JP2007165435A - プローブの接触状態チェック方法、および同装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小形電子デバイスのパッド（端子）にプローブを接触させて電気抵抗を測定する技術を改良し、プローブの接触不良を絶縁良好と誤判定する虞れを無くする。
【解決手段】 磁気ディスク用スライダ２のパッドに接触させるプローブ４と絶縁抵抗測定回路３とを結ぶ測定線路５ａ〜６ｂの途中に切換スイッチ７，８を介挿接続し、本来は絶縁抵抗測定回路３に接続されているプローブを接触判定回路８，９に切り換える。独立の専用機器である接触判定回路によって、プローブの接触不良が検出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば磁気ディスク用スライダなどのような電子デバイスにプローブを接触させて電気的測定を行なう場合、該電子デバイスの端子に対するプローブの接触状態をチェックする方法および同装置に関するものである。

図３（Ａ）は、ウエハ１の上に多数の磁気ディスク用スライダ２が作成された状態を描いた模式図である。
磁気ディスク用スライダは一般に、１個のウエハ１の面上に万単位の多数が形成される。従って、個々の磁気ディスク用スライダ２の寸法は極微小（サブミリメートルオーダー）である。その単品図を図３（Ｂ）に示す。
この例の磁気ディスク用スライダ２には、プローブを接触導通させるため５個のパッド２ａ〜２ｅが設けられている。

多数の磁気ディスク用スライダ２を個々に切り離してしまう前に図３（Ａ）の状態で、パッドにプローブを接触させて、内部抵抗やインダクタンスなどの測定が行われる。
この場合、プローブとパッドとの接触が良くないと測定誤差を生じるので、単に抵抗値やインダクタンスを測定するだけでなく、接触抵抗もチェックされる。この種のチェック方法として４端子法が公知である。
特開２００３−３０９０５０号公報 特開平５−４７８６７号公報

従来技術に係る電気絶縁抵抗測定においては、測定された抵抗値が所定値以下であると不良品と判定され、所定値以上であると良品と判定される。
ところが、先に図３を参照して説明したように、磁気ディスク用スライダは超微小な部材であり何万個も配列されているので、その一つ一つのパッドにプローブを接触させることは非常に難しい。
問題は、プローブがパッドから外れている場合である。プローブがパッドから外れていれば、抵抗値が無限大になって良品と判定されてしまう。
このようにして不良品が検査をすり抜けるという不具合が、磁気ディスク用スライダの検査において少なからず発生している。

本発明は以上に述べた事情に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、
測定された電気抵抗値に下限と上限とを設け、とりわけ上限値を定めておいて、上限値以上の場合も検査不良品としてチェックアウトし得る接触状態チェック方法、および同装置を提供するにある。

上記の目的を達成するために創作した本発明の基本的な原理について、その１実施形態に対応する図１を参照して略述すると次の通りである。
図面を簡素にするため、本図１は一個の磁気ディスク用スライダ２に設けられている５個のパッドのうち、２個のパッド２ａ，２ｂに対して接触せしめた４本のプローブ４のみを抽出して描いてある。
プローブから絶縁抵抗測定回路３に至る測定線路５ａ〜６ｂの途中に切換スイッチ７，８を設け、該プローブ４を接触判定回路８，９に導通せしめて、接触抵抗値が無限大である場合にチェックアウトできるようにする。

上述の原理に基づく具体的な構成として 請求項１に係る発明方法の構成は、（図１参照）電気的測定回路（３）の測定線路に接続されたプローブ（４）が、測定対象機器の端子に接触している状態をチェックする方法において、
予め、電気的測定回路とプローブとを接続している測定線路の途中に切換スイッチ（７，９）を設けておき、
プローブ（４）に対する導通を接触判定回路（８，１０）に切り換え導通せしめ、該接触判定回路によってプローブの接触状態の良否をチェックすることを特徴とする。

請求項２に係る発明方法の構成は、前記請求項１の発明方法の構成要件に加えて、
（図２参照）前記接触判定回路によるチェックは、プローブ（４）の接触状態によって変動する電位をコンパレータ（１５）に入力せしめ、該コンパレータの出力を、フォトカプラ（１６）を介して検知することを特徴とする。

請求項３に係る発明装置の構成は、
（図１参照）電気的測定回路（３）の測定線路に接続されたプローブ（４）が、測定対象機器の端子に接触している状態をチェックする装置において、
電気的測定回路とプローブとを接続している測定線路の途中に切換スイッチ（７，９）が介装接続されており、
上記切換スイッチの切換え作動によって、前記のプローブが、絶縁抵抗測定回路（３）と接触判定回路（８，１０）との間で切り換え導通されるようになっていることを特徴とする。

請求項４に係る発明装置の構成は、前記請求項３の発明装置の構成要件に加えて、
（図２参照）前記の接触判定回路が、複数の分圧抵抗（１４ａ〜１４ｄ）で構成されたブリッジに接続されており、
かつ、該ブリッジの中で「プローブの接触状態により電位が変動する点ｄ」の電位を入力されるコンパレータ（１５）を具備していることを特徴とする。

請求項５に係る発明装置の構成は、前記請求項３の発明装置の構成要件に加えて、
（図２参照）前記コンパレータ（１５）の出力端子が、フォトカプラ（１６）を介して作動回路（１７）に接続されていることを特徴とする。

請求項１の発明方法を適用すると、元来電気的測定回路に接続されているプローブを、切換スイッチにより一時的に接触判定回路に接続させることができるので、該接触判定回路によってプローブの接触抵抗を測定し、接触状態を判定することができる。
この接触抵抗測定状態は一時的に形成されるので、前記の切換スイッチを復元させると本来の電気的測定を異状無く遂行することができる。

請求項２の発明方法を前記請求項１の発明方法と併せて実施すると、プローブの接触抵抗に伴って変化する電位をコンパレータによって所定値に比較して自動的に接触状態の良否を判定することができる。

請求項３の発明装置を適用すると、測定線路の途中に切換スイッチが設けられているので、元来電気的測定回路に接続されているプローブを、一時的に接触判定回路に接続させることができる。
これにより、該接触判定回路によって接触抵抗を測定し、接触状態の良否を自動的に判定することができる。

請求項４の発明装置を前記請求項３の発明装置と併せて適用すると、分圧抵抗によってブリッジが形成されていて、プローブの接触抵抗に応じて点ｄの電位が変化するので、この点ｄの電位をコンパレータに入力させて、自動的に接触抵抗を測定するとともに、接触状態の良否を判定することができる。

請求項５の発明装置を前記請求項４の発明装置と併せて適用すると、コンパレータの出力がフォトカプラによって増幅されるので、作動回路を作動させて被測定物を選別（例えば不良品の排除）自動的に遂行することができる。

図１は、本発明装置の１実施形態を模式的に描いた系統図である。
磁気ディスク用スライダ２に設けられている５個のパッド（図３（Ｂ）参照）に対し、多数（本実施形態では合計１２本）のプローブを接触させて絶縁抵抗測定回路３で電気抵抗を測定するのであるが、本図１においては、特徴的な構成の基本を理解し易いように、２個のパッド２ａ，２ｂに対して４本のプローブ４を接触させた状態を抽出して描いてある。
更に簡素化すると、後に図２に示すように１個のパッドに対して２本のプローブが接触している状態を考えれば良い。

図１においては、２個のパッド２ａ，同２ｂについて考察する。
パッド２ａは、２本のプローブ４を介して、測定線路５ａ，５ｂによって絶縁抵抗測定回路３に接続導通されている。パッド２ｂは、２本のプローブ４を介して、測定線路６ａ，６ｂによって絶縁抵抗測定回路３に接続導通されている。
上記測定線路５ａ，５ｂの途中に切換スイッチ７が介挿接続されていて、パッド２ａに接触しているプローブ４を、絶縁抵抗測定回路３または接触判定回路８の何れかに切り換え接続させるようになっている。
同様に、測定線路６ａ，６ｂの途中に切換スイッチ９が介挿接続されていて、パッド２ｂに接触しているプローブ４を絶縁抵抗測定回路３または接触判定回路１０の何れかに切り換え接続させるようになっている。

前記の切換スイッチ７を接触判定回路８側へ切り換えると、パッド２ａに接触しているプローブ４を接触判定回路８に接続させ、該接触判定回路８によってパッド２ａに対するプローブ４の接触状態（接触抵抗）を測定し、接触状態を判定することができる。
切換スイッチ７を絶縁抵抗測定回路３側へ切り換えると、本来の状態に復元して絶縁抵抗を測定することができる。
同様に、切換スイッチ９を接触判定回路１０側へ切り換えると、パッド２ｂに接触しているプローブ４を接触判定回路１０に接続させ、該接触判定回路８によってパッド２ａに対するプローブ４の接触状態（接触抵抗）を測定し、接触状態を判定することができる。切換スイッチ９を絶縁抵抗測定回路３側へ切り換えると、本来の状態に復元して絶縁抵抗を測定することができる。
このように、独立した専用の接触判定回路を用いて接触抵抗を測定するので、従来例のように『抵抗値が所定値以上であれば合格』というような手荒な判定を行なうことなく、図２を参照して以下に説明するようにして、きめ細かく正確な測定を行ない、適正な判定を行なうことができる。

図１に示した実施形態の中から、１個のパッドに接触している２本のプローブと、１個の切換スイッチと１組の接触判定回路とを抽出して詳細を描くと、図２に示した系統図のようになる。
切換スイッチ７が判定回路側へ切り換えられると、プローブ４ａは検知抵抗１１を介して接地される。
図示の点ａはプローブ４ａに接続されて、その電位を表す点である。このように切換スイッチ７を判定回路側へ切り換えた状態で、もう一つのプローブ４ｂは図示の点ｂに接続される。

一方、図示の点ｃは、電流制限抵抗１８ａを介して定電圧＋１２Ｖを印加されるとともに、ツエナダイオード１３によって電圧となるように制御されている。この点ｃとグランドとの間に、次のようなブリッジが組まれている。
点ｃと前記の点ｂとの間に分圧抵抗１４ａが接続され、該点ｂは分圧抵抗１４ｂによって接地されている。
上記と並列に、点ｃと点ｄとの間に分圧抵抗１４ｃが接続され、該点ｄは分圧抵抗１４ｄによって接地されている。

前記の点ｄは、プローブの接触状態と関係無く一定の電圧（本例では１．５Ｖ）に保たれる。本実施形態は、この点ｄの電位を基準電圧とし、コンパレータ１５の基準電圧入力端子に接続する。
点ｂの電圧は、プローブの接触状態によって変化する。これを、コンパレータ１５の比較対象電圧入力端子に接触する。
本例においては、プローブがパッド２に接触していないとき点ｂの電位が２．０Ｖになるように、前述のブリッジを構成している分圧抵抗１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの抵抗値を設定してある。

２本のプローブ４ａ，ｂがパッド２に対して良好に接触導通していれば、前記の点ｂは、分圧抵抗１４ｂと検知抵抗１１とを並列に介して接地されるので、電位が低下する（本例においては１．０Ｖになる）。
以上に述べたように、プローブの接触が良ければ点ｂの電位が下がり（１．０Ｖ）、基準電圧（１．５Ｖ）よりも低いので、コンパレータ１５がオンになる。このため、該コンパレータの出力端子に接続されているフォトカプラ１６がオフする。
プローブの接触が悪ければ点ｂの電位が上がり（２．０Ｖ）、基準電圧（１．５Ｖ）よりも高いので、コンパレータ１５がオフになる。このため、該コンパレータの出力端子に接続されているフォトカプラ１６がオンする。

本実施形態においては、フォトカプラ１６に作動回路１７が接続されていて、プローブの接触不良が検出されたとき警報が発せられる。
従来技術においては、プローブが接触していないときは「絶縁良好」と判定されていたが、本発明の適用によって「プローブ接触不良」を検出できるので、不良品を良品として誤判定する虞れが無くなった。
上記と異なる実施形態として、作動回路１７によって絶縁抵抗測定回路３の作動を緊急停止させたり、図外の搬送機構を作動させて不良品を選別排除するなど、各種の変形例が可能である。

本発明装置の１実施形態を示し、２個のパッドに接触している４本のプローブに関連する部分を抽出して模式的に描いた系統図 前掲の図１に示した系統図の要部を拡大して描いた詳細な系統図 磁気ディスク用スライダを説明するために示したもので、（Ａ）はウエハ上に多数の磁気ディスク用スライダが構成された状態の部分的な平面図、（Ｂ）は１個の磁気ディスク用スライダを描いた正面図

符号の説明

１…ウエハ、２…磁気ディスク用スライダ、３…絶縁抵抗測定回路、４，４ａ，４ｂ…プローブ、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…測定線路、６…測定線路、７…切換スイッチ７、８…接触判定回路、９…切換スイッチ、１０…接触判定回路、１１…検知抵抗、１２…電流制御抵抗、１３…ツエナダイオード、１４…分圧抵抗、１５…コンパレータ、１６…フォトカプラ、１７…作動回路、１８…電流制限抵抗。

Claims (5)

1. 電気的測定回路の測定線路に接続されたプローブが、測定対象機器の端子に接触している状態をチェックする方法において、
   予め、電気的測定回路とプローブとを接続している測定線路の途中に切換スイッチを設けておき、
   プローブに対する導通を接触判定回路に切り換え導通せしめ、該接触判定回路によってプローブの接触状態の良否をチェックすることを特徴とする、プローブの接触状態チェック方法。
2. 前記接触判定回路によるチェックは、プローブの接触状態によって変動する電位をコンパレータに入力せしめ、該コンパレータの出力を、フォトカプラを介して検知することを特徴とする、請求項１に記載したプローブの接触状態チェック方法。
3. 電気的測定回路の測定線路に接続されたプローブが、測定対象機器の端子に接触している状態をチェックする装置において、
   電気的測定回路とプローブとを接続している測定線路の途中に切換スイッチが介装接続されており、
   上記切換スイッチの切換え作動により、前記のプローブが、絶縁抵抗測定回路と接触判定回路とに切り換え導通されるようになっていることを特徴とする、プローブの接触状態チェック装置。
4. 前記の接触判定回路が、複数の分圧抵抗で構成されたブリッジに接続されており、
   かつ、該ブリッジの中で「プローブの接触状態により電位が変動する点」の電位を入力されるコンパレータを具備していることを特徴とする、請求項３に記載したプローブの接触状態チェック装置。
5. 前記コンパレータの出力端子が、フォトカプラを介して作動回路に接続されていることを特徴とする、請求項４に記載したプローブの接触状態チェック装置。
   

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