JP3943372B2

JP3943372B2 - インピーダンス測定用の多端子構造

Info

Publication number: JP3943372B2
Application number: JP2001341478A
Authority: JP
Inventors: 誠一堀
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2021-11-07
Also published as: JP2003139794A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インサーキットテスタなどの基板検査機が備える例えば四端子測定用プローブのような多端子であっても狭小な被測定部位への接触を可能にするとともに、強度的にも優れた特性を発揮させることができるインピーダンス測定用の多端子構造に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
多端子インピーダンス測定法のひとつには、四端子測定法がある。この測定法は、抵抗体である被測定物に電流を流すための一対の定電流端子と、その際における電圧降下状態を検出するための一対の電圧検出端子とを用意し、これらの端子に各別に接続された計４本のリード線を利用して行われている。
【０００３】
また、このようにして行われる四端子測定法は、リード線の抵抗を測定値に含めずに測定することができるので、高精度の抵抗測定器であるディジタルマルチメータやＬＣＲメータなどに多く採用されている。
【０００４】
図３と図４とは、上記四端子測定法に対応させるべく従来から使用されてきているコンタクトプローブの構造例を示すものである。
【０００５】
このうち、図３に示すコンタクトプローブは、いわゆる平行型タイプと称されているものであり、その全体は、先端部に電圧測定ピン１ａを有するプランジャー１ｂをバレル１ｃ内にその進退を自在に付勢して保持させてなる電圧測定用プローブ１と、先端部に電流測定ピン２ａを有するプランジャー２ｂをバレル２ｃ内にその進退を自在に付勢して保持させてなる電流測定用プローブ２と、これらプローブ１，２相互を絶縁体３を介在させて一体的に抱持するスリーブ４とで形成されている。
【０００６】
また、図４に示すコンタクトプローブは、いわゆる同軸型タイプと称されているものであり、その全体は、先端部に電圧測定ピン５ａを有するプランジャー５ｂをバレル５ｃ内にその進退を自在に付勢して保持させてなる電圧測定用プローブ５と、該電圧測定用プローブ５を絶縁体６を介在させた軸の中心に位置させてその周囲を囲繞するように配置される電流測定ピン７ａを備えてなる電流測定用プローブ７と、該電流測定用プローブ７との間に介装配置させたスプリング材８により電流測定用プローブ７を軸方向への進退を自在にして保持するスリーブ９とで形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図３と図４とに示すいずれのコンタクトプローブを用いても、四端子測定法により被測定物を測定することはできるものの、そのいずれもが構造的に複雑であり、製品コストを押し上げる不都合があった。
【０００８】
また、図３と図４とに示すコンタクトプローブは、ともに電圧測定ピン１ａ又は５ａと電流測定ピン２ａ又は７ａとの相互の離間距離が比較的大きいことから、被接触面が比較的広い場合には対応することができるものの、被接触面が狭小である場合には使用できないといった不具合もあった。
【０００９】
しかも、狭小な被接触面にも対応させようとしてコンタクトプローブ全体の細径化を図る場合には、ピン間距離を相対的に短くすることはできるものの、ピン自体も極細となって強度的に弱化してしまい、結果的に耐久性の低下を招いて実用に供し得なくなってしまう問題もあった。
【００１０】
本発明は、従来からあるコンタクトプローブにみられた上記課題に鑑み、狭小な被測定部位への対応を可能とするとともに、強度的にも優れた特性を発揮させることができるインピーダンス測定用の多端子構造の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、それぞれの表面が絶縁層で覆われた二本以上の導電性の金属細線相互を撚り合わせて可撓性軸状体を形成するとともに、該可撓性軸状体の少なくとも長さ方向での一端部には、相互の絶縁状態を維持させながら各金属細線の一端を前記絶縁層からそれぞれ露出させて被測定部位のための独立した接触端を形成し、他端部には、相互の絶縁状態を維持させながら各金属細線の他端を前記絶縁層からそれぞれ露出させてリード線のための接続端を形成したことに構成上の特徴がある。
【００１２】
この場合、前記接触端のそれぞれは、先鋭化させて形成するのが好ましい。また、前記絶縁層は、絶縁樹脂チューブと絶縁被着膜と絶縁塗布膜とのいずれかで形成することができる。さらに、前記可撓性軸状体は、少なくとも前記接触端を除く部位を可撓性に富む絶縁性筒材内に収納保持させておくこともできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一例を示すものであり、そのうちの（ａ）は一部を省略した拡大正面図を、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視方向での断面図を、（ｃ）は（ａ）についての底面図（先端側）をそれぞれ示す。これらの図によれば、それぞれの表面が絶縁層２２で覆われた２本の導電性の金属細線１４，１４相互を密に撚り合わせてなる可撓性軸状体１１が形成されている。
【００１４】
このうち、適宜線径の金属細線１４は、銅や高速度工具鋼（ハイス）などの適宜の導電材を用いて形成することができ、その長さも用途に応じて適宜選択することができる。
【００１５】
また、金属細線１４の周面を覆う絶縁層２２は、フッ素樹脂などの絶縁樹脂を焼き付けた絶縁被着膜や、塗布した絶縁塗布膜により形成することができるほか、絶縁性合成樹脂からなる熱収縮性チューブなどのようなチューブ材を覆設することにより形成することもできる。
【００１６】
さらに、可撓性軸状体１１は、その一端部である先端部１２の側を被測定部位への接触側とし、他端部である基端部１３の側をリード線３１との接続側とすることでその全体が形成されている。
【００１７】
すなわち、可撓性軸状体１１の長さ方向での一端部としての先端部１２には、相互の絶縁状態を維持させながら各金属細線１４の一端である先端を絶縁層２２からそれぞれ露出させて被測定部位のための独立した接触端１５が形成されている。
【００１８】
この場合、各接触端１５は、可撓性軸状体１１の先端部１２をその先端方向に向かって先細りとなるように少なくとも対面二方向から切除することにより、先鋭化され、かつ、それぞれの絶縁層２２を介して微小間隔をおいて相互が離間された状態のもとで露出されることになる。
【００１９】
また、可撓性軸状体１１の長さ方向での他端部としての後端部１３には、それぞれの絶縁層２２を介することで相互が非導通となった状態のもとで各金属細線１４の他端面である後端面１４ａがそれぞれ露出され、これらの後端面１４ａによりリード線３１のための接続端１６が形成されることになる。
【００２０】
一方、図２は本発明の他例を示すものであり、そのうちの（ａ）は一部を省略した拡大正面図を、（ｂ）は（ａ）についての底面図（先端側）をそれぞれ示す。これらの図によれば、図１におけると同様にそれぞれの表面が絶縁層２２で覆われた２本の導電性の金属細線１４，１４相互を密に撚り合わせてなる可撓性軸状体１１が形成されている。なお、図２に示す可撓性軸状体１１は、図１に示す例とその基本構造を同じくしているので、図１と同一の部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２１】
図２に示す例においても、可撓性軸状体１１の長さ方向での一端部である先端部１２には、相互の絶縁状態を維持させながら各金属細線１４の一端である先端を絶縁層２２からそれぞれ露出させて被測定部位のための独立した接触端１５が形成されている。
【００２２】
この場合、可撓性軸状体１１の先端部１２側は、図１の例におけるように先端方向に向かって先細りとなるように切除することは特にせず、そのままの状態で絶縁層２２のみを除去し、これにより各金属細線１４の先端側を各別に露出させ、被測定部位に対する接触端１５としてそれぞれが用いられることになる。
【００２３】
また、可撓性軸状体１１の長さ方向での他端部としての後端部１３は、絶縁層２２で覆われた金属細線１４，１４相互の撚り合わせ状態を解消して引き離した上で、各金属細線１４の別にその他端面である後端面１４ａをそれぞれ露出させ、これらの後端面１４ａによりリード線３１のための接続端１６が形成されることになる。
【００２４】
さらに、可撓性軸状体１１は、上記いずれの例においても、例えば図２に破線で示されているように少なくとも接触端１５を除く部位を可撓性に富む絶縁性筒材２５内に収納保持させておくこともできる。
【００２５】
本発明は、このようにして構成されているので、その使用に際しては、例えば図示しない基板検査機などが備える基台部の面方向に対し、その長さ方向を直交させた位置関係のもとで可撓性軸状体１１を垂下させ、その基端部１２側を介して固定する。
【００２６】
可撓性軸状体１１は、前記基台部と図示しない測定部材とを相対的に昇降させることにより、その先端部１３側が前記測定部材の被測定部位と当接するに至る。
【００２７】
このとき、可撓性軸状体１１は、２本の金属細線１２の各先端を絶縁層２２からそれぞれ露出させることにより、前記被測定部位のための独立した接触端１５を形成しているので、これらの各接触端１５を相互の離間間隔を狭小にして前記被測定部位に対し同時に接触させることができる。
【００２８】
しかも、可撓性軸状体１１は、相互に撚り合わせた２本の金属細線１２を主材としているので、これらの金属細線１２の各接触端１５を前記被測定部位に押し当てた際に座屈して撓み、強いばね性を伴わせて前記被測定部位に圧接させることができる。したがって、前記被測定部位に対し各接触端１５を確実に接触させることができる。
【００２９】
また、可撓性軸状体１１を構成している金属細線１２は、単線ではなく２本を撚り合わせることによりスパイラル状となって相互が密に一体化されているので、それだけ強度を高めてやることができる。
【００３０】
さらに、本発明の可撓性軸状体１１は、図３（ａ）の従来例のように電圧測定用プローブ１と電流測定用プローブ２とを相互に離間させて平行に配列させるものは異なり、金属細線１２を撚り合わせることで接触端１５，１５相互の離間間隔を狭小化することができる。
【００３１】
したがって、個々の金属細線１２を相対的に大径化しても、接触端１５，１５相互に狭小な離間間隔を確保させながら、全体強度の向上を図ることができる。
【００３２】
特に、図１に示す可撓性軸状体１１のように、その先端部１２を先端方向に向かって先細りとなるように先鋭化させた各接触端１５を露出させてある場合には、より好ましい微小間隔のもと接触端１５，１５相互を離間させることができる。
【００３３】
また、可撓性軸状体１１は、撚り合わせ構造を採用したことにより、絶縁層２２で覆われた金属細線１４，１４相互を図２に示すように極く簡単に引き離すことができるので、接続端１６に対するリード線３１のはんだ付け等の接続作業もより円滑に遂行することができる。
【００３４】
さらに、図２に示すように少なくとも接触端１５を除く部位の可撓性軸状体１１を絶縁性筒材２５内に収納保持させてある場合には、絶縁層２２の保護をより確実なものとすることができるので、測定精度の向上に有効に寄与させることができる。
【００３５】
したがって、本発明によれば、２本の可撓性軸状体１１を用いることによりファイピッチ化を実現したインピーダンス測定用の多端子、例えば四端子測定用プローブとして好適に使用することができる。
【００３６】
以上は、本発明を図示例に即して説明したものであり、その具体的な実施の形態内容はこれに限定されるものではない。例えば、絶縁層２２で覆われた金属細線１２は、所望に応じて３本以上を用い、これらを相互に撚り合わせて可撓性軸状体１１を形成することもできる。また、金属細線１２は、その線径に特に制限はないものの、例えば７０〜１００μｍ程度の線径のものを好適に用いることができる。さらに、可撓性軸状体１１の長さも所望に応じて長短いずれのものを採用してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、可撓性軸状体は、複数本の金属細線の各先端を絶縁層からそれぞれ露出させて相互に独立させた接触端を備えているので、各接触端を相互の離間間隔を狭小にして被測定部位に対し同時に接触させることができる。
【００３８】
しかも、可撓性軸状体は、撚り合わせて座屈力を付与した複数本の金属細線を主材とすることにより、コイルスプリング材を介装させることなく強いばね性を伴わせて被測定部位に圧接させることができるので、構造を簡素化しつつ被測定部位に対し各接触端を確実に接触させることができる。
【００３９】
また、可撓性軸状体を構成している金属細線は、単線ではなく複数本を撚り合わせることによりスパイラル状となって相互が密に一体化されているので、スリーブを用いて一体化することなく強度を高めてやることができる。したがって、個々の金属細線を相対的に大径化しても、接触端相互に狭小な離間間隔を確保させながら、全体強度の向上を図ることができる。
【００４０】
特に、可撓性軸状体の先端部を先端方向に向かって先細りとなるように先鋭化させた各接触端を露出させてある場合には、より好ましい微小間隔のもと接触端相互を離間させることができる。また、可撓性軸状体は、撚り合わせ構造を採用したことにより、絶縁層で覆われた金属極細線相互を極く簡単に引き離すことができるので、接続端に対するリード線の接続作業もより円滑に遂行することができる。
【００４１】
さらに、少なくとも接触端を除く部位の可撓性軸状体を絶縁性筒材内に収納保持させてある場合には、絶縁層の保護をより確実なものとすることができるので、測定精度の向上に有効に寄与させることができる。
【００４２】
したがって、本発明によれば、複数本の可撓性軸状体を用いることによりファイピッチ化を実現したインピーダンス測定用の多端子として好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例を示すものであり、そのうちの（ａ）は一部を省略した拡大正面図を、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視方向での断面図を、（ｃ）は（ａ）についての底面図をそれぞれ示す。
【図２】本発明の他例を示すものであり、そのうちの（ａ）は一部を省略した拡大正面図を、（ｂ）は同底面図をそれぞれ示す。
【図３】いわゆる平行型タイプの四端子測定用プローブの従来構造例を示す説明図。
【図４】いわゆる同軸型タイプの四端子測定用プローブの従来構造例を示す説明図。
【符号の説明】
１１可撓性軸状体
１２先端部
１３後端部
１４金属細線
１４ａ後端面
１５接触端
１６接続端
２２絶縁層
２５絶縁性筒材
３１リード線

Claims

それぞれの表面が絶縁層で覆われた二本以上の導電性の金属細線相互を撚り合わせて可撓性軸状体を形成するとともに、該可撓性軸状体の少なくとも長さ方向での一端部には、相互の絶縁状態を維持させながら各金属細線の一端を前記絶縁層からそれぞれ露出させて被測定部位のための独立した接触端を形成し、他端部には、相互の絶縁状態を維持させながら各金属細線の他端を前記絶縁層からそれぞれ露出させてリード線のための接続端を形成したことを特徴とするインピーダンス測定用の多端子構造。
前記接触端のそれぞれは、先鋭化されている請求項１に記載のインピーダンス測定用の多端子構造。
前記絶縁層は、絶縁樹脂チューブと絶縁被着膜と絶縁塗布膜とのいずれかで形成されている請求項１又は２に記載のインピーダンス測定用の多端子構造。
前記可撓性軸状体は、少なくとも前記接触端を除く部位が可撓性に富む絶縁性筒材内に収納保持されている請求項１ないし３のいずれかに記載のインピーダンス測定用の多端子構造。