JPH0634697Y2 - 抵抗計測器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、導電性材料や半導電性材料等の表面抵抗・
抵抗率の測定に用いられる抵抗計測器、特に、導電性材
料や半導電性材料等の表面抵抗・抵抗率を被破壊で測定
することの出来る抵抗計測器に関する。

［従来の技術］ 一般に、半導体における成長層や拡散層、金属蒸着膜、
又は、導電性塗膜等の抵抗率は、その材料の電気的特性
を表わす重要なパラメータの一つである。特に、導電性
塗膜の原料となる導電性高分子材料の導電レベルの尺度
としては、一般的に、単位面積当りの抵抗である表面抵
抗が用いられることが多い。ここで、表面抵抗は、単位
正方形の相対する一辺の間の電気抵抗値から規定されて
いる。

このような導電性塗膜の表面抵抗の測定に関しては、本
願出願人により、安価で、簡単にして、しかも非破壊で
被計測体の表面抵抗を測定することが出来る簡易表面抵
抗測定機として、昭和60年５月14日付けで、特願昭60-7
1797号として既に出願されている。

この出願による簡易表面抵抗測定機は、電気絶縁材料に
よつて架台を構成し、この架台の頂面には、４本のスプ
リングコンタクトプローブを一定距離離間させて固定
し、これらスプリングコンタクトプローブの下端の接触
子は、スプリングの弾力により架台の両脚部の下面より
僅かに突出するよう弾発せしめるように構成されてい
る。

このように簡易表面抵抗測定機は、電気絶縁体よりなる
架台上に４本のスプリングコンタクトプローブを設ける
ように構成しているので、本測定機だけでその接触をス
プリングの弾力により常に一定の角度と圧力で被計測体
に当接し、正確に、また、非破壊で被計測体の表面抵抗
を測定することが出来ることになる。

［考案が解決しようとする問題点］ ここで、このような簡易表面抵抗測定機を用いて表面抵
抗を測定する場合において、被計測体に対して架台が斜
めに傾斜した状態で４本のスプリングコンタクトプロー
ブが当接した場合には、夫々のスプリングコンタクトプ
ローブの被計測体に対する接触圧力が異ることになる。
このように、接触圧力が異ると、僅かではあるが、スプ
リングコンタクトプローブの先端における被計測体への
接触面積が、各スプリングコンタクトプローブ間で異な
ることになる。この結果、同一の被計測体に対する計測
動作を繰り返した場合において、この傾斜角度が異る
と、毎回その計測値が異なることになり、問題が有る。

また、計測しようとする被計測体は、従来においては、
外気に露出した状態に設定されていたので、このサンプ
ルを所定の温度に一定に設定することは非常に困難であ
り、このため、被計測体の表面抵抗の温度依存性を測定
することは、殆ど不可能である問題点が有る。

この考案は上述した問題点に鑑みてなされたもので、こ
の考案の目的は、計測時において、常に被計測体に対し
て、一定の姿勢で計測出来るようにして、同一の被計測
体に何回計測動作を繰り返しても同一の測定結果が得ら
れて、計測値に対する信頼性を向上させることが可能で
あると共に、温度依存性を測定することのできる抵抗計
測器を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 上述した問題点を解決し、目的を達成するため、この考
案に係わる抵抗計測器は、絶縁体から形成され、一側に
被計測体が収納される凹部が形成された基台と、絶縁体
から形成され、この基台に形成された凹部と相補的に嵌
合するように形成された凸部を一側に有した架台と、こ
の凸部と凹部とが互いに嵌合されて架台と基台とが合体
された状態で、凹部に収納された被計測体の表面に接触
するよう、凸部の表面に起立して設けられた複数の接触
探針とを具備する事を特徴としている。

［作用］ 以上のように構成される抵抗計測器を用いて被計測体の
表面抵抗を測定する場合には、先ず、この被計測体を基
台の凹部内に収納し、次に、この基台の凹部と架台に形
成された凸部とを互いに嵌合させるように挿入する。こ
のよな嵌合動作により、架台に起立して設けられた接触
探針は、常に一定の姿勢で凹部に収納された被計測体の
表面に接触することになる。このようにして、常に一定
の計測条件で計測できることになり、計測値に対する信
頼性が向上することになる。

［実施例］ 以下に、この考案に係わる抵抗計測器の一実施例の構成
を添付図面を参照して、詳細に説明する。

この考案の一実施例に係わる抵抗計測器10は、第１図に
示すように、電気絶縁体から形成され、一側に被計測体
が収納される矩形状の凹部12が形成された直方体状の基
台14を備えている。ここで、この電気絶縁体は、合成樹
脂、その他の電気絶縁性材料で形成された部材から構成
されている。ここで、凹部12は、基台14の一側（上面）
の略中央部に形成され、この凹部12の底面は、シート状
の被計測体が載置される載置面として規定されている。

一方、この抵抗計測器10は、基台14と同様に絶縁体から
形成された直方体状の架台16を備えている。この架台16
の、基台14の一側に対向する面（下面）には、基台14に
形成された凹部12と相補的に嵌合するように形成された
凸部18が形成されている。即ち、この凸部18は、凹部12
の対応する各内側面に摺接する外側面を有した矩形状に
形成されている。ここで、この凸部18の突出面と凹部12
の底面とは、基台14に架台16が嵌合された状態で、第２
図に示すように、互いに所定距離だけ離間するように設
定されている。

尚、このように基台14に架台16が嵌合された状態におい
ては、基台14の凹部12の各内側面と、架台16の凸部18の
対応する外側面とが、互いに摺接することになるので、
凹部12の内部空間は、密閉されると共に、互いの平面内
における移動、即ち、横方向のガタ付は、確実に防止さ
れることになるので、嵌合状態が良好に維持されること
になる。また、基台14に架台16が嵌合された状態で、基
台14の上面の周囲部分に、架台16の下面の周囲部分が当
接することにより、凸部18の吐出面と凹部12の底面と
は、一定の離間距離に離間保持されることになる。

ここで、上述した架台16には、再び、第１図に示すよう
に、上下両端が、夫々、上面及び下面から垂直方向に沿
つて上方及び下方に突出した状態で、４本のスプリング
コンタクトプローブ22,24,26,28が同一直線上を一列状
に、互いに等間隔で並設された状態で設けられている。
各スプリングコンタクトプローブ22,24,26,28は、架台1
6内において、垂直状態に埋設されたスリーブ22a,24a,2
6a,28aと、各スリーブ22a,24a,26a,28a内を上下方向に
沿つて摺動可能に設けられたブローブ本体22b,24b,26b,
28bと、各スリーブ22a,24a,26a,28a内に配設され、対応
するブローブ本体22b,24b,26b,28bを下方に突出するよ
うに付勢するコイルスプリング22c,24c,26c,28cとから
構成されている。ここで、ブローブ本体22b,24b,26b,28
bとコイルスプリング22c,24c,26c,28cとは、互いに電気
的に接続された状態に設定されている。

尚、全てのスリーブ22a,24a,26a,28aの夫々の下端に
は、内方フランジ22d,24d,26d,28dが一体に形成されて
おり、また、各ブローブ本体22b,24b,26b,28bの上端に
は、対応する内方フランジ22d,24d,26d,28dに係合可能
に外方フランジ22e,24e,26e,28eが一体に形成されてい
る。このような内方フランジ22d,24d,26d,28dと外方フ
ランジ22e,24e,26e,28eとの係合により、各ブローブ本
体22b,24b,26b,28bは下方への脱落を防止されると共
に、この係合した位置で、下方へのそれ以外の突出が制
限されるよう構成されることになる。

また、各々の各プローブ本体22b,24b,26b,28bの下端の
先端部は、逆円錐形状に形成され、夫々の尖端は、所定
の一定の微小面積（ピンポイント）で被計測体の表面に
当接するよう設定されている。

この一実施例においては、互いに隣接するスプリングコ
ンタクトプローブ22,24,26,28の離間距離ｄは、0.05〜
1.0cm,好ましくは、0.5cmに設定されている。また、各
プローブ本体22b,24b,26b,28bに何等外力が作用しない
状態における下方への突出量は、0.5〜5.0mmに設定され
ている。

また、コイルスプリング22c,24c,26c,28cのばね定数
は、出来るだけ大きい値が良く、その値は、各々のコイ
ルスプリングにつき10g以上、好ましくは、100g以上が
好適する。更に、各コイルスプリング22c,24c,26c,28c
の上端は、夫々導線22f,24f,26f,28fを介して、図示し
ない演算機に電気的に接続されている。詳細には、外側
のコイルスプリング22c,28cに接続された導線22f,28fは
定電流電源に、また、内側のコイルスプリング24c,26c
に接続された導線24f,26fは電圧計に、夫々接続されて
いる。

以上のように構成される抵抗測定器10を用いて、シート
状の被計測体の表面抵抗を測定する場合につき、以下に
説明する。

先ず、被計測体を基台14の凹部12内に収納し得るサンプ
ル形状に形成する。そして、このようなサンプルを基台
14の凹部12の底面上に載置する。このように、サンプル
を基台14に設置した後、架台16を、これの凸部18が基台
14の凹部12に嵌合するように、基台14に取付け、ビス等
で固定する。

このように、架台16を基台14に取付けることにより、前
述したように、基台14の凹部12の各内側面と、架台16の
凸部18の対応する外側面とが、互いに摺接することにな
るので、互いの、平面内における移動、即ち、横方向の
ガタ付は、確実に防止され、また、基台14の上面の周囲
部分に、架台16の下面の周囲部分が当接することによ
り、凸部18の突出面と凹部12の底面とは、一定の離間距
離に離間保持されることになり、このようにして、基台
14と架台16との間の位置関係が正確に規定されることに
なる。

また、この嵌合動作に応じて、基台14の上面の周囲部分
に、架台16の下面の周囲部分が当接する前に、４本のス
プリングコンタクトプローブ22,24,26,28の夫々の尖端
は、サンプルの表面に当接することになる。そして、こ
の当接動作後、基台14の上面の周囲部分に、架台16の下
面の周囲部分が当接するまでの間、夫々のスプリングコ
ンタクトプローブ22,24,26,28は、対応するコイルスプ
リングコイルスプリング22c,24c,26c,28cの付勢力に抗
して、押し上げられることになる。

この結果、４本のスプリングコンタクトプローブ22,24,
26,28は、凹部12の底面上に載置されたサンプルに対し
て、常に一定圧力で、しかも、一定の角度で当接するこ
とになる。このようにして、この一実施例の抵抗測定器
10を用いることにより、計測時において、常にサンプル
に対して、一定の姿勢で計測出来るようにして、同一の
サンプルに何回計測動作を繰り返しても同一の計測結果
が得られて、計測値に対する信頼性を向上させることが
出来ることになる。

また、この一実施例においては、サンプルが、抵抗測定
器10内に密閉されることになる。このため、例えば、こ
の抵抗測定器10を恒温槽内に設置し、この恒温槽を所定
の低温から高温まで変化させることにより、抵抗の温度
依存性を正確に測定することが可能となる。即ち、計測
しようとする被計測体（サンプル）は、従来において
は、外気に露出した状態に設定されていたので、このサ
ンプルを所定の温度に一定に設定することは非常に困難
であり、このため、サンプルの表面抵抗の温度依存性を
測定することは、殆ど不可能であつた。しかしながら、
この一実施例においては、上述したように、測定時にお
いて、サンプルは、抵抗測定器10内に密閉されることに
なるので、このような温度依存性の測定が可能となるも
のである。

この考案は、上述した一実施例の構成に限定されること
なく、この考案の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能
であることは言うまでもない。

例えば、上述した一実施例の構成においては、基台14の
凹部12の形状を矩形として、また、基台14自身も直方体
形状であると説明したが、これに限定されることなく、
例えば、基台を円筒体から形成し、凹部を円柱状の内部
空間から規定するように構成しても良い。

また、冷却速度を速く設定したい場合には、基台14の側
壁に切り欠き、または、貫通孔を設けて、冷却が被計測
体に直接接触するようにしても良い。

［考案の効果］ 以上詳述したように、この考案に係わる抵抗計測器は、
絶縁体から形成され、一側に被計測体が収納される凹部
が形成された基台と、絶縁体から形成され、この基台に
形成された凹部と相補的に嵌合するように形成された凸
部を一側に有した架台と、この凸部と凹部とが互いに嵌
合されて架台と基台とが合体された状態で、凹部に収納
された被計測体の表面に接触するよう、凸部の表面に起
立して設けられた複数の接触探針とを具備する事を特徴
としている。

従つて、この考案によれば、計測時において、常に被計
測体に対して、一定の姿勢で計測出来るようにして、同
一の被計測体に何回計測動作を繰り返しても同一の測定
結果が得られて、計測値に対する信頼性を向上させるこ
とが可能であると共に、温度依存性の測定を可能とする
抵抗計測器が提供されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係わる抵抗計測器の一実施例の構成
を示す斜視図； 第２図は一実施例の抵抗計測器における基台と架台との
嵌合状態を示す断面図；そして、 第３図は各スプリングコンタクトプローブの構成を示す
正面図である。 図中、10……抵抗計測器、12……凹部、14……基台、16
……架台、18……凸部、22;24;26;28……スプリングコ
ンタクトプローブ、22a;24a;26a;28a……スリーブ、22
b;24b;26b;28b……プローブ本体、22c;24c;26c;28c……
コイルスプリング、22d;24d;26d;28d……内方フラン
ジ、22e;24e;26e;28e……外方フランジ、22f;24f;26f;2
8f……導線である。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁体から形成され、一側に被計測体が収
   納される凹部が形成された基台と、 絶縁体から形成され、この基台に形成された凹部と相補
   的に嵌合するように形成された凸部を一側に有した架台
   と、 この凸部と凹部とが互いに嵌合されて架台と基台とが合
   体された状態で、凹部に収納された被計測体の表面に接
   触するよう、凸部の表面に起立して設けられた複数の接
   触探針とを具備する事を特徴とする抵抗計測器。
2. 【請求項２】前記接触探針は、凸部内に押し込み可能に
   取付けられると共に、付勢部材により凸部表面から突出
   するように付勢されている事を特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項に記載の抵抗計測器。
3. 【請求項３】前記接触探針は４本備えられ、これらは直
   線上に沿つて配設されている事を特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項又は第２項に記載の抵抗計測器。
4. 【請求項４】前記接触探針は、等間隔に配設されている
   事を特徴とする実用新案登録請求の範囲第３項に記載の
   抵抗計測器。