JP2021189067A - プローブ針及びプローブユニット - Google Patents
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Abstract
Description
前記プローブ針は、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、前記絶縁被膜は、その被測定体側の端部が前記絶縁被膜の厚さの1/3以下の曲率半径R1を有し、且つ、その被測定体側の端部の外径が前記胴体部の外径の±3μm以下である、ことを特徴とする。
本発明に係るプローブ針10は、図1〜図3に示すように、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とを有し、荷重を与えてたわませることにより被測定体11に対する接触圧力を得て電気特性を測定するものである。そして、その特徴は、絶縁被膜2は、その被測定体側の端部7aが絶縁被膜2の厚さT1の1/3以下の曲率半径R1を有し、且つ、その被測定体側の端部7aの外径が胴体部6の外径D2の±3μm以下である。
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、高強度特性を備え且つ細径化も実現できるタングステン、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という。
絶縁被膜2は、図3及び図4に示すように、長手方向Yの被測定体側Y1の端部7aの形状が曲面である。絶縁被膜2の端部7aを直角とはせずに曲面としたので、第2支持板30の案内穴31からプローブ針10を挿入する場合、絶縁被膜2の端部7aに角がなく、絶縁被膜2の端部7aが引っかかり難くなる。
本発明に係るプローブユニット60は、図2〜図5に示すように、被測定体側に配置された支持板20と、検査装置側に配置された支持板30と、それら少なくとも2つの支持板20,30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、被測定体側の支持板20の案内穴周縁にプローブ針10の絶縁被膜端部7aを当てるとともに荷重を与えてプローブ針10をたわませることにより被測定体11の電極12に金属導体1の先端1aを接触させる接触圧力を得て電気特性を測定するプローブユニットである。そして、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、金属導体1の両端に絶縁被膜2を有しない端部3とを有するものである。そして、その特徴は、絶縁被膜2は、その被測定体側の端部7aが絶縁被膜2の厚さT1の1/3以下の曲率半径R1を有し、且つ、その被測定体側の端部7aの外径が胴体部6の外径D2の±3μm以下である。
金属導体1として、長尺のレニウムタングステン線(外径D1:30μm)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、厚さT1を6.5μm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15mm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D2は43μmであった。絶縁被膜2の剥離は、エキシマレーザーを照射して剥離し、絶縁被膜2の端部7aは、出力を下げたエキシマレーザーを10回照射して徐々に削って、曲率半径Rが2μmとなるように加工した。これらの寸法を表1に示した。
実施例2〜8及び比較例1〜3では、表1に示す各寸法となるように加工してそれぞれのプローブ針10を作製した。金属導体1と絶縁被膜2の材質等については実施例1と同じにした。
評価は、図3〜図5に示すように、検査装置側の第2支持板30の案内穴31にプローブ針10を挿入し、被測定体側の第1支持板20の案内穴21に露出した金属導体1を挿入するとともに、案内穴21の周縁端部に絶縁被膜2の端部7aを当接させて保持した、最初の挿入時の挿入性を評価し、挿入に問題がなかったものを「○」とし、絶縁被膜2の端部7aに引っかかりが感じたものを「×」とした。また、第2支持板30の案内穴31の内面が削れる等の影響がないものを「○」とし、削れが確認されたものを「×」とした。また、プローブ針10をプローブユニット60に装着したときの金属導体1の中心位置と案内穴の中心位置とが一致していた場合を「○」とし、一致していなかった場合を「×」とした。
1a 被測定体側の先端
1b 検査装置側の先端
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端部
7a 絶縁被膜端部
7b 絶縁被膜端部
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
32 内面
40 リード線用の保持板
50 リード線
51 電極部
60 プローブユニット
D1 金属導体の外径
D2 胴体部の外径
D3 第2支持板に設けられた案内穴の内径
D4 第1支持板に設けられた案内穴の内径
R 絶縁被膜の端部の曲率半径
L1 曲率半径の形成長さ
T1 絶縁被膜の厚さ
Claims (5)
- 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、荷重を与えてたわませることにより被測定体に対する接触圧力を得て電気特性を測定するプローブ針において、前記絶縁被膜は、その被測定体側の端部が前記絶縁被膜の厚さの1/3以下の曲率半径R1を有し、且つ、その被測定体側の端部の外径が前記胴体部の外径の±3μm以下である、ことを特徴とするプローブ針。
- 前記絶縁被膜の端部は、レーザーを5〜50回の範囲内で照射して形成される、請求項1に記載のプローブユニット。
- 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。
- 前記絶縁被膜の厚さが、1μm以上10μm以下の範囲内である、請求項1〜3のいずれか1項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、前記被測定体側の支持板の案内穴周縁に前記プローブ針の絶縁被膜端部を当てるとともに荷重を与えて該プローブ針をたわませることにより前記被測定体の電極に金属導体の先端を接触させる接触圧力を得て電気特性を測定するプローブユニットであって、
前記プローブ針は、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、前記絶縁被膜は、その被測定体側の端部が前記絶縁被膜の厚さの1/3以下の曲率半径R1を有し、且つ、その被測定体側の端部の外径が前記胴体部の外径の±3μm以下である、ことを特徴とするプローブユニット。
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