CN105044391B - 电极结构体，检测夹具及电极结构体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供，易于减低电极被磨损而露出电线问题的电极结构体，使用该电极结构体的检测夹具及电极结构体的制造方法。电极结构体1包含：具有大约平坦的面11，在与面11交叉的方向上延长形成贯通孔12的绝缘性基材部13；在贯通孔12内插入一端部，为使该一端部的前端31位于比贯通孔12在面11上开口的开口部14更向内侧的位置，固定附着在贯通孔12的电线3；和用比电线3硬度大的镍对前端31镀金形成的电极2。

Description

电极结构体，检测夹具及电极结构体的制造方法

技术领域

本发明涉及形成电极的电极结构体，使用该电极结构体的检测夹具及电极结构体的制造方法。

背景技术

众所周知的基板检测夹具是，将接触检测对象基板的接触端子后端接触于电极，并将电极和检测信号处理部以电线连接，由此接触端子连接到检测信号处理部，对基板可以进行检测(例如，参照专利文献1)。

然而，根据上述的基板检测夹具，接触端子的后端接触于电极，存在电极磨损而电线被露出的问题。

【现有技术文献】

【专利文献1】

日本专利公布第2009-8516号公报

发明内容

本发明提供一种易于减低由电极磨损而电线被露出的电极结构体、使用该电极结构体的检测夹具及电极结构体的制造方法。

根据本发明的电极结构体包含：具有大约平坦的面，在与所述面交叉的方向上延长形成贯通孔的绝缘性基材部；在所述贯通孔内插入一端部，为使所述一端部的前端位于比所述贯通孔在所述面上开口的开口部更向内侧的位置，固定附着在所述贯通孔的电线；和用比所述电线硬度大的第1金属对所述前端镀金形成的电极。

而且，优选地，所述电极与所述面成大约平齐。

并且，优选地，在所述电极的表面上形成以第2金属形成的表面镀金层。而且，优选地，所述第1金属是镍，所述第2金属是金。

而且，根据本发明的检测夹具包含：上述的电极结构体；具有线状的探针；向作为检测对象的基板的检测点引导所述探针的一端，并向所述电极结构体的所述电极引导所述探针另一端的支撑体。

并且，根据本发明的电极结构体的制造方法包含：对于具有大约平坦的面、并在与所述面交叉的方向上延长形成贯通孔的绝缘性基材部，从所述贯通孔在所述面上开口的开口部的反对侧，在所述贯通孔内插入电线的一端部，在所述贯通孔内固定附着所述电线的所述一端部的插入工序；为使所述一端部的端面和所述基材部的所述面成平齐，对所述一端部进行加工的第1加工工序；从所述开口部侧对所述一端部进行蚀刻加工，使所述一端部的前端比所述开口部更向内侧进入的蚀刻工序；以及将所述一端部的前端用比所述电线硬度大的第1金属镀金，从而形成电极的镀金工序。

而且，优选地，还包含为使所述电极与所述面成大约平齐，对所述电极进行加工的第2加工工序。

并且，优选地，还包含在所述电极的表面上以第2金属镀金形成表面镀金层的表面镀金工序。

根据本发明，电线的前端是位于贯通孔内比开口部更向内侧的位置，用比电线硬度大的第1金属对该前端部镀金形成电极。因此，在贯通孔内被贯通孔内壁所围绕的状态下进行镀金，易于增加电极的厚度。而且，若比电线硬度大的电极厚度增加，便于减低由于电极磨损而电线被露出的问题。

而且，基材部的平坦面和电极的前端面变成平齐，从而提高电极的高度方向上的位置精度。

并且，以表面镀金层涂布电极表面，从而防止电极的腐蚀。

而且，电极是以比一般作为电线材料的铜硬度大的镍来形成，由此减低电极的磨损。而且，在电极表面形成金表面镀金层，从而防止电极腐蚀的效果高。

根据本发明，探针的另一端接触电极，则电极被磨损。然而，由于电极是用比电线硬度大的第1金属构成，磨损的程度会减低。其结果，减低由于电极磨损而电线被露出的问题。

根据本发明，可以制作上述的电极结构体，因此使比电线硬度大的电极厚度增加，易于减低由于电极磨损而电线被露出的问题。

而且，基材部的平坦面和电极的前端面形成平齐，从而提高电极的高度方向上的位置精度。

并且，以表面镀金层涂布电极表面，从而防止电极的腐蚀。

如上所述的电极结构体，检测夹具及电极结构体的制造方法易于减低由于电极磨损而电线被露出的问题。

附图说明

图1是根据本发明一实施形态具有电极结构体的检测夹具一例的简要纵剖视图，并示出非检测时的状态。

图2是具有在图1所示的电极结构体的检测夹具在检测状态时的简要纵剖视图。

图3是在图1所示的电极结构体的构成的一例的剖视图。

图4是在图3所示的电极结构体的制造方法的一例的说明图。

图5是在图3所示的电极结构体的制造方法的一例的说明图。

图6是用于说明根据图4、图5所示的制造方法所形成的电极结构体效果的比较例说明图。

图7是用于说明根据图4、图5所示的制造方法所形成的电极结构体效果的比较例说明图。

图8是使用图3所示的电极结构体时的实验结果说明图。

图9是使用在图6所示的比较例相关的电极结构体时的实验结果说明图。

[附图标记说明]

1：电极结构体 2：电极

3：电线 4：表面镀金层

5：树脂 7：检测夹具

10：加压部 11：面

12：贯通孔 13：基材部

14：开口部 31：前端

100：基板 E：支撑体

Pr：探针

具体实施方式

以下，结合附图对本发明的实施形态进行说明。而且，在各附图中赋予相同符号的构件表示相同的构件，并省略其说明。图1是根据本发明一实施形态具有电极结构体1的检测夹具7的一实施例的简要纵剖视图，并显示非检测时的状态。图2是在图1所示的具有电极结构体1的检测夹具7在检测状态时的简要纵剖视图。

检测夹具7包含：作为基体的框架7A，具有多个电极2的电极结构体1，多个探针Pr，支撑体E及加压部10等。在此，支撑体E是由检测侧支撑体E1，电极侧支撑体E2及将检测侧支撑体E1和电极侧支撑体E2相隔所定距离并保持平行的连接部件E3所构成。

探针Pr是以钨(W)、高速钢(SKH)、铍铜(BeCu)等富有韧性的金属、其它导电体形成，并同时以具有可曲折弹性(可挠性)的线状(棒状)形成。例如，探针Pr的直径是例如100μm左右。

检测侧支撑体E1具有未图示的多个检测引导孔，使将多个探针Pr的前端部向检测对象基板100的配线图形上设置的检测点引导。而且，电极侧支撑体E2具有未图示的多个电极引导孔，使将各探针Pr的后端部向多个电极2引导。各电极2是通过电线3连接于基板检测装置。如此，导电性探针Pr的前端部接触于基板100的检测点，探针Pr的后端部接触于与基板检测装置连接的电极2，由此基板检测装置可以检测基板100的配线图形。而且，虽然没有图示，各电极2的表面上形成表面镀金层4。

如显示非检测状态的图1至显示检测状态的图2一样，配置基板100，使其接触于面对支撑体E的基板100的对向面F，且若由基板100对支撑体E加压，抵抗于加压部10，10，...的施加压力，支撑体E(检测侧支撑体E1，电极侧支撑体E2及连接部件E3)向电极结构体1进行相对移动。

随之，探针Pr的后端部被电极2相对地向前端部的方向受压，因此探针Pr的前端部会从对向面F突出。而且，在图2，为了方便说明，显示着探针Pr的前端部从对向面F突出的状态。

由于这种力的作用，探针Pr的前端部接触于面对基板100的检测点而被受压，在检测侧支撑体E1和电极侧支撑体E2之间以倾斜状态存在的探针Pr的中间部分将会变成弯曲(曲折)。因此，根据这样变形的探针Pr的弹性恢复力，探针Pr的前端部以所定的接触压力接触到检测点，探针Pr的后端部以所定的接触压力接触到电极2，从而保持探针前端和检测点的接触状态，以及探针后端和电极2的接触状态。

图3是在图1所示的电极结构体1的构成的一例的剖视图。在图3所示的电极结构体1包含：具有与电极侧支撑体E2面对配置的大约平坦的面11，在与面11交叉(直交)的方向上延长形成贯通孔12的绝缘性基材部13；在贯通孔12内插入一端部，为使该一端部的前端31位于比贯通孔12在面11上开口的开口部14更向内侧的位置，固定附着在贯通孔12的铜(Cu)电线3；以及用比电线3硬度大的第1金属(例如镍(Ni))对前端31镀金形成的电极2。

电极2的端面与面11成平齐。而且，电极2的端面以第2金属(例如金(Au))镀金，使得在电极2的端面上形成表面镀金层4。基于耐磨性，电极2的厚度，例如为5μm以上，越厚越好，在实用上其厚度是10μm左右较好。表面镀金层4的厚度，例如为0.5μm至2μm，更优先地为1μm。另外，在各附图中，为了易于参照，对电线3，电极2及表面镀金层4有加入剖线表示断面的情形和省略的情形。

电线3，例如，可以使用漆包线(附着涂层的铜线)等所谓的磁线。在电线3和贯通孔12的间隙填充树脂5。通过该树脂5，电线3的前端部固定附着在贯通孔12。

图4、图5是在图3所示的电极结构体1的制造方法的一例说明图。首先，在图4(a)中，在基材部13形成的贯通孔12内贯入电线3。即，从所述贯通孔12在所述面11上开口的开口部14的反对侧，在所述贯通孔12内插入电线3的一端部。接着，在图4(b)中，为了在所述贯通孔12内固定附着所述电线3的所述一端部，在贯通孔12和电线3的间隙填充通过热或光硬化的硬化性树脂5而被硬化。由此，电线3固定附着在贯通孔12内。图4(a)、图4(b)相当于插入工序的一例。

接着，在图4(c)中，从切断电线3的开口部14突出的部分，并研磨该断面，即研磨使得前端31的端面与面11形成平齐。图4(c)相当于第1加工工序的一例。

接着，在图5(a)中，对铜的前端31蚀刻加工大约10μm。图5(a)相当于蚀刻工序的一例，表示从所述开口部14侧对所述电线3的一端部进行蚀刻加工，使所述一端部的前端31比所述开口部14更向内侧进入。此时，在图4(c)的第1加工工序中，对前端31加工于与面11形成平齐后进行蚀刻，从而使得通过蚀刻加工的前端31的凹陷深度大约成10μm，提高了加工精度。

接着，在图5(b)中，对位于面11的内侧位置的前端31用比所述电线3硬度大的第1金属进行镍镀金(例如，用镍(Ni))，从而形成电极2。镍镀金一直进行到电极2的前端从开口部14突出为止。图5(b)相当于镀金工序的一例。作为镀金方法，例如可以使用刷镀法。

接着，在图5(c)中，研磨电极2直到电极2的前端与面11成平齐。图5(c)相当于第2加工工序的一例。接着，在图5(d)中，电极2的前端被第二金属(例如，金(Au))镀金，形成表面镀金层4。图5(d)相当于表面镀金工序的一例。如上所述，根据图4(a)至图5(d)所示的制造方法，可以形成在图3所示的电极结构体1。

图6、图7是用于说明根据图4、图5所示的制造方法所形成的电极结构体1效果的比较例说明图。图6、图7是在图4(c)所示的第1加工工序后，不经实施图5(a)的蚀刻工序，在前端31的端面实施镍镀金而形成电极2，并在其后实施金镀金的剖视图。图6是镍镀金的厚度为1μm左右的情形，图7是镍镀金的厚度为10μm左右的情形。另外，图3至图7，为了方便说明，强调特征部分等，是个概念性说明图，例如镀金层的厚度或电线3的粗细等，并不与实际尺寸比率相同。

如上所述，每当在检测夹具7上配置基板100时，由于探针Pr的后端部以所定的接触压力弹性地接触到表面镀金层4，随着反复检测基板100，表面镀金层4被磨损，而且表面镀金层4下面的电极2也被磨损。

如图6所示，镍镀金厚度为1μm左右时，易于在前端31形成厚度为1μm左右的电极2，并在其上形成表面镀金层4。然而，若电极2薄，经探针Pr的后端部接触，电极2就容易被磨损。

图8、图9是，使用直径为70μm的探针Pr，如图1、图2所示，对基板100的支撑体E反复加压200万次，即将探针Pr在形成表面镀金层4的电极2上接触200万次后，拍摄表面镀金层4及电极2的相片。图8是使用图3及图5(d)所示的电极结构体1时的实验结果，图9是使用在图6所示的比较例相关的电极结构体时的实验结果。

在图8所示的一例中，表面镀金层4被削减，但从表面镀金层4表面的削减深度只是1.7μm，没有露出电线3。然而，在图9所示的一例中，从表面镀金层4表面的削减深度达6.4μm，露出了电线3。即，在图9所示的一例中，因为电极2薄，镍电极2被削减，探针Pr的后端达到铜电线3。于是，因铜比镍柔软，如图9所示，由探针Pr的后端所引起的磨损大，电线3的削减深度增加。

如此，如图6所示的比较例，电极2薄时，铜电线3被削减很大程度，发生大量的铜磨粉，会产生相邻的电极2之间短路不良的问题。而且，如果铜电线3被露出，电线3前端31被氧化，会使探针Pr和电线3的接触电阻增加。因此，有顾忌不能正常执行利用检测夹具7的检测。

相反的，在图3所示的电极结构体1为例，由于硬度大的电极2形成得很厚，如图8所示，从表面镀金层4表面的削减深度只达1.7μm，电线3没有被露出，没有产生铜磨粉，镍磨粉的发生量也没有多少。由此，可减低相邻电极2之间发生短路不良的问题，也可防止电线3前端31被氧化，所以反复实施基板检测200万次后，亦能减低不能正常执行利用检测夹具7的检测的问题。

另一方面，如图7所示，对电线3不实施蚀刻而增加镍镀金的厚度时，电极2向横向扩大，因此产生相邻电极2之间间隔变小的问题。另外，通过镀金形成的电极2，因制造偏差大，如图7所示，各电极2相互间产生电极高度的偏差。若在电极高度上产生偏差，在检测夹具7中，探针Pr对基板100的检测点在突出量或施加压力上产生偏差，有顾忌减低基板100检测精度。

另外，若在与面11成平齐的前端31上以刷镀法实施镀金增加镀金的厚度，在镀金工序中，与空气中的氧气接触的部位上形成氧化膜，有顾忌镀金容易被脱落。另外，如图7所示，因电极2的侧面被露出于空气中，将电极2表面用金镀金形成表面镀金层4时，表面镀金层4的面积增大，金使用量也增加，产生成本增加的问题。另外，在图7中，虽然强调图示电极2的厚度，但实际上，如果对电线3不实施蚀刻，并在与面11成平齐的前端31上通过镀金形成厚的电极2，会伴随着困难。

另一方面，根据图4、图5所示的电极结构体1的制造方法，以及根据图3所示的电极结构体1，会增加电极2的厚度，易于减小由探针Pr的接触引起的磨损。由此，可以减低电极2被磨损而电线3被露出的问题，可以抑制铜磨粉的产生或前端31的氧化。其结果，可以提高电极结构体1的耐久性。而且，相比于如图7所示对电线3不实施蚀刻而增加镍镀金厚度的情况，因电极2不向横向变宽，适当地保持相邻电极2之间的间隔，而且因电极2的侧面不会露出于空气中，从而使表面镀金层4的面积变成最小，其结果减少金消耗量，降低成本。

而且，在图5(c)的第2加工工序中，电极2的前端与面11成平齐，由此在各电极2之间前端的位置成均匀。在其上形成1μm左右的薄表面镀金层4，由此各表面镀金层4的前端表面位置也变得均匀，其结果，在检测夹具7中，探针Pr对基板100检测点的突出量或施加压力成均匀，从而可提高对基板100的检测精度。

而且，优选地，表面镀金层4是防止电极2被氧化。然而，在电极2的表面并不一定要形成表面镀金层4，不实施表面镀金工序也可。而且，在表面镀金层4使用的第2金属不一定是金也可。

而且，优选地，第2加工工序是可以使电极2的前端以高精度与面11成平齐。然而，并不一定要实施第2加工工序。在镀金工序中将控制镀金的厚度，从而使电极2的前端加工成与面11大约平齐。

而且，电极2的前端并不一定要与面11成大约平齐。例如，电极2的前端位于贯通孔12内从开口部14更向内侧的位置也可。

而且，电线3并不一定要是铜，电极2(第1金属)并不一定要是镍。只要电极2(第1金属)比电线3更坚硬的金属就可。

而且，虽然实施例显示电极结构体1内装在检测夹具7的情形，但电极结构体1并不限于内装在检测夹具7。电极结构体1也可以使用于检测装置以外的用途。

Claims (6)

1.一种电极结构体，其包含：

绝缘性基材部，其具有平坦的面，在与所述面交叉的方向上延长形成贯通孔；

电线，所述电线的一端部插入于所述贯通孔内，为使所述一端部的前端位于比所述贯通孔在所述面上开口的开口部更向内侧的位置，所述电线固定附着在所述贯通孔内；以及

电极，其用比所述电线硬度大的第1金属对所述前端镀金而形成，

所述电极与所述面成平齐。

2.根据权利要求1所述的电极结构体，其中，

在所述电极的表面上有以第2金属形成的表面镀金层。

3.根据权利要求2所述的电极结构体，其中，

所述第1金属是镍，

所述第2金属是金。

4.一种检测夹具，其包含：

权利要求1至3中的任一项所述的电极结构体；

具有线状的探针；以及

支撑体，向作为检测对象的基板的检测点引导所述探针的一端，并向所述电极结构体的所述电极引导所述探针的另一端。

5.一种电极结构体的制造方法，其包含：

插入工序，对于具有平坦的面、并在与所述面交叉的方向上延长形成贯通孔的绝缘性基材部，从所述贯通孔在所述面上开口的开口部的反对侧，在所述贯通孔内插入电线的一端部，在所述贯通孔内固定附着所述电线的所述一端部；

第1加工工序，为使所述一端部的端面和所述基材部的所述面成平齐，对所述一端部进行加工；

蚀刻工序，从所述开口部侧对所述一端部进行蚀刻加工，使所述一端部的前端比所述开口部更向内侧进入；

镀金工序，将所述一端部的前端用比所述电线硬度大的第1金属镀金，从而形成电极；以及

第2加工工序，对所述电极进行加工，使得所述电极与所述面成平齐。

6.根据权利要求5所述的电极结构体的制造方法，其中，还包含：

表面镀金工序，在所述电极的表面上以第2金属镀金而形成表面镀金层。