WO2022074888A1 - コンタクトプローブ - Google Patents

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WO2022074888A1
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遼太 小路
雅章 深澤
卓弥 小澤
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東京特殊電線株式会社
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    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2896—Testing of IC packages; Test features related to IC packages

Definitions

  • the present invention relates to an inspection contact probe used for inspecting electrical characteristics of electronic components and substrates.
  • circuit boards such as high-density mounting boards used for smartphones and mobile phones, or IC package boards such as BGA (Ball Grid Array) and CSP (Chip Size Package) incorporated in personal computers have been used. ing. In the processes before and after mounting these circuit boards, for example, DC resistance value measurement, continuity inspection, and the like are performed, and the quality of their electrical characteristics is inspected.
  • the quality of electrical characteristics is inspected using a jig for an inspection device (hereinafter, may be referred to as a probe unit) connected to the inspection device.
  • a probe unit for an inspection device
  • Patent Document 2 describes that the shape of the tip of the contact probe can be appropriately selected from a hemispherical shape, a conical shape, a conical shape having a hemispherical shape at the tip, and a conical shape having a flat shape at the tip. Has been done.
  • Patent Document 3 describes a contact probe having a flat tip.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is that the tip of the contact probe can surely come into contact with the inspection point of the object to be measured, and the inspection point of the object to be measured is scraped or scratched.
  • the purpose is to provide a contact probe that reduces wearing.
  • the body portion having an insulating coating on the outer periphery of the pin-shaped metal conductor and the end portions formed at both ends of the metal conductor without the insulating coating are provided, and the axis line is provided.
  • the shape of at least the end of the end on the side in contact with the object to be measured is a curved surface.
  • R is characterized in that it is in the range of more than 0.5D and 5D or less.
  • the end portion in contact with the object to be measured can have a curved surface close to a nearly flat shape, so that the edge does not slip too much when in contact with the inspection point of the object to be measured, and the edge. Since the parts are no longer at right angles, surface contact can be made with respect to the inspection point, and the inspection point can be prevented from being scraped or scratched.
  • the radius of curvature R may be characterized by being D or more.
  • the diameter of the metal conductor may be 8 ⁇ m or more and 180 ⁇ m or less.
  • a contact probe that can reliably contact the inspection point of the object to be measured and that can prevent the inspection point of the object to be measured from being scraped or scratched.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a contact probe.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a usage mode of the contact probe.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the end of the contact probe.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing where the ends of the contact probe come into contact with the two inspection points.
  • FIG. 5 is a table summarizing the results when the slip test and the scratch test are performed by changing the shape of the end portion.
  • 6A to 6C are explanatory views showing the shapes of the corresponding ends in the table of FIG.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of the contact probe
  • FIG. 2 is an explanatory view when inspecting the electrical characteristics of the object to be measured is performed using the contact probe.
  • the contact probe 10 is made of an extremely thin columnar (pin-shaped) metal conductor 11 having a circular cross section, and has a body portion 14 having an insulating coating 12 on the outer periphery of the metal conductor 11. Ends 16 having no insulating coating 12 are formed at both ends of the metal conductor 11.
  • the contact probe 10 is configured to obtain a contact pressure with respect to the object to be measured and inspect the electrical characteristics by applying a load in the axial direction and bending the contact probe 10.
  • the usage mode of the contact probe will be described with reference to FIG.
  • the IC package substrate or the like is used as the object to be measured 20, and a plurality of electrodes formed on the surface of the object to be measured 20 are used as inspection points 22, and the end portion of the contact probe 10 with respect to the inspection point 22. 16 is brought into contact.
  • the probe unit 30, which is a jig for inspection, has a plurality of contact probes 10.
  • the probe unit 30 has an upper plate 32 that holds the upper end portions of the plurality of contact probes 10 and a lower plate that guides the lower end portions of the contact probe 10, and is supported between the upper plate 32 and the lower plate 34. It is supported by the pillar 36.
  • a guide hole having a diameter slightly larger than that of the lower end of the contact probe 10 is formed in the lower plate 34, and the lower end of the contact probe 10 can move in the guide hole in the axial direction.
  • a plurality of lead wires 37 electrically connected to the upper end portions of the plurality of contact probes 10 are arranged on the upper plate 32.
  • the plurality of lead wires 37 are connected to a measuring instrument (not shown) or a power source (not shown).
  • the probe unit 30 is arranged above the measured body 20 so that the lower end of each contact probe 10 faces the position of each inspection point 22 of the measured body 20. Then, the probe unit 30 is lowered so that the lower end of each contact probe 10 comes into contact with each inspection point 22 of the object to be measured 20, and the probe unit 30 is directed downward from above as shown in the right figure of FIG. Pressurize. Then, a load is applied along the axial direction of the contact probe 10, and the contact probe 10 bends. At this time, the end portion 16 of the contact probe 10 comes into contact with the inspection point 22 at a predetermined contact pressure due to the elastic force caused by the bending of the contact probe 10.
  • Metal conductor As the metal conductor 11, a metal wire (also referred to as a metal spring wire) having high conductivity and high elastic modulus is used.
  • metal material used for the metal conductor copper alloys such as tungsten, renium tungsten and beryllium copper, palladium alloys, copper-silver alloys and the like can be preferably used.
  • a plating layer is provided on the surface of the metal material of the metal conductor 11 as necessary in order to suppress an increase in the contact resistance value between the metal conductor 11 and the inspection point 22 of the object to be measured 20 or the lead wire 37 of the inspection device. It may be provided.
  • the metal forming the plating layer include metals such as nickel, gold and rhodium, and alloys such as gold alloys.
  • the plating layer may be a single layer or a plurality of layers.
  • As the multi-layered plating layer for example, one in which a gold plating layer is formed on a nickel plating layer can be preferably mentioned.
  • the thickness of the plating layer is not particularly limited, but may be, for example, 1 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less.
  • the conductor diameter of the metal conductor 11 of the present embodiment has been required to be reduced due to the recent demand for narrower pitch, and a conductor having a diameter of 8 ⁇ m or more and 180 ⁇ m or less can be preferably used. More preferably, a conductor diameter in the range of 10 ⁇ m or more and 110 ⁇ m or less can be used.
  • the metal conductor 11 is manufactured by plastic working such as cold or hot wire drawing so as to be a pin-shaped conductor having a predetermined diameter.
  • the metal conductor 11 is used so that the contact probe 10 can be easily attached to the probe unit 30 and the movement of the contact probe 10 is not hindered without being caught in the guide hole of the lower plate 34 of the probe unit 30. It is preferable that the straightness is high, and specifically, the straightness is preferably 1000 mm or more in radius of curvature.
  • the metal conductor 11 having high straightness is obtained by straightening the long metal wire before providing the insulating film 12.
  • the straight line straightening process is performed by, for example, a rotary die type straight line straightening device or the like.
  • the contact probe 10 of the present embodiment has a curved surface having at least the shape of the end portion 16 of both ends of the metal conductor 11 that contacts the inspection point 22 of the object to be measured 20. Further, when the radius of curvature of this curved surface is R and the diameter of the metal conductor 11 is D, R exceeds 0.5D and is 5D or less (hereinafter, may be expressed as 0.5D ⁇ R ⁇ 5D). Certain configurations can be preferably used. However, the curved surface under the above-mentioned conditions is not limited to one end 16, and both ends may be formed on the curved surface under the above-mentioned conditions.
  • the end portion 16 in contact with the inspection point 22 of the object to be measured 20 can be made into a curved surface having a substantially flat shape. Therefore, when the end portion 16 is brought into contact with the inspection point 22 of the object to be measured 20, it does not slip too much. Further, since the edge portion of the end portion 16 is not at a right angle, it is possible to make surface contact with the inspection point 22, and it is possible to prevent the inspection point 22 from being scraped or scratched. Further, a sufficient contact area with respect to the inspection point 22 can be secured.
  • the contact probe 10 of the present embodiment can be suitably used in a case where the contact probe 10 of the present embodiment is arranged between two inspection points 22 in the object to be measured 20.
  • the hemispherical inspection point 22 is shown in FIG. 4, the shape of the inspection point 22 is not limited to such a shape. In this case, the end portion does not slip too much with respect to the hemispherical inspection point 22, and a sufficient contact area with respect to the inspection point 22 can be secured. Further, since the edge portion of the end portion 16 is not at a right angle, surface contact can be made with respect to the inspection points 22, and the two inspection points 22 can be prevented from being scraped or scratched.
  • the method of forming the end portion 16 of the metal conductor 11 into the above-mentioned shape is performed by grinding the end portion 16 of the metal conductor 11. Grinding can be performed by using abrasive cloth or by using a diamond wheel. Further, a known grinding machine capable of grinding a pin-shaped metal material may be used.
  • the insulating coating 12 is not particularly limited as long as it is a coating having an insulating property, but is selected from polyurethane resin, nylon resin, polyester resin, epoxy resin, polyesterimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin and the like1 A seed or two or more kinds of resin materials can be preferably used. Further, since the insulating coating 12 made of these resins has different heat resistance depending on the type of resin, it can be arbitrarily selected in consideration of the heat generated during the inspection of the object to be measured 20 or the ambient temperature.
  • the thickness of the insulating coating 12 may be a thickness sufficient to ensure electrical insulation, and is appropriately set within a range of 1 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less in consideration of the relationship with the diameter of the metal conductor 11.
  • the insulating coating 12 is preferably formed on the metal conductor 11 as a baking enamel coating. Since the baked enamel film is formed by a continuous process of repeated coating and baking of the paint, the productivity is good, the adhesion with the metal conductor 11 is high, and the film strength can be made higher.
  • a region is formed in which the insulating coating 12 is removed from each end 16 of the metal conductor 11 by a predetermined length.
  • the length of the region from which the insulating coating 12 is removed is appropriately set based on the structure of the probe unit 30 and the like.
  • Example 2 In the following examples, a long rhenium tungsten wire (outer diameter D: 0.025 mm) was used as the metal conductor 11.
  • the insulating coating 12 had a two-layer structure, and a urethane resin-based enamel paint was used as the first insulating coating for the first insulating coating, and the first insulating coating was formed with a thickness of 1 ⁇ m.
  • the second insulating coating used the same enamel paint as the first insulating coating, and contained 4 parts by weight of a pigment (manufactured by BASF Japan Co., Ltd., trade name: Irgazin (registered trademark)) in 100 parts by weight of the enamel paint.
  • the enamel paint for the second insulating film was used, and the second insulating film was formed with a thickness of 2.5 ⁇ m.
  • a long contact probe having an insulating coating 12 (total thickness of about 3.5 ⁇ m) is cut with a standard cutting machine to cut out a contact probe with an insulating coating having a length of 10 mm, and both ends of the contact probe with an insulating coating are cut out.
  • the contact probe 10 having the appearance shown in FIG. 1 was produced by laser peeling off the predetermined length of the above.
  • the shape of the end portion 16 was adjusted by appropriately adjusting the grinding angle, time, and the like.
  • a nickel plating layer having a thickness of 1 ⁇ m is provided on the surface of the metal conductor 11 exposed by peeling the insulating film 12, and then a gold plating layer having a thickness of 0.2 ⁇ m is further provided on the nickel plating layer.
  • a plating layer having a thickness of 1.2 ⁇ m was formed.
  • FIG. 5 shows the results of evaluation of slippage of the end portion 16 with respect to the inspection point 22 and scratches at the inspection point 22 when the radius of curvature R of the curved surface of the curved surface of the end portion 16 of the contact probe 10 is changed according to the above-described embodiment. show.
  • the diameter D of the metal conductor 11 is constant.
  • Comparative Example 1 the case where the radius of curvature R of the end portion was 0.5D, the case where the end portion had a flat shape as Comparative Example 2, and the case where the end portion had an acute angle were evaluated as Comparative Example 3.
  • FIG. 6 illustrates an outline of the end shape of the contact probe 10 in the examples and comparative examples of FIG.
  • FIG. 6A has a curved end.
  • FIG. 6B has a flat end.
  • FIG. 6C has an acute-angled end.
  • a contact test between the end portion 16 of the contact probe 10 and the object to be measured 20 is performed 10,000 times, and evaluation A is performed when the number of times slippage occurs is 9 times or less, and evaluation A is performed when the number of times slippage occurs is 10 times or more and 99 times or less. Is evaluated as B, and if it is 100 times or more, it is evaluated as C.
  • a contact test between the end portion 16 of the contact probe 10 and the object to be measured 20 is performed 10,000 times, and if there are no scratches, evaluation A is performed, and if there are scratches, evaluation B is used.
  • the slip evaluation in Example 1 was A, and the scratch evaluation was A.
  • the slip evaluation in Example 2 was A, and the scratch evaluation was A.
  • the slip evaluation in Example 3 was A, and the scratch evaluation was A.
  • the slip evaluation in Example 4 was A, and the scratch evaluation was A.
  • the slip evaluation in Example 5 was A, and the scratch evaluation was A.
  • the slip evaluation in Example 6 was A, and the scratch evaluation was A.
  • the slip evaluation in Example 7 was B, and the scratch evaluation was A.
  • the slip evaluation in Example 8 was B, and the scratch evaluation was A.
  • the slip evaluation in Comparative Example 1 was C, and the scratch evaluation was A.
  • Comparative Example 2 The end of Comparative Example 2 has a flat shape, and the corresponding model is shown in FIG. 6B.
  • the slip evaluation was A and the scratch evaluation was B.
  • Comparative Example 3 has an acute angle at the tip, and the corresponding model is shown in FIG. 6C.
  • the slip evaluation was A and the scratch evaluation was B.

Abstract

先端部が被測定体の検査点に確実に接触することができ、且つ被測定体の検査点を削ったり傷をつけたりしないようにできるコンタクトプローブを提供することを課題とする。　解決手段として、金属導体（１１）の外周に絶縁被膜（１２）を有する胴体部（１４）と、金属導体（１１）の両端に形成された絶縁被膜（１２）を有しない端部（１６）と、を有し、軸線方向に荷重をかけて撓ませることにより被測定体（２０）に対する接触圧力を得て電気特性を測定するコンタクトプローブ（１０）において、端部（１６）のうち少なくとも被測定体（２０）に接触する側の端部（１６）の形状が曲面であり、曲面の曲率半径をＲとし、金属導体（１１）の直径をＤとしたときに、Ｒは０．５Ｄを超え５Ｄ以下の範囲である。

Description

コンタクトプローブ
　本発明は、電子部品及び基板などの電気特性の検査に用いる検査用のコンタクトプローブに関する。
　近年、スマートフォンや携帯電話等に使用される高密度実装基板、又はパーソナルコンピュータ等に組み込まれるＢＧＡ（Ball Grid Array）やＣＳＰ（Chip Size Package）等のＩＣパッケージ基板等、様々な回路基板が用いられている。
　これら回路基板は、実装の前後の工程において、例えば直流抵抗値の測定や導通検査等が行われ、その電気特性の良否が検査されている。
　例えば特許文献１に示すように、電気特性の良否の検査は、検査装置に接続された検査装置用治具（以下、プローブユニットと称する場合がある）を用いて行われる。
　具体的には、測定対象の回路基板（以下、被測定体と称する場合がある）の電極（以下、検査点と称する場合がある）に、プローブユニットの先端に装着されたピン形状のコンタクトプローブの先端を接触させることにより行われる。
　特許文献２には、コンタクトプローブの先端部の形状が半球形状、円錐形状、先端に半球形状を有する円錐形状、先端に平坦形状を有する円錐形状のうちいずれかの形状を適宜選択できる旨が記載されている。
　特許文献３には、コンタクトプローブの先端部の形状が平坦形状のものが記載されている。
特開２００２－１３１３３４号公報 特開２００７－３２２３６９号公報 特開２０１３－０２４７１６号公報
　上述した特許文献１及び特許文献２のように、コンタクトプローブの先端部の形状が半球形状であると、コンタクトプローブの先端部が被測定体の検査点から滑りすぎてしまい、コンタクトプローブの先端部が検査点に接触せず正確な検査が行えないおそれがある。
　また、特許文献２のように、コンタクトプローブの先端部の形状が円錐形状、先端に半球形状を有する円錐形状、先端に平坦形状を有する円錐形状の場合には、被測定体の検査点との接触面積が小さくなってしまうため、近年の電極の狭ピッチ化に伴い各検査点に対してコンタクトプローブの先端部を接触させて検査することが困難となるおそれがある。
　さらに、特許文献３のように、コンタクトプローブの先端部の形状が平坦形状の場合には、被測定体の検査点との接触面積は十分であるが、コンタクトプローブの先端部に直角のエッジ部が生じているため、このエッジ部が検査点と接触した場合おいては検査点が削られたり、傷がついたりしてしまうおそれがある。
　そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的は、コンタクトプローブの先端部が被測定体の検査点に確実に接触することができ、且つ被測定体の検査点を削ったり傷をつけたりすることを軽減するコンタクトプローブを提供することにある。
　本発明にかかるコンタクトプローブによれば、ピン形状の金属導体の外周に絶縁被膜を有する胴体部と、前記金属導体の両端に形成された前記絶縁被膜を有しない端部と、を有し、軸線方向に荷重をかけて撓ませることにより被測定体に対する接触圧力を得て電気特性を測定するコンタクトプローブにおいて、前記端部のうち少なくとも被測定体に接触する側の端部の形状が曲面であり、該曲面の曲率半径をＲとし、前記金属導体の直径をＤとしたときに、Ｒは０．５Ｄを超え５Ｄ以下の範囲であることを特徴としている。
　この構成を採用することによって、被測定体に接触する端部がほぼ平坦形状に近い曲面とすることができるので、被測定体の検査点に接触させた際に滑りすぎることがなくなり、またエッジ部が直角でなくなったため検査点に対して面接触することができ、検査点を削ったり傷をつけたりしないようにすることができる。
　また、前記曲率半径ＲはＤ以上であることを特徴としてもよい。
　また、前記金属導体の直径が８μｍ以上１８０μｍ以下であることを特徴としてもよい。
　本発明によれば、被測定体の検査点に確実に接触することができ、且つ被測定体の検査点を削ったり傷をつけたりしないようにできるコンタクトプローブを提供することができる。
図１は、コンタクトプローブの概略平面図である。 図２は、コンタクトプローブの使用態様を示す説明図である。 図３は、コンタクトプローブの端部の拡大図である。 図４は、２個所の検査点にコンタクトプローブの端部が接触するところを示す説明図ある。 図５は、端部の形状を変更して、滑り試験と傷試験を実施した場合の結果をまとめた表である。 図６Ａから図６Ｃは、図５の表において対応する端部の形状を示す説明図である。
　以下、図面に基づいて本発明のコンタクトプローブの実施形態を詳細に説明する。
　図１はコンタクトプローブの概略平面図であり、図２はコンタクトプローブを用いて被測定体の電気特性等の検査を実行するときの説明図である。
　コンタクトプローブ１０は、断面円形のきわめて細い円柱状（ピン形状）の金属導体１１からなり、金属導体１１の外周に絶縁被膜１２を有する胴体部１４を有している。金属導体１１の両端には、絶縁被膜１２を有していない端部１６が形成されている。
　コンタクトプローブ１０は、軸線方向に荷重をかけて撓ませることにより、被測定体に対する接触圧力を得て電気特性を検査するように構成されている。
（コンタクトプローブを使用した電気特性の検査方法）
　コンタクトプローブの使用態様の説明を図２に基づいて行う。
　ここで示す例では、ＩＣパッケージ基板等を被測定体２０とし、被測定体２０の表面に形成されている複数の電極を検査点２２とし、この検査点２２に対してコンタクトプローブ１０の端部１６を接触させる。
　検査用の治具であるプローブユニット３０は、複数のコンタクトプローブ１０を有する。
　プローブユニット３０は、複数のコンタクトプローブ１０の上端部を保持する上プレート３２と、コンタクトプローブ１０の下端部をガイドする下プレートとを有し、上プレート３２と下プレート３４との間は、支持柱３６によって支持されている。
　下プレート３４には、コンタクトプローブ１０の下端部よりもやや大径のガイド孔が形成されており、コンタクトプローブ１０の下端部がガイド孔内を軸線方向に移動可能となっている。
　また、上プレート３２には、複数のコンタクトプローブ１０の各上端部と電気的に接続される複数のリード線３７が配置される。複数のリード線３７は、測定機（図示せず）や電源（図示せず）に接続される。
　図２の右図のように、被測定体２０の上方に、各コンタクトプローブ１０の下端部が被測定体２０の各検査点２２の位置に対向するように、プローブユニット３０を配置する。
　そして、各コンタクトプローブ１０の下端部を被測定体２０の各検査点２２に接触するようにプローブユニット３０を下降させ、さらに図２の右図のように、プローブユニット３０を上方から下方に向けて加圧する。
　すると、コンタクトプローブ１０の軸線方向に沿って荷重がかかってコンタクトプローブ１０が撓む。このときコンタクトプローブ１０の端部１６は、コンタクトプローブ１０が撓んだことによる弾性力による所定の接触圧力で検査点２２に接触する。
（金属導体）
　金属導体１１としては、高い導電性と高い弾性率を有する金属線（金属ばね線ともいう）が用いられる。金属導体１１に用いられる金属材料としては、タングステン、レニウムタングステン、ベリリウム銅等の銅合金、パラジウム合金、銅銀合金等を好適に用いることができる。
　金属導体１１の上記金属材料の表面には、金属導体１１と被測定体２０の検査点２２又は検査装置のリード線３７との接触抵抗値の上昇を抑えるために、めっき層が必要に応じて設けられていてもよい。めっき層を形成する金属としては、ニッケル、金、ロジウム等の金属や金合金等の合金を挙げることができる。めっき層は、単層であってもよいし複層であってもよい。複層のめっき層としては、例えばニッケルめっき層上に金めっき層が形成されたものを好ましく挙げることができる。めっき層の厚さは特に限定されないが、例えば１μｍ以上５μｍ以下とすることができる。
　本実施形態の金属導体１１の導体径は、近年の狭ピッチ化の要請から細径化が求められており、８μｍ以上１８０μｍ以下のものを好適に用いることができる。さらに好ましくは、導体径は１０μｍ以上１１０μｍ以下の範囲内のものを用いることができる。
　金属導体１１は所定の径のピン形状の導体となるように冷間又は熱間伸線等の塑性加工により製造される。
　なお、コンタクトプローブ１０をプローブユニット３０に装着しやすくし、且つプローブユニット３０の下プレート３４のガイド孔に引っかかることなく、コンタクトプローブ１０の動きが妨げられることがないようにするため、金属導体１１の真直度が高いことが好ましく、具体的には、真直度は曲率半径１０００ｍｍ以上であることが好ましい。
　真直度の高い金属導体１１は、絶縁被膜１２を設ける前の長尺の金属線を直線矯正処理することにより得られる。直線矯正処理は、例えば回転ダイス式直線矯正装置等によって行われる。
（端部）
　金属導体１１の両端部のうち一方の端部１６が被測定体２０の検査点２２に接触する。
　本実施形態のコンタクトプローブ１０は、図３に示すように、少なくとも金属導体１１の両端部のうち、被測定体２０の検査点２２に接触する端部１６の形状を曲面とする。
　また、この曲面の曲率半径をＲとし、金属導体１１の直径をＤとしたときに、Ｒは０．５Ｄを超え５Ｄ以下（以下、０．５Ｄ＜Ｒ≦５Ｄと表現することもある）である構成を好適に用いることができる。
　ただし、上述したような条件の曲面とするのは片方の端部１６だけでなく、両端部を上述したような条件の曲面に形成してもよい。
　端部１６の曲面の曲率半径Ｒを、０．５Ｄ＜Ｒ≦５Ｄとすることにより、被測定体２０の検査点２２に接触する端部１６をほぼ平坦形状に近い曲面とすることができる。
　このため、端部１６を被測定体２０の検査点２２に接触させた際に滑りすぎることがなくなる。また端部１６のエッジ部が直角でないため、検査点２２に対して面接触することができ、検査点２２を削ったり傷をつけたりするのを抑制することができる。さらに、検査点２２に対する接触面積を十分に確保することができる。
　上述したように金属導体１１の直径を、８μｍ以上１８０μｍ以下とすると、例えば端部１６の曲率半径Ｒは、Ｄ＝８μｍの場合、４μｍ＜Ｒ≦４０μｍの範囲となり、Ｄ＝１８０μｍの場合、９０μｍ＜Ｒ≦９００μｍの範囲となる。
　また、図４に示すように、本実施形態のコンタクトプローブ１０は、被測定体２０における２つの検査点２２の中間に配置させるような場合において好適に用いることができる。なお、図４では、半球形状の検査点２２を図示したが、検査点２２の形状はこのような形状に限定するものではない。
　この場合、特に半球形状の検査点２２に対して端部が滑りすぎることが無く、また検査点２２に対する接触面積を十分に確保できる。また、端部１６のエッジ部が直角でないため、検査点２２に対して面接触することができ、２つの検査点２２を削ったり傷をつけたりしないようにすることができる。
　金属導体１１の端部１６を上述した形状に形成する方法としては、金属導体１１の端部１６を研削加工することによって行われる。
　研削加工は、研削布紙を用いたり、ダイヤモンドホイールを使用したりすることで行うことができる。また、ピン形状の金属材料を研削可能な公知の研削加工機を用いてもよい。
（絶縁被膜）
　絶縁被膜１２は、絶縁性を有する被膜であれば、その材料については特に限定されないが、ポリウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等から選ばれる１種又は２種以上の樹脂材料を好適に用いることができる。
　また、これらの樹脂からなる絶縁被膜１２は、樹脂の種類によって耐熱性が異なるため、被測定体２０の検査の際に発生する熱又は周囲環境温度を考慮して任意に選択することができる。
　絶縁被膜１２の厚さは、電気絶縁性を確保できる程度の厚さであればよく、金属導体１１の直径との関係を考慮して、１μｍ以上３０μｍ以下の範囲内で適宜設定される。
　絶縁被膜１２は、金属導体１１に焼付エナメル被膜として形成されることが好ましい。焼付エナメル被膜は、塗料の塗布と焼付の繰り返しによる連続工程で形成されるので、生産性が良く、金属導体１１との間の密着性が高く且つ被膜強度をより高いものとすることができる。
　なお、本実施形態では、金属導体１１のそれぞれの端部１６から所定長さ分だけ絶縁被膜１２が除去されている領域が形成されている。絶縁被膜１２が除去されている領域の長さは、プローブユニット３０の構造等に基づいて適宜設定される。
（実施例）
　以下の実施例では、金属導体１１として、長尺のレニウムタングステン線（外径Ｄ：０．０２５ｍｍ）を用いた。
　絶縁被膜１２は２層構造とし、第１絶縁被膜はウレタン樹脂系エナメル塗料を第１絶縁被膜用塗料として用い、厚さ１μｍで第１絶縁被膜を形成した。第２絶縁被膜は、第１絶縁被膜と同じエナメル塗料を用い、そのエナメル塗料１００重量部に対して顔料（ＢＡＳＦジャパン株式会社製、商品名：Ｉｒｇａｚｉｎ（登録商標））を４重量部含有させた第２絶縁被膜用エナメル塗料とし、厚さ２．５μｍで第２絶縁被膜を形成した。
　絶縁被膜１２（総厚約３．５μｍ）が形成された長尺のコンタクトプローブを定尺切断機で切断して長さ１０ｍｍの絶縁被膜付きコンタクトプローブを切り出し、その絶縁被膜付きコンタクトプローブの両端部の所定長さをレーザー剥離し、図１に示す様態からなるコンタクトプローブ１０を作製した。
　研削加工装置により金属導体１１を加工する際に研削角度や時間等を適宜調整することで端部１６の形状を調整した。
　さらに、絶縁被膜１２が剥離されて露出した金属導体１１の表面に、電気めっきで厚さ１μｍのニッケルめっき層を設けた後、さらにその上に厚さ０．２μｍの金めっき層を設けて合計厚さが１．２μｍのめっき層を形成した。
　図５に、上述した実施例によるコンタクトプローブ１０の端部１６の曲面の曲率半径Ｒを変更した場合における、端部１６の検査点２２に対する滑り、検査点２２における傷の評価を行った結果を示す。なお、本実施例において金属導体１１の直径Ｄは一定である。
　なお、比較例１として端部の曲率半径Ｒが０．５Ｄの場合、比較例２として端部が平坦形状の場合、比較例３として端部が鋭角の場合について評価を行った。
　ちなみに、図６には、図５の実施例及び比較例におけるコンタクトプローブ１０の端部形状についての概略を図示している。
　図６Ａは、端部が曲面のものである。
　図６Ｂは、端部が平坦形状のものである。
　図６Ｃは、端部が鋭角のものである。
　滑り評価の方法は、コンタクトプローブ１０の端部１６と被測定体２０との接触試験を１００００回行い、滑りが発生した回数が９回以下の場合は評価Ａ、１０回以上９９回以下の場合は評価Ｂ、１００回以上の場合は評価Ｃとする。
　傷評価の方法は、コンタクトプローブ１０の端部１６と被測定体２０との接触試験を１００００回行い、傷が無い場合は評価Ａ、傷がある場合は評価Ｂとする。
　以下、各実施例について説明する。
　実施例１の端部は、Ｒ＝５Ｄであり、対応モデルは図６Ａである。実施例１における滑り評価はＡ、傷評価はＡであった。
　実施例２の端部は、Ｒ＝４Ｄであり、対応モデルは図６Ａである。実施例２における滑り評価はＡ、傷評価はＡであった。
　実施例３の端部は、Ｒ＝３Ｄであり、対応モデルは図６Ａである。実施例３における滑り評価はＡ、傷評価はＡであった。
　実施例４の端部は、Ｒ＝２Ｄであり、対応モデルは図６Ａである。実施例４における滑り評価はＡ、傷評価はＡであった。
　実施例５の端部は、Ｒ＝１．５Ｄであり、対応モデルは図６Ａである。実施例５における滑り評価はＡ、傷評価はＡであった。
　実施例６の端部は、Ｒ＝Ｄであり、対応モデルは図６Ａである。実施例６における滑り評価はＡ、傷評価はＡであった。
　実施例７の端部は、Ｒ＝０．９Ｄであり、対応モデルは図６Ａである。実施例７における滑り評価はＢ、傷評価はＡであった。
　実施例８の端部は、Ｒ＝０．７Ｄであり、対応モデルは図６Ａである。実施例８における滑り評価はＢ、傷評価はＡであった。
　なお、比較例１の端部は、Ｒ＝０．５Ｄであり、形状としては実施例１～実施例８と同様であるが実施例１～８よりも曲率半径が大きく形成されている。比較例１における滑り評価はＣ、傷評価はＡであった。
　比較例２の端部は、平坦形状であり、対応モデルは図６Ｂである。比較例２における滑り評価はＡ、傷評価はＢであった。
　比較例３の端部は、先端が尖鋭の鋭角であり、対応モデルは図６Ｃである。比較例３における滑り評価はＡ、傷評価はＢであった。
　図５の結果から、比較例１のようにコンタクトプローブ１０の端部が曲面であって、その曲率半径ＲがＲ≦０．５Ｄの場合には滑りやすくなるため、滑り評価が悪くなることが判明した。
　また、比較例２のようにコンタクトプローブの端部が平坦形状であると、滑り評価は問題ないが、傷がついてしまっていた。
　さらに、比較例３のようにコンタクトプローブの端部が鋭角であると、滑り評価は問題ないが、傷がついてしまっていた。
　したがって、コンタクトプローブ１０の端部が曲面であって、その曲率半径Ｒが０．５Ｄ＜Ｒ≦５Ｄの場合には滑りやすくなく、且つ傷もつかないため好適であることが判明した。
　なお、実施例１～６の滑り評価と傷評価は双方ともＡであった。このため、実施例１～６のように、Ｄ≦Ｒ≦５ＤとなるＲの範囲がさらに好ましいことも判明した。

 

Claims (3)

  1. 　ピン形状の金属導体の外周に絶縁被膜を有する胴体部と、
    　前記金属導体の両端に形成された前記絶縁被膜を有しない端部と、を有し、
    　軸線方向に荷重をかけて撓ませることにより被測定体に対する接触圧力を得て電気特性を測定するコンタクトプローブであって、
    　前記端部のうち少なくとも被測定体に接触する側の端部の形状が曲面であり、該曲面の曲率半径をＲとし、前記金属導体の直径をＤとしたときに、Ｒは０．５Ｄを超え５Ｄ以下であることを特徴とするコンタクトプローブ。
  2. 　前記曲率半径ＲはＤ以上であることを特徴とする請求項１記載のコンタクトプローブ。
  3. 　前記金属導体の直径が８μｍ以上１８０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコンタクトプローブ。

     
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