JP2007218675A - プローブ及びプローブの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プローブのなかでも特にはスプリングプローブに関し、プローブ先端部のメッキ層の磨耗進行を遅らせることによりプローブの長時間の使用を可能とし、接触安定性の高いプローブに関する技術を提供することを課題とする。
【解決手段】被検査体の特性を検査する際に用いられるプローブ１０であって、本体を形成する棒形状の母材３と、前記母材３の表面に形成された下地層であるニッケルメッキ層４及び最表層である金メッキ層５と、前記母材３の一端部に格子状に形成された前記被検査体と接触する複数の四角錘状突起１と、を備える。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、回路基板等の電気特性を検査する検査装置に用いるプローブ及びそのプローブの製造方法に関する。

プローブとして、スプリングプローブやカンチレバープローブが知られている。スプリングプローブは、回路基板やデバイスの検査において、電気特性を測定するために電極等に接触させる。一方、カンチレバープローブは、先端の尖った部分で電極に被覆された酸化薄膜を意識的に傷つけ、接触抵抗を低下させて電気特性を測定する。これらのプローブの先端部の形状として、例えば円錐形状、角錐形状、Ｒ形状、フラット形状、クラウン形状、カップ形状等が知られている（図９参照）。クラウン形状やカップ形状等を有するプローブは、例えばＬＳＩ（半導体集積回路）の裏面のハンダボール等の検査に主に用いられる。また、その他の形状を有するプローブは汎用的に用いられている。

なお、このようなプローブに関する一般的な技術として、下記特許文献１から３に記載された技術が知られている。
特開２０００−２２７４４４号公報 特開２０００−３４６８９７号公報 特開平１１−５１９７０号公報

プローブは、回路基板やデバイスの検査において、電極等に接触させるものである。しかし、平面状の電極に多数回接触させるとプローブの先端部に形成されたメッキ層が磨耗する。その結果、電極との接触安定性が低下して抵抗値が不安定になるといった問題が生じる。より具体的に説明すると、検査対象、すなわちプロービング対象の回路基板上の配線やデバイス等の電極には、Ｎｉ−Ａｕ（ニッケル−金）メッキ層やアルミ等の金属膜が蒸着、スパッタ等により形成されている。一方、プローブの表面にもＮｉ−ＡｕやＮｉ−Ｒｈ（ニッケル−ロジウム）等の金属膜が形成されている。回路基板上の配線等の電極は通常一回接触させることで検査が終了する。しかし、プローブは検査装置に通常装着されて使用されるものであり、極めて多くの回数に渡って回路基板上の配線等の電極と接触する。その結果、プローブ先端部の金メッキ層が磨耗して、下地層が露出してしまうといった問題を生ずる。これは、電気抵抗が微小な金メッキ層が削られ電気抵抗の高い材料による接触が行われることを意味する。そして、このような問題はスプリングプローブでは大きな課題となっている。電気抵抗が高い材料による接触に変化することで、接触が不安定となるからである。

上述した従来のプローブのうち、クラウン形状や先端部に複数の突部を有するプローブは、先端の尖った部分で電極に被覆された酸化薄膜を意識的に傷つけ、接触抵抗を低下させて電気特性を測定する。したがって、プローブの先端部で効果的に電極に被覆された酸化薄膜を削れることが技術的課題であり、上述したスプリングプローブのように磨耗を遅らせることを本来的な技術的課題とするものでない。しかし、このような上述したスプリングプローブと用途が異なる例えばカンチレバープローブであっても、先端部の磨耗の低減等を図ることができればプローブの長期使用が可能となる。

本発明では、上述した問題に鑑み、プローブのなかでも特にはスプリングプローブに関し、プローブ先端部のメッキ層の磨耗進行を遅らせることによりプローブの長時間の使用
を可能とし、接触安定性の高いプローブに関する技術を提供することを課題とする。

本発明では、上述した課題を解決するため以下の手段を採用した。すなわち、本発明に係るプローブは、被検査体に接触して特性を検査する際に用いられるプローブであって、本体を形成する棒形状の母材と、前記母材の表面に形成されたメッキ層と、前記母材の一端部に形成された前記被検査体と接触する複数の突部と、を備える。

上記プローブは、その先端部に回路基板等の被検査体と接触する複数の突部が形成されている。これにより、接触時の荷重を分散させることが可能となる。そして、プローブの表面に形成されたメッキ層の磨耗の進行を遅らせることが可能となる。

被検査体とは、半導体集積回路に代表される回路基板や半導体素子を利用したメモリ等のデバイスを意味する。前記被検査体の電極にプローブを接触、すなわちコンタクトさせることで半導体素子の電気的特性を測定することができる。なお、本発明に係るプローブは、スプリングプローブに特に適している。スプリングプローブでは、プローブ先端部のメッキ層の磨耗の進行度合いを遅らせて、磨耗を低減させることが従来から課題とされているからである。

母材は、鉄系鋼材、ＢｅＣｕ（ベリウム銅）、ＳＵＳ（ステンレス）等の材質からなる棒状部材により形成することができる。その形状は、円柱状、多角形柱状いずれであってもよい。

母材の表面に形成されるメッキ層は、Ａｕ（金）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｒｈ（ロジウム）等により形成することができる。これらを用いて複数層のメッキ層を形成してもよい。その場合には、電気抵抗の少ない材料を最表層に形成することが好ましい。例えば母材をベリウム銅により形成し、その表面に下地層としてニッケルメッキ層を設け、更にその外側に最表層として金メッキ層を設けるような構成とすることが好ましい。

母材の一端部には、検査時において前記被検査体の検査面と接触する複数の突部が形成されている。なお、母材の一端部、すなわちプローブの先端部分であって被検査体と接触する部分はプランジャとよばれている。複数の突部が形成されているとは、一つの母材の先端部に複数の突起が形成されていることを意味する。突部の数は特に限定されるものではない。突部の数を多くすることで被検査体と接触する際の荷重の分散をより効果的に行うことが可能となる。また、これら複数の突部は、所定の間隔をもって規則的に配置することが好ましい。規則的に配置するとは、前記突部を格子状に配置することが例示できる。その結果、被検査体と接触する際の負荷の分散が均一に行われることになり、プローブ先端部の磨耗の進行速さをより効果的に低減することができる。なお、前記突部同士の所定の間隔は、被検査体との接触部である前記突部の頂点同士の間隔を基準とすることが好ましい。また、この所定の間隔は、被検査体の電極の形状等に基づいて設計することが好ましい。

また、本発明に係るプローブにおいて、前記複数の突部は、円錐状又は多角錐状の錐状突起とすることが好ましい。多角錐状には、三角錐や四角錐が例示できるがこれに限定されるわけではい。また、前記突部は、同じ形状の錐状突起により形成してもよい。また、前記突部は、異なる錐状突起を組み合わせることで形成してもよい。同じ錐状突起により形成することで、頂点の高さを均一とすることができる。また、異なる錐状突起を組み合わせることで、頂点の高さや錐状突起同士の間隔を変化させることができる。これにより、被検査体により適したプローブ形状とすることが可能となる。

また、本発明に係るプローブにおいて、前記複数の突部は、高さの異なる錐状突起により形成することができる。高さの異なる錐状突起とすることで、それぞれの高さを有する錐状突起が被検査体と接触するタイミングを異ならせることができる。その結果、プローブ先端部のメッキ層の磨耗の進行度合いを低減することが可能となる。例えば、高さの異なる錐状突起を２種類設ける。この場合、高い錐状突起の頂点が先に磨耗し、高い錐状突起の頂点が使用によりある程度磨耗してから、低い錐状突起の頂点が被検査体と接触することになる。すなわち、低い錐状突起の頂点が被検査体と接触し始めた時点から、錘状突起の被検査体への接触の寄与率は、高い錐状突起の寄与率が高い状態から低い錘状突起の寄与率が高い状態に変化する。その結果、プローブの接触安定性を長時間維持することができる。また、仮に高さが高い錐状突起の最表層の金メッキ層が磨耗して下地層のニッケルメッキ層が露出したような場合であっても、高さが低い錐状突起の金メッキ層により被検査体を検査することができる。すなわち、被検査体への接触部として金メッキ層の寄与率が高い状態で検査することができる。

また、本発明に係るプローブにおいて、前記錐状突起は、検査時において前記被検査体の検査面と略平行に接触する微小平坦部を先端に有する構成とすることができる。微小平坦部を有する構成とすることで、接触の際のプローブ先端部への荷重を分散させることができる。その結果、メッキ層の磨耗の進行速さを低減することが可能となる。

また、本発明は、被検査体と接触する複数の突部を備えるプローブの製造方法であって、前記プローブを構成する棒状の母材の一端部に該母材の長手方向と略直交方向に所定の加工手段を用いて第一の溝部を所定の間隔で複数形成する第一の工程と、前記第一の溝部と所定の角度で交差するように前記加工手段を用いて第二の溝部を所定の間隔で複数形成する第二の工程と、前記母材の表面にメッキ層を形成する第三の工程と、を備える。

本発明に係るプローブの製造方法によれば、検査時において前記被検査体の検査面と接触する複数の突部を先端部に備える上述したプローブを効率よく製造することができる。

第一の工程では、前記プローブを構成する棒状の母材の端部に該母材の長手方向と略直交方向に所定の加工手段を用いて第一の溝部を所定の間隔で複数形成する。第一の溝部は、直線状に形成することが好ましい。所定の加工手段には、例えばＶ字状の断面を持つ砥石が例示できる。この砥石を高速回転させ、所定の押圧力を加えながら直線往復運動させる。これにより、第一の溝部を形成することができる。

例えば断面略Ｖ字状の砥石により第一の溝部を形成する場合には、前記第一の工程は以下のように行う。まず、治具を用いて母材を固定し、固定された母材の一端面と略垂直に前記砥石を高速回転させながら接触させて削り出しを開始する。その後、前記砥石を母材の一端面に沿って直線往復運動させて断面略Ｖ字状の第一の溝部を平行に所定の間隔で複数形成する。なお、これら複数の第一の溝部は、一つの砥石を用いて所定の間隔を空けながら一本ずつ順次形成することができる。また、砥石を所定の間隔で並列に複数配置して同時に複数の第一の溝部を形成してもよい。なお、この第一の溝部の深さは、換言するとプローブの先端部に形成される複数の突部の高さに相当する。したがって、この第一の溝部の深さを調整することでプローブの先端部に形成される複数の突部の高さを調整することができる。

第二の工程では、前記第一の溝部と所定の角度で交差するように前記加工手段を用いて第二の溝部を複数平行に形成する。第一の溝部も、第一の溝部と同様に直線状に形成することが好ましい。また、所定角度は、突部の形状により決定する。具体的には、第１の溝部と略９０度の角度で交差させて第二の溝部を形成した場合には、第１の溝部と第二の溝部は直交する。その結果、第１の溝部と第二の溝部の間には四角錐状突起が形成される。
なお、第二の溝部は、母材を所定の角度回転させることで形成することができる。また、加工手段を制御手段により制御して所定位置に移動させ、前記所定の角度をなすように第二の溝部を形成することとしてもよい。

第三の工程ではメッキ層を形成する。なお、メッキ層は複数層設けてもよい。この場合一番外側の最表層には例えば金などの抵抗率の低い材料を選択することが好ましい。

また、本発明に係るプローブの製造方法は、前記突部の形状に応じて前記第二の工程を繰り返す工程を更に備えてもよい。すなわち、突部の形状を四角錐とする場合には、上述したように第二の工程を一度行うことで複数の突部の形成作業を完了することができる。しかし、三角錐を形成する場合には、まず前記第二の工程における所定の角度を略６０度として第二の溝部を形成する。次に所定の角度を略１２０度として第二の工程を繰り返す。これにより三角錐状突起を形成することができる。

また、本発明に係るプローブの製造方法は、前記母材をマトリックス状に密着して配置する工程を更に備えてもよい。すなわち、前記母材を複数用意しこれらをマトリックス状に密着して配置する。その後上述した第１の工程から第三の工程を実行する。これにより、先端部に複数の突部を有するプローブを一度の作業で多数製造することが可能となる。

また、本発明に係るプローブの製造方法において、前記第１の工程は前記第１の溝部ごとの深さが異なるように形成し、前記第二の工程は前記第二の溝部ごとの深さが異なるように形成してもよい。例えば、前記母材の中心付近の前記第１の溝部及び第二の溝部を深く形成する。また、外側の前記第１の溝部及び前記第二の溝部を浅く形成する。これにより、母材の中心付近に位置する突部の高さを低くすることができる。

また、本発明に係るプローブの製造方法において、前記所定の加工手段は、断面積が微少の高電圧ワイヤであってもよい。断面積が微少のワイヤに高電圧を流し、これを前記母材の一端面に所定の角度で接触させ、断面略Ｖ字状の切り込みを入れる。これにより、断面がＶ字状の第１の溝部及び第二の溝部を形成することができる。

また、本発明に係るプローブの製造方法において、前記所定の加工手段は、Ｖ字状の断面を持つバイトであってもよい。Ｖ字状の断面を有するバイトを母材の一端面と略直交するように接触させ、押圧力を加えながら直線往復運動させる。これにより断面がＶ字状の溝を形成することができる。

本発明によれば、プローブ先端部のメッキ層の磨耗進行を遅らせることによりプローブの長時間の使用を可能とし、接触安定性の高いプローブ及びそのプローブの製造方法に関する技術を提供することができる。

次に、本発明に係るプローブ及びそのプローブの製造方法の実施形態について図面に基づいて説明する。

図１は、第１の実施形態に係るプローブ１０を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るプローブ１０の先端部には、複数の四角錐状突起１が形成されている。一方、プローブ１０の先端部の反対側には、弾性部材であるバネ３０が接続され、これらは筒状のスリーブ２０に内包されている。なお、プローブ１０を実際に使用する場合には、スリーブ２０の長手方向が回路基板等の被検査体の検査面と略直交するように検査装置
（図示せず）に装着する。そして、装着したプローブ１０の複数の四角錐状突起１を被検査体の検査面と接触させる。これによりプローブ１０による検査を行うことができる。なお、第１の実施形態に係るプローブ１０の径は、０．１ｍｍから３．０ｍｍ程度とすることが好ましい。

次に、第１の実施形態に係るプローブ１０の先端部の形状について詳細に説明する。図２は、プローブ１０の先端部を示す拡大図である。図２Ａは第１の実施形態に係るプローブ１０の先端部を示す拡大図である。図２Ｂは第１の実施形態に係るプローブ１０の正面拡大図である。図２Ａに示すように、第１の実施形態に係るプローブ１０の先端部、換言するとプランジャの先端部には複数の四角錐状突起１が格子状に形成されている。第１の実施形態に係る四角錐状突起１は、ほぼ同じ大きさで形成されている。なお、四角錐状突起１は、本発明の突部に相当する。そして、Ｘ方向における四角錐状突起１の頂点２同士の間隔ｘ、及びＹ方向における四角錐状突起１同士の間隔ｙもほぼ同じ間隔となっている。更に、図２Ｂに示すように、第１の実施形態に係る四角錐状突起１は、高さｈもほぼ同じ大きさで形成されている。このように、第１の実施形態に係るプローブ１０では、四角錐状突起１の配置間隔及び高さがほぼ均等に形成されている。これにより、回路基板等の被検査体と接触する際のプローブ１０の先端部への荷重を均等に分散することができる。その結果、プローブ１０の先端部の表面に形成されたメッキ層の磨耗の進行を遅らせることができる。また、第１の実施形態に係る四角錐状突起１の頂点２には、微小平坦部９が形成されている。これにより被検査体との接触面積が増加し、被検査体と接触する際の荷重をより効果的に分散することができる。

ここで、メッキ層の磨耗について図面に基づいて説明する。図３ＡからＣは、第１の実施形態に係る四角錐状突起１の拡大断面図である。図３Ａは磨耗前の状態を示し、図３Ｂは磨耗開始後の状態を示し、図３Ｃは磨耗が更に進んだ状態を示す。図３Ａに示すように、第１の実施形態に係る四角錐状突起１は、ベリウム銅により形成された母材３と、母材３の表面に形成されたニッケルメッキ層４と、ニッケルメッキ層４の表面に形成された金メッキ層５と、によって形成されている。被検査体との接触を繰り返していくと、最表層である金メッキ層５が少しずつ磨耗し、下地層であるニッケルメッキ層４が露出してくる。そして更に被検査体との接触を繰り返していくと、ニッケルメッキ層４も磨耗して母材３の先端部が露出することが想定される。

被検査体を検査するに際しては、抵抗率の最も低い金メッキ層５を被検査体に接触させることが好ましい。しかし、繰り返し被検査体にプローブ１０の先端部を接触させると図３Ｂ又は図３Ｃに示すように金メッキ層５等の磨耗は避けられない。しかし、第１の実施形態に係るプローブ１０においては、被検査体と接触する際のプローブ１０の先端への荷重を均等に分散することができる。なぜなら、本実施形態に係る四角錐状突起１は、上述した図２Ａに示すように格子状に複数形成されているからである。その結果、本実施形態に係るプローブ１０によれば、金メッキ層５の磨耗の進行を遅らせることが可能となる。

以上説明したように、第１の実施形態に係るプローブ１０によれば、被検査体と接触する際の荷重を均等に分散することができる。これにより、金メッキ層５の磨耗の進行速さを遅らせることが可能となる。その結果、プローブ１０の接触安定性や寿命を効果的に延ばすことが可能となる。

次に、第２の実施形態に係るプローブ１１について図面に基づいて説明する。図４Ａ、４Ｂは、第２の実施形態に係るプローブ１１の先端部を示す拡大図である。図４Ａは第２の実施形態に係るプローブ１０の先端部を示す拡大図である。図４Ｂは図４Ａにおけるａ−ａ断面図である。なお、プローブ１１の先端部以外の形状は既に説明した第１の実施形
態に係るプローブ１０と同様である。したがって、第１の実施形態に係るプローブ１０と同様に、プローブ１１の先端部の他端側にバネ３０を接続し、これらをスリーブ２０に内包する。そして、プローブ１１を内包したスリーブ２０を検査装置に装着する。これによりスリーブ１１により被検査体の検査を行うことができる（図１参照）。

図４Ａに示すように、第２の実施形態に係るプローブ１１の先端部には大きさの異なる複数の四角錐状突起１ａ、１ｂ、１ｃが格子状に形成されている。すなわち、第２の実施形態に係るプローブ１１は、同じ大きさの錐状突起１により形成されている第１の実施形態に係るプローブ１０と異なる。より詳細には、プローブ１１の先端部に形成された複数の四角錐状突起１ａ，１ｂ、１ｃのうち、中央付近に位置する四角錐状突起１ａの高さｈ１は、他の四角錐状突起１ｂ、１ｃよりも低く形成されている。したがって、まず四角錐状突起１ｂ、１ｃの頂点２ｂ、２ｃが被検査体に接触する。そして、繰り返しの接触により最表層の金メッキ層がｈ２−ｈ１だけ磨耗する。その後、四角錐状突起１ａの頂点２ａが被検査体に接触し始める。すなわち、頂点２ｂ、２ｃの最表層の金メッキ層が磨耗した後は、頂点２ａの最表層の金メッキ層が被検査体と接触し始める。これにより、プローブ１１全体として、下地層の露出を遅らせることができる。その結果、プローブ１１の長期間の使用が可能となる。なお、四角錐状突起１ａは、プローブ１１の先端面の中心で直交する２本の溝部７ａ、８ａの両方に隣接する。四角錐状突起１ｂは上記２本の溝部７ａ、８ａのうちいずれか一方、例えば図４Ａ中の左右方向に形成された溝部８ａに隣接する。四角錐状突起１ｃは、上記２本の溝部７ａ、８ａのいずれにも隣接しないものである。

高さが低い四角形状突起１ａと、高さが高い錐状突起１ｂ又は１ｃとの頂点同士の間隔ｘ１及びｙ１は、高さが高い錐状突起１ｂ、１ｃの頂点同士の間隔ｘ２及びｙ２よりも広く形成されている。すなわち、四角錐状突起１ａ、１ｂ、１ｃの間隔は異なっている。この点で、第２の実施形態に係るプローブ１１は、上述した第１の実施形態に係るプローブ１０と異なる。しかし、複数の四角錐状突起１ａ、１ｂ、１ｃを規則的に配置している点では第１の実施形態と一致している。したがって、被検査体と接触する際のプローブ１１の先端部への荷重を均等に分散することができる。

以上説明したように、第２の実施形態に係るプローブ１１によれば、前述した第１の実施形態に係るプローブ１０の効果に加えて、高い錘状突起と低い錘状突起の被検査体への寄与率を変更することができる。すなわち、低い錐状突起の頂点が被検査体と接触し始めた時点から、被検査体への接触の寄与率は、高い錐状突起の接触の寄与率が高い状態から低い錘状突起の接触の寄与率が高い状態に変化させることができる。その結果、プローブ１１の接触安定性や寿命を効果的に延ばすことが可能となる。また、仮に高さが高い錐状突起１ｂ又は１ｃの金メッキ層５が磨耗してニッケルメッキ層４が露出したような場合であっても、高さが低い錐状突起１ａの金メッキ層５により被検査体を検査することができる。その結果、金メッキ層５への寄与率が高い状態で被検査体の検査をすることができる。
なお、上記では高さが異なる２種類の突起を有するプローブについて説明したが、プローブに設けられる突起の高さは３種類あるいはそれ以上であってもよい。

次に、上述した第１及び第２の実施形態に係るプローブ１０、１１の製造方法について図面に基づいて説明する。

図５は、第１の実施形態に係るプローブ１０の加工手順を示す図である。まず、治具を用いて棒状の母材３を固定する。次に、固定された母材３の一端面に略垂直に、回転軸を通る断面が略Ｖ字状の砥石４０を高速回転させながら接触させる。そして、直線状の第一の溝部７が形成されるように、Ａ１からＢ１に向かって砥石４０を進行させて削り出しを
開始する。砥石４０を線分Ａ１Ｂ１上で直線往復運動させ、一本目の第一の溝部７を形成する。その後、砥石４０を線分Ａ１Ｂ１に隣接するＡ２の位置に移動させＢ２に向かって進行させる。これを繰り返し断面略Ｖ字状の第一の溝部７を５本形成する。この際、砥石４０の先端同士の間隔ｘは同じ値に設定して行う。また、砥石４０の削り出し深さも同じ値に設定して行う。

次に、形成した第一の溝部７と次に形成する第二の溝部８が直交、すなわち略９０度となるように砥石４０の位置をＣ１の位置に移動する。次に、第一の溝部７を形成する場合と同様の手順にて第二の溝部８を形成する。すなわち固定された母材３の一端面と略垂直に砥石４０を高速回転させながら接触させる。そして、Ｃ１からＤ１に向かって直線運動させる。砥石４０を線分Ｃ１Ｄ１上で直線運動させ、一本目の第二の溝部８を形成する。その後、砥石４０を線分Ｃ１Ｄ１に隣接するＣ２の位置に移動する。これを繰り返し断面略Ｖ字状の第二の溝部８を５本形成する。なお、プローブ１０の錐状突起１は、四角錘状である。したがって、直交する溝部７及び８を複数形成することで溝部間には四角錘状突起１が複数形成される。なお、四角錐状突起１の頂点２に形成される微小平坦部９を形成する場合には、砥石４０による削り出し深さを浅くする。これにより、図６に示すように母材３の端面が一部残存する。その結果、残存した平面は微小平坦部９として機能する。なお、本実施形態においては、砥石４０の位置を移動させることとしたが、これに限定されるわけではない。例えば、砥石４０の削り出す方向は一定とし、母材３を略９０度回転させることとしてもよい。

第一の溝部７及び第二の溝部８を形成後、母材３の表面に下地層であるニッケルメッキ層４を形成する。次にニッケルメッキ層４表面に最表層として金メッキ層５を形成する。これにより２層のメッキ層を備えるプローブ１０を製造することができる。なお、第１の実施形態に係るプローブ１０の先端部に形成された突部は、四角錐状突起１である。したがって、溝部を形成する工程を２回とした。しかし、３角錐状突起を形成する場合には、母材３を３方向から切削するため、溝部を形成する工程を更にもう一回行う必要がある。また、この場合にはそれぞれの溝部のなす角度を略６０度となるように溝部を形成することが好ましい。

次に、第２の実施形態に係るプローブ１１の製造方法について説明する。図７は、第２の実施形態に係るプローブ１１の加工手順を示す図である。まず、治具を用いて棒状の母材３を固定する。次に、固定された母材３の一端面と略垂直に、回転軸を通る断面が略Ｖ字状の砥石４０を高速回転させながら接触させる。そして、直線状の第一の溝部７が形成されるようにＥ１の位置からＦ１に向かって砥石４０を進行させ、線分Ｅ１Ｆ１上で往復運動を繰り返す。次に、砥石４０を線分Ｅ１Ｆ１に隣接するＥ２の位置に移動させＦ２に向かって進行させ、線分Ｅ２Ｆ２上で往復運動を繰り返す。次に、砥石４０を線分Ｅ２Ｆ２に隣接するＥ３の位置に移動させＦ３に向かって進行させ、線分Ｅ３Ｆ３上で往復運動を繰り返す。この際、砥石４０の削り出し深さを深くして第一の溝部７ａを形成する。すなわち、第一の溝部７ａは、先に形成した２本の第一の溝部７よりも深く形成する。第一の溝部７ａを形成後、砥石４０をＥ４の位置に移動する。そして、線分Ｅ４Ｆ４上を往復運動させ第一の溝部７と同じ削り出し深さで３本目の第一の溝部７を形成する。その後、砥石４０を線分Ｅ４Ｆ４に隣接するＥ５の位置に移動し、Ｆ５に向かって進行させ、線分Ｅ５Ｆ５上を往復運動させる。以上の工程により深さが深い溝部７ａに隣接する頂点高さのみ低く形成することが可能となる。

次に、形成した第一の溝部７、７ａと次に形成する第二の溝部８、８ａが直交、すなわち略９０度となるように砥石４０の位置をＧ１の位置に移動する。次に、第一の溝部７、７ａを形成する場合と同様の手順にて第二の溝部８、８ａを形成する。すなわち、固定された母材３の一端面と略垂直に砥石４０を高速回転させながら接触させる。そして、直線
状の第二の溝部８が形成されるようにＧ１の位置からＨ１に向かって砥石４０を進行させ、線分Ｇ１Ｈ１上を往復運動させる。次に砥石４０を線分Ｇ１Ｈ１に隣接するＧ２の位置に移動させＨ２に向かって進行させ、線分Ｇ２Ｈ２上を往復運動させる。次に砥石４０を線分Ｇ２Ｈ２に隣接するＧ３の位置に移動し、Ｈ３に向かって進行させ、線分Ｇ３Ｈ３上を往復運動させる。この際、砥石４０の削り出し深さを深くして第二の溝部８ａを形成する。溝部の深さが深い第二の溝部８ａを形成後、砥石４０を線分Ｇ３Ｈ３に隣接するＧ４の位置に移動する。そして、線分Ｇ４Ｈ４上を往復運動させ第二の溝部８と同じ削り出し深さで３本目の第二の溝部８を形成する。その後、砥石４０をＧ４Ｈ４に隣接するＧ５の位置に移動し、Ｈ５に向かって進行させ、線分Ｇ５Ｈ５上を往復運動させる。以上の工程により深さが深い第二の溝部８ａに隣接する頂点高さのみ低く形成することが可能となる。

以上の方法によれば、形成する溝の深さによって突起高さを調整して、中央付近の四角錐状突起１ａの高さを他の錐状突起１ｂ、１ｃよりも低く形成することができる。四角錘状突起１ａ、１ｂ、１ｃを形成後、第１の実施形態に係るプローブ１０の製造方法と同様の方法によりメッキ層を形成する。

次に、上述した第１の実施形態に係るプローブ１０及び第２の実施形態に係るプローブ１１を複数同時に製造する場合について説明する。図８は、第１の実施形態に係るプローブ１０及び第２の実施形態に係るプローブ１１を複数同時に製造する加工手順を示す図である。まず、棒状の母材３を複数用意し、これをマトリックス上に密着させて治具により固定する。治具には、棒状の母材３を複数本の束に固定する固定具を有するものが例示できる。また、治具は、マトリックス状の孔部を有するものでもよい。棒状の母材３をそれぞれの孔部に固定することで、複数の母材３を治具に固定することができる。

次に、砥石４０をＩ１に配置し、Ｊ１に向かって削り出しを行う。なお、この削り出し作業は、上述した第１の実施形態に係るプローブ１０又は第２の実施形態に係るプローブ１１の製造方法と同様にして行う。その結果、複数の第一の溝部７を形成することができる。なお、砥石４０は複数並列に配置してもよい。同時に複数の溝部を形成することで作業時間の短縮を図ることができる。

次に、形成した第一の溝部７と次に形成する第二の溝部８が直交、すなわち略９０度となるように砥石４０の位置をＫ１の位置にセットする。そして上述した第１の実施形態に係るプローブ１０又は第２の実施形態に係るプローブＬ１の製造方法に従って第二の溝部を形成する。第二の溝部の形成が終了したら、その後第１の実施形態に係るプローブ１０の製造方法と同様にメッキ層を形成し、作業を完了する。

以上説明したプローブの製造方法によれば、第１及び第２の実施形態に係るプローブを効率よく製造することができる。また、複数の棒状の母材３をマトリックス上に密着させて固定して加工することで、複数の第１及び第２の実施形態に係るプローブを効率よく製造することができる。また、第二の溝部を形成する工程を繰り返し行うことで五角錐状突起を形成することもできる。更に、この工程を繰り返す数を増やすことで最終的には略円錐状突起を形成することも可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明に係るプローブ及びその製造方法はこれらに限らず、可能な限りこれらの組合せを含むことができる。

（付記１）
被検査体の電気特性を検査する際に用いられるプローブであって、
本体を形成する棒形状の母材と、
前記母材の表面に形成されたメッキ層と、
前記母材の一端部に形成された前記被検査体と接触する複数の突部と、
を備えるプローブ。（１）

（付記２）
前記複数の突部は、円錐状又は多角錐状の錐状突起である、付記１に記載のプローブ。（２）

（付記３）
前記複数の突部は、高さの異なる錐状突起である、付記１又は付記２に記載のプローブ。（３）

（付記４）
前記錐状突起は、検査時において前記被検査体の検査面と略平行に接触する微小平坦部を先端に有している、付記２又は付記３に記載のプローブ。（４）

（付記５）
被検査体と接触する複数の突部を備えるプローブの製造方法であって、
前記プローブを構成する棒状の母材の一端部に該母材の長手方向と略直交方向に所定の加工手段を用いて断面略Ｖ字状の第一の溝部を直線状に所定の間隔で複数形成する第一の工程と、
前記第１の溝部と所定の角度で交差するように前記加工手段を用いて直線状の第二の溝部を所定の間隔で複数形成する第二の工程と、
前記母材の表面にメッキ層を形成する第三の工程と、を備えるプローブの製造方法。（５）

（付記６）
前記突部の形状に応じて前記第二の工程を繰り返す工程を更に備える、付記５に記載のプローブの製造方法。

（付記７）
前記母材をマトリックス状に密着して配置する工程を更に備える、付記５又は付記６に記載のプローブ製造方法。

（付記８）
前記第１の工程は前記第１の溝部ごとの深さが異なるように形成し、前記第二の工程は前記第二の溝部ごとの深さが異なるように形成する、付記５から付記７のいずれかに記載のプローブの製造方法。

（付記９）
所定の加工手段は、Ｖ字状の断面を持つ砥石、断面積が微少の高電圧ワイヤ、Ｖ字状の断面を持つバイトのうち少なくともいずれか一つである、付記５から付記８のいずれかに記載のプローブの製造方法。

（付記１０）
第一の錐状突起と、前記第一の錐状突起とは高さが異なる第二の錐状突起と、を先端に備えることを特徴とする、プローブ。

第１の実施形態に係るプローブ１０を示す正面図である。 第１の実施形態に係るプローブ１０の先端部を示す拡大図である。 第１の実施形態に係るプローブ１０の正面拡大図である。 第１の実施形態に係る四角錐状突起１の磨耗前の状態を示す拡大断面図である。 第１の実施形態に係る四角錐状突起１の磨耗開始後の状態を示す拡大断面図である。 第１の実施形態に係る四角錐状突起１の磨耗が更に進んだ状態を示す拡大断面図である。 第２の実施形態に係るプローブ１１の先端部を示す拡大図である。 図４Ａにおけるａ−ａ断面図である。 第１の実施形態に係るプローブ１０の加工手順を示す図である。 第１の実施形態に係るプローブ１０の加工状態を示す図である。 第２の実施形態に係るプローブ１１の加工手順を示す図である。 第１の実施形態に係るプローブ１０及び第２の実施形態に係るプローブ１１を複数同時に製造する加工手順を示す図である。 従来におけるプローブ先端部形状を列挙した図である。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ、１ｃ・・・四角錐状突起
２、２ａ、２ｂ、２ｃ・・・頂点
３・・・母材
４・・・ニッケルメッキ層
５・・・金メッキ層
１０、１１・・・プローブ
２０・・・スリーブ
３０・・・バネ

Claims (5)

1. 被検査体に接触して特性を検査する際に用いられるプローブであって、
   本体を形成する棒形状の母材と、
   前記母材の表面に形成されたメッキ層と、
   前記母材の一端部に形成された前記被検査体と接触する複数の突部と、
   を備えるプローブ。
2. 前記複数の突部は、円錐状又は多角錐状の錐状突起である、請求項１に記載のプローブ。
3. 前記複数の突部は、高さの異なる錐状突起である、請求項１又は請求項２に記載のプローブ。
4. 前記錐状突起は、検査時において前記被検査体の検査面と略平行に接触する微小平坦部を先端に有している、請求項２又は請求項３に記載のプローブ。
5. 被検査体と接触する複数の突部を備えるプローブの製造方法であって、
   前記プローブを構成する棒状の母材の一端部に該母材の長手方向と略直交方向に所定の加工手段を用いて第一の溝部を所定の間隔で複数形成する第一の工程と、
   前記第１の溝部と所定の角度で交差するように前記加工手段を用いて第二の溝部を所定の間隔で複数形成する第二の工程と、
   前記母材の表面にメッキ層を形成する第三の工程と、を備えるプローブの製造方法。

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