(57)【要約】【課題】  プローブピン摩耗の監視方法に関し、プローブピンの摩耗を通常の試験測定工程において自動的に検出する。【解決手段】  プローブピンを被検査体の測定用端子部に当接して前記被検査体の抵抗値を予め定めた数回繰り返して測定する工程と、前記測定した抵抗値の測定バラツキを求める工程と、前記求めた測定バラツキが予め定めた規定値以上であるか否かを判定するバラツキ判定工程とを設ける。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブピンを被検査体の測定用端子部に当接して前記被検査体の抵抗値を予め定めた数回繰り返して測定する工程と、前記測定した抵抗値の測定バラツキを求める工程と、前記求めた測定バラツキが予め定めた規定値以上であるか否かを判定するバラツキ判定工程とを有するプローブピン摩耗の監視方法。
【請求項２】
前記予め定めた数回繰り返して抵抗値を測定する工程は、通常試験実行前のリクランプ試験において、測定した抵抗値が予め定めた運用規格値内であり、且つ、カウンタにより積算したリクランプ試験を行った被検査体の試験数が予め定めた数以上の場合に開始する工程である請求項１記載のプローブピン摩耗の監視方法。
【請求項３】
前記リクランプ試験における一個の被検査体に対する測定回数が、予め定めた複数回である請求項２記載のプローブピン摩耗の監視方法。
【請求項４】
前記バラツキ判定工程において、前記求めた測定バラツキが予め定めた規定値以上である場合に、前記プローブピンの先端が磨耗したと判定して前記プローブピンの交換を促がす警告を発する工程とを有する請求項２または３に記載のプローブピン摩耗の監視方法。
【請求項５】
前記バラツキ判定工程において、前記求めた測定バラツキが予め定めた規定値以内である場合に、正常であると判定して前記カウンタの試験数をリセットして、前記通常試験を再開する請求項４記載のプローブピン摩耗の監視方法。
【請求項６】
前記被検査体が磁気ヘッドであり、前記測定用端子部がテストパットである請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のプローブピン摩耗の監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプローブピン摩耗の監視方法に関し、特に、磁気ヘッド等の電子部品の電気的試験に用いるプローブピンの摩耗を通常の試験測定工程において自動的に検出するための構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＨＤＤ（ハードディスクドラブ）用磁気ヘッドは製品出荷の前に、専用の試験設備において、その特性を試験測定しているが、その際に、磁気ヘッドと設備回路を接続する手段としてプローブピンを使っている。
【０００３】
このプローブピンを磁気ヘッドに設けたテストパットに当接して、電磁的特性を試験測定したのち、テストパット部を切り離して製品として出荷している（例えば、特許文献１参照）                                                                            また、被測定物である磁気ヘッドを交換するたびに、このプローブピンは、磁気ヘッドに設けたテストパットとの接続／分離を繰返すことになる。
【０００４】
このような磁気ヘッドに設けたテストパットとの接続／分離を繰返すことにより、プローブピン先端の磨耗が進み、接続部分の接触不良が発生し、被測定物である磁気ヘッドの試験結果が異常＝不良となってしまう。
即ち、一般的なプローブピンは、鉄からなる母材の表面にＮｉ及びＡｕを順次メッキしたものが使用されているが、接続／分離を繰返すことによりＡｕメッキ及びＮｉメッキが剥がれて母材の鉄が露出して被測定物と接触が不安定になる。
【０００５】
但し、試験結果からでは、磁気ヘッド不良による異常なのか、プローブピン磨耗による接触不良による異常なのかの切り分けができず、不良判定してしまうケースがあった。 
そこで、このような問題をなくすために、定期的にプローブピンの交換を行っていた。  
【０００６】
また、半導体装置の試験測定分野においては、プローブピン自体の接触抵抗を測定して、測定値がスペック外である場合に、クリーニングを行ったり、クリーニンが所定回数を超えている場合には、プローブカード毎交換を行っている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平０９−２１０９７１号公報
【特許文献２】特開平１０−２０９２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、プローブピンを予め定めた一定の期間毎に定期的に交換すると、交換周期が短いとプローブピン購入コストアップになり、一方、交換周期が長いと被測定物のヘッドの不良判定される率が上昇するという問題がある。
【０００８】
また、上記特許文献２のように、試験運用開始前にプローブピン自体の抵抗測定を行うと、余分な測定時間が必要になるとともに、運用中にプローブピン自体の抵抗測定を行うためには、通常運用を停止して試験測定する必要があり、作業者が通常運用を中断するなどの手間が掛かるという問題がある。
【０００９】
したがって、本発明は、プローブピンの摩耗を通常の試験測定工程の中において自動的に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一観点によると、プローブピンを被検査体の測定用端子部に当接して前記被検査体の抵抗値を予め定めた数回繰り返して測定する工程と、前記測定した抵抗値の測定バラツキを求める工程と、前記求めた測定バラツキが予め定めた規定値以上であるか否かを判定するバラツキ判定工程とを有するプローブピン摩耗の監視方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
開示のプローブピン摩耗の監視方法によれば、作業者が通常運用を中断することなく、プローブピンの摩耗を通常の試験測定工程の中において自動的に検出することが可能になり、高スループット化、ひいては、ＨＤＤ装置の低コスト化或いは高信頼性化に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
ここで、図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、まず、磁気ヘッドの試験設備を説明する。
図１は、本発明の実施の形態の磁気ヘッドの試験設備の概念的構成図であり、磁気ディスク１１を回転させるスピンドルモータ１２、磁気ディスク１１への情報を書込・読出を行う磁気ヘッド２０、磁気ヘッド２０を駆動するヘッド駆動機構１３、磁気ヘッド２０に付随的に切り離し可能に取り付けられたテストパットを備えたテストパット部２６、テストパット部２６に設けたテストパットにプローブピン３３を当接して磁気ヘッド２０の電磁的特性を測定するために磁気ヘッド２０に制御信号を送るプローブユニット３０、磁気ヘッド２０の出力信号を増幅する増幅回路１４、増幅回路１４と入出力をやり取りする測定／制御回路１５、測定／制御回路１５を介して測定系を制御するパソコン／制御ソフト１６から構成される。
【００１３】
図２は、本発明の実施の形態のプローブピン摩耗の監視方法のフローチャートであり、ａ．まず、測定対象となる磁気ヘッドを試験設備にセットする。
ｂ．次いで、ＲｅＣｌａｍｐにより磁気ヘッドを構成するＭＲ素子の抵抗を測定する。
この場合の測定は、磁気ディスクと関係なく、ＭＲ素子の電気抵抗を静的に測定する    が、まず、プローブピンを磁気ヘッドに接続して、仮にＭＲ抵抗を測定し、その値（    Ｒｅ−ＭＲＲ）が磁気ヘッドの運用規格内に治まっているか判定する。
最初の測定値が運用規格内に治まっていない場合には、
【００１４】
ｃ．次いで、ＭＲ抵抗値が運用規格内であるか否かを判定する。
最初の測定値が運用規格内に治まっていない場合には、運用規格内になるまで予め定    めた回数だけ、接続／分離を繰返して抵抗値を測定する。
予め定めた回数の中でＭＲ抵抗値が運用規格内である場合には、
ｄ．測定した磁気ヘッドの累積個数（ヘッドカウント）が予め定めた設定値以内であるか    否かを判定する。
ここでは、一例として、設定値を１０００個とする。
【００１５】
次に、測定した磁気ヘッドの累積個数（ヘッドカウント）が予め定めた設定値以内である場合には、
ｅ．磁気ヘッドに対して、通常試験を行う。
この通常試験時は、磁気ヘッドのテストパットにプローブピンを押し当て、磁気ヘッ    ドを回転している磁気ディスクにロードさせて行う。
次いで、通常試験を終了した場合には、
ｆ．抵抗チェック用ヘッドカウントに”１”を加える。
【００１６】
次いで、
ｇ．試験設備から磁気ヘッドを外す。
全磁気ヘッドの試験が終了した場合には、全工程を終了し、全磁気ヘッドの試験が終了していない場合には、最初のａの工程に戻って再び工程を繰り返す。
【００１７】
一方、上記のｄの判定において、測定した磁気ヘッドの累積個数（ヘッドカウント）が予め定めた設定値を超えた場合には、
ｈ．予め定めた１セット複数回のＭＲ抵抗測定を開始する。
そして、１セット複数回の測定回数が、例えば、予め定めたセット回数に達するまで  繰り返し、予め定めたセット回数に達した時点で、
ｉ．各セットの測定値の平均値の標準偏差σを計算する。
【００１８】
次いで、標準偏差が予め定めた規格値より大きい場合には、
ｊ．プローブピン交換を促すメッセージを表示する。
メッセージが表示された場合には、作業者は速やかにプローブピンの交換を行う。    次に、プローブピンの交換を行ったのちに、
ｋ．抵抗チェック用ヘッドカウントをリセットして”０”にして、上記のｅの通常試験工    程に戻る。
【００１９】
なお、標準偏差が予め定めた規格値より小さい場合には、正常であると判断し、工程ｋに飛び、抵抗チェック用ヘッドカウントをリセットして”０”にして、上記のｅの通常試験工程に戻る。
【００２０】
また、上記のｃにおいて、予め定めた回数の測定でＭＲ抵抗値が運用規格外である場合には、磁気ヘッドの不良であると判定して、通常試験は行わずに、そのまま、工程ｆに飛び、抵抗チェック用ヘッドカウントに”１”を加えたのち、試験設備から磁気ヘッドを外す。
【００２１】
この場合、磁気ヘッドの不良ではなくプローブピンの摩耗による不良も考えられるが、ＭＲ抵抗は、他の試験項目と違いヘッド試験機以外でも容易に測定でき、実際にヘッド試験設備以外で予めＭＲ抵抗は測定しているので、ＭＲ抵抗の異常品がヘッド試験機で試験される可能性は非常に低いので問題はない。
【００２２】
このように、本発明の実施例においては、通常の試験測定フローの中でプローブピンの摩耗をチェックしているので、作業者が通常運用を中断することなくプローブピンの摩耗を自動的に検出することが可能になる。
【実施例１】
【００２３】
以上を前提として、次に、図３乃至図６を参照して、本発明の実施例１のプローブピン摩耗の監視方法を説明する。
図３は、実施に用いた磁気ヘッドの構成の説明図であり、図３（ａ）は磁気ヘッドの全体像を示す平面図であり、図３（ｂ）はテストパッド部の拡大図である。
図３（ａ）に示すように、磁気ヘッド２０は、本体部を構成するサスペンション２１の先端部に取付けられた複合型薄膜磁気ヘッドを備えたスライダ２２、ハードディスク回路への電気的接続を行う接続用パット部２３、接続用パット２３とスライダ２２とを接続する配線２５、接続用パット部２３の各パット２４と配線２８を介して電気的に接続するテストパット部２６、及び、試験測定後にテストパット部２６を切り離すための支持部材２９からなる。
【００２４】
この場合、図３（ｂ）に示すように、テストパット部２６に設けるパット２７の数は、接続用パット部２３に設けたパット２４の数と同じであり、各パット２７はＣｕパターン上に順次Ｎｉメッキ及びＡｕメッキを施した、例えば、０．７ｍｍ×０．６４ｍｍのサイズのものであり、その表裏が使用可能になっている。
【００２５】
図４は、本発明の実施に用いたプローブユニットの構成説明図であり、図４（ａ）はプローブユニットの概略的斜視図であり、図４（ｂ）は、プローブピン植設部の概略的断面図である。
図４（ａ）に示すように、プローブユニット３０は、ストローク調整用ブロック３１と、プローブピン３３を垂直方向に可動に植設したプローブピン植設部３２とからなる。
【００２６】
図４（ｂ）に示すように、プローブピン３３は、プローブピン植設部３２に設けた孔３４にバネ３５による賦勢された状態で格納され、テストパットに押接して孔３４内に押し込められた時にリード線３６と接続するように構成されている。
【００２７】
なお、プローブピン３３は、例えば、母材の鉄にＮｉメッキ及びＡｕメッキを順次施したものであり、一例を挙げれば、例えば、直径が０．１６ｍｍ、長さが３．４ｍｍ、また、先端角度は３０°であり、非当接状態においては、例えば、０．６ｍｍ程度、孔３４の表面から突出している。
このプローブピン３３の数はテストパットの数に合わせて設けるものであり、ここでは６個設ける。
【００２８】
図５は、測定時におけるプローブピンの状態の説明図であり、図５（ａ）は非クランプ状態の説明図であり、図５（ｂ）はクランプ状態の説明図である。
図５（ａ）に示すように、磁気ヘッドに設けたテストパッド部２６に設けた各テストパット２７をプローブユニット３０に設けたプローブピン３３に位置合わせする。
【００２９】
次いで、図５（ｂ）に示すように、クランプブロック３７を用いてテストパット部２６をプローブピン３３に押し付ける。
この時のプローブピン３３の突出高さは、ストローク調整用ブロック３１の突出量で決まり、そのため、バネ３５の賦勢力に負けないくらいの遙に大きな力で押しつける。
例えば、バネ３５の賦勢力は、０．３ｍｍ沈み込むと１本当たり約９８ｍＮの力で反発する。
【００３０】
次に、測定において設定した規格値等を説明する。
まず、リクランプ（Ｒｅｃｌａｍｐ）工程においては、仮にＭＲ値を測定し、もし、ＭＲ抵抗が運用規格内に治まっていない場合、磁気ヘッドからプローブピンを離し、再度接続させ、ＭＲ抵抗を測定し、ＭＲ抵抗値が運用規格に治まるまで、プローブピンと磁気ヘッドとの接続と離しを設定回数、例えば、測定時間が運用の妨げにならないように１０回以内で繰返す。
【００３１】
なお、この場合のＭＲ抵抗値は、ＭＲ素子に定電流を流し、発生した電圧を測定し、定電流値と電圧値から抵抗値を算出する。
また、判定に用いる規格値は、例えば、１０回測定した抵抗値の平均値の１％以下とする。
【００３２】
次に、摩耗検査工程を行うヘッドカウントは１０００回に設定して測定を行った。
【００３３】
また、摩耗検査工程におけるＭＲ抵抗値の１セットの測定回数は１０回とし、この測定を接続／分離を繰り返して１０セット行った。
この場合の測定値の標準偏差σの規格値例としては、測定したＭＲ抵抗値の平均値の１％に設定する。
【００３４】
図６は、測定結果の説明図であり、図６（ａ）はプローブピン交換前の測定値を示し、図６（ｂ）はプローブピン交換後の測定値を示している。
なお、図においては、図２に示したフローチャートにおける工程ｈにおけるＭＲ素子の抵抗値であるＭＲＲ、１セット１０回測定した最大値−最低値であるＭＲＲ−ＲＮＧを１０セット分示している。
【００３５】
なお、今回の実際の測定においては、ヘッド試験設備１台に対し、２箇所ヘッドをセットできるようになっており、ポジション毎に試験対象の磁気ヘッドを換えて測定を行っており、図６は、ポジション１及びポジション２の測定結果を示している。
【００３６】
図から明らかなように、摩耗したプローブピンによるＭＲＲの平均値はポジション１に設置した磁気ヘッドの場合は、３７２．３Ωで、標準偏差σは３２．５Ωであり、規格（＝ＭＲＲ値／１００）の３．７Ωの８倍程度であり、交換の対象となる。
【００３７】
また、ポジション２に設置した磁気ヘッドの場合、ＭＲＲは３６２．３Ωで、標準偏差σは７．４５Ωであり、規格（＝ＭＲＲ値／１００）の３．６Ωの２倍程度であり、これも交換の対象となる。
【００３８】
プローブピンを交換したのちのポジション１に設置した磁気ヘッドの場合、ＭＲＲは３５２．３Ωで、標準偏差σは０．３Ωであり、規格（＝ＭＲＲ値／１００）の３．５Ωの１／１０以下になっている。
【００３９】
また、プローブピンを交換したのちのポジション２に設置した磁気ヘッドの場合、ＭＲＲは３５０．８Ωで、標準偏差σは０．２Ωであり、規格（＝ＭＲＲ値／１００）の３．５Ωの１／１７以下になっている。
【００４０】
このように、本発明の実施例１においては、プローブピンの摩耗監視にピン摩耗検査用抵抗を用いずに、被測定物の磁気ヘッド自体を使っており、プローブピン磨耗検査の周期をコンタクト回数から導くので一定に保つことができる。
なお、通常試験の結果、良品と判定された磁気ヘッドは、支持部材及びテストパット部を切断して切離し、製品として出荷することになる。
【００４１】
以上説明したように、本発明は、プローブピンの先端が磨耗して母材の鉄が露出することにより、被検体との接触抵抗が不安定になることに着眼したものであり、プローブピンと被検体の接続／分離を複数回繰返すことで、先端が磨耗した異常なプローブピンでは接触抵抗の測定値の標準偏差σが大きくなり、先端磨耗（異常）と判断できる。  
【００４２】
以上、本発明の実施の形態及び実施例を説明してきたが、本発明は実施の形態及び実施例に記載された構成・条件等に限られるものではなく各種の変更が可能である。例えば、上記の実施例１においては、被検体を磁気ヘッドとして説明しているが、被検体は磁気ヘッドに限られるものではなく、半導体チップや超電導デバイスを始めとする各種の電子部品の試験工程に適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態の磁気ヘッドの試験設備の概念的構成図である。
【図２】本発明の実施の形態のプローブピン摩耗の監視方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施に用いた磁気ヘッドの構成説明図である。
【図４】本発明の実施に用いたプローブユニットの構成説明図である。
【図５】測定時のプローブピンの状態の説明図である。
【図６】測定結果の説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１  磁気ディスク
１２  スピンドルモータ
１３  ヘッド駆動機構
１４  増幅回路
１５  制御回路
１６  パソコン／制御ソフト
２０  磁気ディスク
２１  サスペンション
２２  スライダ
２３  接続用パット部
２４  パット
２５  配線
２６  テストパット部
２７  パット
２８  配線
２９  支持部材
３０  プローブユニット
３１  ストローク調整用ブロック
３２  プローブピン植設部
３３  プローブピン
３４  孔
３５  バネ
３６  リード線
３７  クランプブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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