JP2008096293A - 検査用接触子の製造方法、検査用接触子、検査用治具及び検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】煩雑な工程を経ることなく、検査用接触子を所望する形状に加工することができるとともに簡単に大量の検査用接触子を製造することができる検査用接触子の製造方法を提供する。
【解決手段】検査対象物に接触して検査対象物の電気的特性を検出するための検査用接触子(1)を電解研磨により製造する検査用接触子の製造方法であって、線状に形成される線材(11)と、電解研磨に対する耐性を有する素材により形成され、線材の所定部位の表面を被覆する被覆部(12)とを有する検査用接触子(1)を、電解液に浸漬して電解研磨するようになっている。
【選択図】図6
【解決手段】検査対象物に接触して検査対象物の電気的特性を検出するための検査用接触子(1)を電解研磨により製造する検査用接触子の製造方法であって、線状に形成される線材(11)と、電解研磨に対する耐性を有する素材により形成され、線材の所定部位の表面を被覆する被覆部(12)とを有する検査用接触子(1)を、電解液に浸漬して電解研磨するようになっている。
【選択図】図6
Description
本発明は、電解研磨を用いて製造される検査用接触子、検査用接触子の製造方法及びその関連技術に関するものである。
尚、本発明は、プリント配線基板に限らず、例えば、フレキシブル基板、多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、及び半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板における電気的配線の検査に適用できる。また、本発明に係る検査用接触子は、ウェハやLSIチップと呼ばれる半導体素子の電気的特性を測定するための電気的接触子に適用できる。
本明細書中では、これら検査可能な種々の基板や半導体素子を総称して検査対象物とする。
従来、検査対象物の電気的特性を検査して、検査対象物の良品又は不良品の検査を行うために利用される検査用接触子に関する発明が数多く提案されている。
このような検査用接触子は、一般的に、芯材としてタングステン(W)やレニウムタングステン(Re-W)が使用され、この芯材の表面にめっき層が積層されたり、更にこのめっき層の所定部位に絶縁層が被覆されたりして形成されている。
例えば、特許文献1に開示される従来のカンチレバー方式のプローブカード用の検査用接触子では、タングステンで形成された金属体(針本体)の表面上に、順次、非酸化性金属膜の下地層として電気メッキ法によって形成されたニッケル(Ni)下地めっき層と、非酸化性金属膜として設けられた白金族金属層、例えばロジウム(Rh)層とが形成されている。
このように形成することによって、この検査用接触子は、電極とのコンタクト回数が多くなっても、先端部を研磨することなく検査用接触子と電極との接触抵抗値の変動を抑えることを提案している。
また、一方で、電解研磨を利用して探針を製造する方法が提案されている。特許文献2に記載される製造方法では、STM用探針作製用のタングステン線の一端を電解液中に浸漬させて、境界となる電解液面を利用して交流電解研磨することで、探針の先端部を鋭利に加工している。
特開2002−131334号公報
特開2001−74634号公報
しかしながら、特許文献1に開示される検査用接触子では、丸棒状の金属材(芯材)にテーパー加工を施し、次いで屈曲加工を施し、基板本体に固定した後、高さ調整のために先端部を研磨して洗浄した芯材の表面にニッケル下地めっき層を被覆し、そのニッケル下地めっき層の上から白金族金属層を積層させている。よって、検査用接触子の形状は芯材の形状をほぼそのまま反映したものとなっている。
このため、検査用接触子の形状を加工するためには、芯材の形状を予め加工する必要があった。また、従来のカンチレバー方式のプローブカードとして芯材群を組み立て後に、プローブカード毎のめっき処理で煩雑な工程を経る必要があった。
また、このような加工工程を経ることにより製造される検査用接触子は、一本一本の加工が煩雑であるため、検査用接触子を大量に製造することが困難な問題を有していた。
一方、特許文献2に開示されるSTM用の探針は、探針の先端形状を10nm以下の小さい先端湾曲半径を有するように形成することはできるが、電解液面を利用してその先端形状しか加工できない問題点を有していた。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、煩雑な工程を経ることなく、検査用接触子を所望する形状に加工することができるとともに簡単に大量の検査用接触子を製造することができる検査用接触子の製造方法を提供する。
上記の課題を解決するため、請求項1の発明では、検査対象物に接触して検査対象物の電気的特性を検出するための検査用接触子を電解研磨により製造する検査用接触子の製造方法であって、線状に形成される線材と、電解研磨に対する耐性を有する素材により形成され、線材の所定部位の表面を被覆する被覆部とを有する検査用接触子を、電解液に浸漬して電解研磨する。
また、請求項2の発明では、請求項1の発明に係る検査用接触子の製造方法において、前記検査用接触子の前記被覆部は、前記線材の表面のうちの少なくとも周面の全体を覆うように形成された後、前記所定部位以外に位置する部分が除去されて形成される。
また、請求項3の発明では、請求項1又は請求項2の発明に係る検査用接触子の製造方法において、前記検査用接触子の先端部は、電解研磨が施される前に、物理的作用により研磨する物理的研磨により所定形状に加工されている。
また、請求項4の発明では、請求項1ないし請求項3のいずれかの発明に係る検査用接触子の製造方法において、前記被覆部は、完成品である前記検査用接触子の一部を構成する。
また、請求項5の発明では、請求項1ないし請求項4のいずれかの発明に係る検査用接触子の製造方法において、前記被覆部は金属めっきにより形成される。
また、請求項6の発明では、請求項1ないし請求項4のいずれかの発明に係る検査用接触子の製造方法において、前記被覆部は樹脂により形成される。
また、請求項7の発明では、検査対象物に接触して検査対象物の電気的特性を検出するための検査用接触子であって、線状に形成される線材と、電解研磨に対する耐性を有する素材により形成され、線材の所定部位の表面を被覆する被覆部とを有し、電解液に浸漬して電解研磨されている。
また、請求項8の発明では、検査対象物に接触して検査対象物の電気的特性を検出するための検査用接触子であって、線状の芯部を備え、前記芯部は、電解研磨された研磨部と、電解研磨に対する耐性を有する素材により形成された非研磨部とを有する。
また、請求項9の発明では、検査対象物に接触して検査対象物の電気的特性を検出するための検査用接触子であって、線状に形成される線材と、電解研磨に対する耐性を有する素材により形成され、線材の所定部位の表面を被覆する被覆部とを備え、電解液に浸漬されて電解研磨されることにより、前記被覆部が設けられる部分の前記線材の直径が、前記被覆部が設けられない部分の前記線材の直径よりも大きい。
また、請求項10の発明では、請求項7ないし請求項9のいずれかの発明に係る検査用接触子において、前記検査用接触子の先端は、電解研磨前に、物理的作用により研磨する物理的研磨により所定形状に加工されている。
また、請求項11の発明では、請求項7ないし請求項10のいずれかの発明に係る検査用接触子において、前記被覆部は金属めっきにより形成される。
また、請求項12の発明では、請求項7ないし請求項10のいずれかの発明に係る検査用接触子において、前記被覆部は樹脂により形成される。
また、請求項13の発明では、請求項7ないし請求項12のいずれかの発明に係る検査用接触子と、前記検査用接触子の一端を前記検査対象物の検査点へ案内するとともに、該検査用接触子の他端を前記検査対象物を検査する検査装置の電極部へ案内して保持する保持体とを有する。
また、請求項14の発明では、請求項13の発明に係る検査用治具と、前記検査用治具の検査用接触子から検出される検出信号を基に前記検査対象物の電気的特性を検出する検査部とを有する。
請求項1に記載の発明によれば、検査用接触子の線材に被覆部を設け、この検査用接触子を電解研磨するための電解液に浸漬する検査用接触子の製造方法であるので、線材の被覆部で覆われていない部分は電解研磨される一方、線材の被覆部で覆われた部分は電解研磨されないので、電解研磨により検査用接触子を所望の形状に加工することができるとともに、滑らかな研磨面が得られるので表面仕上げも不要である。その結果、煩雑な工程を経ることなく、検査用接触子を所望する形状に加工することができるとともに簡単に大量の検査用接触子を製造することができる。
また、研磨量の制御が容易な電解研磨により検査用接触子を成形するため、完成品である検査用接触子の形状及び電気的特性(例えば、電気抵抗値)を安定させることができ、高品質の検査用接触子が得られる。
また、電解研磨により検査用接触子の先端部の表面を滑らかにすることができるため、検査対象物の検査点との接触時に、検査用接触子の先端部にハンダや端子材料等が付着しにくくできるとともに、仮に付着しても付着物を自然に剥離しやすくすることができる。それ故、検査用接触子の先端部の表面を良好な状態で検査点に接触させることができ、検査の信頼性を向上させることができる。
請求項2に記載の発明によれば、検査用接触子の被覆部は、線材の表面のうちの少なくとも周面の全体を覆うように形成された後、所定部位以外に位置する部分が除去されて形成されるため、被覆部を容易に形成することができ、検査用接触子の形状形成も容易となる。
請求項3に記載の発明によれば、電解研磨の施す前に、検査用接触子の先端部が物理的研磨により所定形状に加工されるため、検査用接触子の先端部の形状をより容易に所望の形状に仕上げることができる。
請求項4に記載の発明によれば、被覆部は電解研磨用マスクとして利用されるとともに、完成品である検査用接触子の一部を構成するようになっているため、電解研磨後に被覆部を除去する必要がなく、製造工程の簡略化が図れるとともに、被覆部の材料を選択することにより、被覆部による種々の付加的な機能が得られる。
請求項5に記載の発明によれば、被覆部が金属めっきにより形成されているため、被覆部を絶縁材料により形成する場合に比して検査用接触子の電気抵抗を小さくすることができる。例えば、検査用接触子の後端部を検査装置側の電極部に接続する際の接触抵抗も小さくすることができる。
また、樹脂により被覆部を形成する処理に比してめっき処理の方が簡単であるとともに、樹脂被覆のように表面に凹凸が生じることがなく、滑らかな表面が得られる。
請求項6に記載の発明によれば、被覆部が樹脂により形成されているため、検査用接触子の被覆部で覆われた部分が絶縁性になる。それ故、検査用接触子を密集配置した際等に被覆部12により検査用接触子同士の絶縁確保が図れる。
請求項7に記載の発明によれば、研磨量の制御が容易な電解研磨により検査用接触子を成形するため、完成品である検査用接触子の形状及び電気的特性(例えば、電気抵抗値)を安定させることができ、高品質の検査用接触子が得られる。
また、電解研磨により検査用接触子の先端部の表面を滑らかにすることができるため、検査対象物の検査点との接触時に、検査用接触子の先端部にハンダや端子材料等が付着しにくくできるとともに、仮に付着しても付着物を自然に剥離しやすくすることができる。それ故、検査用接触子の先端部の表面を良好な状態で検査点に接触させることができ、検査の信頼性を向上させることができる。
また、検査用接触子を電解液に浸漬して電解研磨を行うことにより、検査用接触子を所望の形状に加工することができるとともに、滑らかな研磨面が得られるので表面仕上げも不要である。その結果、煩雑な工程を経ることなく、検査用接触子を所望する形状に加工することができるとともに簡単に大量の検査用接触子を製造することができる。
また、被覆部は電解研磨用マスクとして利用されるとともに、完成品である検査用接触子の一部を構成するようになっているため、電解研磨後に被覆部を除去する必要がなく、製造工程の簡略化が図れるとともに、被覆部の材料を選択することにより、被覆部による種々の付加的な機能が得られる。
請求項8に記載の発明によれば、研磨量の制御が容易な電解研磨により検査用接触子を成形するため、完成品である検査用接触子の形状及び電気的特性(例えば、電気抵抗値)を安定させることができ、高品質の検査用接触子が得られる。
また、電解研磨により検査用接触子の先端部の表面を滑らかにすることができるため、検査対象物の検査点との接触時に、検査用接触子の先端部にハンダや端子材料等が付着しにくくできるとともに、仮に付着しても付着物を自然に剥離しやすくすることができる。それ故、検査用接触子の先端部の表面を良好な状態で検査点に接触させることができ、検査の信頼性を向上させることができる。
また、検査用接触子を電解液に浸漬して電解研磨を行うことにより、検査用接触子を所望の形状に加工することができるとともに、滑らかな研磨面が得られるので表面仕上げも不要である。その結果、煩雑な工程を経ることなく、検査用接触子を所望する形状に加工することができるとともに簡単に大量の検査用接触子を製造することができる。
また、非研磨部は完成品である検査用接触子の一部を構成しているため、電解研磨後に非研磨部を除去する必要がなく、製造工程の簡略化が図れるとともに、非研磨部の材料を選択することにより、非研磨部による種々の付加的な機能が得られる。
請求項9に記載の発明によれば、研磨量の制御が容易な電解研磨により検査用接触子を成形するため、完成品である検査用接触子の形状及び電気的特性(例えば、電気抵抗値)を安定させることができ、高品質の検査用接触子が得られる。
また、電解研磨により検査用接触子の先端部の表面を滑らかにすることができるため、検査対象物の検査点との接触時に、検査用接触子の先端部にハンダや端子材料等が付着しにくくできるとともに、仮に付着しても付着物を自然に剥離しやすくすることができる。それ故、検査用接触子の先端部の表面を良好な状態で検査点に接触させることができ、検査の信頼性を向上させることができる。
また、検査用接触子を電解液に浸漬して電解研磨を行うことにより、検査用接触子を所望の形状に加工することができるとともに、滑らかな研磨面が得られるので表面仕上げも不要である。その結果、煩雑な工程を経ることなく、検査用接触子を所望する形状に加工することができるとともに簡単に大量の検査用接触子を製造することができる。
また、被覆部は完成品である検査用接触子の一部を構成しているため、電解研磨後に非被覆部を除去する必要がなく、製造工程の簡略化が図れるとともに、被覆部の材料を選択することにより、被覆部による種々の付加的な機能が得られる。
請求項10に記載の発明によれば、電解研磨の施す前に、検査用接触子の先端部が物理的研磨により所定形状に加工されているため、検査用接触子の先端部の形状をより容易に所望の形状に仕上げることができる。
請求項11に記載の発明によれば、被覆部が金属めっきにより形成されているため、被覆部を絶縁材料により形成する場合に比して検査用接触子の電気抵抗を小さくすることができる。例えば、検査用接触子の後端部を検査装置側の電極部に接続する際の接触抵抗も小さくすることができる。
また、樹脂により被覆部を形成する処理に比してめっき処理の方が簡単であるとともに、樹脂被覆のように表面に凹凸が生じることがなく、滑らかな表面が得られる。
請求項12に記載の発明によれば、被覆部が樹脂により形成されているため、検査用接触子の被覆部で覆われた部分が絶縁性になる。それ故、検査用接触子を密集配置した際等に被覆部12により検査用接触子同士の絶縁確保が図れる。
請求項13及び請求項14に記載の発明によれば、請求項7ないし請求項12のいずれかに記載の検査用接触子を用いることで、安価で高性能の検査用治具及び検査装置を提供できる。
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
先ず、本発明の一実施形態に係る検査用接触子の製造方法を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る検査用接触子の製造方法のフローチャートである。
本発明の検査用接触子の製造方法は、検査用接触子の線材の表面全体を被覆材で覆った後、所定部位の被覆材を芯線部から除去する。次いで、所定部位の被覆部が除去された検査用接触子を、電解研磨を行うために電解液に浸漬させる。そして、所定条件下で電解研磨を実施した後、電解液から引き上げて洗浄する。そうすることにより、所望する形状を有する検査用接触子が形成されるとともに、被覆部が施されていない芯線部は滑らかに研磨されることになる。このため、本発明の製造方法を利用することで、煩雑な工程を経ることなく、容易に検査用接触子を所望する形状に加工することができるとともに簡単に大量の検査用接触子を製造することができる。
図1で示される如く、まず、本製造方法で利用される検査用接触子の線状の線材を被覆する(S1)。
この検査用接触子について説明する。本発明の製造方法では、図2で示される如く、円柱又は棒状等の線状に形成される線材11を用いる。検査用接触子1は、芯線に相当する線材11とこの線材11の側面(周面)を被覆する被覆部12を有してなる。このような検査用接触子1における線材11の被覆部12で被覆されていない部分が電解研磨される研磨部に相当し、線材11の側面を覆う被覆部12が非研磨部に相当している。
この線材11は、線状の形状を有しており、導電性の素材で形成されている。この線材11は、例えば、タングステン(W)、レニウム−タングステン(Re-W)、ベリリウム銅(Be-Cu)を採用することができる。
この線材11の直径R1は、湾曲状にたわまして用いる場合があるため、100μm以下、さらに検査対象物が微細ピッチである場合は、70μm以下に形成される。線材11の軸方向長さは、10〜40mm程度に形成されるが、後述する検査用治具に応じて適宜設定されるので、特に限定されるものではない。
被覆部12は、線材11の側面(周面)を被覆するように形成されている(尚、被覆部12が線材11の長手方向の一方又は両方の端面も被覆するようにしてもよい)。また、被覆部12は、後述する電解研磨の電解液に浸漬された際に、研磨されない素材で形成されている。このため、この被覆部12が被覆される部分の線材11は電解研磨の影響を受けることがない。被覆部12の肉厚は、めっき層で0.2〜2μm程度になるように形成されるが、特に限定されるわけではない。
被覆部12は、上記の如く、電解研磨の電解液に浸漬された場合に影響を受けない素材で形成されるが、例えば、金(Au)めっき、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を例示することができる。
尚、詳細は後述するが、この検査用接触子1は、その一端が検査対象物に、その他端が電極部に接触し、検査対象物と電極部から圧接されることにより、湾曲状に撓まして用いられる。
次に、検査用接触子1の準備が完了されると、図1で示される如く、検査用接触子1の所定部位の被覆部12を除去する(S2又はS3)。この被覆部12の選択的な除去により、被覆部12で覆われていた線材11の表面の一部が外界にされることになる。このため、電解研磨を行う場合に、被覆部12は電解研磨の影響を受けないが、被覆部12が除去された箇所、つまり、線材11が露出している箇所については、電解研磨の影響を受けることになる。
図3は、検査用接触子の所定部位の被覆部を除去した第1の実施形態の状態を示す概略断面図である。図3(a)は検査用接触子1の先端部1aの被覆部12の除去と、先端部1aの成形とを物理的な作用を与えて研磨する物理的研磨により一度に行った場合を示している。図3(b)は、(a)の先端部1aに加えて、検査用接触子1の先端部1aの後方側(図3では上側)に位置する先端近傍の区間1bの被覆部12を物理的研磨により除去した場合を示している。図3(c)は、(b)の先端部1a及び先端近傍の区間1bに加えて、検査用接触子1の中央付近に位置する区間1cの被覆部12を物理的研磨により除去した場合を示している。
例えば、図3(a)の検査用接触子1では、先端部1aを先鋭形状に加工されている。これは、電極部又は検査点に検査用接触子1が接触する際に、接点面積をできるだけ小さくすることにより、圧接された際の応力を集中させることができ、検査対象物が、はんだやアルミニウムの場合、その表面の酸化物等を貫通して、安定した接触特性が確保されるからである。尚、この先端部1aの形状は、先鋭形状に限定されず、突起形状、半球形状や平坦形状らの任意な形状に形成することもできる。
この被覆部12が除去された箇所は、電解研磨により線材11が研磨されることになる。尚、図3で示される実施形態では、先端部1a、先端近傍の区間1bや中央付近に位置する区間1cの被覆部12を除去しているが、除去される被覆部12の場所は特に限定されるものではなく、任意の場所の被覆部12が除去される。
この被覆部12を除去する方法は、線材11の所望の箇所の被覆部12を除去することができれば、特に限定されず、例えば、切削加工、研削加工、サンドブラスト加工等の物理的加工方法を採用することができる。
また、被覆部12を除去する方法として、予め線材11に被覆部12を設ける際に、被覆部12が除去される所定箇所に予めテープのような取り外し可能な離剥部(図示せず)を設け、この離剥部の上から被覆部12を設ける。被覆部12が検査用接触子1の側面全体に設けられた後、この剥離部を取り除くと被覆部12も同時に線材11から取り除くことができるように設定することもできる。
次に、検査用接触子1の被覆部12が選択的に除去された後(又は、被覆部12の選択的除去と同時に線材11の成形が施された後)、検査用接触子1が電解研磨される(S4)。この工程では、検査用接触子1が、電解研磨されるための電解液に浸漬される。
図4は、本発明に係る検査用接触子の製造方法において使用される装置の概略構成図である。この装置20は、電解液を収容する電解液槽21、電解研磨を行うための電源22、電解液槽21内の電極板23と、検査用接触子1を電解液槽21の電解液に浸漬させたり、電解液から取り出したりする搬送手段24を有している。
この電解液槽21の電解液は、線材11に対して電解研磨を施すことができるとともに被覆部12に対して電解研磨の影響を与えない。このような電解液として、水酸化ナトリウム(NaOH)や水酸化カリウム(KOH)などの強アルカリ水溶液を利用することができる。
電源22は、所定の電圧を検査用接触子1と電極板23に印加する。電極板23は、電源22による電圧を検査用接触子1と対極となるように設定される。搬送手段24は、上記の如く、検査用接触子1を電解液槽21の電解液に浸漬させたり、電解液中から取り出したりするために搬送する。図4で示される搬送手段24は、検査用接触子1を電解液から出し入れするために、検査用接触子1を把持して上下動する移動部(図示せず)が設けられている。
図5は、本発明に係る検査用接触子の製造方法において使用される他の装置の概略構成図である。この装置30は、電解液を収容する電解液槽21、電解研磨を行うための電源22、電解液槽21の電解液中に設置される電極板23と、電解液槽21の電解液中に設置され、図示しない駆動手段により回転駆動される導電性のドラム31とを有している。この装置30では、複数の検査用接触子1がドラム31内に収容され、電源22が電極板23に電圧を印加すると同時にドラム31を介して各検査用接触子1に電圧を印加するようになっている。そして、回転するドラム31内で攪拌されつつ検査用接触子1に電解研磨が施されるようになっている。これによって、多量の検査用接触子1に均一に電解研磨を行うことができる。このドラム電解研磨は、検査用接触子1の被覆部12をめっき(例えば、Auめっき)により形成した場合に好適に用いることができる。
検査用接触子1を電解研磨する条件は、電解液の濃度、温度、時間、電圧、電流、交流又は直流、又は、対向電極形状やその配置などをあげることができる。この条件の設定によって、検査用接触子1の線材11の直径R1を調整することができる。つまり、これらの条件を調整することによって、電解研磨される被覆部12から露出した部分の線材11の太さ(研磨量)を調整することができる。
図6は、図3で示される検査用接触子の電解研磨後の状態を示す断面図である。図6(a)は図3(a)の検査用接触子の電解研磨後の状態を示し、図6(b)は図3(b)の検査用接触子の電解研磨後の状態を示し、図6(c)は図3(c)の検査用接触子の電解研磨後の状態を示している。
図6(a)では、先端部1aが電解研磨され、滑らかに加工される。このため、先端部1aの先鋭形状の表面が物理的研磨に比してエッチングにより数μm以下の滑らかな面に研磨されることになる。この結果、例えば、この先端部1aにはんだが付着しにくくなるとともに、はんだが付着した場合であっても検査用接触子1が検査対象物のはんだに圧接される際に、はんだがこの先端1aから剥がれ易く、削ぎ落とされ易くなる。このようなことから、検査用接触子1の先端部1aが検査対象物に接触する場合には、検査用接触子1の先端部1aが真性金属面と接触することになるため、検査用接触子1と検査対象物との接触抵抗値の変動が抑えられることになる。
図6(b)では、先端部1aと先端近傍の区間1bの表面が電解研磨され滑らかに加工される。この場合には、図6(b)で示される如く、区間1bの線材11の直径は、被覆部12が除去されていない箇所の線材11の直径よりも電解研磨されるために小さく形成されることになる。このように先端近傍の区間1bの被覆部12を除去することによって、検査用接触子1の先端近傍に段差部を形成することができる。この段差部を利用した構成としては、例えば、検査用接触子1を保持する板部材の検査用接触子1が貫通する貫通孔(図示せず)の直径を区間1bの線材11の直径よりも大きく、段差部の被覆部12の外面の直径よりも小さく形成することが考えられる。このように形成することによって、検査用接触子1が板部材からの抜け防止とすることができる。
図6(c)では、先端部1a、先端近傍の区間1b及び中央付近の区間1cの表面が電解研磨され、滑らかに加工される。この場合、図6(c)で示される如く、区間1bの線材11の直径と区間1cの線材11の直径は、電解研磨により略同じ大きさを有するとともに、被覆部12が除去されていない箇所の線材11の直径よりも電解研磨されるために小さく形成されている。
この図6(c)で示される如き検査用接触子1では、被覆部12を除去する区間1b,1cの間に被覆部12を除去しない区間が設けられている。このように被覆部12を除去することによって、検査用接触子1の周面にリング状の突部13を形成することができる。この突部13を利用した構成としては、例えば、検査用接触子1を保持する板部材の検査用接触子1が貫通する貫通孔(図示せず)の直径を区間1bの線材11の直径よりも大きく、突部13の直径よりも小さく形成することが考えられる。このように形成することによって、検査用接触子1が板部材からの抜け防止とすることができる。
また、図6(c)に示す検査用接触子1では、区間1b,1cの研磨量を制御し、その部分の線材11の直径を調節することにより、検査用接触子1を撓ませつつ治具に装着する際の押圧荷重を容易に調節することができる。例えば、機械加工では困難な極細形状に線材11を加工し、押圧荷重を大幅に低減させることも可能である。また、線材11の区間1b,1cの直径を調節することにより、検査用接触子1のインピーダンスを容易に調節することもできる。
また、図6(c)に示す検査小接触子1は、その区間1cの部分にポリテトラフルオロエチレン(PTFE)をコートし、金属チューブに挿入した構成(同軸プローブ)に利用することができる。
検査用接触子1が電解研磨のための電解液に浸漬され、所定条件での電解研磨が終了すると、検査用接触子1を電解液から取り出し、洗浄する(S5)。
この結果、検査用接触子1は、電解液から取り出されると、そのままで所望の形状に形成されることになるとともに、滑らかな研磨面が得られるので表面仕上げも不要である
本発明の製造方法を利用する場合には、検査用接触子1をその全体を電解液に浸漬して製造することができるので、一括して検査用接触子1を製造することができる。その結果、煩雑な工程を経ることなく、検査用接触子1を所望する形状に加工することができるとともに簡単に大量の検査用接触子を製造することができる。
本発明の製造方法を利用する場合には、検査用接触子1をその全体を電解液に浸漬して製造することができるので、一括して検査用接触子1を製造することができる。その結果、煩雑な工程を経ることなく、検査用接触子1を所望する形状に加工することができるとともに簡単に大量の検査用接触子を製造することができる。
また、電解研磨時において、線材11の太さ(線径)を電解研磨条件に応じて容易に調整することができるので、線材11の太さを制御することにより弾性率を調整したり、線材11を同軸構造の芯線とした構造にした場合には、インピーダンスを整合した高品質の検査用接触子1を製造することができる。
また、電解研磨により検査用接触子1の先端部1aの表面を滑らかにすることができるため、上述の如く、検査対象物の検査点との接触時に、検査用接触子1の先端部1aにハンダや端子材料等が付着しにくくできるとともに、仮に付着しても付着物を自然に剥離しやすくすることができる。それ故、検査用接触子1の先端部1aの表面を良好な状態で検査点に接触させることができ、検査の信頼性を向上させることができる。
また、被覆部12は電解研磨用マスクとして利用されるとともに、完成品である検査用接触子1の一部を構成するようになっているため、電解研磨後に被覆部12を除去する必要がなく、製造工程の簡略化が図れるとともに、被覆部12の材料を選択することにより、被覆部12による種々の付加的な機能が得られる。
また、検査用接触子1の被覆部12は、線材11の周面の全体を覆うように形成された後、所定部位以外に位置する部分が除去されて形成されるため、被覆部12を容易に形成することができ、検査用接触子1の形状形成も容易となる。
また、電解研磨の施す前に、検査用接触子1の先端部1aが物理的研磨により所定形状に加工されるため、検査用接触子1の先端部1aの形状をより容易に所望の形状に仕上げることができる。
また、被覆部12を金属めっきにより形成した場合には、被覆部12を絶縁材料により形成する場合に比して検査用接触子1の電気抵抗を小さくすることができる。例えば、金等の低抵抗金属を用いることにより、検査用接触子1の後端部を検査装置側の電極部に接続する際の接触抵抗も小さくすることができる。
また、樹脂により被覆部12を形成する処理に比してめっき処理の方が簡単であるとともに、樹脂被覆のように表面に凹凸が生じることがなく、滑らかな表面が得られる。
一方、被覆部12を樹脂により形成した場合には、検査用接触子1の被覆部12で覆われた部分が絶縁性になる。それ故、検査用接触子1を密集配置した際等に被覆部12により検査用接触子1同士の絶縁確保が図れる。
図7(a)及び図7(b)は、検査用接触子1の先端部2aの線材11の形状は維持して被覆部12のみを除去して電解研磨を行った場合の製造途中及び完成品の状態を示す断面図である。
まず図7(a)に示す如く、検査用接触子1の先端部2aにおいて線材11の形状は維持して被覆部12のみが除去される。続いて、その検査用接触子1が電解液中に浸漬され、先端部1aに対する電解研磨が施され、図7(b)に示す如く、先端部1aが先鋭状に滑らかに加工される。このため、先端部2aの先鋭形状の表面が物理的研磨に比してエッチングにより数μm以下の滑らかな面に研磨されることになる。この結果、例えば、この先端部2aにはんだが付着しにくくなるとともに、はんだが付着した場合であっても検査用接触子1が検査対象物のはんだに圧接される際に、はんだがこの先端部2aから剥がれ易く、削ぎ落とされ易くなる。このようなことから、検査用接触子1の先端部2aが検査対象物に接触する場合には、検査用接触子1の先端部2aが真性金属面と接触することになるため、検査用接触子1と検査対象物との接触抵抗値の変動が抑えられることになる。
図8は、上述の実施形態に係る製造方法により製造された検査用接触子を用いた検査治具及び検査装置の構成を示す図である。この検査装置40は、図8に示す如く、検査用治具41と、検査用治具41の検査用接触子1から検出される検出信号を基に検査対象物の電気的特性(例えば、配線パターンの抵抗値や断線の有無等)を検出する検査部42とを備えている。
検査用治具42は、複数の検査用接触子1と、検査用接触子1の一端(先端)を検査対象物の検査点へ案内するとともに、検査用接触子1の他端(後端)を検査対象物を検査する検査装置の電極部43へ案内して保持する保持体44とを備えている。保持体44は、複数(図8の図示例では2つ)の保持板45,46を備えている。
検査用接触子1は、その先端側及び後端側の部分が中間部よりも直径の細い細径部3a,3bとされている。この細径部3a,3b及び先端の先鋭形状は上述のように電解研磨により研磨されて形成されている。電解研磨されていない中間部には前述の被覆部12(図示せず)が設けられている。
保持体44の前側の保持板45には、検査用接触子1の先端側の細径部3aが挿入される貫通孔45aが設けられ、後側の保持板46には、検査用接触子1の後端側の細径部3b及び電極部43を保持する貫通孔46aが設けられている。貫通孔45aの内径は検査用接触子1の中間部の直径よりも小さくかつ細径部3aの直径よりも大きく設定されており、この貫通孔45aに細径部3aを後方側から挿入することにより、細径部3aの後端(中間部の先端側端部)が貫通孔45aの後方側外周部に当接し、これによって検査用接触子1が前側の保持板45によって突き当たった状態で保持される。また、電極部43は略キャップ形の形状を有し、検査用接触子1の後端側の細径部3bがその電極部43内に挿入されて保持される。そして、この電極部43は検査用接触子1の後端部を保持した状態で後側の保持板46の貫通孔46a内に保持される。このとき、検査用接触子1は、前後の保持板45,56により湾曲するように撓まされた状態で保持される。
このように、上述の実施形態に係る製造方法により製造された検査用接触子1を用いることにより、安価で高性能の検査用治具42及び検査装置40を提供できる。
1 検査用接触子、11 線材、12 被覆部、40 検査装置、42 検査用治具、44 保持体。
Claims (14)
- 検査対象物に接触して検査対象物の電気的特性を検出するための検査用接触子を電解研磨により製造する検査用接触子の製造方法であって、
線状に形成される線材と、電解研磨に対する耐性を有する素材により形成され、線材の所定部位の表面を被覆する被覆部とを有する検査用接触子を、電解液に浸漬して電解研磨することを特徴とする検査用接触子の製造方法。 - 請求項1に記載の検査用接触子の製造方法において、
前記検査用接触子の前記被覆部は、前記線材の表面のうちの少なくとも周面の全体を覆うように形成された後、前記所定部位以外に位置する部分が除去されて形成されることを特徴とする検査用接触子の製造方法。 - 請求項1又は請求項2に記載の検査用接触子の製造方法において、
前記検査用接触子の先端部は、電解研磨が施される前に、物理的作用により研磨する物理的研磨により所定形状に加工されていることを特徴とする検査用接触子の製造方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の検査用接触子の製造方法において、
前記被覆部は、完成品である前記検査用接触子の一部を構成することを特徴とする検査用接触子の製造方法。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の検査用接触子の製造方法において、
前記被覆部は金属めっきにより形成されることを特徴とする検査用接触子の製造方法。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の検査用接触子の製造方法において、
前記被覆部は樹脂により形成されることを特徴とする検査用接触子の製造方法。 - 検査対象物に接触して検査対象物の電気的特性を検出するための検査用接触子であって、
線状に形成される線材と、電解研磨に対する耐性を有する素材により形成され、線材の所定部位の表面を被覆する被覆部とを有し、電解液に浸漬して電解研磨されていることを特徴とする検査用接触子。 - 検査対象物に接触して検査対象物の電気的特性を検出するための検査用接触子であって、
線状の芯部を備え、
前記芯部は、電解研磨された研磨部と、電解研磨に対する耐性を有する素材により形成された非研磨部とを有することを特徴とする検査用接触子。 - 検査対象物に接触して検査対象物の電気的特性を検出するための検査用接触子であって、
線状に形成される線材と、
電解研磨に対する耐性を有する素材により形成され、線材の所定部位の表面を被覆する被覆部とを備え、
電解液に浸漬されて電解研磨されることにより、前記被覆部が設けられる部分の前記線材の直径が、前記被覆部が設けられない部分の前記線材の直径よりも大きいことを特徴とする検査用接触子。 - 請求項7ないし請求項9のいずれかに記載の検査用接触子において、
前記検査用接触子の先端は、電解研磨前に、物理的作用により研磨する物理的研磨により所定形状に加工されていることを特徴とする検査用接触子。 - 請求項7ないし請求項10のいずれかに記載の検査用接触子において、
前記被覆部は金属めっきにより形成されることを特徴とする検査用接触子。 - 請求項7ないし請求項10のいずれかに記載の検査用接触子において、
前記被覆部は樹脂により形成されることを特徴とする検査用接触子。 - 請求項7ないし請求項12のいずれかに記載の検査用接触子と、
前記検査用接触子の一端を前記検査対象物の検査点へ案内するとともに、該検査用接触子の他端を前記検査対象物を検査する検査装置の電極部へ案内して保持する保持体とを有することを特徴とする検査用治具。 - 請求項13に記載の検査用治具と、
前記検査用治具の検査用接触子から検出される検出信号を基に前記検査対象物の電気的特性を検出する検査部とを有することを特徴とする検査装置。
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