(57)【要約】【課題】測定データに影響を与える接触抵抗を判断し改善させることができる特性測定方法を提供すること。【解決手段】被測定物の特性値の測定又は電気処理を行う特性測定方法において、前記被測定物に所定の間隔に離間して２つのプローブピンを配して前記被測定物と前記プローブピンが接触する２点間の抵抗値を測定し、前記抵抗値に基づいて前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗が所定の値以上か否かを判断し、前記接触抵抗が前記所定の値以上と判断した場合に、前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗を低減する、ことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の特性値の測定又は電気処理を行う特性測定方法において、
前記被測定物に所定の間隔に離間して２つのプローブピンを配して前記被測定物と前記プローブピンが接触する２点間の抵抗値を測定し、
前記抵抗値に基づいて前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗が所定の値以上か否かを判断し、
前記接触抵抗が前記所定の値以上と判断した場合に、前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗を低減する、
ことを特徴とする特性測定方法。
【請求項２】
前記被測定物の抵抗値に基づいて前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗が所定の値以上か否かを判断する前に、前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗を低減することを特徴とする請求項１に記載の特性測定方法。
【請求項３】
前記接触抵抗が前記所定の値以上と判断し、前記接触抵抗を低減した後に、再び前記所定の値以上か否かを判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の特性測定方法。
【請求項４】
前記プローブピン間に所定量の電流を印加することにより前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗を低減することを特徴とする請求項２又は３に記載の特性測定方法。
【請求項５】
前記所定量の電流は、１Ａ以上であることを特徴とする請求項４に記載の特性測定方法。
【請求項６】
被測定物の特性値の測定又は電気処理を行う特性測定装置において、
前記被測定物に所定の間隔に離間して配される２つのプローブピンと、
前記被測定物と前記プローブピンが接触する２点間の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、
前記抵抗値に基づいて前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗が所定の値以上か否かを判断する判断手段と、
前記接触抵抗が前記所定の値以上と判断した場合に、前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗を低減する接触抵抗低減手段と、
を備えることを特徴とする特性測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定物の特性値の測定又は電気処理を行う特性測定方法及び装置に関し、特に、二つの相異なる金属、又は、金属と半導体を接触させたときに、その接触部に生ずる接触抵抗を改善する特性測定方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
センサ等の素子の特性測定では、一般にプローブピンによる接触式で測定が行なわれる。測定方法について説明すると、被測定物に対して１本のプローブピンを接触させてそのプローブピンを通して特性値の測定又は電気処理を行う。
【０００３】
プローブピンによる接触式で被測定物の特性を測定する場合、プローブピンと被測定物との間で反応によりバリア相が形成され、このバリア相による接触抵抗が測定データに悪影響を及ぼす。
【０００４】
また、プローブや被測定物の接触面ないし点の酸化度合いによって酸化皮膜による接触抵抗が生じ、この酸化皮膜による接触抵抗も測定データに悪影響を及ぼす。
【０００５】
そこで、被測定物１０２（素子）に対して２本のプローブピン１１０ａ、１１０ｂを接触させ（図３（Ａ）参照）、プローブピン間の抵抗を測定して接触抵抗を確認し（図３（Ｂ）参照）、その後、通常測定及び電気処理を行なう（図３（Ｃ）参照）ことが知られている（例えば、特許文献１参照）。これにより、２本のプローブピン１１０ａ、１１０ｂ間の接触抵抗を確認し、考慮した上でセンサの特性値又は電気処理を行うことができるようになった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平３−２５９７３７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、市販のプローブピンの接触抵抗は、プローブピン及び被測定物の酸化具合及び表面形状によって異なるが、カタログ値（０．０１Ω台）より大きく、時には数Ωに及ぶことがある。
【０００８】
そして、現在の工程において、接触抵抗が実抵抗に付加され、実抵抗値よりも抵抗が高く測定されるような状態（接触抵抗が載った状態）でガスセンサの特性値の測定又は電気処理を行なうと、電圧降下が起こり、センサ特性の測定及び、電気処理に及ぼす影響は大きく、接触抵抗を考慮するだけでは無視できないレベルにある。
【０００９】
本発明の第１の目的は、測定データに影響を与える接触抵抗を判断し改善させることができる特性測定方法を提供することである。
【００１０】
本発明の第２の目的は、上記方法を実現することができる特性測定装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の視点においては、被測定物の特性値の測定又は電気処理を行う特性測定方法において、前記被測定物に所定の間隔に離間して２つのプローブピンを配して前記被測定物と前記プローブピンが接触する２点間の抵抗値を測定し、前記抵抗値に基づいて前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗が所定の値以上か否かを判断し、前記接触抵抗が前記所定の値以上と判断した場合に、前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗を低減することを特徴とする。これにより、測定データに影響を与える接触抵抗を確認し、所定の値以上と判断した場合に接触抵抗を低減させることで、被測定物の特性をより正確に測定することができる。
【００１２】
また、前記特性測定方法において、前記被測定物の抵抗値に基づいて前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗が所定の値以上か否かを判断する前に、前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗を低減することが好ましい。これにより、あらかじめ測定データに影響を与える接触抵抗を改善した上で、被測定物の特性をより正確に測定することができる。
【００１３】
また、前記特性測定方法において、前記接触抵抗が前記所定の値以上と判断し、前記接触抵抗を低減した後に再び前記所定の値以上か否かを判断することが好ましい。これにより、測定データに影響を与える接触抵抗を確実に改善した上で、被測定物の特性をより正確に測定することができる。
【００１４】
また、前記特性測定方法において、前記プローブピン間に所定量の電流を印加することにより前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗を低減することが好ましい。被測定物に所定量の電流を印加することで、接触抵抗の原因となる酸化膜、バリア膜等の障壁を破壊することができる。ここで、所定量の電流とは、特性測定や電気処理時に流れる電流以上の電流をいう。
【００１５】
さらに、前記特性測定方法において、前記所定量の電流は、１Ａ以上であることが好ましい。１Ａ以上で接触抵抗の原因となる酸化膜、バリア膜等の障壁を確実に破壊することができるからである。
【００１６】
本発明の第２の視点においては、被測定物の特性値の測定又は電気処理を行う特性測定装置において、前記被測定物に所定の間隔に離間して配される２つのプローブピンと、前記被測定物と前記プローブピンが接触する２点間の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、前記抵抗値に基づいて前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗が所定の値以上か否かを判断する判断手段と、前記接触抵抗が前記所定の値以上と判断した場合に、前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗を低減する接触抵抗低減手段と、を備えることを特徴とする。この装置によって、上記方法にて、測定データに影響を与える接触抵抗を改善した上で、被測定物の特性をより正確に測定することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
被測定物（図１の２）の特性値の測定又は電気処理を行う特性測定装置（図１の１）において、前記被測定物に所定の間隔に離間して配される２つのプローブピン（図１の１０ａ、１０ｂ）と、前記被測定物と前記プローブピンが接触する２点間の抵抗値を測定する抵抗測定手段（図１の４０）と、前記抵抗値に基づいて前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗が所定の値以上か否かを判断する判断手段（図１の８１）と、前記接触抵抗が前記所定の値以上と判断した場合に、前記プローブピンと前記被測定物との間の接触抵抗を低減する接触抵抗低減手段（図１の５０）と、を備えることにより、プローブピンと被測定物との間の接触抵抗が測定データに与える影響を確認でき、接触抵抗が十分小さいことを確認したうえで被測定物の特性を正確に測定することができる。
【００１８】
【実施例】
本発明の実施例について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係る特性測定装置の構成を模式的に示したブロック図である。この特性測定装置１は、２点接触する被測定物の抵抗値及び被測定物の特性値を測定する装置であり、プローブピン１０ａ、１０ｂと、載置台２０と、押圧機構３０ａ、３０ｂと、抵抗測定手段４０と、接触抵抗低減手段５０と、電気処理手段６０と、特性測定手段７０と、コンピュータ８０と、を有する。
【００１９】
プローブピン１０ａ、１０ｂは、所定の間隔に離間して配され、それぞれと被測定物が接触し、表面に金メッキされたものである。
【００２０】
載置台２０は、測定しやすくするよう被測定物２若しくは被測定物２の端子ないし電極を載置するための台である。
【００２１】
押圧機構３０ａ、３０ｂは、載置台２０上に載置された被測定物２に対し２つのプローブピン１０ａ、１０ｂを上下動させることにより押圧若しくはその解除を行う。
【００２２】
抵抗測定手段４０は、被測定物２の抵抗値を測定する手段（例えば、抵抗測定装置）である。
【００２３】
接触抵抗低減手段５０は、プローブピン１０ａ、１０ｂと被測定物２との間の接触抵抗を低減する手段であり、プローブピン１０ａ、１０ｂ間に被測定物２とを介して所定量の電流（１Ａ以上）を印加する電流印加手段である。
【００２４】
電気処理手段６０は、被測定物２に対しプローブピン１０ａ、１０ｂを介して電気処理（例えば、定電圧を印加させてセンサのセラミック素子を活性化させるエージング処理）を行なう手段である。
【００２５】
特性測定手段７０は、被測定物２の特性値を測定する手段である。
【００２６】
コンピュータ８０は、判断手段８１と、制御手段８２と、を有する。
【００２７】
判断手段８１は、第１に、抵抗測定手段４０での被測定物２の抵抗値に基づいてプローブピン１０ａ、１０ｂと被測定物２との間の接触抵抗が所定の値（閾値）以上か否かを判断する。第２に、判断手段８１は、接触抵抗低減手段５０で接触抵抗を低減した後に、再度、プローブピン１０ａ、１０ｂと被測定物２との間の接触抵抗が所定の値以上か否かを判断する。
【００２８】
制御手段８２は、第１に、判断手段８１において接触抵抗が所定の値より小さいと判断された場合に、特性測定手段７０にて被測定物２の特性値を測定するように制御する。第２に、制御手段８２は、判断手段８１による判断を行なう前に、接触抵抗低減手段５０にプローブピン１０ａ、１０ｂと被測定物２との間の接触抵抗を低減させるように制御する。第３に、制御手段８２は、判断手段８１において接触抵抗が所定の値以上と判断された場合に、接触抵抗低減手段５０にプローブピン１０ａ、１０ｂと被測定物２との間の接触抵抗を低減させるように制御する。第４に、制御手段８２は、判断手段８１において接触抵抗が所定の値より小さいと判断された場合に、電気処理手段６０に被測定物２を電気処理（エージング処理）するように制御する。
【００２９】
また、被測定物２は、例えば、セラミック素子（センサ素子など）若しくは素子と電気的に接続するとともに素子から延在する端子（ＳＵＳ、ステンレスなど）を有するガスセンサの金具単体（図４参照）である。この金具単体２００は、この後、回路と一体化されてガスセンサの完成品となる。なお、金具単体については、回路と一体化した後は切り離すことができず、一体化後にセンサ特性がＮＧとなったときは廃棄処分されることとなるため、コストロスを回避すべく、一体化前にセンサ特性の評価が行なわれる。
【００３０】
実施例１の動作について図面を用いて説明する。図２は、本発明の実施例１に係る特性測定装置の動作の一例を説明するための模式図である。
【００３１】
まず、被測定物２（素子、端子）を載置台に載置して、被測定物２に対してプローブピン１０ａ、１０ｂを下ろして２点接触させる（図２（Ａ）参照）。
【００３２】
次に、両プローブピン１０ａ、１０ｂ間に電流（１Ａ以上）を流す（図２（Ｂ）参照）。これにより、プローブピン１０ａ、１０ｂと被測定物２との間の接触抵抗の原因となる酸化膜、バリア膜等の障壁を破壊（除去）される。
【００３３】
次に、被測定物の抵抗を測定し接触抵抗が十分小さいか否かを確認する（図２（Ｃ）参照）。ほとんどの被測定物２は、図２（Ｂ）の電流処理により測定データに影響を与える接触抵抗が改善される（十分小さくなる）。万一、接触抵抗が改善されていないときは、図２（Ｂ）の電流処理を再度行ない、図２（Ｃ）の接触抵抗の確認を再度行なう。何度も図２（Ｂ）の電流処理を行なっても接触抵抗が改善されない時は、その被測定物につき不良品（ＮＧ品）となる。
【００３４】
最後に、接触抵抗が改善されたことが確認されたときは、特性の測定又は電気処理を行なう（図２（Ｄ）参照）。
【００３５】
他の実施例として、リレー（継電器；電気接点を開閉することにより、同一又は他の電気回路に接続された装置を動作させ、または制御するもの）などにも適用できる。すなわち、被測定物の特性値を測定するとともに測定に係る配線上にリレーを有する特性測定装置において、リレーの電気接点が接続しているときに１Ａ以上の電流を印加する電流印加手段と、前記リレーの電気接点の接触抵抗が所定の値以上か否かを確認する判断手段と、を備えるようにする。これにより、測定データに影響を与えるリレー部分の接触抵抗（接点抵抗）を改善することができる。万一、接触抵抗が改善されないときは、新しいリレーに交換することで改善できる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、プローブピンと被測定物との間の接触抵抗が測定データに与える影響を確認でき、接触抵抗が大きい場合には、接触抵抗を改善することができる。
【００３７】
また、本発明によれば、あらかじめ測定データに影響を与える接触抵抗を改善した上で、被測定物の特性をより正確に測定することができる。
【００３８】
さらに、本発明によれば、１Ａ以上の電流を流すことで、接触抵抗の原因となる酸化膜、バリア膜等の障壁を破壊（除去）できるので、接触抵抗を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係る特性測定装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【図２】本発明の実施例１に係る特性測定装置の動作の一例を説明するための模式図である。
【図３】従来の一例に係る特性測定装置の動作の一例を説明するための模式図である。
【図４】ガスセンサの金具単体の構成を模式的に示した側面図である。
【符号の説明】
１　特性測定装置
２、１０２　被測定物
１０ａ、１０ｂ、１１０ａ、１１０ｂ　プローブピン
２０　載置台
３０ａ、３０ｂ　押圧機構
４０　抵抗測定手段
５０　接触抵抗低減手段
６０　電気処理手段
７０　特性測定手段
８０　コンピュータ
８１　判断手段
８２　制御手段
２００　金具単体（ガスセンサ）
２０１　素子部
２０２　ヒータ部
２０３　端子部
２０４　胴体部
２０５　プロテクタ
２０６　貫通穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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