JP2006337202A - Probe pin - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はBGA形ICのボール形電極、ICウエハの電極、液晶パネル等のディスプレイパネルの電極等との加圧接触に用いられるプローブピンに関する。 The present invention relates to a probe pin used for pressure contact with a ball-shaped electrode of a BGA type IC, an electrode of an IC wafer, an electrode of a display panel such as a liquid crystal panel.
従来よりこの種接触子として金属板より打ち抜き加工した、所謂打ち抜き加工形コンタクトと、図1に示すスリーブピン形コンタクトが既知である。 Conventionally, a so-called stamped contact that has been punched from a metal plate as this type of contact and a sleeve pin contact shown in FIG. 1 are known.
図1Aと図2に示すように、上記スリーブピン形コンタクトはスリーブ1の両端にプローブピン2の基端を進退可に挿入し、両プローブピン2の基端間にスリーブ1内に内挿したコイルバネ3を介在し弾持した構造を有する。
As shown in FIG. 1A and FIG. 2, the sleeve pin type contact is inserted into the
図1Bに示すように、上記スリーブピン形コンタクトは両プローブピン2が上記コイルバネ3を圧縮しつつ収縮し、該コイルバネ3の弾発力で伸長することにより、例えば一方のプローブピン2の接触ヘッド6を上記BGA形ICのボール形電極4等に加圧接触せしめると共に、他方のプローブピン2の接触ヘッド6を配線基板の電極7に加圧接触せしめる構成を有している。
As shown in FIG. 1B, in the sleeve pin type contact, both
上記プローブピン2は軸部5と、該軸部5の一端に形成した接触ヘッド6を有し、該接触ヘッド6の端部には複数の尖鋭端8を環状に配するか、軸線上に突出する単数の尖鋭端8を設け、前者においては複数の尖鋭端8で画成された凹所9内に、例えばボール形電極4の下部球面を受容して各尖鋭端8の内面を加圧接触し、後者においては尖鋭端8を電極7に突き立てるように加圧接触している。
The
而して上記プローブピン2は従来、棒材に切削加工を施して一体に製造している。従って上記軸部5と接触ヘッド6とは同じ材質の金属から成る一体無垢の構造を有する。
Thus, the
一般には上記棒材として、切削加工性の観点からベリリウム銅やリン青銅が用いられており、従って軸部5と接触ヘッド6とがベリリウム銅から成る一体無垢の構造か、両者5,6がリン青銅から成る一体無垢の構造を有する。
In general, beryllium copper or phosphor bronze is used as the bar material from the viewpoint of machinability. Therefore, the
然るにベリリウム銅やリン青銅は通電性は良好ではあるが、耐摩耗性に欠け、上記プローブピン2端部の接触ヘッド6を電極4,7に繰り返し加圧接触するスリーブピン形コンタクトにおいては、接触ヘッド6が早期に摩耗し、耐用寿命が短く、多数のスリーブピン形コンタクトを植装したコネクタから同コンタクトを頻繁に抜去し植装する交換作業が必要となり、そのためにIC等の検査作業を中断せねばならず、多大なメンテナンス費用の負担と検査作業効率の悪化を招いている。
However, beryllium copper and phosphor bronze have good electrical conductivity, but lack wear resistance, and in the case of sleeve pin type contacts in which the
又上記プローブピン2を切削加工する方法ではプローブピン2の微細化に追随できず、例えば0.1ミリ以下のプローブピンになると、切削困難、とりわけ接触ヘッド6の尖鋭端8の切削加工が著しく困難になる。
Further, the above-described method of cutting the
他方耐摩耗性を向上するためにニッケルやタングステンの棒材を材料として用いた場合には、切削加工が殆ど不可能であり、非現実的である。 On the other hand, when nickel or tungsten rods are used as a material to improve wear resistance, cutting is almost impossible and unrealistic.
本発明は上記プローブピンの加工性と接触ヘッドの耐摩耗性の相矛盾する課題を適切に解決する、加工性と耐摩耗性を兼備する長寿命のプローブピンを提供することを目的としている。 It is an object of the present invention to provide a long-life probe pin having both workability and wear resistance, which appropriately solves the conflicting problems between the workability of the probe pin and the wear resistance of the contact head.
本発明に係るプローブピンは、棒材に切削加工を施して上記プローブピンの軸部を形成し、他方電鋳により接触ヘッドを成形し、上記切削加工軸部の軸端面を該電鋳成形接触ヘッドに軸線方向において突き合わせ接合し、一体複合構造としたものである。 In the probe pin according to the present invention, a rod is cut to form a shaft portion of the probe pin, while a contact head is formed by electroforming, and the shaft end surface of the cutting shaft portion is formed into the electroformed contact. The head is butt-joined in the axial direction to form an integral composite structure.
又は上記軸部を棒材に鍛造加工を施して形成し、他方上記と同様、接触ヘッドを電鋳により成形し、上記鍛造加工軸部の軸端面を該電鋳成形接触ヘッドに軸線方向において突き合わせ接合し、一体複合構造としたものである。 Alternatively, the shaft portion is formed by forging a bar, and the contact head is formed by electroforming as in the above, and the shaft end surface of the forged shaft portion is butted against the electroformed contact head in the axial direction. These are joined to form an integral composite structure.
本発明によれば、プローブピンの軸部を切削加工性又は鍛造成形性の良好な例えば黄銅、リン青銅、ベリリウム銅等から成る棒材を用いて容易に製造できると共に、接触ヘッドを耐摩耗性に富むニッケルやタングステンを用いて容易に電鋳成形でき、両者を突き合わせ接合することによって加工性と耐摩耗性の両要求に応えるプローブピン乃至スリーブピン形コンタクトを提供できるものである。 According to the present invention, the shaft portion of the probe pin can be easily manufactured using a bar material made of, for example, brass, phosphor bronze, beryllium copper, etc. having good machinability or forgeability, and the contact head has wear resistance. Therefore, it is possible to provide a probe pin or sleeve pin type contact which can be easily electroformed using nickel and tungsten which are rich in metal, and meet both requirements of workability and wear resistance by butt-joining them.
よって従来のプローブピンにおける短寿命の問題と、メンテナンス作業と費用の問題を抜本的に解決することができるものである。 Therefore, the problem of short life and the problem of maintenance work and cost in the conventional probe pin can be drastically solved.
以下本発明を実施するための最良の形態を図3乃至図9に基づき説明する。尚図1、図2に示した従来のプローブピン2と同一部位は同一符号を以って表す。
The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those of the
前記のように、プローブピン2は軸部5と、軸部5の一端部に連設した接触ヘッド6を有し、接触ヘッド6の端部には相手側電極に応じた接触形状を付与する。
As described above, the
例えば前記の如く、接触ヘッド6の端部には複数の尖鋭端8を環状に配するか、軸線上に突出する単数の尖鋭端8を設け、前者においては複数の尖鋭端8で画成された凹所9内に、例えばボール形電極4の下部球面を受容して各尖鋭端8の内面に加圧接触する構造にし、後者においては尖鋭端8を電極7に突き立てるように加圧接触する構造にする。
For example, as described above, a plurality of
上記軸部5は棒材に切削加工を施して形成する。図3に基づきこの切削加工法の具体例について説明する。図3Aに示すように、黄銅、ベリリウム銅、リン青銅から成る棒材10を用意し、図3Bに示すように、該棒材10の端部に既知のバイトによる切削加工を施してプローブピン2に必要な外形を付与し、図3Cに示すように、棒材10との連結部において切断し、図6に示す所要形状の軸部5を得る。
The
上記作業を繰り返し、小径軸部11の端部に大径軸部12を有する軸部5を量産する。この軸部5は小径軸部11の端面13に切断面(粗面)を有し、その周面は平滑面である。
The above operation is repeated to mass-produce the
又他例として、上記軸部5を鍛造加工によって成形する。図4に基づき該軸部5の鍛造加工法の具体例について説明する。図4Aに示すように、軸部成形型14の成形腔部15内に所要の寸法に切断した短小棒材10を挿入してノックアウトピン16に支持し、成形腔部15から突出する棒材10の端面にパンチ17により鍛圧を加えることにより、棒材10を成形腔部15内面形状に順応するように塑性変形せしめ、よって図6に示す小径軸部11の端部に大径軸部12を有する軸部5を量産する。
As another example, the
この軸部5の端面は長尺の棒材を切断して短小の棒材10を形成した時の切断面に鍛圧を加えた面であり、従って小径軸部11の端面13は粗面を形成している。
The end surface of the
他方電鋳により接触ヘッド6を成形する。図5に基づきこの電鋳成形法の具体例について説明する。図5Aに示すように、表面に該表面で開放された多数の接触ヘッド成形用凹所18を有する型板19を用意する。
On the other hand, the
次に図5Bに示すように、型板19の表面に感光性レジスト層20を塗布又はラミネートにより形成し、該感光性レジスト層20に露光現像を施して上記接触ヘッド成形用凹所18に対応する成形用開口21を形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, a
次に図5Cに示すように、上記接触ヘッド成形用凹所18内と成形用開口21内において、電鋳による接触ヘッド6の成形を行う。この電鋳による接触ヘッド6の成形金属としてニッケル又はタングステンを用いる。
Next, as shown in FIG. 5C, the
上記電鋳成形接触ヘッド6は、接触ヘッド成形用凹所18内を電鋳金属で満たすと共に成形用開口21を満たし、接触ヘッド成形用凹所18にて前記尖鋭端8を成形すると同時に、成形用開口21内において接合部22を成形する。
The
次に図5Dに示すように、上記レジスト層20を除去する。このレジスト層20の除去によって接触ヘッド成形用凹所18の開口面から接合部22が突出した状態を形成する。図7は上記電鋳成形された接触ヘッド6の斜視図を示す。
Next, as shown in FIG. 5D, the resist
次に図5Eに示すように、電鋳成形接触ヘッド6が型板19の同ヘッド成形用凹所18に型込めされた状態で、前記した切削加工軸部5又は鍛造成形軸部5の軸端面、即ち小径軸部11の軸端面13を、上記電鋳成形接触ヘッド6の端面、即ち接合部22の端面に軸線方向において突き合わせ接合し、一体複合構造とする。
Next, as shown in FIG. 5E, in the state where the
上記突き合わせ接合部を型板19から脱型することによって、図8、図9に示す、切削加工軸部5又は鍛造成形軸部5と電鋳成形接触ヘッド6の一体複合構造から成るプローブピン2を得る。
By removing the butt joint portion from the
一例として図5C,D,Eに示すように、上記電鋳成形接触ヘッド6の接合部22を軸部5、即ち小径軸部11より大径に電鋳成形する。これによって小径軸部11を大径の接合部22に対する多少の芯ズレを許容して、適切な接合が果たせる。
As an example, as shown in FIGS. 5C, D, and E, the
上記接合手段としては、例えば図5Eに示すように、上記切削加工軸部5の端面又は電鋳成形接触ヘッド6の端面に接合メッキ層23を施し、加熱により突き合わせ接合する。
As the joining means, for example, as shown in FIG. 5E, a joining
又は上記メッキを施さずに、上記電鋳成形接触ヘッド6の端面と切削加工軸部5の端面とを突き合わせて超音波接合、摩擦圧接、通電加熱圧接等により一体複合構造とする。
Alternatively, the end face of the
1…スリーブ、2…プローブピン、3…コイルバネ、4…電極、5…軸部、6…接触ヘッド、7…電極、8…尖鋭端、9…凹所、10…棒材、11…小径軸部、12…大径軸部、13…小径軸部の端面、14…軸部成形型、15…成形腔部、16…ノックアウトピン、17…パンチ、18…接触ヘッド成形用凹所、19…型板、20…感光性レジスト層、21…成形用開口、22…接合部、23…接合メッキ層
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WO2011161855A1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | 山一電機株式会社 | Contact head, probe pin with the contact head, and electrical connection device using the probe pin |
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2005
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WO2017069136A1 (en) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 日本電子材料株式会社 | Three-dimensional structural body manufacturing method, mold used in same, and electric contact |
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