006559470.tif 000008
【図８】
0006559470.tif 000009