(57)【要約】【課題】１分間１０００ショット以上行っても支障無く検査できるケルビンプローブを提供する。【解決手段】薄いプラスチックから形成した細長い筒体内に、絶縁材を介して細い金属線状体を回転しないように位置させ、前記筒体から若干突出した両線状体の細く形成した部分をニードル部とし、剛性を有し且つ軽量とした。【選択図】        図１
2005062100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄いプラスチックから形成した細長い筒体内に、絶縁材を介して細い金属線状体を回転しないように位置させ、前記筒体から若干突出した両線状体の細く形成した部分をニードル部としたことを特徴とする２探針ケルビンプローブ。
【請求項２】
両線状体の細く形成した両ニードル部は、該ニードル部間が近接するように線状体から偏心して位置している請求項１記載のプローブ。
【請求項３】
前記金属線状体の上下及び左右方向の長さが、０．１〜０．４ｍｍである請求項１又は２記載のプローブ。
【請求項４】
前記ニードル部の長さが、１００〜１０００μである請求項１〜３のいずれかに記載のプローブ。
【請求項５】
前記両ニードル部の対向する線状体間の長さが、２０〜１００μである請求項１〜４のいずれかに記載のプローブ。
【請求項６】
前記ニードル部は、絶縁材が被覆されていない先端コンタクト部の長さが、５０〜２００μである請求項１〜５のいずれかに記載のプローブ。
【請求項７】
前記細長い筒体を２つ割りにして前記絶縁材を挟持するように形成し、該絶縁材を挟んで位置する前記線状体が回転しないように装着されている請求項１〜６のいずれかに記載のプローブ。
【請求項８】
前記筒体内に液状樹脂を流し込んで硬化させ、前記線状体を固定する請求項１〜７のいずれかに記載のプローブ。
【請求項９】
前記筒体に絶縁性熱収縮チューブを外嵌し、該熱収縮チューブを収縮させた後、薄い金属板で外側を被覆してシールド性を付与させた請求項１〜８のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１０】
ケルビンプローブの重さが、０．１〜１．０ｇである請求項１〜９のいずれかに記載のプローブ。
【請求項１１】
装置がバネ性を付与するフライング式ケルビンプローブ測定装置に装着する請求項１〜１０のいずれかに記載のプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２探針ケルビンプローブに係り、詳記すれば、１分間に１０００ショット以上支障無く検査することができ特にフライング測定機用として使用される２探針ケルビンプローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においての電子回路は、従来に比べ極限と言われるほど回路間のファインピッチ化が進み、また一方では、電子デバイス性能の向上に伴う回路測定においては、より高信頼性・再現性が求められている。
【０００３】
この高信頼性に応える手法としては、電子回路等の検査を行う方法としてケルビン法があるが、この電子回路検査のケルビン法測定理論は、最近に至って信頼性の有る検査法として実践の段階に入っきており、近年益々需要が増加する傾向にある。
【０００４】
従来の基板等の回路検査には、数年前までは、基板回路の電極相当部分に数１０００本のコンタクトプローブを組み込んだ冶具（フイクスチャー）を使用する検査が行われているが、最近に至り、電子回路測定電極部の設計を基本に、同等のプログラム作成により、１本の探針によりそのプログラムに従い、１分間に１０００ショットの高速フライング方式の測定機（フライング式１探針プローブ）が開発されている。
【０００５】
この測定機は、測定機のプローブを取り付ける先端部が、プローブにバネ性を付与するようになっているので、プローブ自体はバネ性を必要としないものである。
【０００６】
この測定機に使用するケルビンプローブ（フライング式２探針プローブ）の開発も検討されているが、未だ満足すべきものは得られていない。ケルビン２探針プローブは、高性能を主眼とするため、剛性を必要とするので、二本の線状体を絶縁材で連結したケルビン２探針プローブは、ある程度の太さを必要としたから、２探針プローブの重量は６〜７ｇ程度は必要であった。そのため、１分間ストローク０．２〜０．３で１０００ショット（プローブが上下若しくは横の往復運動）に対しては、重量の惰性が大きく発生するために、薄いシート状の電子回路に対しては、機械的精密プログラムを以ってしてもシート状基板を突き抜く現象が発生した。そればかりか、測定中、二本のプローブの間隔が広がったり、狭くなったりする現象もみられた。このプローブは、１分間に２〜３００ショット程度が限度とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、このような問題点を解消しようとするものであり、１分間に１０００ショット以上行っても支障無く検査できる２探針ケルビンプローブ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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明者は鋭意研究の結果、ケルビンプローブの重量を極端に軽減させれば、１０００ショット以上支障無く検査できるのではないかと考え、従来のプローブの１／１０以下の重量のケルビンプローブを開発し、このものは１０００ショット以上支障無く検査し得ることを見出し、本発明に到達した。
【０００９】
即ち本発明は、薄いプラスチックから形成した細長い筒体内に、絶縁材を介して細い金属線状体を回転しないように位置させ、前記筒体から若干突出した両線状体の細く形成した部分をニードル部としたことを特徴とする。本発明のプローブは、バネ性を付与するように構成されている測定機に装着して使用するものであるので、プローブ自体は、バネ性を有する必要の無いものである。
【００１０】
両線状体の細く形成した両ニードル部は、細いワイヤーの線状体から偏心加工を行うことによって、該ニードル部間が近接するように位置させるのが良い（請求項２）。両ニードル部間の間隔を小さくできるからである。
【００１１】
前記細い金属線状体の上下及び左右方向の長さは、０．１〜０．４ｍｍであるのが好ましい（請求項３）。
【００１２】
前記ニードル部の長さが、１００〜１０００μとするのが好ましい（請求項４）。短すぎると検査に支障が生じるし、長すぎるとニードル部が折れ易くなる。また、本発明のプローブ全体の長さは、１０〜１５ｍｍとするのが好ましい。
【００１３】
前記両ニードル部の対向する線状体間の長さが、２０〜１００μとするのが好ましい（請求項５）。尚、両線状体の一方は、電圧を検知し、他方は電流を印可するようになっている。
【００１４】
前記ニードル部は、絶縁材は被覆されていない先端コンタクト部の長さは、５０〜２００μとするのが好ましい（請求項６）。絶縁材を介在させない部分は、タングステン、パラジウム又はイリジウム等のある程度の硬度を有し且つ導電性に優れた物性の金属を溶接等により固定すると良い。このようにするとプローブが更に丈夫になり、且つ電気伝導性が良くなる。
【００１５】
前記細長い筒体を２つ割りにして前記絶縁材を挟持するように形成し、絶縁材を挟んで位置する前記両線状体は回転しないように装着させるのが好ましい（請求項７）。
【００１６】
前記筒体内に液状樹脂を流し込んで硬化させ、前記線状体を固定するのが良い（請求項８）。
【００１７】
前記筒体に絶縁性熱収縮チューブを外嵌し、該熱収縮チューブを収縮させた後、薄い金属板で外側を被覆するように形成すると良い（請求項９）。薄い金属板は、薄い金属板から形成した筒体を外嵌するか薄い金属板を巻きつけた後、型締めすることにより、プラスチック製筒体に固定することができる。この薄い金属板は、外部の不要な信号の侵入を防止するシールド効果又はアースの役割を有する。
【００１８】
本発明のケルビンプローブの重さは、０．１〜１．０ｇとするのが好ましい（請求項１０）。
【００１９】
本発明のケルビンプローブは、装置がバネ性を付与するフライング式ケルビンプローブ測定装置に装着して使用する（請求項１１）。
【００２０】
要するに本発明は、細く形成した線状体をプラスチック製筒体内に固定することにより、剛性を有し且つ軽量にしたことを要旨とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
以上述べた如く、本発明によれば、フライング式２探針ケルビンプローブとして、従来不可能であった１分間１０００回以上のショットを支障無く行うことができるので、精密電子回路検査の能率性、信頼性及び再現性を著しく高めることができるから、精密電子回路検査の著しいコストダウンを達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１及び図２は、本発明の一実施例を示すものであり、台形状の凹状溝１，１´を有する細長い断面略コ字状の長尺部材２，２´で絶縁材シート３を挟持して筒体４を形成している。
【００２３】
筒体４の絶縁材シート３を介して形成された室(凹状溝)１，１´内には、金属製線状体５，５´が収容されている。金属製線状体５，５´の前記凹状溝１，１´底面と接する面は、平坦に形成され面接触するようになっている。金属製線状体５，５´は、凹状溝１，１´の両側壁と接するようになっているので、金属製線状体５，５´は回転(位置づれ)しないようになっている。このように、金属製線状体５，５´は、少なくとも一つの平坦面を有するようにするのが良い。
【００２４】
金属製線状体５，５´としては、例えば、銅、銅合金から形成することができる。また、金属線状体５，５´の上下及び左右方向の長さは、好ましくは０．１〜０．４ｍｍ特に好ましくは０．２〜０．３ｍｍである。
【００２５】
金属線状体５，５´と絶縁材シート３との接触面は、できるだけ小さい方が良く、好ましくは０．０５ｍｍ以下（但し、ゼロは含まない）とするのが良い。これが大きすぎると、絶縁材シート３との間に電流が蓄積されてコンデンサーのようになり、信号の流れが遅くなるからである。
【００２６】
金属製線状体５，５´の筒体４から突出しているニードル部６，６´は、ニードル部６と６´とが近接するように偏心して形成されている。ニードル部６，６´には、先端のコンタクト部６ａ，６ａ´を除いて絶縁体被膜７が形成されている。このように偏心させることによって、コンタクト部６ａと６ａ´との間を狭く形成することができる。コンタクト部６ａと６ａ´との間は、好ましくは２０〜１００μ、特に好ましくは４０〜６０μである。コンタクト部６ａ，６ａ´の先端には、タングステン、パラジウム又はイリジウムが溶接により固定されている。コンタクト部６ａ，６ａ´の先端は、直径１０〜２０ｍｍとするのが好ましい。
【００２７】
金属製線状体５，５´先端ニードル部６，６´と筒体４との間に形成された隙間には、液状樹脂を流し込んで硬化させた樹脂層８，８´が形成されている。尚、図２においては、この樹脂層８，８´は省略されている。この樹脂層８，８´は、なくとも差し支えない。
【００２８】
筒体４には、絶縁性熱収縮チューブ９が外嵌し、同熱収縮チューブ９を加熱収縮させた後、アース若しくはシールドの役割をする薄い金属板１０で外側を被覆している。
【００２９】
筒体４を形成する長尺部材２，２´は、フッ素樹脂好ましくはテフロン（登録商標）で形成するのが良い。筒体４は、一般には、市販の測定機に保持させ易いことから、多角形の角形、特に好ましくは四角形とするのが良い。しかしながら、その必要があれば円形としても差し支えない。
【００３０】
本発明のプローブの筒体部の外形の大きさは、図２において、短辺が０．５〜１．０ｍｍ、長辺が０．６〜２．０ｍｍとするのが良い。小さすぎると製造し難くなるし、大きすぎると重量が増大して支障無く１分間１０００回以上のショットができなくなる。
【００３１】
ニードル部の筒体４から突出した長さは、好ましくは０．１〜１．０ｍｍ、特に好ましくは０．３〜０．５ｍｍである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例を示す正面図である（但し、樹脂層８，８´は省略している）。
【符号の説明】
【００３３】
１，１´・・………台形状の凹状溝
２，２´・・………長尺部材
３・・………絶縁材シート
４・・………筒体
５，５´・・………金属製線状体
６，６´・・………ニードル部
７・・………絶縁体被膜
８，８´・・………樹脂層
９・・………絶縁性熱収縮チューブ
１０・・………薄い金属板
【図１】
2005062100.tif 000003
【図２】
2005062100.tif 000004