JP6218362B2 - 測定治具 - Google Patents

Description

本発明は、被測定物に対して電気的接続を行うための測定治具に関する。

微小なチップ部品等のような被測定物の電気的な特性を測定するために、テストフィクスチャと呼ばれる測定治具に被測定物を固定する場合がある。この測定治具は、一般に、被測定物を挟み込んで保持した状態で、その被測定物の電極に対して測定治具の接続用電極を接触させる。そして、測定治具の端子に外部ケーブルの一端を接続し、その接続ケーブルの他端を測定装置に接続して、被測定物の電気的な測定を行うことを可能としている。

このような測定治具に用いられる接続用電極としては、たとえば特許文献１および特許文献２に示すものがある。特許文献１に示す接触用電極は、四端子法測定用のプローブであり、径方向の外側に外側プランジャ、径方向の中心側に内側プランジャが設けられている。具体的には、内側プランジャはバレルに内挿され、同じくバレルに内挿されているバネの付勢力を受ける構成となっている。また、バレルの外側に絶縁体を介してソケットが配置され、そのソケットの外側には外側プランジャが配置され、この外側プランジャもバネの付勢力を受ける構成となっている。そして、被測定物の電極に外側プランジャと内側プランジャとを同時に接触させることで、被測定物の電気的な特性の測定を行うことを可能としている。

また、特許文献２に示すものでは、２本のコンタクトプローブが互いに斜めとなるような配置を採用して、それらコンタクトプローブの先端側の間隔を近付けることを可能としている。

実開平３−３３３７５号公報 特開２０１０−１６０００６号公報

ところで、特許文献１に開示されている接続用電極は、上述のように、バレル、内側のバネ、内側プランジャ、絶縁体、ソケット、外側のバネおよび外側プランジャを有する構成となっている。そのため、複雑な構成となっており、その製作に手間が掛かるため高価なものとなってしまう。また、この構成では、構成が複雑となる分だけ、故障し易いものとなってしまう。

特に、近年では、たとえば０４０２と呼ばれる、横０．４ｍｍ、縦０．２ｍｍのサイズの被測定物が現在最小であるが、かかる被測定物の最小サイズのものは年々小さくなる傾向にある。そのような微細な被測定物に対応させて、特許文献１に開示のような接続用電極を製作する場合、非常に高価なものとなり、また故障が生じ易いものとなる。

また、このような微小なサイズの被測定物においては、その被測定物の電極の幅もたとえば０．１ｍｍ等のように狭くなり、内側プランジャと外側プランジャの両方が被測定物の電極に同時に当たらない場合が生じる。また、内側プランジャと外側プランジャのうちの少なくとも一方が、被測定物の一対の電極の両方に同時に接触して、短絡を生じさせてしまう場合もある。そのため、特許文献１に開示の接続用電極では、微小な被測定物の電極に、内側プランジャおよび外側プランジャを、所望の測定できる状態で電気的に接触させることが容易ではなく、難しいものとなっている。

また、特許文献２に開示の構成では、コンタクトプローブの固定およびコンタクトプローブの上下動機構が大型で複雑なものとなってしまう。特に、特許文献２に開示の構成において、微小な被測定物を四端子法にて測定する場合、上下動機構を始めとする各機構の個数が増え、それらを干渉させることなく配置させる必要がある。しかしながら、それらの各機構のスペース的な制約や干渉によって、四端子法での測定が可能とする配置を実現することが困難になる虞もある。また四端子法での測定が実現できたとしても構成が大型で複雑となることは避けられない。その結果、装置が高価なものとなってしまう。

また、特許文献２に開示の構成では、プローブが傾斜した状態で配置されている。このため、被測定物にプローブの先端を押圧しながら接触させると、そのプローブの先端が被測定物の電極に対して滑ってしまい（横滑りしてしまい）、被測定物の電極からずれた位置にプローブの先端が位置してしまうことがある。このような横滑りによっても、プローブ先端を被測定物の電極に対して接触させるのが容易ではなく、難しい状態となっている。

本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、簡易な構成でありながら、微小な被測定物に対して電極部材を容易に接触させることが可能な測定治具を提供しよう、とするものである。

また、本発明の第１の観点によると、電気的な絶縁性を有する絶縁層と、この絶縁層を挟んで対向して設けられる一対の電極部材とを備える少なくとも一対の電極ペアと、電極ペアを保持する保持手段と、被測定物が載置される溝部が設けられ、一方の電極ペアと他方の電極ペアの間に被測定物を載置すると共に、少なくとも１つの電極ペアが溝部内を摺動して被測定物の載置箇所に向けて移動させることを可能とする保持台部と、を具備し、少なくとも１つの電極ペアを被測定物に向けて移動させることにより、一対の電極ペアの電極部材を被測定物に対して押し付ける、ことを特徴とする測定治具が提供される。

また、本発明の他の側面は、上述の発明において、溝部には、電極ペアのうち保持台部に対して移動しない固定側を突出させる固定側溝部と、電極ペアのうち保持台部に対して移動する可動側を突出させると共に当該可動側の電極ペアの移動を許容する長さを有する可動側溝部と、を具備することが好ましい。

また、本発明の他の側面は、上述の発明において、可動側の電極ペアおよび保持手段には、付勢手段によって固定側の電極ペアに向かう付勢力が与えられる、ことが好ましい。

また、本発明の他の側面は、上述の発明において、電極部材は薄板状の電極板であると共に、一対の電極板は、保持手段への取付側においてそれぞれ絶縁層に接着されていて、保持手段から保持台部へ向かう自由端側において、一対の電極板を構成する少なくとも一方の電極板は、互いの間隔が広がる向きに移動可能に設けられている、ことが好ましい。

また、本発明の他の側面は、上述の発明において、一対の電極板の自由端側における一対の電極板同士の互いの間隔の広がりを規制するための押さえ用部品が設けられている、ことが好ましい。

本発明によると、簡易な構成でありながら、微小な被測定物に対して電極部材を容易に接触させることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る測定治具の構成を示す斜視図である。 図１の測定治具における電極スライド機構の構成を示す斜視図である。 保持台部の溝部付近を拡大して示す部分的な斜視図である。 電極スライド機構を下方側から見た状態を示す斜視図である。 可動電極支持体、固定電極支持体およびリニアガイドの位置関係を示す斜視図である。 電極保持ユニットの構成を示す斜視図である。 電極保持ユニットのうち絶縁ホルダと電極ペアの構成を示す断面図であり、図６のＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す図である。 押さえ用部品と電極ペアの構成を示す平面断面図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る測定治具１０について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を用いて説明する場合があるものとし、Ｘ方向を測定治具１０の長手方向とし、Ｘ１側は図１において手前側かつ右側、Ｘ２側は図１において奥側かつ左側とする。またＺ方向を測定治具１０の上下方向とし、Ｚ１側は上側、Ｚ２側は下側とする。またＹ方向はＸ方向およびＹ方向に直交する方向とし、Ｙ１側は奥側かつ右側、Ｙ２側はそれとは逆の手前側かつ左側とする。

＜測定治具１０の構成について＞
図１に示すように、測定治具１０は、全体を支持する基台２０を備えていて、この基台２０には、本体接続用コネクタ３０と、電極スライド機構４０とが取り付けられている。

図１に示すように、基台２０には本体接続用コネクタ３０が取り付けられている。本体接続用コネクタ３０は、図１に示す構成では４つ設けられている。そして、それぞれの本体接続用コネクタ３０は、後述する電極板１６１，１６２のいずれかと電気的に接続されている。本体接続用コネクタ３０には、図示を省略する外部ケーブルの一端側の接続部（図示省略）が連結される。なお、外部ケーブルの他端側の接続部は、測定装置に連結される。

なお、図１に示すように、基台２０の正面側の側面（Ｙ２側の側面）には、後述する操作用ノブ１２０を挿通させる貫通孔２１が設けられていて、この貫通孔２１を介して操作用ノブ１２０が外部に延出している。このため、ユーザは操作用ノブ１２０を把持して、可動側の電極ペア１６０Ａを、基台２０の長手方向（Ｘ方向）にスライドさせることを可能としている。

＜電極スライド機構４０について＞
続いて、電極スライド機構４０について説明する。図１に示すように、電極スライド機構４０は基台２０に取り付けられるが、その取り付けにおいては、基台２０の上面から電極スライド機構４０の保持台部５０の全体または一部が突出する状態で取り付けられている。それにより、電極スライド機構４０の保持台部５０以外の部分は、基台２０に入り込んで外部から視認できない状態となっている。

図２は、電極スライド機構４０の全体を示す斜視図である。図３は、保持台部５０の溝部５１付近を拡大して示す部分的な斜視図である。図２に示すように、電極スライド機構４０は、保持台部５０と、支持部６０と、リニアガイド７０と、付勢バネ８０と、可動電極支持体１００Ａと、固定電極支持体１００Ｂとを有している。

保持台部５０は、被測定物をセットして、その被測定物の位置決めおよび保持を行わせるための部分である。図２および図３に示すように、保持台部５０は、溝部５１を有していて、その溝部５１は受け台５２によって２つに区切られている。そして、溝部５１のうち区切られた一方側（Ｘ２側）は可動側溝部５１ａとなっていて、この可動側溝部５１ａからは、後述する可動電極支持体１００Ａの上方側を突出させて、その可動電極支持体１００Ａをスライドさせることを可能としている。

また、溝部５１のうち区切られた他方側（Ｘ１側）は固定側溝部５１ｂとなっていて、この固定側溝部５１ｂからは、後述する固定電極支持体１００Ｂを上方側に突出させる。しかしながら、固定側溝部５１ｂは、固定電極支持体１００Ｂのスライドは許容しないものとなっている。また、上述の受け台５２は、被測定物を載置する部分であり、サイズの小さな被測定物が溝部５１から落下するのを防止するためのものである。

なお、溝部５１は、保持台部５０を穿設等で切り欠くことによって形成しても良い。しかしながら、保持台部５０を２つまたはそれ以上の部材により構成し、一方の部材に凹部を形成し、他方の部材が当該凹部を塞ぐ状態で一方の部材に取り付けることで、溝部５１が形成されるようにしても良い。

また、可動側溝部５１ａは、後述する電極ペア１６０の電極板１６１，１６２が互いに分離する状態で弾性変形しても、その弾性変形に伴う電極板１６１，１６２の移動を許容できる程度の幅寸法を有している。可動側溝部５１ａがこのような幅寸法を有していることにより、被測定物の電極に多少の凹凸がある場合でも、その凹凸を吸収するように電極板１６１，１６２が弾性変形する。それにより、被測定物の電極への電極板１６１，１６２の電気的な接触が確保される。

また、図２および図３に示すように、保持台部５０には、位置決め段部５３が設けられている。位置決め段部５３は、保持台部５０の上面側において段差状に設けられている部分である。位置決め段部５３は、溝部５１の奥側（Ｙ１側）の内壁面から連なる段部側面５３ａを有している。それにより、微小な被測定物の位置決めを段部側面５３ａを利用して行い、その位置決め後に後述する電極ペア１６０を用いて微小な被測定物を保持させることが可能となる。

図４は、電極スライド機構４０を下方側（Ｚ２側）から見た状態を示す斜視図である。図５は、可動電極支持体１００Ａ、固定電極支持体１００Ｂおよびリニアガイド７０の位置関係を示す斜視図である。

図４に示すように、支持部６０は、保持台部５０の下方側に取り付けられている。この支持部６０は、リニアガイド７０、付勢バネ８０の一端側および固定電極支持体１００Ｂを支持する部分である。なお、図４に示すように、支持部６０は、長手板部６１と短手板部６２とが直交するように連続し、それによって支持部６０の外観が略Ｌ字形状に設けられている。長手板部６１は、Ｘ方向を長手としているが、その長手板部６１の表面（Ｙ２側の面）には、リニアガイド７０を取り付けるためのガイド用凹部６１ａや、付勢バネ８０を配置するためのバネ用凹部６１ｂが設けられている。これらガイド用凹部６１ａおよびバネ用凹部６１ｂは、Ｘ方向を長手として設けられている。また、支持部６０のうちＹ方向に沿う短手板部６２の端面（長手板部６１から離間する側の面；図４においてＹ２側の端面）には、固定電極支持体１００Ｂが取り付けられている。

リニアガイド７０は、可動電極支持体１００Ａをスライド自在に支持する部分であり、図４および図５に示すように、レール体７１と、ブロック体７２とを備えている。レール体７１は、長手板部６１に取り付けられている長尺状の部材である。ブロック体７２は凹状部７２ａを有し、その凹状部７２ａにレール体７１を位置させる状態で配置される。このブロック体７２は、レール体７１に対して摺動自在に設けられている。そのような摺動を自在とするために、ころや転がり球を有するものであっても良いが、ブロック体７２とレール体７１とが接触しているもの（例えばすべり軸受）であっても良い。

なお、ブロック体７２には、可動電極支持体１００Ａが取り付けられている。そのため、保持台部５０や支持部６０等に対して、可動電極支持体１００Ａをスライドさせることを可能としている。

また、図４に示すように、リニアガイド７０よりも下方側には、付勢バネ８０が配置されている。この付勢バネ８０は、その一端側（Ｘ１側）が、長手板部６１に取り付けられているバネ用ポスト９０の取付孔９０ａに掛け止めされている。一方、付勢バネ８０の他端側（Ｘ２側）は、後述する支持プレート１１０に取り付けられているバネ用ポスト９１の取付孔９１ａに掛け止めされている。そして、この付勢バネ８０を介して、可動電極支持体１００Ａには、固定電極支持体１００Ｂ側（Ｘ１側）に向かう付勢力が与えられる構成となっている。

続いて、可動電極支持体１００Ａについて説明する。図２、図４および図５に示すように、可動電極支持体１００Ａは、支持プレート１１０と、操作用ノブ１２０と、電極保持ユニット１３０とを備えている。支持プレート１１０は、電極保持ユニット１３０を、その手前側（Ｙ２側）に取り付けている。一方、支持プレート１１０の奥側（Ｙ１側）は、上述したブロック体７２に取り付けられている。

また、操作用ノブ１２０は、支持プレート１１０から手前側（Ｙ２側）に向かうように取り付けられている部材である。図２に示すように、操作用ノブ１２０の先端側は、基台２０の貫通孔２１を介して外部へと延出している。それにより、ユーザは、操作用ノブ１２０を把持して、可動電極支持体１００Ａを基台２０の長手方向（Ｘ方向）にスライドさせることを可能としている。

図６は、電極保持ユニット１３０の構成を示す斜視図である。なお、図６においては、可動電極支持体１００Ａの電極保持ユニット１３０を示しているが、固定電極支持体１００Ｂの電極保持ユニット１３０も同様の形状となっている。この図６等に示すように、電極保持ユニット１３０は、フレーム部材１４０と、絶縁ホルダ１５０と、電極ペア１６０とを有している。

なお、可動電極支持体１００Ａの電極保持ユニット１３０と、後述する固定電極支持体１００Ｂの電極保持ユニット１３０とは、共通の構成となっている。また、フレーム部材１４０と、絶縁ホルダ１５０とは、保持手段に対応する。

フレーム部材１４０は、上下方向（Ｚ方向）が長手となる長尺状の部材であると共に、絶縁ホルダ１５０の支持に対応した嵌合溝部１４１を有している。なお、図５等に示すように、嵌合溝部１４１は、フレーム部材１４０のうち固定電極支持体１００Ｂと対向する側（Ｘ１側）の端面１４０ａから凹むように設けられている。そのため、電極ペア１６０が取り付けられている絶縁ホルダ１５０を嵌合溝部１４１に取り付けると、電極ペア１６０は、固定電極支持体１００Ｂ側の電極ペア１６０と対向する配置となる。

図６に示すように、フレーム部材１４０には、絶縁被膜１４２が設けられている。絶縁被膜１４２は、絶縁ホルダ１５０よりも下方側（Ｚ２側）に突出している電極ペア１６０が嵌合溝部１４１に接触した場合でも、フレーム部材１４０と電極板１６１，１６２との間の電気的な絶縁性を確保するための部材である。また、絶縁被膜１４２は、ケーブルとの接合部（接合部はケーブルと一体的または別体的のいずれでも良い）と、フレーム部材１４０との間の絶縁性を確保するためのものである。ここで、上述のケーブルは、電極板１６１，１６２と本体接続用コネクタ３０の間で電気的接続を行うためのものである。この絶縁被膜１４２は、嵌合溝部１４１のうち絶縁ホルダ１５０よりも下方側の部位に取り付けられている。より詳細には、絶縁被膜１４２は、電極ペア１６０の撓み等によって、電極ペア１６０を構成する電極板１６１，１６２が嵌合溝部１４１の内壁面に接触する可能性の有る部位に取り付けられている。ただし、絶縁被膜１４２は、絶縁ホルダ１５０よりも下方側の部位の全体を覆うように取り付けても良い。

また、絶縁被膜１４２は、嵌合溝部１４１の内壁面（符号省略）のうち、Ｘ２側に位置する内壁底面（符号省略）と、互いに対向する内壁面（符号省略）とを覆うように設けられ、さらに嵌合溝部１４１から外れた部位である、フレーム部材１４０の端面１４０ａも覆うように設けられている。この絶縁被膜１４２は、塗布、印刷、蒸着等の手法によって形成しても良いが、電気的な絶縁性を有する絶縁シートを貼り付ける等の手法によって形成するようにしても良い。

絶縁ホルダ１５０も、フレーム部材１４０と同様に、上下方向（Ｚ方向）が長手となる長尺状の部材であり、上述したように嵌合溝部１４１に取り付けられる部材である。なお、絶縁ホルダ１５０は、たとえば接着剤等の固定手段を介して、嵌合溝部１４１に取り付けられている。絶縁ホルダ１５０は、電気的な絶縁性を有する材質（たとえば樹脂等）によって形成されていて、電極ペア１６０を構成する電極板１６１，１６２同士が絶縁ホルダ１５０を介して短絡するのを防いでいる。なお、絶縁ホルダ１５０のうち固定電極支持体１００Ｂと対向する側（Ｘ１側）の端面１５０ａ（図６参照）は、フレーム部材１４０の端面１４０ａと略面一となるように設けられているが、略面一でなくても良い。

この絶縁ホルダ１５０には、電極用スリット１５１（図６参照）が設けられている。電極用スリット１５１は、電極ペア１６０を取り付けるためのものであり、上下方向（Ｚ方向）に延伸している。また、電極用スリット１５１は、上述の端面１５０ａからスリット状に窪むように設けられている。この電極用スリット１５１には、たとえば接着剤等の固定手段を介して、電極ペア１６０が取り付けられている。

電極用スリット１５１は、絶縁ホルダ１５０の上方側の端面および下方側の端面を突っ切る状態に設けられている。そのため、電極ペア１６０が電極用スリット１５１に取り付けられると、絶縁ホルダ１５０の上方側および下方側に向かい、電極ペア１６０が飛び出すことを可能としている。なお、図２に示すように、可動電極支持体１００Ａの電極ペア１６０は、その上方側が可動側溝部５１ａを挿通しており、さらに可動側溝部５１ａよりも上方側に向かい、電極ペア１６０の先端側が突出するように設けられている。

図５および図６に示すように、上述の電極用スリット１５１に取り付けられている電極ペア１６０は、その上方側の側面（Ｘ１側の側面；固定電極支持体１００Ｂに向き合う側の側面）に被測定物を接触させ、当該被測定物の電気的な特性を測定するためのものである。

図７は、電極保持ユニット１３０のうち絶縁ホルダ１５０と電極ペア１６０の構成を示す断面図であり、図６のＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す図である。図７に示すように、電極ペア１６０は、互いに対向する一対の電極板１６１，１６２と、その２枚の電極板１６１，１６２の間に介在する絶縁層１６３とを有している。なお、電極板１６１，１６２は、電極部材に対応する。

一対の電極板１６１，１６２は、容易に弾性変形可能な薄板状部材であり、同等の形状の薄板状の電極板１６１，１６２がＸＺ平面で同等の位置に位置するように重ねられている。この電極板１６１，１６２の材質は、たとえばバネ性を有するステンレス等を材質としているが、導電性を有しつつ弾性変形可能な材質であれば、どのような材質であっても良い。

また、電極板１６１，１６２の間には、電気的な絶縁性を有する絶縁層１６３が設けられていて、この絶縁層１６３の存在によって電極板１６１と電極板１６２との間の短絡が防止されている。この絶縁層１６３は、一対の電極板１６１，１６２の間で、次のように設けられている。すなわち、電極ペア１６０のうち絶縁ホルダ１５０の電極用スリット１５１への取付側（保持手段への取付側に対応；以下、ホルダ取付側Ｓ１（図６参照）とする。）では、絶縁層１６３は、一対の電極板１６１，１６２のそれぞれに強固に固定されるように設けられている。そのため、ホルダ取付側Ｓ１では、一対の電極板１６１，１６２は互いに分離せず、仮に絶縁ホルダ１５０から取り外しても、それら一対の電極板１６１，１６２が固定された状態が維持される。

一方、電極ペア１６０のうち絶縁ホルダ１５０よりも上方側（以下、自由端側Ｓ２（図６参照）とする。）では、絶縁層１６３は、電極板１６１，１６２のうちの一方の側（ここでは電極板１６１とする。）に接着して設けられているものの、他方の側（ここでは電極板１６２とする。）に対しては絶縁層１６３は接着していない。このため、自由端側Ｓ２では、一対の電極板１６１，１６２は、互いに離れる向きに移動可能となっている。すなわち、自由端側Ｓ２では、一対の電極板１６１，１６２が互いに分離可能となっている。

なお、自由端側Ｓ２においては、絶縁層１６３は、一方の電極板１６１にのみ接着している構成とはせずに、他方の電極板１６２にのみ接着していても良く、一方の電極板１６１と他方の電極板１６２の両方に接着して設けられ、その絶縁層１６３の厚み方向の途中で、絶縁層１６３が分断される構成としても良い。このように構成しても、一対の電極板１６１，１６２が互いに分離可能となる。

また、電極ペア１６０の厚みは、最小サイズの被測定物の電極に対して容易に接触させることができる程度の厚さに設定されている。たとえば、電極ペア１６０は、現在の最小サイズである、０４０２と呼ばれる横０．４ｍｍ、縦０．２ｍｍの被測定物の電極に対して、一対の電極板１６１，１６２を、電気的に容易に接触させることを可能とする程度の厚みに設けられている。一例としては、それぞれの電極板１６１，１６２の厚みを８０μｍとし、絶縁層１６３の厚みを３０μｍとするものがある。しかしながら、電極ペア１６０の厚みは、現在の最小サイズよりも十分に小さい厚みを有するものであっても良い。たとえば、将来的な被測定物の小型化に対応させるべく、電極ペア１６０の厚みを、０．２ｍｍよりも十分に小さい値としても良い。

ところで、被測定物を四端子法にて測定する場合、電極ペア１６０の絶縁層１６３の厚さが薄い（厚さの寸法が小さい）ことが最低限必要である。なぜならば、絶縁層１６３の厚さの寸法が大きいと、微小サイズの被測定物の電極に、一対の電極板１６１，１６２が同時に接触できないからである。そのため、電極板１６１，１６２はさほど薄くせずに、絶縁層１６３の厚みを小さくするように構成しても良い。

なお、被測定物のサイズが将来的に小さくなり、一対の電極板１６１，１６２が共に被測定物の電極に接触しているのかが判別し難くなることも考えられる。そのため、被測定物の電極に対して、一対の電極板１６１，１６２が共に接触した際に、たとえばランプを点灯または消灯させたり、音や振動の変化を与えるようにしても良い。このようにすると、ユーザは、一対の電極板１６１，１６２が共に被測定物の電極に接触したことを容易に把握することができる。

ここで、一対の電極板１６１，１６２の間隔が大きく広がるのを防ぐために、図８に示すような押さえ用部品１７０を設けるようにしても良い。なお、図８は、押さえ用部品１７０と電極ペア１６０の構成を示す平面断面図である。この図８に示すように、一方の電極板１６１に、上方側から見た外観がＣ字形状（コ字形状）となる押さえ用部品１７０を設け、その押さえ用部品１７０が備える凹部１７１に電極ペア１６０を位置させる。このとき、凹部１７１の幅である間隔Ｌ１が、電極ペア１６０の幅寸法Ｌ２よりは大きいが、その間隔Ｌ１が、電極ペア１６０の広がりの上限値に収まるように設定すれば、一対の電極板１６１，１６２が大きく広がるのを防ぐことが可能となる。なお、押さえ用部品１７０の設置位置としては、電極板１６１，１６２の先端側（Ｚ１側）あるいは先端側（Ｚ１側）に近い位置であること、図５において電極ペア１６０Ａ，１６０Ｂ同士の対向する位置であること、の少なくとも一方を満たすようにすることが好ましい。

図２および図３に示すように、一対の電極板１６１，１６２のうち、溝部５１を介して保持台部５０よりも上方側に突出している部分においては、被測定物に接触する面（側面１６１ｓ、１６２ｓ；図７参照）が、保持台部５０の上面に対して略垂直をなす状態で突出している。そのため、この側面１６１ｓ、１６２ｓが被測定物に接触しても、当該被測定物を上下方向に移動させる力を与えないように設けられている。また、電極ペア１６０は、被測定物の電気的な測定を行うのに十分な高さだけ、可動側溝部５１ａよりも上方側に突出するように設けられている。それにより、種々のサイズの被測定物の電極に対して、側面１６１ｓ、１６２ｓを接触させることを可能としている。

次に、固定電極支持体１００Ｂについて説明する。固定電極支持体１００Ｂは、基本的には、可動電極支持体１００Ａが備えるのと同様の電極保持ユニット１３０を有している。以下の説明では、必要に応じて、可動電極支持体１００Ａの電極保持ユニット１３０を電極保持ユニット１３０Ａとし、固定電極支持体１００Ｂの電極保持ユニット１３０を電極保持ユニット１３０Ｂとして説明する。

また、電極保持ユニット１３０Ａの電極ペア１６０および電極板１６１，１６２についても、必要に応じて、電極ペア１６０Ａおよび電極板１６１Ａ，１６２Ａとし、電極保持ユニット１３０Ｂの電極ペア１６０および電極板１６１，１６２についても、必要に応じて、電極ペア１６０Ｂおよび電極板１６１Ｂ，１６２Ｂとして説明する。なお、電極ペア１６０Ａは可動側の電極ペアに対応し、電極ペア１６０Ｂは固定側の電極ペアに対応する。

ところで、可動電極支持体１００Ａに対する固定電極支持体１００Ｂの相違点としては、次のようなものがある。すなわち、図２、図４および図５に示すように、固定電極支持体１００Ｂでは、電極保持ユニット１３０Ｂ以外に、シールド部材１８０が設けられている。なお、シールド部材１８０については後述する。

また、図２および図３に示すように、固定電極支持体１００Ｂの電極保持ユニット１３０Ｂでは、その電極ペア１６０Ｂは、可動側溝部５１ａではなく、固定側溝部５１ｂを挿通し、さらに電極ペア１６０Ｂの先端側が、固定側溝部５１ｂよりも上方に向かい突出するように設けられている。なお、電極保持ユニット１３０Ｂは、支持部６０のうち短手板部６２の端面に取り付けられているので、固定側溝部５１ｂを挿通する電極ペア１６０Ｂは、この固定側溝部５１ｂの内部を移動しない状態となっている。

また、電極板１６１Ｂ，１６２Ｂの側面１６１ｓ，１６２ｓは、上述の電極板１６１Ａ，１６２Ａの側面１６１ｓ，１６２ｓに向き合うように設けられている。それにより、電極板１６１Ａ，１６２Ａの側面１６１ｓ，１６２ｓと電極板１６１Ｂ，１６２Ｂの側面１６１ｓ、１６２ｓとは、それぞれ被測定物の電極に電気的に接触して、四端子法にて被測定物の電気的な特性の測定を行うことを可能としている。

図２、図４および図５に示すように、電極保持ユニット１３０Ｂのフレーム部材１４０には、シールド部材１８０が取り付けられているが、このシールド部材１８０は、フレーム部材１４０の手前側（Ｙ２側）の面に取り付けられている。また、シールド部材１８０は、そのＸ２側の縁部から奥側（Ｙ１側）に向かって折れ曲がっていて（以下、この折れ曲がっている部分を曲片部１８１とする。）、その曲片部１８１は、電極ペア１６０Ａと電極ペア１６０Ｂの対向部位に位置している。このシールド部材１８０は、電極ペア１６０Ａと電極ペア１６０Ｂの間の電磁・静電結合による影響を軽減する目的で取り付けられている。

図４および図５に示すように、曲片部１８１の表側および裏側の面には、それぞれ絶縁シールド１９０が設けられている。絶縁シールド１９０は、電気的な絶縁性を有する部分である。そして、この絶縁シールド１９０が、電極ペア１６０Ａと電極ペア１６０Ｂとの対向部位に配置されることにより、これら電極ペア１６０Ａと電極ペア１６０Ｂとが、互いに接触して短絡を生じさせるのを防止している。

なお、絶縁シールド１９０は、シート状の部材を曲片部１８１に取り付ける構成であっても良く、曲片部１８１に対しての塗布、印刷、蒸着等の手法によって形成される層状部分であっても良い。

＜動作について＞
以上のような構成を有する測定治具１０の動作について、以下に説明する。

まず、ユーザは、操作用ノブ１２０を把持し、付勢バネ８０のバネ力に抗しながら、可動電極支持体１００ＡをＸ２側にスライドさせる。それにより、可動電極支持体１００Ａの電極ペア１６０Ａと、固定電極支持体１００Ｂの電極ペア１６０Ｂとの間の間隔が大きく広がる。そして、ユーザは、被測定物を保持台部５０の上方にセットする。このとき、被測定物の奥側（Ｙ２側）の面が、位置決め段部５３の段部側面５３ａに接触する状態とすると共に、被測定物の電極が固定電極支持体１００Ｂの電極板１６１Ｂ，１６２Ｂと向き合うように配置する。それにより、被測定物の位置決めが確実になされる。

その後に、ユーザは、操作用ノブ１２０を把持した状態を維持しつつ、付勢バネ８０のバネ力によって急激に可動電極支持体１００ＡをＸ１側に移動させないように、付勢バネ８０のバネ力に抗しながら、可動電極支持体１００ＡをＸ１側に向けてスライドさせる。そして、電極板１６１Ａ，１６２Ａの側面１６１ｓ，１６２ｓに被測定物の電極を接触させて、操作用ノブ１２０の把持を解除する。

すると、付勢バネ８０のバネ力により、電極板１６１Ａ，１６２Ａの側面１６１ｓ，１６２ｓと、電極板１６１Ｂ，１６２Ｂの側面１６１ｓ，１６２ｓとは、被測定物の電極に対して付勢力を及ぼした状態で押し付けられる。それにより、被測定物に対して、四端子法にて電気的な特性の測定が可能となる。

ところで、被測定物の電極に僅かな凹凸が存在する場合もあり、さらには電極板１６１，１６２の側面１６１ｓ，１６２ｓのＸ方向における位置が、それぞれの電極板１６１，１６２で僅かに異なる場合もある。このような場合において、被測定物の電極に対して、電極板１６１，１６２の側面１６１ｓ，１６２ｓが付勢力を及ぼされた状態で押し付けられると、一対の電極板１６１，１６２は、上述の凹凸や電極板１６１，１６２間の位置（Ｘ方向の位置）の相違を吸収するために弾性変形する。

このとき、一対の電極板１６１，１６２のうちの一方の電極板（ここでは、電極板１６１とする。）は捻じれるように弾性変形（捻じれ変形）するが、その捻じれ変形は、次に述べるようなものである。

すなわち、一方の電極板１６１は、電極ペア１６０の自由端側Ｓ２のうち下方側（Ｚ２側）を基点として、上方に向かうにつれて他方の電極板（ここでは、電極板１６２とする。）から離れていく。加えて、電極ペア１６０Ａと電極ペア１６０Ｂとが対向する側では、一方の電極板１６１と他方の電極板１６２の間の間隔が広がるものの、被測定物から離れるにつれて、一方の電極板１６１と他方の電極板１６２の間の間隔が狭まっていく。以上のように、一方の電極板１６１が捻じれ変形することで、上述の凹凸や電極板１６１，１６２間の位置（Ｘ方向の位置）の相違を吸収可能となる。

なお、捻じれ変形は、一方の電極板１６１に生じる場合には限られず、他方の電極板１６２に生じても良く、一方の電極板１６１と他方の電極板１６２の双方に同時に生じても良い。

＜効果＞
以上のような構成の測定治具１０によると、電極ペア１６０は、一対の電極板１６１，１６２を備え、これら一対の電極板１６１，１６２の間には、電気的な絶縁性を有する絶縁層１６３が設けられている。このため、被測定物の電極に接触させる電極ペア１６０の構成は、簡易なものとなり、その製作が容易となる。

また、電極ペア１６０の構成が簡易なものとなるため、２つの（一対の）電極板１６１，１６２の間の位置決めや保持を行うために大掛かりな構成を必要としない。そのため、電極ペア１６０を用いた電極保持ユニット１３０や測定治具１０の制作に要するコストを低減可能となる。加えて、電極ペア１６０を有する電極保持ユニット１３０の構成も簡易なものとなるため、当該電極保持ユニット１３０や測定治具１０に故障を生じさせ難くすることが可能となる。

また、本実施の形態においては、電極ペア１６０は、一対の電極板１６１，１６２の間に絶縁層１６３を介在させる構成を採用している。このため、これら一対の電極板１６１，１６２の間の間隔が微小でありながらも、それらの間の短絡が防止可能となり、一対の電極板１６１，１６２の間の絶縁性が確保可能となる。また、このような絶縁性が確保された状態で、一対の電極板１６１，１６２を同時に被測定物の電極に電気的に接触させることが可能となり、被測定物の四端子法での測定が容易に実現可能となる。

また、本実施の形態では、１つの電極スライド機構４０を用いながらも、種々の大きさの被測定物の電極に、電極板１６１，１６２を接触させることが可能となる。

また、本実施の形態では、可動電極支持体１００Ａの電極ペア１６０Ａを、保持台部５０の被測定物の載置箇所に移動させることにより、可動電極支持体１００Ａの電極ペア１６０Ａと、固定電極支持体１００Ｂの電極ペア１６０Ｂの間で、被測定物を挟み込むことが可能となる。このため、電極板１６１Ａ，１６２Ａと電極板１６１Ｂ，１６２Ｂとが、被測定物の電極に対して滑ってしまい（横滑りしてしまい）、被測定物の電極からずれた位置にプローブの先端が位置してしまうのを防止可能となる。また、電極ペア１６０Ａと電極ペア１６０Ｂとの間で、被測定物を挟み込むことにより、これらの間で被測定物を確実に保持することが可能となる。

さらに、本実施の形態では、保持台部５０には溝部５１が設けられていて、この溝部５１には、可動側溝部５１ａと固定側溝部５１ｂとが存在している。このため、可動側溝部５１ａでは、その可動側溝部５１ａに沿って電極ペア１６０Ａをスライドさせることが可能となる。一方、電極ペア１６０Ｂは、固定側溝部５１ｂを介して上方に突出しているが、この電極ペア１６０Ｂは保持台部５０に対してスライドしない。このため、固定的な電極ペア１６０Ｂに対して、電極ペア１６０Ａをスライドさせることで、一対の電極ペア１６０Ａ，１６０Ｂ間で被測定物を確実に保持可能となり、被測定物の電極に対して、電極板１６１Ａ，１６２Ａと電極板１６１Ｂ，１６２Ｂとを容易に接触させることが可能となる。

また、本実施の形態では、可動電極支持体１００Ａの支持プレート１１０には、付勢バネ８０が連結されていて、この付勢バネ８０によって、電極ペア１６０Ａには、固定電極支持体１００Ｂの電極ペア１６０Ｂに向かう付勢力が与えられている。このため、一度、被測定物を電極ペア１６０Ａ，１６０ｂの間で挟み込む状態で保持させると、付勢バネ８０の付勢力によって、被測定物の保持状態を維持可能となる。また、測定治具１０に対して外部から何らかの衝撃が加わっても、被測定物の保持状態を解除させずに、そのまま維持させることも可能となる。

さらに、本実施の形態では、電極ペア１６０には、薄板状の一対の電極板１６１，１６２が設けられていて、かかる一対の電極板１６１，１６２は、ホルダ取付側Ｓ１においては、共に絶縁層１６３に接着されている。しかしながら、自由端側Ｓ２では、一対の電極板１６１，１６２を構成する少なくとも一方の電極板（ここでは、電極板１６１とする。）は、互いの間隔が広がる向きに移動可能に設けられている。このため、電極板１６１と電極板１６２とは、特に側面１６１ｓと側面１６２ｓの位置が異なるように弾性変形（捻じれ変形）をさせることが可能となり、被測定物の電極に存在する凹凸や電極板１６１，１６２間の位置の相違を吸収可能となる。

また、本実施の形態においては、薄板状の電極板１６１，１６２と絶縁層１６３から電極ペア１６０が構成されているため、一対の電極板１６１，１６２の厚みと、絶縁層１６３の厚みの合計まで、電極ペア１６０の厚みを薄くすることができる。そのため、一対の電極板１６１，１６２間が平行である限り、狭間隔な電極ペア１６０を製作することが可能となる。

また、本実施の形態では、電極板１６１，１６２を用いている。ここで、電極の大きさによって導通可能な電流量は決まってしまうが、本実施の形態では、極小径のプローブ等に比較して面積の大きな電極板１６１，１６２を用いているため、１桁以上大きな電流量を導通させることが可能となる。

また、本実施の形態では、電極ペア１６０の自由端側Ｓ２に、押さえ用部品１７０を設けるように構成しても良い。このように構成する場合には、一対の電極板１６１，１６２の間の間隔の広がりを規制することが可能となる。すなわち、一対の電極板１６１，１６２が大きく広がるのを防ぐことが可能となる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

上述の実施の形態においては、電極部材の一例として、薄板状の電極板１６１，１６２について説明している。しかしながら、電極部材は、電極板１６１，１６２には限られない。たとえば、導電性を有すると共にある程度の厚みのあるブロック体を電極部材として用いても良い。また、プローブ等のような針状のものを電極部材として用いても良い。電極部材がこのようなものであっても、それら一対の間に絶縁層を介在させることで、被測定物の電極に一対の電極部材を接触させることが可能となる。

また、上述の実施の形態では、一対の電極板１６１，１６２の間に絶縁層１６３が存在しているが、この絶縁層１６３をシリコーンゴムのような弾性を備えるものとしても良い。このように構成する場合には、絶縁層１６３の弾性変形によって、被測定物の電極に存在する凹凸や電極板１６１，１６２間の位置の相違を吸収可能となる。また、このように構成する場合には、電極板１６１，１６２がバネ性を備えない材質から形成することも可能となる。

また、上述の実施の形態では、可動電極支持体１００Ａは支持プレート１１０を有していて、この支持プレート１１０を介して電極保持ユニット１３０がリニアガイド７０に取り付けられている。しかしながら、支持プレート１１０を設けずに、電極保持ユニット１３０を直接リニアガイド７０に取り付ける構成を採用しても良い。このときに、付勢バネ８０の他端側を、フレーム部材１４０に取り付ける構成を採用しても良い。

また、上述の各実施の形態では、一対の電極板１６１，１６２の厚みは、共に同じものとしている。しかしながら、電極板１６１の厚みを電極板１６２の厚みよりも大きくしたり、その逆に小さくするようにしても良い。

また、上述の実施の形態では、電極ペア１６０は、一対設けられるものとしている。しかしながら、電極ペア１６０は一対設けられる構成には限られず、１つのみ設けられていても良く、３つ以上設けられていても良い。電極ペア１６０が１つのみ設けられる場合には、別途、固定的な電極が他に存在するものとしても良い。また、上述の実施の形態では、可動電極支持体１００Ａの電極ペア１６０のみを被測定物に対して移動させる構成としているが、一対の電極ペア１６０を共に被測定物に対して移動させる構成としても良い。

また、上述の実施の形態では、可動電極支持体１００Ａおよび固定電極支持体１００Ｂは、それぞれ一対の電極板１６１，１６２を具備していて、これらの電極板１６１，１６２によって、四端子法にて被測定物の電気的特性の測定を行うようにしている。しかしながら、被測定物の電気的特性の測定は四端子法には限られない。たとえば、二端子法にて被測定物の電気的特性の測定を行うようにしても良い。この場合、たとえば一対の電極板１６１，１６２のいずれかの電極板をダミーの電極板とするようにしても良い。

１０…測定治具、２０…基台、２１…貫通孔、３０…本体接続用コネクタ、４０…電極スライド機構、５０…保持台部、５１…溝部、５１ａ…可動側溝部、５１ｂ…固定側溝部、５２…受け台、５３…位置決め段部、５３ａ…段部側面、６０…支持部、６１…長手板部、６１ａ…ガイド用凹部、６１ｂ…バネ用凹部、６２…短手板部、７０…リニアガイド、７１…レール体、７２…ブロック体、８０…付勢バネ（付勢手段に対応）、９０，９１…バネ用ポスト、１００Ａ…可動電極支持体、１００Ｂ…固定電極支持体、１１０…支持プレート、１２０…操作用ノブ、１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ…電極保持ユニット、１４０…フレーム部材（保持手段の一部に対応）、１４０ａ，１５０ａ…端面、１４１…嵌合溝部、１４２…絶縁被膜、１５０…絶縁ホルダ（保持手段の一部に対応）、１５１…電極用スリット、１６０，１６０Ａ…電極ペア（可動側の電極ペアに対応），１６０Ｂ…電極ペア（固定側の電極ペアに対応）、１６１，１６１Ａ，１６１Ｂ，１６２，１６２Ａ，１６２Ｂ…電極板（電極部材に対応）、１６１ｓ，１６２ｓ…側面、１６３…絶縁層、１７０…押さえ用部品、１７１…凹部、１８０…シールド部材、１８１…曲片部、１９０…絶縁シールド、Ｓ１…ホルダ取付側、Ｓ２…自由端側

Claims (5)

1. 電気的な絶縁性を有する絶縁層と、この絶縁層を挟んで対向して設けられる一対の電極部材とを備える少なくとも一対の電極ペアと、
   前記電極ペアを保持する保持手段と、
   被測定物が載置される溝部が設けられ、一方の前記電極ペアと他方の前記電極ペアの間に被測定物を載置すると共に、少なくとも１つの前記電極ペアが前記溝部内を摺動して前記被測定物の載置箇所に向けて移動させることを可能とする保持台部と、
   を具備し、
   少なくとも１つの前記電極ペアを前記被測定物に向けて移動させることにより、一対の前記電極ペアの前記電極部材を前記被測定物に対して押し付ける、
   ことを特徴とする測定治具。
2. 請求項１記載の測定治具であって、
   前記溝部には、前記電極ペアのうち前記保持台部に対して移動しない固定側を突出させる固定側溝部と、前記電極ペアのうち前記保持台部に対して移動する可動側を突出させると共に当該可動側の前記電極ペアの移動を許容する長さを有する可動側溝部と、
   を具備することを特徴とする測定治具。
3. 請求項２記載の測定治具であって、
   前記可動側の前記電極ペアおよび前記保持手段には、付勢手段によって前記固定側の前記電極ペアに向かう付勢力が与えられる、
   ことを特徴とする測定治具。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の測定治具であって、
   前記電極部材は薄板状の電極板であると共に、
   一対の前記電極板は、前記保持手段への取付側においてそれぞれ前記絶縁層に接着されていて、
   前記保持手段から前記保持台部へ向かう自由端側において、一対の前記電極板を構成する少なくとも一方の電極板は、互いの間隔が広がる向きに移動可能に設けられている、
   ことを特徴とする測定治具。
5. 請求項４記載の測定治具であって、
   一対の前記電極板の前記自由端側における一対の前記電極板同士の互いの間隔の広がりを規制するための押さえ用部品が設けられている、
   ことを特徴とする測定治具。

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