WO2020022085A1 - 測定装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a measuring device.
- JP 2005-223170A discloses a high-frequency characteristic measuring apparatus including a vertically movable stage for mounting a wafer on which a plurality of integrated circuits to be measured are formed, and a high-frequency probe device for measuring high-frequency characteristics of the integrated circuit. Have been.
- This high-frequency probe device has a probe constituted by a signal needle and a ground needle, which are arranged in parallel on a substantially same plane at a predetermined interval.
- the stage is raised to bring the tip of the probe (contact) into contact with the measurement target, and then the probe is further raised to contact the measurement target in a stable posture while bending the probe. .
- the tip of the probe may move on the measurement target, and a contact mark may be generated on the measurement target. Further, since the transmission loss of the probe increases as the bending amount increases, the measurement accuracy of the high-frequency characteristics may be reduced in the above-described measuring device due to the bending of the probe.
- the present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to improve the measurement accuracy of a measuring device while suppressing the occurrence of contact marks on a measurement target.
- a measuring device includes a plurality of contacts each pressed against a measurement target, a main body to which the plurality of contacts are attached, and a high-frequency transmission line to which the plurality of contacts are electrically connected.
- the main body has a base portion, a holding portion for holding the plurality of contacts, and a supporting portion attached to the base portion for supporting the holding portion. With the pressing of the plurality of contacts on the measurement target, the contact moves relatively to the base.
- each of the contacts held by the holding unit since the holding unit relatively moves with respect to the base unit with the pressing of the plurality of contacts on the measurement target, each of the contacts held by the holding unit also follows the pressing direction. Move relative to the base. Accordingly, excessive movement of the contact pressed against the measurement target is suppressed, and occurrence of contact marks on the measurement target is suppressed.
- excessive movement of the contact pressed against the measurement target is suppressed, it is not necessary to configure the plurality of contacts to be largely bent, so that transmission loss due to bending of the plurality of contacts is increased. Is suppressed. Therefore, the measurement accuracy of the measurement device can be improved while suppressing the occurrence of contact marks on the measurement target.
- FIG. 1 is a perspective view showing a measuring device according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a front view showing the measuring device according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a side view showing the first main body of the measuring device according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a perspective view showing the first contact of the measuring device according to the first embodiment.
- FIG. 5 is a plan view showing a transmission board of the measuring device according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a bottom view showing the transmission board of the measuring device according to the first embodiment.
- FIG. 7A is a plan view showing a first modification of the contact according to the first embodiment.
- FIG. 7B is a plan view showing a second modified example of the contact according to the first embodiment.
- FIG. 8 is a perspective view showing a measuring device according to a modification of the first embodiment.
- FIG. 9 is a plan view showing a transmission board according to a modification of the first embodiment.
- FIG. 10 is a perspective view showing the measuring device according to the second embodiment from above.
- FIG. 11 is a side view showing the measuring device according to the second embodiment.
- FIG. 12 is a perspective view showing the measuring device according to the second embodiment from below.
- FIG. 13 is a plan view of a transmission board of the measuring device according to the second embodiment.
- FIG. 14 is a perspective view illustrating a main body of the measuring device according to the third embodiment.
- FIG. 15 is a perspective view showing the measuring device according to the third embodiment from below.
- FIG. 16 is a perspective view illustrating a main body of a measuring device according to a modification of the third embodiment.
- the measuring device 100 is used, for example, for an inspection device (not shown) for electrically inspecting a circuit board.
- the measurement apparatus 100 generates a measurement target T (see FIG. 3) included in a circuit board on a semiconductor wafer or an electronic circuit board on which a wiring pattern is printed, an electronic circuit mounting board on which a semiconductor wafer or an electronic circuit board is mounted, or the like.
- the high-frequency characteristics of the electromagnetic wave to be measured are measured.
- the measuring device 100 includes a first contact 1 and a second contact 2 as a plurality of contacts pressed against the measurement target T, and a first contact 1 and a second contact A main body 10 to which the child 2 is attached, and a transmission board 60 provided with a high-frequency transmission line to which the first contact 1 and the second contact 2 are electrically connected are provided.
- the first contact 1 and the second contact 2 are electrodes that are pressed against the measurement target T and receive a high-frequency signal from the measurement target T.
- the first contact 1 and the second contact 2 are pressed against the measurement target T from a direction perpendicular to the contact surface Ts of the measurement target T (see FIG. 3).
- the first contact 1 and the second contact 2 are formed of a sintered metal formed by sintering, more specifically, tool steel.
- the first contact 1 and the second contact 2 extend parallel to each other at a predetermined interval, and are inclined with respect to the contact surface Ts of the measurement target T. Attached to 10.
- Each of the first contact 1 and the second contact 2 is a pin having a rectangular cross section, and its tip is formed in a tapered shape and comes into contact with the measurement target T.
- the base ends of the first contact 1 and the second contact 2 are bonded to the transmission board 60.
- the first contact 1 and the second contact 2 have the same shape. Therefore, in the following, a specific structure will be described using the first contact 1 as an example, and a detailed description of the structure of the second contact 2 will be appropriately omitted.
- Reference numerals in parentheses in FIG. 4 indicate the configuration of the second contact 2 corresponding to each configuration of the first contact 1.
- the width W and the thickness Th increase as the distal end of the first contactor 1 moves away from the distal end P in contact with the measurement target T toward the base end.
- the “width” is the length in the horizontal direction in FIG. 2 and in the direction in which the first contact 1 and the second contact 2 are adjacent (adjacent direction).
- the “thickness” is a length in a direction perpendicular to a direction in which the first contactor 1 and the second contactor 2 extend (extending direction) and an adjacent direction.
- the surface adhered to the transmission board 60 is “lower surface 1 a”, the surface parallel to the lower surface 1 a is “upper surface 1 b”, and the surfaces parallel to each other and perpendicular to the lower surface 1 a and the upper surface 1 b.
- the side surface 1c is a facing surface facing the second contactor 2.
- the tip P of the first contact 1 is provided so as to be located at the center of the first contact 1 in the adjacent direction as shown in FIGS. As the first contactor 1 moves away from the front end P, the width W increases and the thickness Th increases toward the lower surface 1a.
- a first tapered surface 1e connected to the lower surface 1a and inclined with respect to the contact surface Ts of the measurement target T is connected to the tip of the first contactor 1 and inclined with respect to the side surfaces 1c and 1d, respectively.
- a second tapered surface 1f and a third tapered surface 1g connected to the first tapered surface 1e are formed.
- the tip P is formed by the upper surface 1b, the first tapered surface 1e, the second tapered surface 1f, and the third tapered surface 1g.
- the distal end of the second contact 2 is connected to a first tapered surface 2e inclined with respect to the contact surface Ts and inclined with respect to the side surfaces 2c and 2d, respectively.
- a second tapered surface 2f and a third tapered surface 2g connected to the first tapered surface 2e are formed.
- the tip P of the second contact 2 is also formed by the upper surface 2b, the first tapered surface 2e, the second tapered surface 2f, and the third tapered surface 2g. As the second contact 2 also moves away from the tip P, the width W increases and the thickness Th increases toward the lower surface 2a.
- first contactor 1 and the second contactor 2 each have a tapered distal end whose cross-sectional area decreases toward the distal end P, the distal end P can be easily brought into contact with the measurement target T.
- first taper surfaces 1e and 2e that are inclined away from the measurement target T are formed on the lower surfaces 1a and 2a of the first contact 1 and the second contact 2, the first taper surfaces other than the tip P are formed. Contact (interference) between the contact 1 and the second contact 2 and the measurement target T can be avoided.
- the main body 10 supports the base 20, the holding part 30 that holds the first contact 1 and the second contact 2, and is attached to the base 20 and supports the holding part 30. And a support part 40.
- the base portion 20 is composed of a first base portion 21 and a second base portion 25 which are connected to each other by bolts 20a.
- the base unit 20 is moved vertically (in a direction perpendicular to the contact surface Ts of the measurement target T) by a lifting device (not shown) of the inspection device. As the base unit 20 moves up and down, the first contact 1 and the second contact 2 come into contact with and separate from the measurement target T.
- the holding unit 30 has a first holding unit 31 and a second holding unit 35 as a plurality of holder units that individually hold the first contact 1 and the second contact 2 (a plurality of contacts).
- the first holding unit 31 holds the first contact 1.
- the second holding unit 35 holds the second contact 2.
- the support portion 40 has a first support portion 41 and a second support portion 45 as a plurality of holder support portions for individually supporting the first holding portion 31 and the second holding portion 35 (a plurality of holder portions).
- the first support part 41 is attached to the first base part 21 and supports the first holding part 31.
- the second support part 45 is attached to the second base part 25 and supports the second holding part 35.
- the first base portion 21, the first holding portion 31, and the first support portion 41 are integrally formed with each other by a resin to form the first main body portion 11.
- the second base portion 25, the second holding portion 35, and the second support portion 45 are integrally formed with each other by a resin to form the second main body portion 15. That is, the main body 10 is constituted by the first main body 11 and the second main body 15.
- the first main body 11 and the second main body 15 are provided adjacent to each other with a predetermined interval (gap) as shown in FIG.
- the first main body 11 and the second main body 15 have a symmetrical structure with respect to an imaginary reference plane R which is parallel to the first contact 1 and the second contact 2 and located between them. Therefore, hereinafter, the specific structure of the first main body 11 will be mainly described, and the detailed description of the structure of the second main body 15 will be appropriately omitted.
- the reference numerals in parentheses in FIG. 3 indicate the configuration of the second main body 12 corresponding to the configuration of the first main body 11.
- the first holding portion 31 has a first insertion hole 32 into which the first contact 1 is inserted.
- the first insertion hole 32 is formed in a slit shape that opens on a surface of the first holding portion 31 facing the second holding portion 35.
- a stopper surface 32a as a first restricting portion that contacts the step surface 1h formed on the first contact 1 is formed.
- the stopper surface 32a contacts the step surface 1h of the first contact 1, the movement of the first contact 1 such that the front end P goes into the first insertion hole 32, in other words, the direction away from the measurement target T Movement to is regulated.
- the first contact 1 is positioned by contacting the stopper surface 32a.
- the first contact 1 is inserted into the first insertion hole 32 from the base end bonded to the transmission board 60.
- the first contact 1 is inserted into the first insertion hole 32 from the base end until the step surface 1h contacts the stopper surface 32a.
- an adhesive is applied to the first contact 1 and the first holding portion 31, and the first contact 1 is bonded to the first holding portion 31.
- the first contact 1 is held by the first holding unit 31 in a state where the tip P projects from the first holding unit 31 toward the measurement target T.
- the second holding part 35 has a second insertion hole 37 into which the second contact 2 is inserted.
- a stopper surface 37a as a second restricting portion that contacts the step surface 2h formed on the second contact 2 is formed.
- the first support portion 41 is configured by a link mechanism having a pair of link portions 42 and 43.
- the pair of link portions 42 and 43 extend in parallel with the contact surface Ts, and are arranged in a direction perpendicular to the contact surface Ts of the measurement target T.
- One link portion 42 includes a rod portion 42a having a rectangular cross section, a joint portion 42b connecting one end of the rod portion 42a and the first holding portion 31, and the other end of the rod portion 42a and the first base portion 21. And a joint 42c to be connected.
- the other link portion 43 includes a rod portion 43a having a rectangular cross section, a joint portion 43b for connecting one end of the rod portion 43a and the first holding portion 31, and a second base portion for connecting the other end of the rod portion 43a. And a joint 43c for connecting the F.21 and the F.21.
- the rod portion 42a of one link portion 42 is formed shorter than the rod portion 43a of the other link portion 43.
- a semicircular cutout is formed between the rod portion 42a of the one link portion 42 and the first base portion 21 and the first holding portion 31.
- a semicircular notch is formed between the rod portion 43a of the other link portion 43, the first base portion 21, and the first holding portion 31.
- Each notch extends parallel to the contact surface Ts of the measurement target T and perpendicular to the longitudinal direction (the horizontal direction in FIG. 3).
- joints 42b, 42c, 43b, 43c are provided between the rods 42a, 43a and the first base 21 and the first holding part 31.
- Each of the joints 42b, 42c, 43b, 43c has a cross-sectional area orthogonal to the longitudinal direction of the rods 42a, 43a smaller than the rods 42a, 43a, and is configured to be more easily elastically deformed than the rods 42a, 43a. You.
- the reaction force (hereinafter, also referred to as “pressing reaction force”) of the joint portion 42b of the link portion 42.
- 42c and the joint portions 43b, 43c of the link portion 43 are elastically deformed, and the respective rod portions 42a, 43a tilt (relatively rotate) with respect to the first holding portion 31 and the first base portion 21.
- the rod portion 42a relatively rotates with respect to the first holding portion 31 about one joint portion 42b, and the rod portion 42a is rotated with respect to the first base portion around the other joint portion 42c. It rotates relative to the part 21.
- the first support portion 41 is deformed, so that the relative movement between the first base portion 21 and the first holding portion 31 in the vertical direction is allowed.
- one rod portion 42a is shorter than the other rod portion 43a, the first base portion 21 and the first holding portion 31 can be relatively linearly moved in the vertical direction.
- the second support portion 45 is configured by a link mechanism having a pair of link portions 46 and 47.
- One of the link portions 46 includes a rod portion 46a having a rectangular cross section, a joint portion 46b connecting one end of the rod portion 46a and the second holding portion 35, and the other end of the rod portion 46a and the second base portion 25. And a joint 46c to be connected.
- the other link portion 47 includes a rod portion 47a having a rectangular cross section, a joint portion 47b connecting one end of the rod portion 47a and the second holding portion 35, and a second base portion 25 and the other end of the rod portion 47a. And a joint 47c for connection.
- the second support portion 45 When the second contactor 2 is pressed against the measurement target T, the second support portion 45 is elastically deformed similarly to the first support portion 41, and the second holding portion 35 and the second base portion 25 are vertically opposed to each other. Movement is allowed. Since the first support portion 41 and the second support portion 45 are provided with a gap therebetween and are independently connected to the first base portion 21 and the second base portion 25, respectively, the first support portion 31 The second holding unit 35 can move independently of each other.
- the first support 41 and the second support 45 have priority over the first contact 1 and the second contact 2. Elastically deform. In other words, the first contact 1 and the second contact 2 have such a durability that the first support 41 and the second support 45 are preferentially elastically deformed when pressed against the measurement target T.
- the transmission board 60 is a strip-shaped flexible printed board having flexibility.
- the transmission board 60 can be deformed by an external force. As shown in FIGS. 1 and 2, the first contact 1 and the second contact 2 are adhered to one end (the upper end in FIG. 5) of the transmission board 60. The other end (not shown) of the transmission board 60 is electrically connected to a coaxial cable (not shown) through a connector (not shown) that moves together with the base 20. The electric signals input from the first contact 1 and the second contact 2 are transmitted by the high-frequency transmission line of the transmission board 60 and input to the control device through the coaxial cable.
- the transmission board 60 is a board having a laminated structure for forming a microstrip line as a high-frequency transmission line.
- a signal line 62 as a conductor layer is printed on one surface (front surface) of a base material 61 as an insulating layer, and a conductor line is printed on the other surface (back surface).
- the ground line 63 as a layer is printed.
- the transmission board 60 has a first bonding portion 65 and a second bonding portion 66 as a plurality of bonding portions to which the first contact 1 and the second contact 2 are bonded.
- the first contact 1 is bonded to the first bonding portion 65.
- the second contact 2 is bonded to the second bonding portion 66.
- a slit 60 a extending in the longitudinal direction of the transmission board 60 is formed between the first bonding portion 65 and the second bonding portion 66.
- the first bonding portion 65 and the second bonding portion 66 are configured to be movable (deformable) independently of each other by being separated by the slit 60a.
- the base material 61 is formed of a material having flexibility. As shown in FIG. 6, a plurality of rectangular concave portions 61 a exposing the base material 61 are regularly arranged on the back surface of the transmission board 60. In other words, the ground lines 63 on the back surface of the transmission board 60 are provided in a lattice shape (mesh shape). Thereby, the transmission board 60 is easily bent as compared with the case where the ground line 63 is provided on the entire back surface.
- the signal line 62 has a predetermined width and extends along the longitudinal direction at the center of the transmission board 60 in the width direction (the horizontal direction in FIG. 5). One end 62 a of the signal line 62 is located on the first adhesive portion 65. One end 62a of the signal line 62 on the first adhesive portion 65 is provided wider than other portions, and the first contact 1 is electrically connected. The first contact 1 is bonded to the first bonding portion 65 with an adhesive while being electrically connected to the signal line 62.
- connection layer 64 that is electrically connected to the ground line 63 is provided.
- the second bonding portion 66 is provided with a through hole 66a that opens on the front surface and the back surface.
- a through layer 67 that electrically connects the connection layer 64 on the front surface of the second bonding portion 66 and the ground line 63 on the back surface is provided.
- the second contact 2 is electrically connected to the connection layer 64 of the second bonding portion 66 and is bonded to the second bonding portion 66 with an adhesive.
- the second contact 2 is electrically connected to the ground line 63 through the connection layer 64 and the through layer 67.
- the base unit 20 in order to measure the high-frequency characteristics of the measurement target T, the base unit 20 is moved vertically (in the vertical direction in the present embodiment) with respect to the measurement target T, and the first contactor 1 is moved. And the second contact 2 is brought into contact with the contact surface Ts of the measurement target T. By moving the base portion 20 further downward from this state, the first contact 1 and the second contact 2 are pressed against the measurement target T by a predetermined pressing force to be electrically connected.
- the first support portion 41 and the second support The portion 45 is elastically deformed, and the first holding portion 31 and the second holding portion 35 relatively move with respect to the first base portion 21 and the second base portion 25. Since the first holding portion 31 and the second holding portion 35 relatively move with respect to the first base portion 21 and the second base portion 25 in this manner, the first contactor 1 and the second Each of the second contacts 2 held by the two holding portions 35 also moves relatively to the first base portion 21 and the second base portion 25.
- the first contact 1 and the second contact 2 do not elastically deform (bend), the first contact 1 and the second contact 2 are pressed against the measurement target T with the movement of the base portion 20. Accordingly, it is possible to suppress the respective tips from moving on the measurement target T due to the bending of the first contact 1 and the second contact 2. In this manner, excessive movement of the first contact 1 and the second contact 2 pressed against the measurement target T is suppressed, so that the occurrence of contact marks on the measurement target T is suppressed. In addition, excessive movement of the first contact 1 and the second contact 2 pressed against the measurement target T is suppressed, and the first contact 1 and the second contact 2 do not need to be largely bent. An increase in transmission loss due to the bending of the one contact 1 and the second contact 2 is suppressed. Therefore, the measurement accuracy of the measuring device 100 can be improved while suppressing the occurrence of contact marks on the measurement target T.
- the first contact 1 and the second contact 2 are pressed against the measurement target T by the elastic force generated by the elastic deformation of the first support 41 and the second support 45.
- the pressing force is secured. Since the first support part 41 and the second support part 45 are elastically deformed preferentially with respect to the first contact 1 and the second contact 2 and a pressing force is secured, the first contact 1 and the second contact The child 2 need not be positively elastically deformed. Therefore, the degree of freedom in selecting the material of the first contact 1 and the second contact 2 is improved.
- the first contact 1 and the second contact 2 are formed of tool steel which is a sintered metal, they have high durability.
- an object to be measured by a measuring apparatus may have a difference in elevation (unevenness) on a measurement surface.
- the object to be measured is an electronic circuit board
- larger irregularities are more likely to occur than when the object is a semiconductor wafer.
- the measurement object has a height difference, one contact will come in contact with a relatively high part first, and the other contact will make sufficient contact with a relatively low height part May not be done.
- the contact state between the first contactor and the second contactor and the measurement target becomes non-uniform, and a good contact state may not be obtained.
- the first holding part 31 holding the first contact 1 and the second holding part 35 holding the second contact 2 are configured to be movable independently of each other.
- the transmission board 60 since the transmission board 60 is configured to be deformable, it does not prevent the first contact 1 and the second contact 2 from moving independently. Therefore, according to the measuring device 100, even when the measurement target T (particularly, the circuit board) has irregularities, one of the first contact 1 and the second contact 2 contacts the measurement target T. Then, the other can move and come into contact with the measurement target T. That is, the first contact 1 and the second contact 2 can independently move by different amounts of movement so as to allow a difference in the height of the measurement target T.
- the contact state between the second contact 2 and the measurement target T can be made uniform. Thereby, the first contact 1 and the second contact 2 can be pressed against the measurement target T with a predetermined pressing force, and a good contact state can be obtained.
- the transmission board 60 is a flexible printed board having flexibility.
- the transmission board 60 may be a flex-rigid board including a portion having flexibility and a portion not having flexibility.
- the transmission substrate 60 may be a rigid substrate in which the base material 61 has no flexibility and is hard. Good.
- the main body 10 has a divided structure including the first main body 11 and the second main body 15 having a symmetrical structure. Further, the first contact 1 and the second contact 2 are movable independently of each other. On the other hand, in order to improve the durability of the first contact 1 and the second contact 2, the main body 10 is formed integrally instead of the divided structure, and the first contact 1 and the second contact 2 are formed integrally. Need not be independently movable.
- the measuring device 100 in order to improve the durability of the first contact 1 and the second contact 2, the pressing of the first contact 1 and the second contact 2 on the measurement target T is accompanied by the support portion 40. Any structure may be used as long as it is elastically deformed.
- the support 40 (the first support 41 and the second support 45) is configured by a link mechanism.
- the support portion 40 (the first support portion 41 and the second support portion 45) is not limited to a link mechanism and may have any configuration as long as the support portion 40 is elastically deformed in preference to the first contact 1 and the second contact 2. It can be.
- the first contact 1 and the second contact 2 are square pole terminals having a rectangular cross section.
- the first contactor 1 and the second contactor 2 are not limited to this, and may be formed, for example, as a cylinder having a circular cross section or a prism (polygonal prism) having a polygonal cross section other than a quadrangle. . In any case, it is desirable to form the tip portion into a tapered shape as in the above embodiment.
- the first contact 1 and the second contact 2 have the same shape.
- the tips P of the first contact 1 and the second contact 2 are provided at the centers of the respective width directions (adjacent directions).
- the first contact 1 and the second contact 2 are not limited to the same shape, but may have any shape.
- the tips P of the first contact 1 and the second contact 2 are not limited to the center in the width direction.
- 2c opposite surfaces
- FIG. 7B may be arranged on the side surfaces 1d, 2d so as to be separated from each other.
- the first contact 1 and the second contact 2 have a plane-symmetric structure with respect to the reference plane R.
- the high-frequency transmission line is a microstrip line.
- the high-frequency transmission line may be another type such as a coplanar line or a strip line.
- the measuring device 100 may be configured to include a number of contacts according to the type of the high-frequency transmission line. That is, the measuring device 100 may include three or more contacts according to the type of the high-frequency transmission line. Further, the main body 10 of the measuring device 100 may have a structure divided so as to be movable independently of each other according to the number of contacts.
- the high-frequency transmission line is a microstrip line
- the measuring apparatus 100 is electrically connected to the first contact 1 electrically connected to the signal line 62 and the ground line 63. Two contacts with the second contact 2 are provided.
- the microstrip line is provided as a high-frequency transmission line
- the measurement device may include three contacts.
- the measuring device 100A includes a first contact 1 electrically connected to the signal line 62, a second contact 2 electrically connected to the ground line 63, and a And three contacts 3.
- the main unit 10 of the measuring device 100A has a first main unit 11, a second main unit 15, and a third main unit 19.
- the first main body 11 and the second main body 15 have the same configuration as in the above embodiment.
- the third main body 19 to which the third contact 3 is attached is provided side by side with the second main body 15 so as to sandwich the first main body 11.
- the third main body 19 has the same configuration as the first main body 11 and the second main body 15.
- the third main body portion 19 includes a third base portion 29, a third holding portion 39 which is a holder portion for holding the third contact 3, and a third holding portion.
- a third support portion 49 that is a holder support portion that movably supports the first support portion 39.
- the first base portion 21, the second base portion 25, and the third base portion 29 are combined by bolts 20a to form the base portion 20.
- the third holding unit 39 constitutes the holding unit 30 together with the first holding unit 31 and the second holding unit 35.
- the third support portion 49 constitutes the support portion 40 together with the first support portion 41 and the second support portion 45, and can move the third contact 3 independently of the first contact 1 and the second contact 2. To support.
- the signal line 62 as a conductor layer is printed on one surface (front surface) of the base material 61 as an insulating layer, and the conductor layer is printed on the other surface (back surface). Is printed.
- the transmission board 60 has a plurality of bonding portions, as shown in FIG. 9, a first bonding portion 65 to which the first contact 1 is in contact, a second bonding portion 66 to which the second contact 2 is in contact, and a third bonding portion. It has a third bonding portion 68 to which the contact 3 is bonded. Slits 60 a extending in the longitudinal direction of the transmission board 60 are formed between the first bonding portion 65 and the second bonding portion 66 and between the second bonding portion 66 and the third bonding portion 68.
- the first bonding portion 65, the second bonding portion 66, and the third bonding portion 68 are configured to be independently movable (deformable) by being separated from each other by the slit 60a.
- the second bonding portion 66 is the same as that of the first embodiment, and has a connection layer 64a (corresponding to the connection layer 64 in the above embodiment), a through hole 66a, and a through layer 67.
- the second contact 2 is electrically connected to the connection layer 64a of the second bonding portion 66, and is bonded to the second bonding portion 66 with an adhesive.
- the second contact 2 is electrically connected to the ground line 63 through the connection layer 64a and the through layer 67.
- the third bonding portion 68 includes a connection layer 64b electrically connected to the ground line 63, a through hole 68a opened on the front surface and the back surface, and an inner peripheral surface of the through hole 68a. And a penetrating layer 69 that electrically connects the connection layer 64b on the front surface of the third bonding portion 68 and the ground line 63 on the back surface.
- the third contact 3 is electrically connected to the connection layer 64b of the third bonding portion 68, and is bonded to the third bonding portion 68 with an adhesive.
- the third contact 3 is electrically connected to the ground line 63 through the connection layer 64b and the through layer 69.
- the measuring device 200 is used, for example, in an inspection device (not shown) for electrically inspecting a circuit board.
- the measurement apparatus 200 generates a measurement target T (see FIG. 11) included in a circuit board on a semiconductor wafer or an electronic circuit board on which a wiring pattern is printed, an electronic circuit mounting board on which a semiconductor wafer or an electronic circuit board is mounted, or the like.
- the high-frequency characteristics of the electromagnetic wave to be measured are measured.
- the measuring device 200 includes a first contact 101, a second contact 102, and a third contact 103 as a plurality of contacts each pressed against the measurement target T, and a high-frequency transmission A transmission board 110 having a line and having flexibility, and a main body 120 to which the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are attached are provided.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are electrodes that are pressed against the measurement target T and input a high-frequency signal from the measurement target T, respectively. As shown in FIGS. 12 and 13, the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are formed in the same cylindrical shape, and are provided at one end in the longitudinal direction of the transmission board 110. Can be
- the transmission board 110 is a strip-shaped flexible printed board having flexibility, and can be deformed by an external force.
- the transmission board 110 is provided with a coplanar line as a high-frequency transmission line as shown in FIGS. Specifically, in the transmission substrate 110, a single signal line 112 as a conductor layer and a conductor layer are formed on the lower surface (the surface facing the measurement target T) of the base material 111 which is a flexible insulating layer. And two ground lines. Hereinafter, one of the two ground lines is referred to as a “first ground line 113”, and the other is referred to as a “second ground line 114”.
- the signal line 112 has a predetermined width (length in the left-right direction in FIG. 13) and extends along the longitudinal direction of the transmission board 110 (vertical direction in FIG. 13).
- the first ground line 113 and the second ground line 114 each have a predetermined width, and extend along the longitudinal direction of the transmission board 110.
- the widths of the signal line 112, the first ground line 113, and the second ground line 114 are respectively uniform in the longitudinal direction.
- the signal line 112, the first ground line 113, and the second ground line 114 are provided to extend in parallel with each other.
- the signal line 112 is provided between the first ground line 113 and the second ground line 114 at a predetermined interval from each of the first ground line 113 and the second ground line 114.
- the width and the distance between each of the signal line 112, the first ground line 113, and the second ground line 114 are set such that the characteristic impedance of the high-frequency transmission line matches the characteristic impedance of the measurement target T.
- the first contact 101 is electrically connected to the signal line 112.
- the first contact 101 is formed on the signal line 112 by stacking plating (eg, nickel plating) applied to the surface of the signal line 112. Therefore, the first contact 101 is formed integrally with the signal line 112. In other words, a part of the signal line 112 functions as the first contact 101.
- the second contact 102 is electrically connected to the first ground line 113. Similarly to the first contact 101, the second contact 102 is formed on the first ground line 113 by laminating the plating applied to the first ground line 113.
- the third contact 103 is electrically connected to the second ground line 114. Similarly to the first contact 101 and the second contact 102, the third contact 103 is formed on the second ground line 114 by plating the second ground line 114.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are provided integrally with the corresponding signal line 112, first ground line 113, and second ground line 114, respectively.
- the transmission loss between each of the contacts 101, 102, 103 and the high-frequency transmission line of the transmission board 110 is suppressed.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 in the present embodiment are not the contacts that tend to bend like the needle-shaped contacts, so Due to this, the possibility of causing an increase in transmission loss is low, and the transmission loss is suppressed. Thereby, transmission characteristics in the high-frequency transmission line are improved.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are provided side by side on a straight line perpendicular to the longitudinal direction of the transmission board 110. That is, the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are arranged on a virtual straight line orthogonal to the signal line 112, the first ground line 113, and the second ground line 114 extending parallel to each other. Provided. The first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are pressed against the measurement target T from a direction perpendicular to the contact surface Ts (see FIG. 11) of the measurement target T.
- the other end (not shown) of the transmission board 110 is electrically connected to a controller (not shown).
- High-frequency signals input from the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are transmitted by the high-frequency transmission line of the transmission board 110 and input to the control device.
- the main body 120 is attached to the base 130, a holding part 140 for holding the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103, and attached to the base 130. And a supporting portion 150 that supports the holding portion 140.
- the base section 130, the holding section 140, and the support section 150 are integrally formed of resin.
- the holding unit 140, the supporting unit 150, and the base unit 130 are arranged side by side in the longitudinal direction of the transmission board 110.
- the base 130 is formed in a rectangular parallelepiped shape, and is moved vertically (in a direction perpendicular to the contact surface Ts of the measurement target T) by a lifting device (not shown) of the inspection device.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 come into contact with and separate from the measurement target T by moving the base unit 130 up and down.
- an intermediate portion of the transmission board 110 which is separated from one end in the longitudinal direction, is attached to the lower surface of the base portion 130 (the surface facing the measurement target T).
- the transmission board 110 is attached to the base 130 so that no tension acts.
- the holding part 140 is formed in a rectangular parallelepiped shape, and a part thereof projects from the lower surface of the base part 130 toward the measurement target T.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 associated with the pressing against the measurement target T are provided on the lower surface (the surface facing the measurement target T) of the holding unit 140 protruding from the base unit 130.
- An elastic member 160 is provided as a movement permitting portion that allows independent movement of the member.
- the elastic member 160 is formed of, for example, rubber or the like, and can be expanded and contracted by external force.
- the elastic member 160 is bonded to the lower surface of the holding section 140 with an adhesive.
- one end of the transmission board 110 is adhered to the elastic member 160, and the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are formed via the transmission board 110. It is attached.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 face the elastic member 160 with the transmission board 110 interposed therebetween. That is, the holding unit 140 holds the transmission board 110 and the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 provided on the transmission board 110 via the elastic member 160.
- the elastic member 160 be made of a material that is more easily elastically deformed than the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103. Further, when the elastic member 160 presses the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 against the measurement target T, the first contact 101, the second contact 102, and the third contact It is desirable that the child 103 be deformed preferentially.
- the support portion 150 is mainly configured by a link mechanism having a pair of link portions 151 and 155.
- the pair of link portions 151 and 155 extend in parallel with the contact surface Ts of the measurement target T, and are provided side by side in a direction perpendicular to the contact surface Ts.
- One of the link parts 151 is a rod part 152 having a rectangular cross section, a joint part 153 connecting one end of the rod part 152 and the holding part 140, and a joint part connecting the other end of the rod part 152 and the base part 130. 154.
- the other link portion 155 connects a rod portion 156 having a rectangular cross section, a joint portion 157 connecting one end of the rod portion 156 and the holding portion 140, and connects the other end of the rod portion 156 to the base portion 130.
- a joint portion 158 that performs the operation.
- a semicircular notch is formed between the rod portions 152 and 156 and the base portion 130 and the holding portion 140. Each notch extends parallel to the contact surface Ts of the measurement target T and perpendicular to the longitudinal direction of the rod portions 152 and 156 (the left-right direction in FIG. 2).
- joint portions 153, 154, 157, 158 are provided between the rod portions 152, 156 and the base portion 130 and the holding portion 140.
- Each of the joints 153, 154, 157, and 158 has a cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction of the rods 152 and 156, which is smaller than the rods 152 and 156, and is configured to be more easily elastically deformed than the rods 152 and 156. You.
- reaction force (hereinafter, also referred to as “press reaction force”)
- the joints 153 and 154 of the link 151 and the joints 157 and 158 of the link 155 are elastically deformed, and the rods 152 and 156 are tilted with respect to the holder 140 and the base 130 (relative rotation). ).
- the rod part 152 rotates relative to the holding part 140 about one joint part 153, and the rod part 152 moves relative to the base part 130 about the other joint part 154. Relative rotation. As described above, when the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are pressed against the measurement target T, the support 150 is elastically deformed, thereby holding the base 130 along the vertical direction. Relative movement with the part 140 is allowed. Further, since the support section 150 is configured by a link mechanism, the base section 130 and the holding section 140 can relatively move relatively linearly in the vertical direction.
- the base unit 130 is moved vertically (in the present embodiment, in the vertical direction) with respect to the measurement target T, and the first contact 101, the second contact 102, and the The three contacts 103 are brought into contact with the contact surface Ts of the measurement target T.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are pressed against the measurement target T by a predetermined pressing force to be electrically connected.
- the supporting portion 150 is elastically deformed, and the holding portion 140 is moved relative to the base portion 130. Relative movement.
- the holding unit 140 since the holding unit 140 relatively moves with respect to the base unit 130, the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 held by the holding unit 140 also move with respect to the base 130. Relative movement. Therefore, excessive movement of the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 pressed against the measurement target T is suppressed, and the occurrence of contact marks on the measurement target T is suppressed. Further, a pressing force for pressing the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 against the measurement target T is ensured by the elastic force generated by the elastic deformation of the support 150.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 against the measurement target T since the support 150 is elastically deformed with the pressing of the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 against the measurement target T, the first contact 101, the second contact 102, The third contact 103 and the third contact 103 can be formed in a columnar shape integrally formed with the signal line 112, the first ground line 113, and the second ground line 114. , And the third contact 103 can suppress the occurrence of transmission loss due to the bending of the third contact 103, and can be brought into contact with the measurement target T by a predetermined pressing pressure. Therefore, the measurement accuracy of the measuring device 200 can be improved while suppressing the occurrence of contact marks on the measurement target T.
- a measuring device there is a measuring device in which a printed wiring board provided with a contact is attached to the tip of a semi-rigid coaxial cable having irreversibility.
- a measuring device when the contact is pressed against the object to be measured with a predetermined pressing force, the coaxial cable is deformed, so that the characteristic impedance of the coaxial cable changes. Therefore, in this measuring device, the transmission loss due to the coaxial cable increases, and the measuring accuracy of the high-frequency characteristics by the measuring device may be reduced.
- the transmission board 110 is a flexible printed board having flexibility
- the transmission board 110 bends due to elastic deformation of the support section 150 (relative movement of the base section 130 and the holding section 140 in the vertical direction).
- the transmission board 110 is deformed such that one end attached to the holding section 140 moves vertically (up and down in FIG. 11) with respect to the intermediate section attached to the base section 130.
- the relative positional relationship (interval) of the signal line 112, the first ground line 113, and the second ground line 114 does not change.
- the measurement accuracy of the measurement device 200 can be improved.
- a height difference may occur on a measurement surface.
- the measurement target is an electronic circuit board
- large irregularities are likely to occur as compared with a semiconductor wafer or the like.
- a certain contact comes in contact with a relatively high part first, and another contact does not sufficiently contact a relatively low part.
- a risk there is a risk.
- the contact state between the contact and the measurement target becomes nonuniform, and a good contact state may not be obtained.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are attached to the holding unit 140 via the elastic member 160.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are provided on a flexible transmission board 110. Therefore, when the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 come into contact with the measurement target T, the elastic member 160 facing the contact is compressed, and the transmission board 110 is deformed. . Therefore, even if a certain contact comes in contact with the measurement target T first, the holding unit 140 can be further moved toward the measurement target T together with the other contacts due to the deformation of the elastic member 160 and the transmission board 110.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are independently moved by different moving amounts so as to allow a difference in the height of the measurement target T. (In other words, relative movement). Therefore, the contact state between the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 and the measurement target T can be made uniform. Thereby, each of the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 is pressed against the measurement target T by a predetermined pressing force, and a good contact state can be obtained.
- the movement permitting portion that moves the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 independently of each other is the elastic member 160 provided on the holding portion 140.
- the elastic member 160 expands and contracts, the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 move independently of each other.
- the movement permitting part is the elastic structure part 260 formed integrally with the holding part 140.
- the elastic structure 260 has a base 261 connected to the holding unit 140 and a plurality of deformable parts that flex and deform (elastically deform) independently of each other with the base 261 as a fulcrum.
- the number of the deformable portions is provided by the number corresponding to the contacts (three in this embodiment), and the first contact 101 and the second contact are respectively provided via the transmission board 110. 102 and a third contact 103 are attached.
- first deformed portion 265 the deformed portion to which the first contact 101 is attached
- second deformed portion 266 the deformed portion to which the second contact 102 is attached
- third deformation part 267 the deformed portion to which the third contact 103 is attached.
- Each of the first deformed portion 265, the second deformed portion 266, and the third deformed portion 267 is formed such that the base end is bent from the base 261 and extends from the base end in parallel with the measurement target T.
- the distal ends of the first deformed portion 265, the second deformed portion 266, and the third deformed portion 267 are configured as free ends.
- a gap 260a is formed between the first deformed portion 265, the second deformed portion 266, and the third deformed portion 267 and the holding portion 140, mainly as shown in FIG.
- slits 260b and 260c are formed to separate each other.
- the base 261, the first deformed portion 265, the second deformed portion 266, and the third deformed portion 267 are integrally formed with the holding portion 140 using resin.
- the transmission board 110 has slits 110a and 110b extending in the longitudinal direction between the signal line 112 and the first ground line 113 and between the signal line 112 and the second ground line 114. Is done. Since the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are separated from each other by the slits 110a and 110b, they can easily move independently.
- the first deformable portion 265, the second deformable portion 266, and the third deformable portion 267 can be bent and deformed such that their free ends move vertically up and down with the base 261 as a fulcrum.
- the first deformed portion 265, the second deformed portion 266, and the third deformed portion 267 can bend and deform using the base 261 as a fulcrum.
- the first deformed portion 265, the second deformed portion 266, and the third deformed portion 267 are separated by the slits 260b and 260c and can be deformed independently of each other.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 attached to the first deformed portion 265, the second deformed portion 266, and the third deformed portion 267 can also move independently of each other.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are measured while allowing the height difference of the measurement target T.
- the contact state with the target T can be made uniform. Therefore, even if there is a height difference in the measurement target T, the contact state between the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 and the measurement target T can be improved.
- the measuring apparatus 300 may be configured so that the transmission board 110 is not provided with the slits 110a and 110b.
- a single deformed portion 268 is connected to the base 261 as shown in FIG. 16 without providing the slits 260b and 260c to provide a plurality of deformed portions (the structure of FIG. 14).
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 may be attached to the portion 268.
- the transmission substrate 110 may be provided with slits 110a and 110b separating the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103. Good.
- the slits 110a and 110b are provided in the transmission board 110, as described above, the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are easily moved independently.
- the air layer generated by the slits 110a and 110b is formed by the signal line 112 and the first ground line 113, and the signal line 112 and the second ground line 114. There is no formation between them.
- the slits 110a and 110b are not provided in the transmission board 110, it is easy to match the characteristic impedance of the high-frequency transmission line with the characteristic impedance of the measurement target T. Whether to provide the slits 110a and 110b in the transmission board 110 may be determined in consideration of the characteristic impedance of the high-frequency transmission line.
- the movement permitting portion may permit independent movement of the contact by its own compression (expansion and contraction) as in the second embodiment, or may use the base 261 as a fulcrum as in the third embodiment.
- the plurality of deformed portions (first deformed portion 265, second deformed portion 266, and third deformed portion 267) may be allowed to move independently of each other by bending deformation.
- the high-frequency transmission line is a coplanar line.
- the high-frequency transmission line may be another type such as a strip line or a microstrip line.
- the transmission board 110 is a flexible printed board having flexibility.
- the transmission board 110 may be a flex-rigid board including a portion having flexibility and a portion not having flexibility.
- the “flexible transmission board” in the claims is not limited to a flexible printed board having flexibility as a whole, but also includes a flex-rigid board partially flexible.
- the rod portions 152 and 156 of the link portions 151 and 155 in the support portion 150 have the same length.
- the rod portions 152 and 156 may be configured to have different lengths.
- the support part 150 is configured by a link mechanism having a pair of link parts 151 and 155.
- the support portion 150 is not limited to the link mechanism as long as the support portion 150 is configured to be deformed when the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are pressed against the measurement target T. Instead, any configuration can be used.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are formed in a columnar shape.
- the present invention is not limited thereto, and the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 can be formed in any shape.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 may be formed in a shape such as a prism, a pyramid, a cone, a truncated pyramid, and a truncated cone.
- the measuring devices 100, 200, and 300 each include a first contact 1, 101, a second contact 2, 102, and a third contact 3, 103 pressed against the measurement target T, respectively.
- the main body 120 includes the bases 20 and 130, the first contacts 1 and 101, Holders 30, 140 for holding the two contacts 2, 102 and the third contacts 3, 103, and supports 40, 150 attached to the bases 20, 130 for supporting the holders 30, 140.
- the holding units 30 and 140 The first contact 1,101 of the second contactor 2,102, with the pressing of the third contact 3, 103, moves relative to the base portion 20,130.
- the holding units 30 and 140 are pressed in accordance with the pressing of the first contact 1, 101, the second contact 2, 102, and the third contact 3, 103 against the measurement target T.
- the first contacts 1, 101, the second contacts 2, 102, and the third contacts 3, 103 held by the holding portions 30, 140 are also pressed to move relative to the base portions 20, 130. Relative to the base portions 20 and 130 along the direction of. Accordingly, excessive movement of the first contact 1, 101, the second contact 2, 102, and the third contact 3, 103 pressed against the measurement target T is suppressed, and the occurrence of contact marks on the measurement target T is reduced. Is suppressed.
- the first contact 1, 101, the second contact 2, 102, and the third contact 3, 103 pressed against the measurement target T since excessive movement of the first contact 1, 101, the second contact 2, 102, and the third contact 3, 103 pressed against the measurement target T is suppressed, the first contact 1, 101, The second contact 2, 102 and the third contact 3, 103 do not need to be largely bent, and the first contact 1, 101, the second contact 2, 102, the third contact 3, 103 The resulting increase in transmission loss is suppressed. Therefore, the measurement accuracy of the measurement devices 100, 200, and 300 can be improved while suppressing the occurrence of contact marks on the measurement target T.
- the support portion 40 is elastically deformed as the first contact 1 and the second contact 2 are pressed against the measurement target T.
- the support portion 40 pushes the first contact 1 and the second contact 2 against the measurement target T, and the first contact 1 and the second contact 2 Is configured to elastically deform preferentially.
- the support portion 40 of the main body 10 is elastically deformed, so that a predetermined pressing force is applied.
- the first contact 1 and the second contact 2 can be brought into contact. Therefore, the first contact 1 and the second contact 2 do not have to be positively bent, and the durability of the first contact 1 and the second contact 2 can be improved.
- the first contact 1 and the second contact 2 are each formed of a sintered metal.
- the first contact 1 and the second contact 2 are each made of tool steel.
- the first contact 1 and the second contact 2 are formed of a material having high durability and excellent wear resistance, the measurement of the measurement device 100 accompanying the wear is performed. A decrease in accuracy is suppressed.
- the holding unit 30 is connected to the base unit 20 and holds the first contact 1
- the second holding unit 31 is connected to the base unit 20 and holds the second contact 2.
- the first holding unit 31 and the second holding unit 35 are attached to the base unit 20 so as to be movable independently of each other.
- the first contact 1 and the second contact 2 are electrically connected to the transmission board 60 and can move independently of each other. It is held by the two holding units 35. Thereby, the first contact 1 and the second contact 2 can move independently of each other. As described above, since the first contact 1 and the second contact 2 move independently of each other by the movement of the first holding portion 31 and the second holding portion 35, the first contact 1 and the second contact 2 can secure a large moving amount. Therefore, even in a case where a height difference occurs in the measurement target T, it is possible to make the first contact 1 and the second contact 2 uniformly contact the measurement target T and improve the contact state. it can. Therefore, the measurement accuracy of the measurement device 100 is improved.
- the transmission board 60 has a first bonding portion 65 bonded to the first contact 1 and a second bonding portion 66 bonded to the second contact 2.
- the one bonding portion 65 and the second bonding portion 66 are separated by the slit 60a and are configured to be movable independently of each other.
- the first bonding portion 65 and the second bonding portion 66 can move independently, the relative movement between the first contact 1 and the second contact 2 is not changed by the transmission board.
- the inhibition by 60 is suppressed. Therefore, the first contact 1 and the second contact 2 can be relatively moved relatively. For this reason, even if the unevenness of the measurement target T is large, accurate measurement can be performed. That is, according to the present embodiment, the amount of unevenness (height difference) of the measurement target T that can be allowed for accurate measurement increases.
- the main body 10 includes a first support portion 41 provided on the base portion 20 for supporting the first holding portion 31 and a second support portion provided on the base portion 20 for supporting the second holding portion 35.
- the first support portion 41 is elastically deformed in accordance with the pressing of the first contact 1 against the measurement target T, and the second support portion 45 is The contact 2 is elastically deformed with the pressing.
- the first contact 1 and the second contact 2 are independent of each other. You can move. For this reason, compared with the case where the first contactor 1 and the second contactor 2 are flexed, the first contactor 1 and the second contactor 45 are moved with a larger moving amount by the elastic deformation of the first support portion 41 and the second support portion 45.
- the contact 2 can be moved independently. That is, since the main body 10 is a member that is larger than the first contactor 1 and the second contactor 2, it is possible to easily secure an amount of independent movement.
- the transmission board 110 has flexibility, and the high-frequency transmission line is composed of the signal line 112 and the ground line (the first ground line 113, the second ground line).
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are integrated with the corresponding signal line 112 and ground line (first ground line 113, second ground line 114), respectively.
- the support portion 150 is elastically deformed with the pressing of the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 against the measurement target T.
- the support 150 of the main body 120 is elastic.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 can be brought into contact with a predetermined pressing force.
- the transmission substrate 110 is deformed as the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are pressed against the measurement target T. Even so, transmission loss can be suppressed. Therefore, the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 can be pressed against the measurement target T with a predetermined pressing force and transmission loss can be suppressed, so that the measurement accuracy of the measuring devices 200 and 300 can be improved. Can be.
- the measuring devices 200 and 300 according to the second and third embodiments are provided in the holding unit 140, and the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 accompanying the pressing against the measurement target T. It further includes a movement permitting portion (elastic member 160, elastic structure portion 260) that allows independent movement of each other.
- the movement permitting part is the elastic member 160 having elasticity, and the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are It is configured to be movable independently of each other by elastic deformation.
- the movement permitting unit includes a base 261 connected to the holding unit 140 and a plurality of deforming units (first deforming unit) that elastically deform independently of each other with the base 261 as a fulcrum.
- first deforming unit a plurality of deforming units
- second deformed portion 266, and a third deformed portion 267 and the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 are respectively associated with a plurality of deformed portions (first deformed portions).
- the first deformable portion 265, the second deformable portion 266, and the third deformable portion 267) are elastically deformed around the base 261 as a fulcrum. Are configured to be movable independently of each other.
- the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 can move independently of each other, the height difference in the measurement target T is small. Even if it occurs, each of the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 can uniformly contact the measurement target T. Therefore, the contact state between the first contact 101, the second contact 102, and the third contact 103 and the measurement target T can be improved, and the measurement accuracy of the measuring devices 200 and 300 is improved.
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Abstract
測定装置100は、それぞれ測定対象Tに押し付けられる第一接触子1及び第二接触子2と、第一接触子1及び第二接触子2が取り付けられる本体部10と、第一接触子1及び第二接触子2が電気的に接続される高周波伝送線路(マイクロストリップ線路)が設けられる伝送基板60と、を備え、本体部10は、ベース部20と、第一接触子1及び第二接触子2を保持する保持部30と、ベース部20に取り付けられ保持部30を支持する支持部40と、を有し、保持部30は、測定対象Tへの第一接触子1及び第二接触子2の押し付けに伴って、ベース部20に対して相対移動する。
Description
本発明は、測定装置に関するものである。
JP2005-223170Aには、測定対象である複数の集積回路が形成されたウェハを載置する昇降可能なステージと、集積回路の高周波特性を測定する高周波プローブ装置と、を有する高周波特性測定装置が開示されている。この高周波プローブ装置は、略同一平面上に並列に所定の間隔をあけて配置されている、シグナル針とグラウンド針とにより構成されるプローブを有する。
上記の測定装置では、まず、ステージを上昇させてプローブ(接触子)の先端を測定対象に接触させ、その後、ステージをさらに上昇させることでプローブを撓ませつつ測定対象に安定した姿勢で接触させる。
しかしながら、上記の測定装置では、プローブが撓む過程において、プローブの先端が測定対象上において移動し、測定対象に接触痕が生じるおそれがある。また、プローブは、撓み量が大きいほどその伝送損失が増加するため、上記の測定装置では、プローブの撓みに起因して高周波特性の測定精度が低下するおそれがある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、測定対象での接触痕の発生を抑制しつつ測定装置の測定精度を向上させることを目的とする。
本発明のある態様によれば、測定装置は、それぞれ測定対象に押し付けられる複数の接触子と、複数の接触子が取り付けられる本体部と、複数の接触子が電気的に接続される高周波伝送線路が設けられる伝送基板と、を備え、本体部は、ベース部と、複数の接触子を保持する保持部と、ベース部に取り付けられ保持部を支持する支持部と、を有し、保持部は、測定対象への複数の接触子の押し付けに伴って、ベース部に対して相対移動する。
この態様によれば、測定対象への複数の接触子の押し付けに伴って保持部がベース部に対して相対移動するため、保持部によって保持される接触子の各々も、押し付けの方向に沿ってベース部に対して相対移動する。これにより、測定対象へ押し付けられた接触子の過度な移動が抑制され、測定対象における接触痕の発生が抑制される。また、測定対象へ押し付けられた接触子の過度な移動が抑制されることにより、複数の接触子を大きく撓むように構成しなくてもよくなるため、複数の接触子の撓みに起因する伝送損失の増加が抑制される。したがって、測定対象での接触痕の発生を抑制しつつ測定装置の測定精度を向上させることができる。
(第1実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態に係る測定装置100について説明する。
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態に係る測定装置100について説明する。
測定装置100は、例えば回路基板を電気的に検査する検査装置(図示省略)に用いられる。測定装置100は、回路基板に含まれる測定対象T(図3参照)として、配線パターンがプリントされた半導体ウェハや電子回路基板、半導体ウェハや電子回路基板が実装された電子回路実装基板などにおいて発生する電磁波の高周波特性を測定する。
図1及び図2に示すように、測定装置100は、それぞれ測定対象Tに押し付けられる複数の接触子としての第一接触子1及び第二接触子2と、第一接触子1及び第二接触子2が取り付けられる本体部10と、第一接触子1及び第二接触子2が電気的に接続される高周波伝送線路が設けられる伝送基板60と、を備える。
第一接触子1及び第二接触子2は、測定対象Tに押し付けられて測定対象Tから高周波信号が入力される電極である。第一接触子1及び第二接触子2は、測定対象Tの接触面Ts(図3参照)に垂直な方向から測定対象Tに押し付けられる。第一接触子1及び第二接触子2は、焼結によって形成される焼結金属、より具体的には、工具鋼により形成される。
第一接触子1と第二接触子2は、図2及び図3に示すように、所定の間隔をあけて互いに平行に延び、測定対象Tの接触面Tsに対して傾斜するように本体部10に取り付けられる。第一接触子1及び第二接触子2は、矩形断面を有するピンであり、その先端部が先細りの形状に形成されて測定対象Tに接触する。第一接触子1及び第二接触子2の基端部は、伝送基板60に接着される。第一接触子1と第二接触子2とは、同一形状である。よって、以下では、第一接触子1を例に具体的構造について説明し、第二接触子2の構造の詳細な説明は、適宜省略する。図4中の括弧内の符号は、第一接触子1の各構成に対応する第二接触子2の構成を示すものである。
第一接触子1の先端部は、図4に示すように、測定対象Tに接触する先端Pから基端側に向けて離れるにつれて、幅W及び厚さThが増加する。ここで、「幅」とは、図2中左右方向であって第一接触子1と第二接触子2とが隣接する方向(隣接方向)の長さである。また、「厚さ」とは、第一接触子1及び第二接触子2が延びる方向(延在方向)と隣接方向とに垂直な方向の長さである。
以下では、第一接触子1において、伝送基板60に接着される面を「下面1a」、下面1aに平行な面を「上面1b」、下面1a及び上面1bに垂直であって互いに平行な面をそれぞれ「側面1c」、「側面1d」と称する。側面1cは、第二接触子2に対向する対向面である。
第一接触子1の先端Pは、図2及び図4に示すように、第一接触子1の隣接方向の中央に位置するように設けられる。第一接触子1は、先端Pから離れるにつれて、幅Wが増加すると共に、下面1aに向けて厚さThが増加する。第一接触子1の先端部には、下面1aに接続され測定対象Tの接触面Tsに対して傾斜する第一テーパ面1eと、それぞれ側面1c及び1dに対して傾斜して接続されると共に第一テーパ面1eに接続される第二テーパ面1f及び第三テーパ面1gと、が形成される。先端Pは、上面1b、第一テーパ面1e、第二テーパ面1f、及び第三テーパ面1gにより形成される。
第二接触子2の先端部には、第一接触子1と同様に、接触面Tsに対して傾斜する第一テーパ面2eと、それぞれ側面2c及び2dに対して傾斜して接続されると共に第一テーパ面2eに接続される第二テーパ面2f及び第三テーパ面2gと、が形成される。第二接触子2の先端Pも、上面2b、第一テーパ面2e、第二テーパ面2f、及び第三テーパ面2gにより形成される。第二接触子2も、先端Pから離れるにつれて、幅Wが増加すると共に、下面2aに向けて厚さThが増加する。
このように、第一接触子1及び第二接触子2は、それぞれ先端Pに向かうにつれ断面積が小さくなる先細りの形状の先端部を有するため、先端Pを測定対象Tに接触させやすい。また、第一接触子1及び第二接触子2の下面1a,2aには、測定対象Tから離れるように傾斜する第一テーパ面1e,2eが形成されるため、先端P以外での第一接触子1及び第二接触子2と測定対象Tとの接触(干渉)を回避できる。
図1から3に示すように、本体部10は、ベース部20と、第一接触子1及び第二接触子2を保持する保持部30と、ベース部20に取り付けられ保持部30を支持する支持部40と、を有する。
図1に示すように、ベース部20は、互いにボルト20aにより結合される第一ベース部21及び第二ベース部25により構成される。ベース部20は、検査装置の昇降装置(図示省略)によって鉛直上下方向(測定対象Tの接触面Tsに垂直な方向)に移動される。ベース部20が上下に移動することで、第一接触子1及び第二接触子2が測定対象Tに対して接触・離間する。
保持部30は、第一接触子1及び第二接触子2(複数の接触子)のそれぞれを個別に保持する複数のホルダ部として第一保持部31及び第二保持部35を有する。第一保持部31は、第一接触子1を保持する。第二保持部35は、第二接触子2を保持する。また、支持部40は、第一保持部31及び第二保持部35(複数のホルダ部)のそれぞれを個別に支持する複数のホルダ支持部として第一支持部41及び第二支持部45を有する。第一支持部41は、第一ベース部21に取り付けられ第一保持部31を支持する。第二支持部45は、第二ベース部25に取り付けられ第二保持部35を支持する。
第一ベース部21、第一保持部31、及び第一支持部41は、樹脂によって互いに一体成形され、第一本体部11を構成する。第二ベース部25、第二保持部35、及び第二支持部45は、樹脂によって互いに一体成形され、第二本体部15を構成する。つまり、第一本体部11と第二本体部15とによって本体部10が構成される。
第一本体部11と第二本体部15とは、図2に示すように、所定の間隔(隙間)をあけて隣接して設けられる。第一本体部11と第二本体部15とは、第一接触子1及び第二接触子2に平行であって両者の中間にある仮想の基準面Rに対して対称構造を有する。よって、以下では、第一本体部11の具体的構造について主に説明し、第二本体部15の構造についての詳細な説明は適宜省略する。図3中の括弧内の符号は、第一本体部11の構成に対応する第二本体部12の構成を示すものである。
図3に示すように、第一保持部31には、第一接触子1が挿入される第一挿入孔32が形成される。第一挿入孔32は、第一保持部31において第二保持部35に対向する面に開口するスリット状に形成される。第一挿入孔32の内周には、第一接触子1に形成される段差面1hに接触する第一規制部としてのストッパ面32aが形成される。ストッパ面32aが第一接触子1の段差面1hに接触することで、先端Pが第一挿入孔32内へ向かうような第一接触子1の移動、言い換えれば、測定対象Tから離間する方向への移動が規制される。このように、第一接触子1は、ストッパ面32aに接触して、位置決めされる。
第一保持部31によって第一接触子1を保持させるには、まず、第一接触子1が、伝送基板60に接着される基端部から第一挿入孔32に挿入される。第一接触子1は、段差面1hがストッパ面32aに接触するまで基端部から第一挿入孔32に挿入される。この状態で第一接触子1と第一保持部31に接着剤が塗布され、第一接触子1は第一保持部31に接着される。これにより、第一接触子1は、第一保持部31から測定対象Tに向けて先端Pが突出した状態で第一保持部31によって保持される。
なお、第一保持部31と同様に、第二保持部35には、第二接触子2が挿入される第二挿入孔37が形成される。第二挿入孔37の内周には、第二接触子2に形成される段差面2hに接触する第二規制部としてのストッパ面37aが形成される。ストッパ面37aが第二接触子2の段差面2hに接触することで、先端Pが第二挿入孔37内へ向かうような第二接触子2の移動が規制される。
第一支持部41は、一対のリンク部42,43を有するリンク機構により構成される。一対のリンク部42,43は、それぞれ接触面Tsに対して平行に延び、測定対象Tの接触面Tsに垂直方向に並ぶ。一方のリンク部42は、矩形断面を有するロッド部42aと、ロッド部42aの一端と第一保持部31とを接続するジョイント部42bと、ロッド部42aの他端と第一ベース部21とを接続するジョイント部42cと、を有する。同様に、他方のリンク部43は、矩形断面を有するロッド部43aと、ロッド部43aの一端と第一保持部31とを接続するジョイント部43bと、ロッド部43aの他端と第一ベース部21とを接続するジョイント部43cと、を有する。一方のリンク部42のロッド部42aは、他方のリンク部43のロッド部43aよりも短く形成される。
一方のリンク部42におけるロッド部42aと第一ベース部21及び第一保持部31との間には、半円状の切り欠きが形成される。同様に、他方のリンク部43におけるロッド部43aと第一ベース部21及び第一保持部31との間には、半円状の切り欠きが形成される。各切り欠きは、測定対象Tの接触面Tsに平行で長手方向(図3中左右方向)に対して垂直に延びる。これにより、ロッド部42a,43aと第一ベース部21及び第一保持部31との間に、ジョイント部42b,42c,43b,43cが設けられる。各ジョイント部42b,42c,43b,43cは、ロッド部42a,43aの長手方向に直交する断面積がロッド部42a,43aよりも小さく、ロッド部42a,43aと比較して弾性変形しやすく構成される。
第一ベース部21を鉛直方向下方に移動させて第一接触子1が測定対象Tに押し付けられると、その反力(以下、「押し付け反力」とも称する。)によってリンク部42のジョイント部42b,42c及びリンク部43のジョイント部43b,43cが弾性変形し、各ロッド部42a,43aが第一保持部31及び第一ベース部21に対して傾動(相対回転)する。一方のリンク部42を例に説明すると、一方のジョイント部42bを中心としてロッド部42aが第一保持部31に対して相対回転し、他方のジョイント部42cを中心としてロッド部42aが第一ベース部21に対して相対回転する。このように、第一接触子1を測定対象Tに押し付ける際、第一支持部41が変形することにより、鉛直方向における第一ベース部21と第一保持部31との相対移動が許容される。また、一方のロッド部42aが他方のロッド部43aより短いため、より直線的に第一ベース部21と第一保持部31とを鉛直方向へ相対移動させることができる。
第一支持部41と同様に、第二支持部45は、一対のリンク部46,47を有するリンク機構により構成される。一方のリンク部46は、矩形断面を有するロッド部46aと、ロッド部46aの一端と第二保持部35とを接続するジョイント部46bと、ロッド部46aの他端と第二ベース部25とを接続するジョイント部46cと、を有する。他方のリンク部47は、矩形断面を有するロッド部47aと、ロッド部47aの一端と第二保持部35とを接続するジョイント部47bと、ロッド部47aの他端と第二ベース部25とを接続するジョイント部47cと、を有する。
第二接触子2が測定対象Tに押し付けられると、第一支持部41と同様に、第二支持部45が弾性変形し、第二保持部35と第二ベース部25との鉛直方向における相対移動が許容される。第一支持部41と第二支持部45とは、両者の間に隙間が設けられそれぞれ独立して第一ベース部21と第二ベース部25とに接続されるため、第一保持部31と第二保持部35とは、互いに独立して移動することができる。
また、第一支持部41及び第二支持部45は、第一接触子1及び第二接触子2を測定対象Tに押し付ける際、第一接触子1及び第二接触子2に対して優先して弾性変形する。言い換えれば、第一接触子1及び第二接触子2は、測定対象Tに押し付けられる際、第一支持部41及び第二支持部45が優先して弾性変形する程度の耐久性を有する。
伝送基板60は、柔軟性を有する帯状のフレキシブルプリント基板である。伝送基板60は、外力により変形が可能である。伝送基板60の一端部(図5中上端部)には、図1及び図2に示すように、第一接触子1及び第二接触子2が接着される。伝送基板60の図示しない他端部は、ベース部20と共に移動するコネクタ(図示省略)を通じて、同軸ケーブル(図示省略)に電気的に接続される。第一接触子1及び第二接触子2から入力される電気信号は、伝送基板60の高周波伝送線路によって伝送され、同軸ケーブルを通じて制御装置に入力される。
伝送基板60は、高周波伝送線路としてマイクロストリップ線路を形成する積層構造を有する基板である。伝送基板60では、図5及び図6に示すように、絶縁層である基材61の一方の面(表面)に導体層であるシグナル線62がプリントされ、他方の面(裏面)には導体層であるグランド線63がプリントされる。
伝送基板60は、第一接触子1及び第二接触子2のそれぞれが接着される複数の接着部として第一接着部65及び第二接着部66を有する。第一接着部65には、第一接触子1が接着される。第二接着部66には、第二接触子2が接着される。第一接着部65と第二接着部66との間には、伝送基板60の長手方向に延びるスリット60aが形成される。第一接着部65と第二接着部66とは、スリット60aによって隔てられることで、互いに独立して移動可能(変形可能)に構成される。
基材61は、柔軟性を有する材質で形成される。伝送基板60の裏面には、図6に示すように、基材61を露出させる矩形の複数の凹部61aが規則的に並んで設けられている。言い換えれば、伝送基板60の裏面のグランド線63は、格子状(メッシュ状)に設けられる。これにより、裏面の全面にグランド線63が設けられる場合と比較して、伝送基板60が撓みやすくなる。
シグナル線62は、伝送基板60の幅方向(図5中左右方向)の中央において、所定の幅を有して長手方向に沿って延びて設けられる。シグナル線62の一端部62aは、第一接着部65上に位置する。第一接着部65上のシグナル線62の一端部62aは、他の部位と比較して幅広に設けられ、第一接触子1が電気的に接続される。第一接触子1は、シグナル線62と電気的に接続された状態で、接着剤により第一接着部65に接着される。
第二接着部66の表面には、グランド線63と電気的に接続される接続層64が設けられる。第二接着部66には、表面と裏面とに開口する貫通孔66aが設けられる。貫通孔66aの内周面には、第二接着部66の表面の接続層64と裏面のグランド線63とを電気的に接続する貫通層67が設けられる。第二接触子2は、第二接着部66の接続層64に電気的に接続され、接着剤によって第二接着部66に接着される。第二接触子2は、接続層64及び貫通層67を通じてグランド線63と電気的に接続される。
次に、測定装置100の作用について説明する。
本実施形態の測定装置100では、測定対象Tの高周波特性を測定するには、測定対象Tに対して垂直に(本実施形態では鉛直方向に)ベース部20を移動させ、第一接触子1及び第二接触子2を測定対象Tの接触面Tsに接触させる。この状態からベース部20をさらに下方へ移動させることで、所定の押し付け力により第一接触子1及び第二接触子2を測定対象Tに押し付けて電気的に接続させる。測定対象Tに接触した状態から第一接触子1及び第二接触子2をさらに押し付けるのに伴い、第一接触子1及び第二接触子2に優先して第一支持部41及び第二支持部45が弾性変形し、第一保持部31及び第二保持部35が第一ベース部21及び第二ベース部25に対して相対移動する。このように第一ベース部21及び第二ベース部25に対して第一保持部31及び第二保持部35が相対移動するため、第一保持部31に保持される第一接触子1及び第二保持部35に保持される第二接触子2のぞれぞれも、第一ベース部21及び第二ベース部25に対して相対移動する。これにより、第一接触子1及び第二接触子2が弾性変形(撓み変形)しなくても、ベース部20の移動に伴い第一接触子1及び第二接触子2を測定対象Tへ押し付けることができ、第一接触子1及び第二接触子2の撓みに起因してそれぞれの先端が測定対象T上で移動することが抑制される。このようにして測定対象Tへ押し付けられた第一接触子1及び第二接触子2の過度な移動が抑制されるため、測定対象Tにおける接触痕の発生が抑制される。また、測定対象Tへ押し付けられた第一接触子1及び第二接触子2の過度な移動が抑制され、第一接触子1及び第二接触子2を大きく撓ませなくてもよいため、第一接触子1及び第二接触子2の撓みに起因する伝送損失の増加が抑制される。したがって、測定対象Tでの接触痕の発生を抑制しつつ測定装置100の測定精度を向上させることができる。
また、従来の測定装置には、ばね性を有する接触子を積極的に撓ませながら所定の押し付け圧により測定対象に押し付けることで、接触子と測定対象との良好な接触状態を得るものがある。しかしながら、このような測定装置では、接触子にばね性が求められるため、接触子の硬度を高くして耐久性を向上させることが難しい。
これに対し、本実施形態の測定装置100では、第一支持部41及び第二支持部45の弾性変形によって生じる弾性力により、第一接触子1及び第二接触子2を測定対象Tに押し付ける押し付け力が確保される。第一接触子1及び第二接触子2に対して第一支持部41及び第二支持部45が優先的に弾性変形して押し付け力が確保されるため、第一接触子1及び第二接触子2を積極的に弾性変形させなくてもよい。よって、第一接触子1及び第二接触子2の材質選択の自由度が向上する。測定装置100では、第一接触子1及び第二接触子2は、焼結金属である工具鋼によって形成されるため、高い耐久性を有する。
また、一般に、測定装置の測定対象は、測定面に高低差(凹凸)が生じることがある。特に、測定対象が電子回路基板である場合には、半導体ウェハである場合よりも大きな凹凸が生じやすい。測定対象に高低差がある場合、高さが相対的に高い部位に対して一方の接触子が先に接触してしまい、高さが相対的に低い部位には他方の接触子が充分に接触しないおそれがある。このように、測定対象に凹凸が生じる場合には、第一接触子及び第二接触子と測定対象との接触状態が不均一になり、良好な接触状態を得られないおそれがある。
これに対し、測定装置100では、第一接触子1を保持する第一保持部31と第二接触子2を保持する第二保持部35とは、互いに独立して移動可能に構成される。また、伝送基板60は変形可能に構成されるものであるため、第一接触子1と第二接触子2とが独立して移動することを妨げない。よって、測定装置100によれば、測定対象T(特に回路基板)に凹凸が生じているような場合であっても、第一接触子1及び第二接触子2の一方が測定対象Tに接触し、さらに他方が移動して測定対象Tに接触することができる。つまり、第一接触子1と第二接触子2とは、測定対象Tの高さの差を許容するように、互いに異なる移動量で独立して移動することができるため、第一接触子1及び第二接触子2と測定対象Tとの接触状態を均一にすることができる。これにより、第一接触子1及び第二接触子2を所定の押し付け力により測定対象Tに押し付けて、良好な接触状態を得ることができる。
次に、上記第1実施形態の変形例について説明する。以下のような変形例も本発明の範囲内であり、以下の変形例と上記第1実施形態の各構成とを組み合わせたり、以下の変形例同士を組み合わせたりすることも可能である。また、上記第1実施形態の説明において記載された変形例についても同様に、他の変形例と任意に組み合わせることが可能である。また、上記第1実施形態及び以下に記載する第1実施形態の変形例は、技術的に可能な範囲内において、後述する第2及び第3実施形態及びこれらの変形例とも組み合わせることができる。
上記第1実施形態では、伝送基板60は、柔軟性を有するフレキシブルプリント基板である。これに対し、伝送基板60は、柔軟性を有する部位と有していない部位とを含むフレックスリジット基板であってもよい。さらに、第一接触子1と第二接触子2とを独立して移動させない場合には、伝送基板60は、基材61が柔軟性を有しておらず硬質であるリジット基板であってもよい。
また、上記第1実施形態では、本体部10は、互いに対称構造を有する第一本体部11及び第二本体部15により構成される分割構造である。また、第一接触子1と第二接触子2とは、互いに独立して移動可能である。これに対し、第一接触子1と第二接触子2の耐久性を向上させるためには、本体部10を分割構造ではなく一体に形成し、第一接触子1と第二接触子2とは独立して移動可能でなくてもよい。測定装置100では、第一接触子1と第二接触子2の耐久性を向上させるためには、測定対象Tへの第一接触子1と第二接触子2の押し付けに伴い、支持部40が弾性変形する構造であればよい。
また、上記第1実施形態では、支持部40(第一支持部41,第二支持部45)は、リンク機構により構成される。これに対し、支持部40(第一支持部41,第二支持部45)は、第一接触子1と第二接触子2に優先して弾性変形する限り、リンク機構に限らず任意の構成とすることができる。
また、上記第1実施形態では、第一接触子1及び第二接触子2は、矩形断面を有する四角柱状の端子である。これに対し、第一接触子1及び第二接触子2は、これに限られず、例えば、円形断面を有する円柱や、四角形以外の多角形断面を有する角柱(多角柱)に形成されてもよい。なお、いずれの場合であっても、先端部は、上記実施形態のように先細りの形状に形成することが望ましい。
また、上記第1実施形態では、第一接触子1及び第二接触子2は、互いに同一形状である。第一接触子1及び第二接触子2の先端Pは、それぞれの幅方向(隣接方向)の中央に設けられる。これに対し、第一接触子1及び第二接触子2は、互いに同一形状に限られず、任意の形状とすることができる。第一接触子1及び第二接触子2の先端Pは、幅方向の中央に限らず、例えば、図7Aに示すように、それぞれの先端Pは、互いに近接するように、互いに対向する側面1c,2c(対向面)上に配置されてもよいし、図7Bに示すように、互いに離間するように、側面1d,2d上に配置されてもよい。図7Aや図7Bに示す形状では、第一接触子1と第二接触子2とは、基準面Rに対して面対称の構造となる。
また、上記第1実施形態では、高周波伝送線路は、マイクロストリップ線路である。これに対し、高周波伝送線路は、コプレーナ線路やストリップ線路など、その他のものであってもよい。測定装置100は、高周波伝送線路の種類に応じた数の接触子を備えるように構成すればよい。つまり、測定装置100は、高周波伝送線路の種類に応じて、三つ以上の接触子を備えるものでもよい。また、測定装置100の本体部10は、接触子の数に応じて、互いに独立して移動可能となるように分割された構造であってもよい。
また、上記第1実施形態では、高周波伝送線路はマイクロストリップ線路であり、測定装置100は、シグナル線62に電気的に接続される第一接触子1とグランド線63に電気的に接続される第二接触子2との二つの接触子を備える。これに対し、マイクロストリップ線路が高周波伝送線路として設けられる場合には、測定装置は、三つの接触子を備えていてもよい。以下、図8及び図9を参照して、変形例に係る測定装置100Aについて具体的に説明する。
変形例に係る測定装置100Aは、図8に示すように、シグナル線62に電気的に接続される第一接触子1と、グランド線63に電気的に接続される第二接触子2及び第三接触子3と、を有する。
測定装置100Aの本体部10は、第一本体部11、第二本体部15、及び第三本体部19を有する。第一本体部11及び第二本体部15は、上記実施形態と同様の構成である。第三接触子3が取り付けられる第三本体部19は、第二本体部15と共に第一本体部11を挟むようにして並んで設けられる。第三本体部19は、第一本体部11及び第二本体部15と同様の構成を有するものである。このため、詳細な説明及び図示は省略するが、第三本体部19は、第三ベース部29と、第三接触子3を保持するホルダ部である第三保持部39と、第三保持部39を移動可能に支持するホルダ支持部である第三支持部49と、を有する。第一ベース部21、第二ベース部25、及び第三ベース部29は、ボルト20aにより結合されベース部20を構成する。第三保持部39は、第一保持部31及び第二保持部35と共に保持部30を構成する。第三支持部49は、第一支持部41及び第二支持部45と共に支持部40を構成し、第一接触子1及び第二接触子2とは独立して第三接触子3を移動可能に支持する。
伝送基板60では、上記第1実施形態と同様に、絶縁層である基材61の一方の面(表面)に導体層であるシグナル線62がプリントされ、他方の面(裏面)には導体層であるグランド線63がプリントされる。
伝送基板60は複数の接着部として、図9に示すように、第一接触子1が接触される第一接着部65、第二接触子2が接触される第二接着部66、及び第三接触子3が接着される第三接着部68を有する。第一接着部65と第二接着部66との間、及び、第二接着部66と第三接着部68との間には、伝送基板60の長手方向に延びるスリット60aが形成される。第一接着部65、第二接着部66、及び第三接着部68は、スリット60aによって互いに隔てられることで独立して移動可能(変形可能)に構成される。
第二接着部66は、上記第1実施形態と同様であり、接続層64a(上記実施形態における接続層64に相当)と、貫通孔66aと、貫通層67と、を有する。第二接触子2は、第二接着部66の接続層64aに電気的に接続され、接着剤によって第二接着部66に接着される。第二接触子2は、接続層64a及び貫通層67を通じてグランド線63と電気的に接続される。
第三接着部68は、第二接着部66と同様に、グランド線63と電気的に接続される接続層64bと、表面と裏面とに開口する貫通孔68aと、貫通孔68aの内周面に設けられ、第三接着部68の表面の接続層64bと裏面のグランド線63とを電気的に接続する貫通層69と、を有する。第三接触子3は、第三接着部68の接続層64bに電気的に接続され、接着剤によって第三接着部68に接着される。第三接触子3は、接続層64b及び貫通層69を通じてグランド線63と電気的に接続される。
このような変形例においても、上記第1実施形態と同様の効果を奏する。
(第2実施形態)
以下、図10から図13を参照して、本発明の第2実施形態に係る測定装置200について説明する。
以下、図10から図13を参照して、本発明の第2実施形態に係る測定装置200について説明する。
測定装置200は、例えば回路基板を電気的に検査する検査装置(図示省略)に用いられる。測定装置200は、回路基板に含まれる測定対象T(図11参照)として、配線パターンがプリントされた半導体ウェハや電子回路基板、半導体ウェハや電子回路基板が実装された電子回路実装基板などにおいて発生する電磁波の高周波特性を測定する。
図10から図12に示すように、測定装置200は、それぞれ測定対象Tに押し付けられる複数の接触子としての第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103と、高周波伝送線路が設けられ、柔軟性を有する伝送基板110と、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103が取り付けられる本体部120と、を備える。
第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103は、それぞれ測定対象Tに押し付けられて測定対象Tから高周波信号が入力される電極である。第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103は、図12及び図13に示すように、互いに同一の円柱形状に形成され、伝送基板110の長手方向の一端部に設けられる。
伝送基板110は、柔軟性を有する帯状のフレキシブルプリント基板であり、外力により変形が可能である。
伝送基板110には、図12及び図13に示すように、高周波伝送線路としてコプレーナ線路が設けられる。具体的には、伝送基板110では、柔軟性を有する絶縁層である基材111の下面(測定対象Tに対向する面)に、導体層である単一のシグナル線112と、導体層である2つのグランド線と、が設けられる。以下では、二つのグランド線の一方を「第一グランド線113」、他方を「第二グランド線114」と称する。
シグナル線112は、図13に示すように、所定の幅(図13中左右方向の長さ)を有し、伝送基板110の長手方向(図13中上下方向)に沿って延びる。第一グランド線113及び第二グランド線114は、それぞれ所定の幅を有し、伝送基板110の長手方向に沿って延びる。シグナル線112、第一グランド線113、及び第二グランド線114の幅は、それぞれ長手方向に均一である。このように、シグナル線112、第一グランド線113、及び第二グランド線114は、互いに平行に延びて設けられる。
シグナル線112は、第一グランド線113と第二グランド線114との間に、第一グランド線113と第二グランド線114のそれぞれに対して所定の間隔を空けて設けられる。シグナル線112、第一グランド線113、及び第二グランド線114のそれぞれの幅と互いの間隔は、高周波伝送線路の特性インピーダンスが、測定対象Tの特性インピーダンスと整合するように設定される。
シグナル線112には、第一接触子101が電気的に接続される。第一接触子101は、シグナル線112の表面に施されるめっき(例えばニッケルめっき)が積層されることで、シグナル線112上に形成される。よって、第一接触子101は、シグナル線112と一体に成形される。言い換えれば、シグナル線112の一部が第一接触子101として機能する。
第一グランド線113には、第二接触子102が電気的に接続される。第一接触子101と同様に、第二接触子102は、第一グランド線113に施されるめっきが積層されることで、第一グランド線113上に形成される。
第二グランド線114には、第三接触子103が電気的に接続される。第一接触子101及び第二接触子102と同様に、第三接触子103は、第二グランド線114に施されるめっきが積層されることで、第二グランド線114上に形成される。
以上のように、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103は、それぞれ対応するシグナル線112、第一グランド線113、第二グランド線114と一体的に設けられるため、各接触子101,102,103と伝送基板110の高周波伝送線路との間における伝送損失が抑制される。別の観点からいえば、本実施形態における第一接触子101,第二接触子102,第三接触子103は、針状の接触子のような撓みが生じやすい接触子ではないため、撓みに起因する伝送損失の増加を招くおそれが低く、伝送損失が抑制される。これにより、高周波伝送線路における伝送特性が向上する。
第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103は、伝送基板110の長手方向に対して垂直な直線上に並んで設けられる。つまり、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103は、互いに平行に延びるシグナル線112、第一グランド線113、及び第二グランド線114に直交する仮想の直線上に設けられる。第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103は、測定対象Tの接触面Ts(図11参照)に垂直な方向から測定対象Tに押し付けられる。
伝送基板110の図示しない他端部は、図示しない制御装置(コントローラ)に電気的に接続される。第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103から入力される高周波信号は、伝送基板110の高周波伝送線路によって伝送され、制御装置に入力される。
図10から12に示すように、本体部120は、ベース部130と、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103を保持する保持部140と、ベース部130に取り付けられ保持部140を支持する支持部150と、を有する。ベース部130、保持部140、及び支持部150は、樹脂によって互いに一体成形される。保持部140、支持部150、ベース部130は、伝送基板110の長手方向に並んで構成される。
ベース部130は、直方体形状に形成され、検査装置の昇降装置(図示省略)によって鉛直上下方向(測定対象Tの接触面Tsに垂直な方向)に移動される。ベース部130が上下に移動することで、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103が測定対象Tに対して接触・離間する。ベース部130の下面(測定対象Tに対向する面)には、図11に示すように、伝送基板110において一端部から長手方向に離間した中間部分が取り付けられる。伝送基板110は、張力が作用しないようにベース部130に取り付けられる。
保持部140は、直方体形状に形成され、一部がベース部130の下面から測定対象Tに向けて突出する。ベース部130から突出する保持部140の下面(測定対象Tに対向する面)には、測定対象Tへの押し付けに伴う第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103同士の独立した移動を許容する移動許容部としての弾性部材160が設けられる。
弾性部材160は、例えばゴムなどで形成され、外力によって伸縮可能である。弾性部材160は、接着剤により保持部140の下面に接着される。弾性部材160には、図11及び12に示すように、伝送基板110の一端部が接着され、伝送基板110を介して第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103が取り付けられる。第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103は、伝送基板110を挟んで、弾性部材160に対向する。つまり、保持部140は、弾性部材160を介して、伝送基板110と当該伝送基板110に設けられる第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103とを保持する。
弾性部材160は、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103よりも弾性変形しやすい材質であることが望ましい。また、弾性部材160は、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103を測定対象Tに押し付けた際、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103に対して優先して変形することが望ましい。
支持部150は、主に図2に示すように、一対のリンク部151,155を有するリンク機構により構成される。一対のリンク部151,155は、それぞれ測定対象Tの接触面Tsに対して平行に延び、接触面Tsに垂直な方向に並んで設けられる。
一方のリンク部151は、矩形断面を有するロッド部152と、ロッド部152の一端と保持部140とを接続するジョイント部153と、ロッド部152の他端とベース部130とを接続するジョイント部154と、を有する。同様に、他方のリンク部155は、矩形断面を有するロッド部156と、ロッド部156の一端と保持部140とを接続するジョイント部157と、ロッド部156の他端とベース部130とを接続するジョイント部158と、を有する。
ロッド部152,156とベース部130及び保持部140との間には、半円状の切り欠きが形成される。各切り欠きは、測定対象Tの接触面Tsに平行でロッド部152,156の長手方向(図2中左右方向)に対して垂直に延びる。これにより、ロッド部152,156とベース部130及び保持部140との間にジョイント部153,154,157,158が設けられる。各ジョイント部153,154,157,158は、ロッド部152,156の長手方向に直交する断面積がロッド部152,156よりも小さく、ロッド部152,156と比較して弾性変形しやすく構成される。
ベース部130を鉛直方向下方に移動させて第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103が測定対象Tに押し付けられると、その反力(以下、「押し付け反力」とも称する。)によってリンク部151のジョイント部153,154、及びリンク部155のジョイント部157,158が弾性変形し、各ロッド部152,156が保持部140及びベース部130に対して傾動(相対回転)する。
一方のリンク部151を例に説明すると、一方のジョイント部153を中心としてロッド部152が保持部140に対して相対回転し、他方のジョイント部154を中心としてロッド部152がベース部130に対して相対回転する。このように、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103を測定対象Tに押し付ける際、支持部150が弾性変形することにより、鉛直方向に沿ったベース部130と保持部140との相対移動が許容される。また、支持部150は、リンク機構により構成されるため、ベース部130と保持部140とは、鉛直方向において略直線的に相対移動することができる。
次に、測定装置200の作用について説明する。
測定対象Tの高周波特性を測定するには、測定対象Tに対して垂直に(本実施形態では鉛直方向に)ベース部130を移動させ、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103を測定対象Tの接触面Tsに接触させる。この状態からベース部130をさらに下方へ移動させることで、所定の押し付け力により第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103を測定対象Tに押し付けて電気的に接続させる。測定対象Tに接触した状態から第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103をさらに押し付けるのに伴い、支持部150が弾性変形し、保持部140がベース部130に対して相対移動する。このようにベース部130に対して保持部140が相対移動するため、保持部140に保持される第一接触子101,第二接触子102,及び第三接触子103も、ベース部130に対して相対移動する。よって、測定対象Tへ押し付けられた第一接触子101,第二接触子102,及び第三接触子103の過度な移動が抑制され、測定対象Tにおける接触痕の発生が抑制される。また、支持部150の弾性変形によって生じる弾性力により、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103を測定対象Tに押し付ける押し付け力が確保される。つまり、測定対象Tへの第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103の押し付けに伴い支持部150が弾性変形するため、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103を、シグナル線112、第一グランド線113、及び第二グランド線114と一体に形成される円柱形状として構成することができ、第一接触子101,第二接触子102,及び第三接触子103の撓みに起因する伝送損失の発生が抑制できると共に、所定の押し付け圧によって測定対象Tに接触させることができる。したがって、測定対象Tでの接触痕の発生を抑制しつつ測定装置200の測定精度を向上させることができる。
また、一般に、測定装置としては、接触子が設けられるプリント配線基板が、不可逆性を有するセミリジッド型の同軸ケーブルの先端に取り付けられるものがある。このような測定装置において、接触子を測定対象に所定の押し付け力で押し付けると、同軸ケーブルが変形するため、同軸ケーブルにおける特性インピーダンスが変化する。よって、この測定装置では、同軸ケーブルによる伝送損失が増加し、測定装置による高周波特性の測定精度が低下するおそれがある。
これに対し、測定装置200では、伝送基板110は、柔軟性を有するフレキシブルプリント基板であるため、支持部150の弾性変形(ベース部130と保持部140との鉛直方向における相対移動)によって撓む。具体的には、伝送基板110は、ベース部130に取り付けられる中間部に対して、保持部140に取り付けられる一端部が上下(図11中上下方向)に移動するように変形する。このような伝送基板110の変形においては、シグナル線112、第一グランド線113、及び第二グランド線114の相対的な位置関係(間隔)は変化しない。よって、支持部150の変形に伴って伝送基板110が変形しても、伝送基板110における特性インピーダンスは変化せず、伝送基板110における伝送損失も抑制される。したがって、測定装置200の測定精度を向上させることができる。
また、一般に、測定対象では、測定面に高低差(凹凸)が生じることがある。特に、測定対象が電子回路基板である場合には、半導体ウェハなどと比べて大きな凹凸が生じやすい。測定対象に高低差がある場合、高さが相対的に高い部位に対してある接触子が先に接触してしまい、高さが相対的に低い部位には他の接触子が充分に接触しないおそれがある。このように、測定対象に高低差(凹凸)が生じる場合には、接触子と測定対象との接触状態が不均一になり、良好な接触状態を得られないおそれがある。
これに対し、測定装置200では、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103は、弾性部材160を介して保持部140に取り付けられる。また、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103は、柔軟性を有する伝送基板110上に設けられる。このため、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103が測定対象Tに接触すると、当該接触子に対向する弾性部材160が圧縮されると共に、伝送基板110が変形する。よって、ある接触子が測定対象Tに先に接触しても、弾性部材160と伝送基板110の変形によって他の接触子と共に保持部140を測定対象Tに向けてさらに移動させることができる。
このように、測定装置200では、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103は、測定対象Tの高さの差を許容するように、互いに異なる移動量で独立して移動(言い換えれば相対移動)することができる。このため、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103と測定対象Tとの接触状態を均一にすることができる。これにより、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103のそれぞれを所定の押し付け力により測定対象Tに押し付けて、良好な接触状態を得ることができる。
(第3実施形態)
次に、図14及び図15を参照して、本発明の第3実施形態について、説明する。以下では、上記第2実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第2実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
次に、図14及び図15を参照して、本発明の第3実施形態について、説明する。以下では、上記第2実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第2実施形態と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
上記第2実施形態では、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103を互いに独立して移動させる移動許容部は、保持部140に設けられる弾性部材160である。上記第2実施形態では、弾性部材160が拡縮することで、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103が、互いに独立して移動する。
これに対し、第3実施形態に係る測定装置300では、移動許容部は、保持部140と一体に形成される弾性構造部260である。
弾性構造部260は、保持部140に接続される基部261と、基部261を支点として互いに独立して撓み変形(弾性変形)する複数の変形部と、を有する。
図14及び図15に示すように、変形部は、接触子に対応した数(本実施形態では、3つ)だけ設けられ、それぞれ伝送基板110を介して第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103が取り付けられる。以下では、第一接触子101が取り付けられる変形部を「第一変形部265」、第二接触子102が取り付けられる変形部を「第二変形部266」、第三接触子103が取り付けられる変形部を「第三変形部267」とも称する。第一変形部265、第二変形部266、及び第三変形部267は、それぞれ基端側が基部261から折れ曲がって形成され、基端側から測定対象Tに対して平行に延びる。第一変形部265、第二変形部266、及び第三変形部267の先端側は、自由端として構成される。
第一変形部265、第二変形部266、及び第三変形部267と保持部140との間には、主に図14に示すように、隙間260aが形成される。隙間260aが設けられることで、第一変形部265、第二変形部266、及び第三変形部267と保持部140との干渉が防止される。
また、第一変形部265、第二変形部266、及び第三変形部267の間には、互いを隔てるスリット260b,260cが形成される。基部261、第一変形部265、第二変形部266、及び第三変形部267は、保持部140と共に樹脂により一体成形される。
伝送基板110には、図15に示すように、シグナル線112と第一グランド線113の間、及び、シグナル線112と第二グランド線114の間において、長手方向に延びるスリット110a,110bが形成される。第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103は、スリット110a,110bによって互いに隔てられるため、独立して移動しやすくなる。
第一変形部265、第二変形部266、及び第三変形部267は、それぞれ基部261を支点として自由端が鉛直方向上下に移動するように、曲げ変形が可能である。言い換えれば、第一変形部265、第二変形部266、及び第三変形部267は、基部261を支点として撓み変形が可能である。また、第一変形部265、第二変形部266、及び第三変形部267は、スリット260b,260cによって隔てられており、互いに独立して変形可能である。よって、第一変形部265、第二変形部266、及び第三変形部267に取り付けられる第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103も互いに独立して移動可能である。このような第4実施形態においても、上記第3実施形態と同様に、測定対象Tの高低差を許容して、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103と測定対象Tとの接触状態を均一にすることができる。よって、測定対象Tに高低差があっても、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103と測定対象Tとの接触状態を良好にすることができる。
なお、上記第2実施形態と同様、測定装置300では、伝送基板110にスリット110a,110bを設けない構成としてもよい。この場合には、スリット260b,260cを設けて複数の変形部を設ける構成(図14の構成)とせずに、図16に示すように、単一の変形部268が基部261に接続され、変形部268に第一接触子101、第二接触子102、第三接触子103を取り付けるように構成してもよい。
反対に、上記第2実施形態において、第3実施形態のように、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103を隔てるスリット110a,110bを伝送基板110に設けてもよい。伝送基板110にスリット110a,110bを設ける場合には、上述のように、第一接触子101、第二接触子102、及び第三接触子103を独立して移動させやすい。一方、伝送基板110にスリット110a,110bを設けない場合には、スリット110a,110bにより生じる空気層が、シグナル線112と第一グランド線113、及び、シグナル線112と第二グランド線114との間に形成されることがない。このため、伝送基板110にスリット110a,110bを設けない場合には、高周波伝送線路の特性インピーダンスを測定対象Tの特性インピーダンスに整合させやすい。伝送基板110にスリット110a,110bを設けるか否かは、高周波伝送線路の特性インピーダンスを考慮して、決定すればよい。
以上のように、移動許容部である弾性構造部260が基部261を支点として複数の変形部が互いに独立して撓み変形する第3実施形態においても、第2実施形態と同様の作用効果を奏する。つまり、移動許容部は、上記第2実施形態のように、自身の圧縮(伸縮)により接触子の独立した移動を許容するものでもよいし、上記第3実施形態のように、基部261を支点とした複数の変形部(第一変形部265、第二変形部266、及び第三変形部267)の撓み変形により接触子の独立した移動を許容するものでもよい。
次に、第2及び第3実施形態の変形例について説明する。以下のような変形例も本発明の範囲内であり、以下の変形例と上記実施形態の各構成とを組み合わせたり、以下の変形例同士を組み合わせたりすることも可能である。また、上記実施形態の説明において記載された変形例についても同様に、他の変形例と任意に組み合わせることが可能である。
上記第2及び第3実施形態では、高周波伝送線路は、コプレーナ線路である。これに対し、高周波伝送線路は、ストリップ線路やマイクロストリップ線路など、その他のものであってもよい。
また、上記第2及び第3実施形態では、伝送基板110は、柔軟性を有するフレキシブルプリント基板である。これに対し、伝送基板110は、柔軟性を有する部位と有していない部位とを含むフレックスリジット基板であってもよい。特許請求の範囲における「柔軟性を有する伝送基板」とは、全体が柔軟性を有するフレキシブルプリント基板に限らず、一部が柔軟性を有するフレックスリジット基板も含む意味である。
また、上記第2及び第3実施形態では、支持部150におけるリンク部151,155のロッド部152,156は、互いに同じ長さを有する。これに対し、ロッド部152,156は、長さが互いに異なるように構成されてもよい。
また、上記第2及び第3実施形態では、支持部150とは、一対のリンク部151,155を有するリンク機構により構成される。これに対し、支持部150は、測定対象Tへの第一接触子101,第二接触子102,及び第三接触子103の押し付けに伴い変形するように構成される限りは、リンク機構に限らず、任意の構成とすることができる。
また、上記第2及び第3実施形態では、第一接触子101、第二接触子102、第三接触子103は、円柱形状に形成される。これに限らず、第一接触子101、第二接触子102、第三接触子103は、任意の形状に形成することができる。第一接触子101、第二接触子102、第三接触子103は、例えば、角柱、角錐、円錐、角錐台、円錐台などの形状で形成してもよい。
次に、上記各実施形態の作用効果についてまとめて説明する。
第1~第3実施形態では、測定装置100,200,300は、それぞれ測定対象Tに押し付けられる第一接触子1,101、第二接触子2,102、第三接触子3,103と、第一接触子1,101、第二接触子2,102、第三接触子3,103が取り付けられる本体部10,120と、第一接触子1,101、第二接触子2,102、第三接触子3,103が電気的に接続される高周波伝送線路が設けられる伝送基板60,110と、を備え、本体部120は、ベース部20,130と、第一接触子1,101、第二接触子2,102、第三接触子3,103を保持する保持部30,140と、ベース部20,130に取り付けられ保持部30,140を支持する支持部40,150と、を有し、保持部30,140は、測定対象Tへの第一接触子1,101、第二接触子2,102、第三接触子3,103の押し付けに伴い、ベース部20,130に対して相対移動する。
第1~第3実施形態によれば、測定対象Tへの第一接触子1,101、第二接触子2,102、第三接触子3,103の押し付けに伴って保持部30,140がベース部20,130に対して相対移動するため、保持部30,140によって保持される第一接触子1,101、第二接触子2,102、第三接触子3,103の各々も、押し付けの方向に沿ってベース部20,130に対して相対移動する。これにより、測定対象Tへ押し付けられた第一接触子1,101、第二接触子2,102、第三接触子3,103の過度な移動が抑制され、測定対象Tにおける接触痕の発生が抑制される。また、測定対象Tへ押し付けられた第一接触子1,101、第二接触子2,102、第三接触子3,103の過度な移動が抑制されるため、第一接触子1,101、第二接触子2,102、第三接触子3,103を大きく撓ませなくてもよく、第一接触子1,101、第二接触子2,102、第三接触子3,103の撓みに起因する伝送損失の増加が抑制される。したがって、測定対象Tでの接触痕の発生を抑制しつつ測定装置100,200,300の測定精度を向上させることができる。
また、第1実施形態では、測定装置100では、支持部40は、測定対象Tへの第一接触子1及び第二接触子2の押し付けに伴って弾性変形する。
また、第1実施形態に係る測定装置100では、支持部40は、測定対象Tへの第一接触子1及び第二接触子2の押し付けに伴い、第一接触子1及び第二接触子2に対して優先して弾性変形するように構成される。
このような第1実施形態によれば、第一接触子1及び第二接触子2を測定対象Tに押し付ける際には、本体部10の支持部40が弾性変形することにより所定の押し付け力で第一接触子1及び第二接触子2を接触させることができる。よって、第一接触子1及び第二接触子2を積極的に撓ませなくてもよく、第一接触子1及び第二接触子2の耐久性を向上させることができる。
また、第1実施形態に係る測定装置100では、第一接触子1及び第二接触子2は、それぞれ焼結金属によって形成される。
また、第1実施形態に係る測定装置100では、第一接触子1及び第二接触子2は、それぞれ工具鋼によって形成される。
このような第1実施形態によれば、第一接触子1及び第二接触子2は、耐久性が高く、耐摩耗性に優れた材質によって形成されるため、摩耗に伴う測定装置100の測定精度の低下が抑制される。
また、第1実施形態では、保持部30は、ベース部20に接続され第一接触子1を保持する第一保持部31と、ベース部20に接続され第二接触子2を保持する第二保持部35と、を有し、第一保持部31と第二保持部35とは、互いに独立して移動可能にベース部20に取り付けられる。
このような第1実施形態によれば、第一接触子1及び第二接触子2は、伝送基板60に電気的に接続されると共に、互いに独立して移動可能な第一保持部31及び第二保持部35によって保持される。これにより、第一接触子1と第二接触子2とが、互いに独立して移動することができる。このように、第一保持部31及び第二保持部35の移動により、第一接触子1と第二接触子2とが互いに独立して移動するため、第一接触子1と第二接触子2の移動量を大きく確保することができる。したがって、測定対象Tにおいて高低差が生じているような場合であっても、第一接触子1及び第二接触子2を測定対象Tに均一に接触させて、接触状態を良好にすることができる。よって、測定装置100の測定精度が向上する。
また、第1実施形態では、伝送基板60は、第一接触子1に接着される第一接着部65と、第二接触子2に接着される第二接着部66と、を有し、第一接着部65と第二接着部66とは、スリット60aによって隔てられ互いに独立して移動可能に構成される。
このような第1実施形態によれば、第一接着部65と第二接着部66が独立して移動可能であるため、第一接触子1と第二接触子2との相対移動が伝送基板60により阻害されることが抑制される。よって、第一接触子1と第二接触子2とを、より大きく相対移動させることができる。このため、測定対象Tの凹凸が大きくても、精度よく測定が可能となる。つまり、本実施形態によれば、精度よく測定するために許容できる測定対象Tの凹凸量(高さの差)が大きくなる。
また、第1実施形態では、本体部10は、ベース部20に設けられ第一保持部31を支持する第一支持部41と、ベース部20に設けられ第二保持部35を支持する第二支持部45と、をさらに有し、第一支持部41は、測定対象Tへの第一接触子1の押し付けに伴って弾性変形し、第二支持部45は、測定対象Tへの第二接触子2の押し付けに伴って弾性変形する。
このような第1実施形態によれば、第一支持部41と第二支持部45とが独立し、それぞれ弾性変形可能であるため、第一接触子1と第二接触子2とが互いに独立して移動することができる。このため、第一接触子1と第二接触子2を撓ませる場合よりも、第一支持部41及び第二支持部45の弾性変形によって、より大きな移動量で第一接触子1と第二接触子2とを独立して移動させることができる。つまり、本体部10は、第一接触子1及び第二接触子2と比べて大きな部材であるため、独立して移動させる移動量を容易に確保することができる。
また、第2及び第3実施形態に係る測定装置200,300では、伝送基板110は、柔軟性を有し、高周波伝送線路は、シグナル線112及びグランド線(第一グランド線113,第二グランド線114)を含み、第一接触子101,第二接触子102,及び第三接触子103は、それぞれ対応するシグナル線112及びグランド線(第一グランド線113,第二グランド線114)に一体的に設けられ、支持部150は、測定対象Tへの第一接触子101,第二接触子102,第三接触子103の押し付けに伴って弾性変形する。
このような第2及び第3実施形態によれば、第一接触子101,第二接触子102,第三接触子103を測定対象Tに押し付ける際には、本体部120の支持部150が弾性変形することにより所定の押し付け力で第一接触子101,第二接触子102,第三接触子103を接触させることができる。また、高周波伝送線路は、柔軟性を有する伝送基板110に設けられるため、測定対象Tに第一接触子101,第二接触子102,第三接触子103を押し付けるのに伴い伝送基板110が変形しても、伝送損失を抑制することができる。したがって、所定の押し付け力で第一接触子101,第二接触子102,第三接触子103を測定対象Tに押し付け、伝送損失を抑制できるため、測定装置200,300の測定精度を向上させることができる。
また、第2及び第3実施形態に係る測定装置200,300は、保持部140に設けられ、測定対象Tへの押し付けに伴う第一接触子101,第二接触子102,第三接触子103同士の独立した移動を許容する移動許容部(弾性部材160、弾性構造部260)をさらに備える。
また、第2実施形態に係る測定装置200では、移動許容部は、弾性を有する弾性部材160であり、第一接触子101,第二接触子102,第三接触子103は、弾性部材160の弾性変形により互いに独立して移動可能に構成される。
また、第3実施形態に係る測定装置300では、移動許容部は、保持部140に接続される基部261と、基部261を支点として互いに独立して弾性変形する複数の変形部(第一変形部265,第二変形部266,第三変形部267)と、を有し、第一接触子101,第二接触子102,第三接触子103は、それぞれ対応する複数の変形部(第一変形部265,第二変形部266,第三変形部267)に取り付けられ、変形部(第一変形部265,第二変形部266,第三変形部267)が基部261を支点として弾性変形することにより、互いに独立して移動可能に構成される。
このような第2及び第3実施形態によれば、第一接触子101,第二接触子102,第三接触子103が互いに独立して移動することができるため、測定対象Tにおいて高低差が生じる場合であっても、第一接触子101,第二接触子102,第三接触子103の各々を測定対象Tに均一に接触させることができる。したがって、第一接触子101,第二接触子102,第三接触子103と測定対象Tとの接触状態を良好にすることができ、測定装置200,300の測定精度が向上する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
本願は2018年7月27日に日本国特許庁に出願された特願2018-141831、特願2018-141832、及び特願2018-141833に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
Claims (12)
- 測定装置であって、
それぞれ測定対象に押し付けられる複数の接触子と、
前記複数の接触子が取り付けられる本体部と、
前記複数の接触子が電気的に接続される高周波伝送線路が設けられる伝送基板と、を備え、
前記本体部は、
ベース部と、
前記複数の接触子を保持する保持部と、
前記ベース部に取り付けられ前記保持部を支持する支持部と、を有し、
前記保持部は、前記測定対象への前記複数の接触子の押し付けに伴い、前記ベース部に対して相対移動する、
測定装置。 - 請求項1に記載の測定装置であって、
前記支持部は、前記測定対象への前記複数の接触子の押し付けに伴って弾性変形する、
測定装置。 - 請求項2に記載の測定装置であって、
前記支持部は、前記測定対象への前記複数の接触子の押し付けに伴い、前記複数の接触子に対して優先して弾性変形するように構成される、
測定装置。 - 請求項2または3に記載の測定装置であって、
前記複数の接触子は、それぞれ焼結金属によって形成される、
測定装置。 - 請求項2から4のいずれか1項に記載の測定装置であって、
前記複数の接触子は、それぞれ工具鋼によって形成される、
測定装置。 - 請求項1に記載の測定装置であって、
前記伝送基板は、柔軟性を有し、
前記保持部は、前記複数の接触子のそれぞれを個別に保持する複数のホルダ部を有し、
前記複数のホルダ部は、互いに独立して移動可能に前記ベース部に取り付けられる、
測定装置。 - 請求項6に記載の測定装置であって、
前記伝送基板は、前記複数の接触子のそれぞれが接着される複数の接着部を有し、
前記複数の接着部は、互いにスリットによって隔てられ独立して移動可能に構成される、
測定装置。 - 請求項6または7に記載の測定装置であって、
前記支持部は、前記ベース部に設けられ前記複数のホルダ部のそれぞれを個別に支持する複数のホルダ支持部を有し、
前記複数のホルダ支持部は、それぞれ対応する前記接触子が前記測定対象に押し付けられるのに伴って弾性変形する、
測定装置。 - 請求項1に記載の測定装置であって、
前記伝送基板は、柔軟性を有し、
前記高周波伝送線路は、シグナル線及びグランド線を含み、
前記複数の接触子は、それぞれ対応する前記シグナル線及び前記グランド線に一体的に設けられ、
前記支持部は、前記測定対象への前記複数の接触子の押し付けに伴って弾性変形する、
測定装置。 - 請求項9に記載の測定装置であって、
前記保持部に設けられると共に前記複数の接触子が取り付けられ、前記測定対象への押し付けに伴う前記複数の接触子同士の独立した移動を許容する移動許容部をさらに備える、
測定装置。 - 請求項10に記載の測定装置であって、
前記移動許容部は、弾性を有する弾性部材であり、
前記複数の接触子は、前記弾性部材の伸縮により互いに独立して移動可能に構成される、
測定装置。 - 請求項10に記載の測定装置であって、
前記移動許容部は、
前記保持部に接続される基部と、
前記基部を支点として互いに独立して弾性変形する複数の変形部と、を有し、
前記複数の接触子は、それぞれ対応する前記複数の変形部に取り付けられ、前記基部を支点として前記複数の変形部が撓み変形することにより、互いに独立して移動可能に構成される、
測定装置。
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