JP2002173731A - Tungsten wire and its production method - Google Patents

Tungsten wire and its production method

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JP2002173731A
JP2002173731A JP2000370338A JP2000370338A JP2002173731A JP 2002173731 A JP2002173731 A JP 2002173731A JP 2000370338 A JP2000370338 A JP 2000370338A JP 2000370338 A JP2000370338 A JP 2000370338A JP 2002173731 A JP2002173731 A JP 2002173731A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide tungsten wire which has high mechanical strength, and exhibits excellent durability when used, e.g. as the structural material of a probe pin for semiconductor inspection, and to provide a production method by which the tungsten wire can efficiently be produced. SOLUTION: When the wire diameter of the tungsten wire is 0.37 to 0.41 mm, its tensile strength is 2,350 to 3,000 N/mm2. Further, the tungsten wire is preferably consisting of a tungsten alloy containing 1 to 5 mass% rhenium (Re).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はタングステン線およ
びその製造方法に係り、特に機械的強度が高く、半導体
検査用プローブピン等の構成材とした場合に優れた耐久
性を発揮することが可能なタングステン線およびそのタ
ングステン線を効率的に製造することが可能な製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tungsten wire and a method for manufacturing the same, and more particularly to a tungsten wire having high mechanical strength and exhibiting excellent durability when used as a component such as a probe pin for semiconductor inspection. The present invention relates to a tungsten wire and a manufacturing method capable of efficiently manufacturing the tungsten wire.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からTV用電子銃のカソードヒー
タ、自動車ランプや家電機器の照明用フィラメント材,
高温構造部材,接点材,放電電極の構成材として種々の
タングステン線が使用されている。特に、所定量のレニ
ウム(Re)を含有するタングステン線は、高温強度お
よび再結晶後の延性(加工性)に優れるため、電子管用
ヒータ,耐振電球用フィラメント材に広く用いられてい
る一方、電気抵抗特性および耐摩耗性に優れているた
め、半導体検査用プローブピンの構成材として広く用い
られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, cathode heaters for TV electron guns, filament materials for lighting of automobile lamps and home electric appliances,
Various tungsten wires have been used as components of high-temperature structural members, contact materials, and discharge electrodes. Particularly, a tungsten wire containing a predetermined amount of rhenium (Re) is excellent in high-temperature strength and ductility (workability) after recrystallization, and thus is widely used for a heater for an electron tube and a filament material for an anti-vibration bulb. Because of its excellent resistance characteristics and abrasion resistance, it is widely used as a constituent material of probe pins for semiconductor inspection.

【0003】図3は上記タングステン線で形成したプロ
ーブピンを有するプローブカード20の構成例を示す部
分断面図である。このプローブカード20は、基台とな
る多層プリント基板21から斜め下方向に延設されるよ
うに複数のプローブピン22が配設される。このプロー
ブピン22は半導体ウエハのチップの電極パッド数に対
応して複数本設けられる。各プローブピン22の延設部
は、エポキシ樹脂23等により固着される。
FIG. 3 is a partial sectional view showing a configuration example of a probe card 20 having a probe pin formed of the above-mentioned tungsten wire. The probe card 20 has a plurality of probe pins 22 so as to extend obliquely downward from a multilayer printed circuit board 21 serving as a base. A plurality of probe pins 22 are provided corresponding to the number of electrode pads of a chip on a semiconductor wafer. The extending portion of each probe pin 22 is fixed with an epoxy resin 23 or the like.

【0004】そして半導体集積回路(IC)や液晶表示
装置(LCD)等の電気的特性(動作の健全性)を検査
する際には、上記被検査体の端子(電極部)に各プロー
ブピン22の先端部を弾接させて電気的導通を得ること
により、被検査体からの電気信号をテスタに送信し、そ
こで被検査体の電気的特性を検査する。そして、半導体
装置等の被検査体が正常に動作することが確認された良
品のみを次工程である組立工程に移送する。
When inspecting electrical characteristics (soundness of operation) of a semiconductor integrated circuit (IC), a liquid crystal display (LCD), or the like, each probe pin 22 is connected to a terminal (electrode portion) of the inspection object. The electrical contact from the device under test is transmitted to the tester by resiliently contacting the tip of the device, thereby inspecting the electrical characteristics of the device under test. Then, only non-defective products, for which it has been confirmed that the device under test, such as a semiconductor device, operates normally, are transferred to the next assembly process.

【0005】上記のようなプローブピンを構成するタン
グステン線は、従来から図2に示すような製造工程によ
り製造されていた。すなわち、Al,Si,Kなどのド
ープ剤やReを含有させたタングステン粉末を加圧形成
してグリーン成形体を形成し、このグリーン成形体を、
例えば1200℃程度の温度で仮焼結した後に、その両
端を端子にして通電焼結してタングステン焼結体1が調
製されている。
[0005] The tungsten wire constituting the probe pin as described above has been conventionally manufactured by a manufacturing process as shown in FIG. That is, a green compact is formed by pressurizing and forming a tungsten powder containing a dopant such as Al, Si, K or the like, and Re.
For example, after being pre-sintered at a temperature of about 1200 ° C., the two ends thereof are used as terminals to conduct current sintering to prepare a tungsten sintered body 1.

【0006】次に得られたタングステン焼結体1を転打
用加熱装置2で加熱する操作と加熱した焼結体を転打装
置3によって所定の加工率になるまで転打する操作とを
数回繰り返した後に、加工硬化した焼結体を熱処理炉4
において加熱して再結晶化処理を行い、タングステン線
素材1aを得る。さらに、転打装置3による転打操作と
転打用加熱装置2による加熱操作とを数回繰り返すこと
により、さらに加工率を増加させて、断面積がより小さ
いタングステン線素材1bを形成する。
Next, an operation of heating the obtained tungsten sintered body 1 with a heating device 2 for rolling and a process of rolling the heated sintered body with a rolling device 3 until a predetermined processing rate is achieved are considered. After repeating the process, the work-hardened sintered body is
To perform a recrystallization treatment to obtain a tungsten wire material 1a. Further, by repeating the rolling operation by the rolling device 3 and the heating operation by the heating device for rolling 2 several times, the processing rate is further increased, and the tungsten wire material 1b having a smaller cross-sectional area is formed.

【0007】次に得られたタングステン線素材1bを伸
線用加熱装置5で加熱する操作と、加熱したタングステ
ン線素材1bを伸線機6によって所定の線径となるよう
に伸線する操作とを複数回繰り返すことにより、最終的
に所定の線径を有するタングステン線7を製造してい
た。製造されたタングステン線7は巻取装置8によって
コイル状に巻き取られる。
Next, an operation of heating the obtained tungsten wire material 1b by a wire drawing heating device 5, and an operation of drawing the heated tungsten wire material 1b to a predetermined wire diameter by a wire drawing machine 6. Was repeated a plurality of times to finally produce a tungsten wire 7 having a predetermined wire diameter. The manufactured tungsten wire 7 is wound into a coil shape by a winding device 8.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の製造工程により製造されていた、例えばレ
ニウム(Re)を約3質量%含有するタングステン線に
おいては、線径を約0.39mmに形成した場合の引張
強さは、2200〜2300N/mm程度であり、プ
ローブピンを構成するタングステン線の強度としては不
十分であった。すなわち、プローブピン先端を被検査体
の端子に繰り返して接触させた場合に変形や摩耗が起こ
り易く、コンタクト不良という不具合が早期に発生し
て、検査精度が急激に低下する問題点があった。
However, for example, in a tungsten wire containing about 3% by mass of rhenium (Re) manufactured by the above-described conventional manufacturing process, the wire diameter is reduced to about 0.39 mm. The tensile strength when formed was about 2200 to 2300 N / mm 2 , which was insufficient as the strength of the tungsten wire forming the probe pin. That is, when the tip of the probe pin is repeatedly brought into contact with the terminal of the object to be inspected, deformation or wear is apt to occur, causing a problem of poor contact at an early stage, resulting in a problem that inspection accuracy is rapidly lowered.

【0009】一方、特開2000−119837号公報
に開示されているように、プローブピンの一部を炭化ま
たは窒化により硬化させて、引張強度を3000〜60
00N/mm程度まで高めたプローブピンも提案され
ている。しかしながら、上記プローブピンでは硬化した
金属組織を有しているため、割れ易い欠点があった。
On the other hand, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-119837, a part of a probe pin is hardened by carbonizing or nitriding to have a tensile strength of 3000 to 60.
Probe pins that have been increased to about 00 N / mm 2 have also been proposed. However, since the probe pin has a hardened metal structure, it has a disadvantage that it is easily broken.

【0010】一方、今後さらに半導体装置の集積密度の
上昇に伴って、検査用プローブピンの線径をより細くす
る細線化が進行し、かつ単位面積当りのプローブピンの
配列数も、必然的に増加することは必至である。したが
って、より細線化した場合においても高い引張強さを有
するタングステンの開発が技術上の課題となっている。
On the other hand, as the integration density of semiconductor devices further increases in the future, thinning of the probe pin diameter for inspection is progressed, and the number of probe pins arranged per unit area is inevitably increased. It is inevitable to increase. Therefore, the development of tungsten having a high tensile strength even when the wire is made finer has become a technical problem.

【0011】また、従来のタングステン線の製造方法に
おいては、所定寸法のタングステン焼結体に対して加熱
処理と転打加工処理を繰り返してタングステン線素材を
調製しているが、1回の加熱処理を実施した後に転打装
置で加工できる加工率はせいぜい10〜30%と低い値
である。そのため、タングステン焼結体から所定のタン
グステン細線素材まで加工するためには、図2に示すよ
うに加熱処理と転打加工とを多数回繰り返して実施する
ことが必要であり、製造工程が複雑化してタングステン
線の製造コストが上昇する一方、加熱と転打との繰返し
に起因してひずみの蓄積による硬化作用が働かず、引張
強度が低いタングステン線しか得られないという問題点
もあった。
In the conventional method of manufacturing a tungsten wire, a tungsten wire material is prepared by repeatedly performing a heating process and a stamping process on a tungsten sintered body having a predetermined size. The processing rate that can be processed by the rolling device after performing the above is a low value of at most 10 to 30%. Therefore, in order to process from a tungsten sintered body to a predetermined tungsten fine wire material, it is necessary to repeat the heat treatment and the stamping process many times as shown in FIG. As a result, while the production cost of the tungsten wire is increased, there is also a problem that the hardening action due to the accumulation of strain does not work due to the repetition of heating and rolling, and only a tungsten wire having a low tensile strength can be obtained.

【0012】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、機械的強度が高く、半導体検査用プロ
ーブピン等の構成材とした場合に優れた耐久性を発揮す
ることが可能なタングステン線およびそのタングステン
線を効率的に製造することが可能な製造方法を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and has high mechanical strength and can exhibit excellent durability when used as a constituent material such as a probe pin for semiconductor inspection. An object of the present invention is to provide a tungsten wire and a manufacturing method capable of efficiently manufacturing the tungsten wire.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、タングス
テン焼結体を転打加工する前工程として、1回の加熱処
理を施した後に40〜70%の高加工率で圧延する工程
を付加することにより、高い引張強度特性を有するタン
グステン線が効率的に製造できることを見出し本発明を
完成させた。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention carried out a step of rolling at a high working ratio of 40 to 70% after performing a single heat treatment as a pre-process for rolling a tungsten sintered body. By adding, it was found that a tungsten wire having high tensile strength characteristics can be efficiently produced, and the present invention was completed.

【0014】すなわち、本発明に係るタングステン線
は、線径が0.37〜0.41mmであるときに引張強
さが2350〜3000N/mmであることを特徴と
する。また、上記引張強さは2350〜2500N/m
の範囲がより好ましい。
That is, the tungsten wire according to the present invention is characterized in that when the wire diameter is 0.37 to 0.41 mm, the tensile strength is 2350 to 3000 N / mm 2 . The tensile strength is 2350-2500 N / m.
The range of m 2 is more preferred.

【0015】また、前記タングステン線がレニウム(R
e)を1〜5質量%含有するタングステン合金から成る
ことが好ましい。
Further, the tungsten wire is formed of rhenium (R
It is preferable to comprise a tungsten alloy containing 1 to 5% by mass of e).

【0016】さらに本発明に係るプローブピンは上記の
タングステン線から成ることを特徴とする。
Further, a probe pin according to the present invention is characterized by comprising the above-mentioned tungsten wire.

【0017】また、本発明に係るタングステン線の製造
方法は、タングステン焼結体を加熱し圧延する工程と、
圧延した焼結体を再結晶熱処理した後に加熱し転打する
工程と、転打した焼結体を加熱し伸線する工程とを備
え、上記圧延工程で1回の加熱で実施する圧延操作の加
工率を40〜70%とすることを特徴とする。ここで、
加工率とは、被加工材の加工前と加工後とにおける断面
積の差を加工前の断面積で除した値として定義される。
Further, the method for producing a tungsten wire according to the present invention comprises the steps of: heating and rolling a tungsten sintered body;
A step of heating and rolling after the recrystallized heat treatment of the rolled sintered body, and a step of heating and drawing the rolled sintered body, and a rolling operation performed by one heating in the rolling step. The processing rate is 40 to 70%. here,
The processing rate is defined as a value obtained by dividing a difference in cross-sectional area between before and after processing of a workpiece by a cross-sectional area before processing.

【0018】さらに上記製造方法において、前記タング
ステン焼結体にレニウム(Re)を1〜5質量%含有さ
せることが好ましい。
Further, in the above-mentioned manufacturing method, it is preferable that the tungsten sintered body contains 1 to 5% by mass of rhenium (Re).

【0019】本発明に係るタングステン線は、タングス
テン(W)を主成分とする材料から形成され、タングス
テン含有量が70〜100質量%、好ましくは90〜1
00質量%の材料が使用される。具体的な組成例として
は、純タングステン材やAl,Si,K等のドープ剤元
素を0.01〜1.0質量%含有したドープタングステ
ン材、もしくはReを1〜5質量%、好ましくは2〜4
質量%含有したRe−W合金材、さらには1〜10質量
%のReと1〜10質量%のMoを含有したRe−Mo
−W合金などが適用できる。これらの材料のうち、特に
半導体検査用プローブピンを構成するタングステン線の
材料としては、延性を高めて加工性を良好にするととも
に高強度特性(引張強さ),硬さ(耐摩耗性)および高
導電率(低接触抵抗)の観点から所定量のReを固溶さ
せたRe−W合金が好ましい。
The tungsten wire according to the present invention is formed from a material containing tungsten (W) as a main component, and has a tungsten content of 70 to 100% by mass, preferably 90 to 1% by mass.
00% by weight of the material is used. Specific examples of the composition include a pure tungsten material, a doped tungsten material containing 0.01 to 1.0% by mass of a dopant element such as Al, Si, and K, or 1 to 5% by mass of Re, preferably 2% by mass. ~ 4
Re-W alloy material containing 1% by mass, and Re-Mo containing 1% to 10% by mass of Mo and 1% to 10% by mass of Mo
-W alloy or the like can be applied. Among these materials, in particular, as a material of a tungsten wire constituting a probe pin for semiconductor inspection, the ductility is enhanced to improve workability, and at the same time, high strength characteristics (tensile strength), hardness (wear resistance) and From the viewpoint of high conductivity (low contact resistance), a Re-W alloy in which a predetermined amount of Re is dissolved is preferable.

【0020】タングステン線のレニウム含有量が1質量
%未満の場合には、プローブピンとしたときに使用頻度
に伴って変形量が大きくなり、コンタクト不良が生じて
半導体の検査精度が低下してしまう。一方、含有量が5
質量%を超えると一部が偏析し易くなり、微細線に加工
する際に加工性が低下し易くなり、W線の製造歩留まり
が低下してしまう。そのためReの含有量は1〜5質量
%の範囲とされるが、2〜4質量%の範囲がより好まし
い。
If the rhenium content of the tungsten wire is less than 1% by mass, the amount of deformation of the probe pin increases with the frequency of use as a probe pin, resulting in poor contact and lowering the semiconductor inspection accuracy. On the other hand, when the content is 5
If the content is more than 10% by mass, segregation tends to occur in some parts, and the workability tends to decrease when processing into fine wires, and the production yield of W wires decreases. Therefore, the content of Re is in the range of 1 to 5% by mass, and more preferably in the range of 2 to 4% by mass.

【0021】本発明に係るタングステン線は、上記のよ
うなタングステンを主成分とする材料(焼結体)に対し
て従来のような転打加工および伸線加工のみを施して製
造されるものではなく、上記転打加工および伸線加工の
前工程として圧延加工が付加された処理プロセスによっ
て製造される。特に圧延加工において、1回の熱処理
(1ヒート)を施した後の圧延による加工率(断面減少
率)を40〜70%に規定している。
The tungsten wire according to the present invention is not manufactured by subjecting the above-described material (sintered body) containing tungsten as a main component to only conventional rolling and drawing. Instead, it is manufactured by a processing process in which rolling is added as a pre-process of the above-described rolling and wire drawing. In particular, in the rolling process, the working ratio (cross-sectional reduction ratio) by rolling after performing one heat treatment (one heat) is specified to be 40 to 70%.

【0022】そして、上記圧延加工において、40〜7
0%の高い加工率を与えることにより、最終的に形成さ
れる線径0.37〜0.41mmのタングステン線の引
張強度を2350〜3000N/mmに改善すること
が可能になり、半導体検査用プローブピンの構成材とし
て好適なタングステン線が効率的に得られる。
In the above rolling process, 40 to 7
By giving a high processing rate of 0%, the tensile strength of the finally formed tungsten wire having a wire diameter of 0.37 to 0.41 mm can be improved to 2350 to 3000 N / mm 2 , and semiconductor inspection can be performed. Tungsten wire suitable as a constituent material of the probe pin is efficiently obtained.

【0023】圧延工程における加工率が40%未満と過
少な場合には、上記引張強度の改善効果が少ない上に、
所定の線径を得るまでに必要な転打・伸線加工の繰返し
回数が増加して製造効率が低下してしまう。一方、加工
率が70%を超えるように過大になると加工硬化が顕著
になり、タングステン線に割れや破断が発生し易くな
る。したがって、圧延工程における加工率は40〜70
%の範囲に規定されるが50〜65%の範囲がより好ま
しい。
If the working ratio in the rolling step is too small, less than 40%, the effect of improving the tensile strength is small, and
The number of repetitions of stamping and drawing required to obtain a predetermined wire diameter increases, and the manufacturing efficiency decreases. On the other hand, when the working ratio is excessively large so as to exceed 70%, work hardening becomes remarkable, and cracks and breaks easily occur in the tungsten wire. Therefore, the working ratio in the rolling process is 40 to 70.
%, But is more preferably in the range of 50 to 65%.

【0024】本発明に係るタングステン線は、具体的に
は図1に示すような製造工程を経て製造される。すなわ
ち、所定組成を有するタングステン焼結体1を、圧延用
加熱装置9において1200〜1300℃に加熱した後
に圧延機10にて圧延加工を行う。圧延機10として
は、2方ローラ圧延機ないし4方ローラ圧延機や型ロー
ル圧延機などが使用できる。
The tungsten wire according to the present invention is manufactured through a manufacturing process as shown in FIG. That is, the tungsten sintered body 1 having a predetermined composition is heated to 1200 to 1300 ° C. by the heating device 9 for rolling, and then subjected to rolling by the rolling mill 10. As the rolling machine 10, a two-way roller rolling machine or a four-way roller rolling machine, a mold roll rolling machine, or the like can be used.

【0025】上記圧延工程は高速度で進行させることが
可能であり、タングステン焼結体1の温度が低下しない
間に複数スタンドの圧延加工を終了させることができ
る。すなわち、タングステン焼結体1に対して1回の加
熱処理を実施するだけで40〜70%という高い加工率
を得ることができる。したがって、タングステン焼結体
1に対して転打・線引加工のみを実施して所定線径のタ
ングステン線を製造する従来の製造方法と比較して、タ
ングステン線の製造効率を大幅に高めることが可能にな
る。
The above-mentioned rolling process can be advanced at a high speed, and the rolling of a plurality of stands can be completed while the temperature of the tungsten sintered body 1 does not decrease. That is, a high processing rate of 40 to 70% can be obtained by performing only one heat treatment on the tungsten sintered body 1. Therefore, it is possible to greatly increase the production efficiency of the tungsten wire as compared with the conventional production method of producing a tungsten wire having a predetermined wire diameter by performing only the stamping and drawing processing on the tungsten sintered body 1. Will be possible.

【0026】圧延工程を完了したタングステン線素材1
aは、熱処理炉4において二次再結晶温度以上(180
0〜2000℃)に加熱されて、歪みを除去するために
再結晶熱処理を行った後に、転打装置3に送られる。転
打工程においてW線素材1aは周方向からハンマーによ
って転打される処理と転打用加熱装置2で加熱される処
理とを繰り返し、所定の加工率をもって細線化される。
この転打装置3においては、加工速度は大きく設定する
ことは困難であり、1回の熱処理によって加工できる加
工率は10〜30%程度となる。
Tungsten wire blank 1 after rolling process
a is equal to or higher than the secondary recrystallization temperature (180
(0 to 2000 ° C.), and after being subjected to a recrystallization heat treatment to remove distortion, is sent to the driving device 3. In the rolling step, the processing of rolling the W wire material 1a by a hammer from the circumferential direction and the processing of being heated by the heating device for rolling 2 are repeated, and the W wire material 1a is thinned at a predetermined processing rate.
In this rolling device 3, it is difficult to set a high processing speed, and the processing rate that can be processed by one heat treatment is about 10 to 30%.

【0027】転打されたタングステン線素材1bは、次
に伸線用加熱装置5によって加熱される処理と、伸線機
(伸線ダイス)6によって伸線される処理とを繰り返し
て、最終的に所望の微細線径を有するタングステン線7
が効率的に得られる。このように調製された線径0.3
9mmのタングステン線の引張強さは、2350〜30
00N/mmであり、半導体検査用プローブピンの構
成材として好適な強度および耐久性を備える。
The rolled tungsten wire material 1b is then repeatedly heated by a wire drawing heating device 5 and drawn by a wire drawing machine (drawing die) 6, and finally processed. Tungsten wire 7 having a desired fine wire diameter
Can be obtained efficiently. The prepared wire diameter of 0.3
The tensile strength of a 9 mm tungsten wire is 2350-30.
00N / mm 2 , and has strength and durability suitable as a constituent material of a probe pin for semiconductor inspection.

【0028】本発明に係るタングステン線およびその製
造方法によれば、タングステン焼結体に40〜70%の
高い加工率を与える圧延を経てタングステン細線を調製
しているため、引張強さが2350〜3000N/mm
と高く、半導体検査用プローブピンの構成材として好
適な強度および耐久性を備えたタングステン線が得られ
る。
According to the tungsten wire and the method of manufacturing the same according to the present invention, the tungsten fine wire is prepared through rolling to give a high working ratio of 40 to 70% to the tungsten sintered body, so that the tensile strength is 2350 to 100%. 3000 N / mm
2 , a tungsten wire having strength and durability suitable as a constituent material of a probe pin for semiconductor inspection can be obtained.

【0029】また、高加工率が得られる圧延工程を経て
いるため、圧延後の転打・伸線工程における加工率を小
さくすることができ、転打・伸線工程の繰返し回数を低
減できるため、タングステン線の製造工程を簡略化で
き、またタングステン線の製造効率を大幅に高めること
が可能になる。
Further, since the rolling process through which a high working ratio can be obtained is passed, the working ratio in the rolling / drawing process after rolling can be reduced, and the number of repetitions of the rolling / drawing process can be reduced. Therefore, the manufacturing process of the tungsten wire can be simplified, and the manufacturing efficiency of the tungsten wire can be greatly increased.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態について、
図面を参照しながら以下の実施例および比較例に基づい
て具体的に説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
Specific description will be given based on the following examples and comparative examples with reference to the drawings.

【0031】実施例1〜5 平均粒径3μmのタングステン(W)粉末に平均粒径2
μmのレニウム(Re)粉末を3質量%の割合で添加し
た後に2〜20時間均一に混合して原料混合体とした。
得られた原料混合体を200MPaの成形圧力で成形体
とした後に、水素雰囲気中にて1300℃で仮焼結した
後に通電焼結を行い、1.5kgのW焼結体をそれぞれ
調製した。
Examples 1 to 5 Tungsten (W) powder having an average particle size of 3 μm was added to an average particle size of 2 μm.
After adding 3 μm of rhenium (Re) powder at a ratio of 3 μm, the mixture was uniformly mixed for 2 to 20 hours to obtain a raw material mixture.
After the obtained raw material mixture was formed into a compact at a compacting pressure of 200 MPa, it was temporarily sintered at 1300 ° C. in a hydrogen atmosphere, and then electrically sintered to prepare 1.5 kg of a W sintered compact.

【0032】次に各W焼結体を図1に示す製造工程に従
って順次圧延・再結晶化・転打・伸線処理して最終的に
呼び線径が0.39mmである各実施例に係るタングス
テン線7を製造した。なお圧延工程における圧延用加熱
装置9による加熱温度および加工率,熱処理炉4におけ
る再結晶化処理温度,転打工程における転打用加熱装置
2による加熱温度および加工率,伸線工程における伸線
用加熱装置5による加熱温度および加工率は、表1に示
す値とした。
Next, each W sintered body is sequentially rolled, recrystallized, stamped, and drawn according to the manufacturing process shown in FIG. 1 and finally has a nominal wire diameter of 0.39 mm. A tungsten wire 7 was manufactured. The heating temperature and the processing rate by the heating device 9 for rolling in the rolling process, the recrystallization temperature in the heat treatment furnace 4, the heating temperature and the processing rate by the heating device 2 for driving in the rolling process, and the drawing temperature in the wire drawing process. The heating temperature and the processing rate by the heating device 5 were set to the values shown in Table 1.

【0033】比較例1〜5 一方、圧延機10による圧延工程を設けずに、図2に示
すように、転打工程および伸線工程のみから成る製造工
程に従って表1に示す転打工程での加熱温度および加工
率,伸線工程での加熱温度および加工率に設定して転打
・再結晶化・伸線加工をそれぞれ繰り返して実施した点
以外は実施例1〜5と同様に処理して、それぞれ各比較
例に係る、呼び線径が0.39mmであるタングステン
線をそれぞれ調製した。
Comparative Examples 1 to 5 On the other hand, as shown in FIG. 2, the rolling process in the rolling process shown in Table 1 was performed according to a manufacturing process including only a rolling process and a wire drawing process without providing a rolling process by the rolling mill 10. Processing was performed in the same manner as in Examples 1 to 5, except that rolling, recrystallization, and wire drawing were repeatedly performed while setting the heating temperature and the working rate, and the heating temperature and working rate in the wire drawing step. A tungsten wire having a nominal wire diameter of 0.39 mm according to each comparative example was prepared.

【0034】上記のように調製した各実施例および比較
例に係るタングステン線について、線径を精密に測定す
るとともに引張試験機を使用して引張荷重を測定した。
さらに線径から断面積を求め、引張荷重を断面積で除し
て引張強さを算出した。各測定算出結果を下記表1およ
び図4に示す。
With respect to the tungsten wires according to the examples and the comparative examples prepared as described above, the wire diameter was precisely measured, and the tensile load was measured using a tensile tester.
Further, the cross-sectional area was determined from the wire diameter, and the tensile load was divided by the cross-sectional area to calculate the tensile strength. The results of each measurement calculation are shown in Table 1 below and FIG.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】上記表1および図4に示す結果から明らか
なように、高い加工率を与える圧延工程を経て、さらに
転打・伸線加工して形成された各実施例に係るタングス
テン線は、転打・伸線加工のみによって形成した比較例
のタングステン線と比較して、高い引張強さが得られて
いる。
As is evident from the results shown in Table 1 and FIG. 4, the tungsten wire according to each of the examples formed by rolling and wire-drawing after the rolling step for providing a high working ratio is obtained. Higher tensile strength is obtained as compared with the tungsten wire of the comparative example formed only by the punching and drawing processes.

【0037】また、各実施例に係るタングステン線にお
いては、圧延工程において高い加工率が得られるため、
所定の微細な線径とするまでに必要な転打加工および伸
線加工の繰返し回数を大幅に低減することが可能とな
り、タングステン線の製造工程を簡略化でき、製造効率
を大幅に高めることができる。
Further, in the tungsten wire according to each embodiment, a high processing rate can be obtained in the rolling step.
The number of repetitions of stamping and drawing required to achieve a predetermined fine wire diameter can be greatly reduced, and the tungsten wire manufacturing process can be simplified, greatly increasing manufacturing efficiency. it can.

【0038】また、上記各実施例および比較例に係るタ
ングステン線を使用して、図3に示すような半導体検査
用プローブピン22を形成し、実際に半導体集積回路や
液晶表示装置の検査用プローブピンとして使用したとこ
ろ、プローブピンが変形したり、折損したりして交換が
必要になるまでの耐久日数を比較した。その結果、比較
例1に係るタングステン線で形成したプローブピンを基
準とした場合、各実施例に係るプローブピンの耐久日数
は1.5〜2.1倍まで増加させることが可能であっ
た。
Further, using the tungsten wires according to each of the above embodiments and comparative examples, a probe pin 22 for semiconductor inspection as shown in FIG. 3 is formed, and an inspection probe for a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal display device is actually formed. When used as a pin, the number of durable days until the probe pin was deformed or broken and needed to be replaced was compared. As a result, when the probe pin formed of the tungsten wire according to Comparative Example 1 was used as a reference, the durability of the probe pin according to each example could be increased to 1.5 to 2.1 times.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明の通り、本発明に係るタングス
テン線およびその製造方法によれば、タングステン焼結
体に40〜70%の高い加工率を与える圧延を経て微細
なタングステン線を調製しているため、引張強さが23
50〜3000N/mmと高く、半導体検査用プロー
ブピンの構成材として好適な強度および耐久性を備えた
タングステン線が得られる。
As described above, according to the tungsten wire and the method of manufacturing the same according to the present invention, a fine tungsten wire is prepared by rolling to give a high working rate of 40 to 70% to the tungsten sintered body. Therefore, the tensile strength is 23
A tungsten wire having a strength as high as 50 to 3000 N / mm 2 and suitable strength and durability as a constituent material of a probe pin for semiconductor inspection can be obtained.

【0040】また、高加工率が得られる圧延工程を経て
いるため、圧延後の転打・伸線工程における加工率を小
さくすることができ、転打・伸線工程の繰返し回数を低
減できるため、タングステン線の製造工程を簡略化で
き、またタングステン線の製造効率を大幅に高めること
が可能になる。
[0040] Further, since the rolling process is performed to obtain a high working ratio, the working ratio in the rolling / drawing process after rolling can be reduced, and the number of repetitions of the rolling / drawing process can be reduced. Therefore, the manufacturing process of the tungsten wire can be simplified, and the manufacturing efficiency of the tungsten wire can be greatly increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るタングステン線の製造工程を示す
模式図。
FIG. 1 is a schematic view showing a manufacturing process of a tungsten wire according to the present invention.

【図2】従来のタングステン線の製造工程を示す模式
図。
FIG. 2 is a schematic view showing a process for manufacturing a conventional tungsten wire.

【図3】本発明に係るタングステン線を使用して形成し
たプローブピンの配置例を示す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of arrangement of probe pins formed using a tungsten wire according to the present invention.

【図4】本発明の各実施例に係るタングステン線の引張
強さを比較例とともに示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing the tensile strength of a tungsten wire according to each example of the present invention together with a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タングステン焼結体 1a,1b タングステン線素材 2 転打用加熱装置 3 転打装置 4 熱処理炉 5 伸線用加熱装置 6 伸線機(伸線ダイス) 7 タングステン線 8 巻取装置 9 圧延用加熱装置 10 圧延機 20 プローブカード 21 基台(多層プリント基板) 22 プローブピン 23 エポキシ樹脂 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tungsten sintered compact 1a, 1b Tungsten wire material 2 Heating device for rolling 3 Rolling device 4 Heat treatment furnace 5 Heating device for wire drawing 6 Wire drawing machine (drawing die) 7 Tungsten wire 8 Winding device 9 Heating for rolling Apparatus 10 Rolling machine 20 Probe card 21 Base (multilayer printed circuit board) 22 Probe pin 23 Epoxy resin

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 線径が0.37〜0.41mmであると
きに引張強さが2350〜3000N/mmであるこ
とを特徴とするタングステン線。
1. A tungsten wire having a tensile strength of 2350 to 3000 N / mm 2 when the wire diameter is 0.37 to 0.41 mm.
【請求項2】 前記引張強さが2350〜2500N/
mmであることを特徴とする請求項1記載のタングス
テン線。
2. The tensile strength is 2350-2500 N /
The tungsten wire according to claim 1, wherein the diameter of the tungsten wire is 2 mm.
【請求項3】 前記タングステン線がレニウム(Re)
を1〜5質量%含有するタングステン合金から成ること
を特徴とする請求項1記載のタングステン線。
3. The method according to claim 1, wherein the tungsten wire is rhenium (Re).
The tungsten wire according to claim 1, comprising a tungsten alloy containing 1 to 5% by mass.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載のタ
ングステン線から成ることを特徴とするプローブピン。
4. A probe pin comprising the tungsten wire according to claim 1.
【請求項5】 タングステン焼結体を加熱し圧延する工
程と、圧延した焼結体を再結晶熱処理した後に加熱し転
打する工程と、転打した焼結体を加熱し伸線する工程と
を備え、上記圧延工程で1回の加熱で実施する圧延操作
の加工率を40〜70%とすることを特徴とするタング
ステン線の製造方法。
5. A step of heating and rolling a tungsten sintered body, a step of heating and rolling the rolled sintered body after recrystallization heat treatment, and a step of heating and drawing the rolled sintered body. And a working rate of a rolling operation performed by one heating in the rolling step is 40 to 70%.
【請求項6】 前記タングステン焼結体にレニウム(R
e)を1〜5質量%含有させることを特徴とする請求項
4記載のタングステン線の製造方法。
6. The tungsten sintered body is provided with rhenium (R
The method for producing a tungsten wire according to claim 4, wherein 1) to 5% by mass of e) is contained.
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