JP2021189065A - プローブ針及びプローブユニット - Google Patents
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Abstract
Description
前記プローブ針が、ピン形状の金属導体の外周に絶縁被膜を有する胴体部と、前記金属導体の両端に該絶縁被膜を有しない端部とを有し、前記絶縁被膜の算術平均高さRaが0.06μm以下であり、スキューネスRskがマイナスである、ことを特徴とする。
本発明に係るプローブ針10は、ピン形状の金属導体1の外周に絶縁被膜2を有する胴体部6と、その金属導体1の両端に絶縁被膜2を有しない端部3とを有する。このプローブ針10において、絶縁被膜2の算術平均高さRa(JIS B−0601−2001)が0.06μm以下であり、スキューネスRskがマイナス(Rsk<0)である、ことを特徴とする。絶縁被膜2の算術平均高さRaとスキューネスRskを上記範囲内とすることで、胴体部6が接触する案内穴内面の削れを防ぎ、案内穴の変形と摺動不良を防ぐことができる。
金属導体1は、所定の長さに加工されてなるピン形状の導体であり、高い導電性と高い弾性率を有する金属線(「金属ばね線」ともいう。)を切断加工されている。金属導体1に用いられる金属としては、広い弾性域を持つ金属を挙げることができ、例えば銀銅合金、錫銅合金、ベリリウム銅合金等の銅合金、パラジウム合金、タングステン、レニウムタングステン、鋼(例えば高速度鋼:SKH)等を好ましく用いることができる。特に、後述の実施例に示すように、高強度特性を備えた、タングステン、レニウムタングステン等が好ましい。
絶縁被膜2は、図1及び図2に示すように、金属導体1の少なくとも両側の端部3,3以外の領域の外周に設けられている。絶縁被膜2を有する部分は胴体部6といい、絶縁被膜2が設けられていない部分は端部3といい、端部3の先端を先端1a及び後端1bという。
本発明に係るプローブユニット60は、図3に示すように、被測定体側に配置された第1支持板20と、検査装置側に配置された第2支持板30と、それら少なくとも2つの支持板それぞれが備える案内穴21,31に装着されるプローブ針10とを有し、前記いずれかの支持板の案内穴の内面にプローブ針10が接触するとともに、被測定体11の電極12に金属導体1の先端1aを接触させて行う検査に用いるプローブユニットである。その特徴は、プローブ針10が、ピン形状の金属導体1の外周に絶縁被膜2を有する胴体部6と、金属導体1の両端に絶縁被膜を有しない端部3,3とを有し、絶縁被膜2の算術平均高さRa(JIS B−0601−2001)が0.06μm以下であり、スキューネスRskがマイナスであるあるように構成している。なお、プローブユニット60には、複数本から数千本のプローブ針10が装着されている。図3の例のプローブユニット60は、被測定体側の第1支持板20の案内穴周縁に絶縁被膜2の端部7を当てるとともに被測定体11の電極12に金属導体1の先端1aを接触させて行う検査に用い、プローブ針10の胴体部6は、第2支持板30の案内穴31の内面に接触する
金属導体1として、長尺のレニウムタングステン線(外径87μm)を用いた。絶縁被膜2は単層構造とし、ポリエステル系エナメル塗料を用い、焼付温度を300℃とし、焼付1回当たりの時間を14秒として厚さ14μmで形成した。絶縁被膜2が形成された長尺のプローブ針を定尺切断機で切断して長さ10mmの絶縁被膜付きプローブ針を切り出し、その絶縁被膜付きプローブ針の両端部の所定長さをレーザー剥離し、実施例1のプローブ針10を作製した。胴体部6の外径は115μmであった。なお、実施例1では、TFは有り、空焼は無し、とした。ここで、TFとは、テフロン(登録商標)樹脂添加塗料のことであり、空焼とは、塗料を通さず焼付を1回行うことである。
金属導体1として、長尺のレニウムタングステン線(外径87μm)を用いた。絶縁被膜2は2層構造とし、第1絶縁被膜2aは実施例1と同じポリエステル系エナメル塗料を第1絶縁被膜用塗料として用い、焼付条件(焼付温度と時間)は実施例1と同じにして厚さ14μmで形成した。第2絶縁被膜2bも実施例1と同じポリエステル系エナメル塗料を第2絶縁被膜用塗料として用い、焼付条件(焼付温度と時間)は実施例1と同じにして厚さ2.5μmで形成した。それ以外は実施例1と同様にして実施例2のプローブ針10を作製した。胴体部6の外径は120μmであった。
金属導体1として、長尺のレニウムタングステン線(外径87μm)を用いた。絶縁被膜2は単層構造とし、実施例1と同じポリエステル系エナメル塗料を用い、焼付条件(焼付温度と時間)は実施例1と同じにして厚さ9μmで形成した。それ以外は実施例1と同様にして実施例3のプローブ針10を作製した。胴体部6の外径は105μmであった。
金属導体1として、長尺のレニウムタングステン線(外径87μm)を用いた。絶縁被膜2は単層構造とし、実施例1と同じポリエステル系エナメル塗料を用い、焼付温度を400℃に変更し、焼付1回当たりの時間も3秒に変更して厚さ14μmで形成した。それ以外は実施例1と同様にして実施例4のプローブ針10を作製した。胴体部6の外径は115μmであった。
金属導体1として、長尺のレニウムタングステン線(外径87μm)を用いた。絶縁被膜2は2層構造とし、第1絶縁被膜2aは実施例1と同じポリエステル系エナメル塗料を第1絶縁被膜用塗料として用い、焼付条件(焼付温度と時間)は実施例1と同じにして厚さ10.5μmで形成した。第2絶縁被膜2bはナイロン塗料を第2絶縁被膜用塗料として用い、焼付温度を340℃とし、焼付1回当たりの時間を1秒として厚さ1μmで形成した。それ以外は実施例1と同様にして比較例1のプローブ針10を作製した。胴体部6の外径は110μmであった。
金属導体1として、長尺のレニウムタングステン線(外径87μm)を用いた。絶縁被膜2は2層構造とし、第1絶縁被膜2aは実施例1と同じポリエステル系エナメル塗料を第1絶縁被膜用塗料として用い、焼付条件(焼付温度と時間)は実施例1と同じにして厚さ8μmで形成した。第2絶縁被膜2bはナイロン塗料を第2絶縁被膜用塗料として用い、焼付条件(焼付温度と時間)は比較例1と同じにして厚さ1μmで形成した。それ以外は実施例1と同様にして比較例2のプローブ針10を作製した。胴体部6の外径は105μmであった。
実施例1と比較例1,2のプローブ針10を使用した。耐久試験用治具として、厚さ1.0mmの(住友化学株式会社製、スミカスーパー(登録商標))からなるプレートに直径0.95mmの案内穴を5個開けたものを用いた。案内穴にプローブ針10を通し、ストローク0.2mm、試験速度10mm/分で360000ショット上下動させた。その結果を図4に示す。図4において、上段はプローブ針の試験前の外観であり、中段はプローブ針の試験後の外観であり、下段は案内穴の外観である。図4(A)は実施例1のプローブ針であり、図4(B)は比較例1のプローブ針であり、図4(C)は比較例2のプローブ針である。
実施例1と比較例1,2における上記評価結果より、表面粗さについて検討した。実施例1の中心導体を用い、その外周に実施例1と同じポリエステル系エナメル塗料を用い、表1に示す焼付条件で厚さ10.5μmの絶縁被膜を形成した。
1a 先端
1b 後端
2 絶縁被膜
2a 第1絶縁被膜
2b 第2絶縁被膜
3 端部
6 胴体部
7 案内穴の周縁に当接する絶縁被膜の端部
10 プローブ針
11 被測定体
12 電極
20 第1支持板
21 案内穴
30 第2支持板
31 案内穴
40 リード線用の保持板
50 リード線
60 プローブユニット
Claims (4)
- ピン形状の金属導体の外周に絶縁被膜を有する胴体部と、前記金属導体の両端に該絶縁被膜を有しない端部とを有するプローブ針において、前記絶縁被膜の算術平均高さRaが0.06μm以下であり、スキューネスRskがマイナスである、ことを特徴とするプローブ針。
- 前記絶縁被膜は、単層構造又は積層構造であり、該積層構造の場合は、最表面に設けられた絶縁被膜の算術平均高さRaが0.06μm以下であり、スキューネスRskがマイナスである、請求項1に記載のプローブ針。
- 前記金属導体の外径が8μm以上180μm以下の範囲内であり、前記胴体部の外径が10μm以上200μm以下の範囲内である、請求項1又は2に記載のプローブ針。
- 被測定体側に配置された支持板と、検査装置側に配置された支持板と、それら少なくとも2つの支持板それぞれが備える案内穴に装着されるプローブ針とを有し、前記いずれかの支持板の案内穴の内面に前記プローブ針が接触するとともに前記被測定体の電極に金属導体の先端を接触させて行う検査に用いるプローブユニットであって、
前記プローブ針が、ピン形状の金属導体の外周に絶縁被膜を有する胴体部と、前記金属導体の両端に該絶縁被膜を有しない端部とを有し、前記絶縁被膜の算術平均高さRaが0.06μm以下であり、スキューネスRskがマイナスである、ことを特徴とするプローブユニット。
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