JP5624716B2 - Probe pin and insulation method thereof - Google Patents

Probe pin and insulation method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP5624716B2
JP5624716B2 JP2008281011A JP2008281011A JP5624716B2 JP 5624716 B2 JP5624716 B2 JP 5624716B2 JP 2008281011 A JP2008281011 A JP 2008281011A JP 2008281011 A JP2008281011 A JP 2008281011A JP 5624716 B2 JP5624716 B2 JP 5624716B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probe pin
electrodeposition
diamine
polyimide
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008281011A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010107420A (en
Inventor
政徳 藤井
政徳 藤井
豊和 長門
豊和 長門
敏博 厨子
敏博 厨子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Cable Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority to JP2008281011A priority Critical patent/JP5624716B2/en
Publication of JP2010107420A publication Critical patent/JP2010107420A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5624716B2 publication Critical patent/JP5624716B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes

Landscapes

  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Description

本発明はプローブピンに関し、詳しくは、高耐熱性かつ高耐電圧性の絶縁被膜で絶縁処理されたプローブピン、及び、その絶縁処理方法に関する。   The present invention relates to a probe pin, and more particularly to a probe pin insulated with a high heat resistance and high withstand voltage insulating coating, and an insulation treatment method thereof.

半導体素子や電気電子部品は、小型軽量化と同時に、低価格化を実現するため常に一層の高密度実装が求められている。このように高密度に実装された回路基板や半導体素子の実装工程前後には、通常、プローバ(検査機)を用いて、直流抵抗値の測定や通電検査が行われる。プローバに接続された通電検査治具の先端には数十本〜数百本のプローブピンが取り付けられており、プローブピンを回路基板や半導体素子の電極や電極パッドに押し当て、プローバから検査対象の回路に電流を供給する通電検査が行われる。回路の高密度に伴い、回路基板や半導体素子の電極や電極パッドの数が非常に多くなり、かつそれらの配線間隔はきわめて小さくなってきている。したがって、検査治具に取り付けられるプローブピンの本数は益々増加し、一方、プローブピン間の間隔はますます小さくなってきている。したがって、接続を確保するために、電極や電極パッドにプローブピンを押し付ける際に、隣接するプローブ間の接触が避けがたくなっており、そのため、プローブピンの胴部には柔軟かつ強固な電気絶縁性の被膜の形成が必要とされる。
例えば、特許文献1(特開2006−17455号公報)は、絶縁被膜として、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂からなるエナメル被膜を用いている。また、特許文献2(特開2002−168879号公報)は、絶縁被膜として、通常のカチオン系またはアニオン系の電着塗液を用いてプローブピンの胴部を絶縁被覆している。
一方、半導体素子や電気電子部品が、車載用途をはじめとする高温環境で使用されることが多くなることに伴い、これらの半導体素子や実装された回路基板の通電検査を150℃以上の高温度で行うことが必要となってきた。その様な用途でのプローブピンの絶縁被覆は、従来の絶縁被膜では十分ではなく、高温度雰囲気で用いられた場合でも電気絶縁性が確保され、かつ、隣接プローブ間で接触することがあっても、融着や膜ハガレなどの欠陥が発生しない絶縁被覆が求められるようになってきた。
特開2006−17455号公報 特開2002−168879号公報 特開2005−162954号公報
Semiconductor devices and electrical / electronic components are always required to have higher-density mounting in order to achieve cost reduction as well as reduction in size and weight. Usually, before and after the mounting process of the circuit board and the semiconductor element mounted at high density, a DC resistance value measurement and an energization inspection are performed using a prober (inspection machine). Dozens or hundreds of probe pins are attached to the tip of the current-carrying inspection jig connected to the prober. The probe pins are pressed against the circuit board or semiconductor device electrodes and electrode pads, and the prober inspects the probe. An energization test for supplying current to the circuit is performed. Along with the high density of circuits, the number of electrodes and electrode pads of circuit boards and semiconductor elements has become very large, and the wiring interval between them has become extremely small. Therefore, the number of probe pins attached to the inspection jig is increasing, while the distance between the probe pins is becoming smaller. Therefore, when pressing a probe pin against an electrode or electrode pad to ensure a connection, it is difficult to avoid contact between adjacent probes, and therefore the probe pin body has a flexible and strong electrical insulation. Formation of a protective coating is required.
For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-17455) uses an enamel film made of a polyurethane resin, a polyester resin, a polyesterimide resin, or a polyamideimide resin as an insulating film. Further, in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-168879), the body portion of the probe pin is insulatively coated with a normal cationic or anionic electrodeposition coating solution as an insulating coating.
On the other hand, as semiconductor elements and electrical / electronic components are often used in high-temperature environments such as in-vehicle applications, current inspection of these semiconductor elements and mounted circuit boards is performed at a high temperature of 150 ° C. or higher. It has become necessary to do this. The insulation coating of the probe pin in such applications is not sufficient with the conventional insulation coating, and even when used in a high temperature atmosphere, electrical insulation is ensured and there is a possibility of contact between adjacent probes. However, an insulation coating that does not cause defects such as fusion and film peeling has been demanded.
JP 2006-17455 A JP 2002-168879 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-162954

プローブピンの耐熱性を有する絶縁被膜で被覆するためには、細線の周囲に極めて均一な膜厚で、ピンホールなどの欠陥が発生することなく、しかも耐熱性を有する絶縁被膜を形成することが求められる。
特許文献3には、絶縁保護すべき部材上に剥がれや割れが生じにくい高絶縁性被膜を形成できる電着塗料組成物として、シロキサン結合を有する特定のブロック共重合ポリイミドを樹脂成分として含有する溶液タイプの電着塗料組成物が開示されている。この電着塗料組成物は、部材との密着性や被膜の可撓性に優れるだけでなく、耐熱性や耐電圧性も良好な電着被膜(絶縁層)を形成できると記載されている。
In order to cover the probe pin with a heat-resistant insulating film, it is possible to form a heat-resistant insulating film with a very uniform film thickness around the thin wire without causing defects such as pinholes. Desired.
Patent Document 3 discloses a solution containing, as a resin component, a specific block copolymerized polyimide having a siloxane bond as an electrodeposition coating composition that can form a highly insulating coating that is unlikely to be peeled off or cracked on a member to be insulated and protected. A type of electrodeposition coating composition is disclosed. It is described that this electrodeposition coating composition can form an electrodeposition coating (insulating layer) that is not only excellent in adhesion to the member and flexibility of the coating, but also has good heat resistance and voltage resistance.

しかしながら、数十本から数百本という多数のプローブピンが、同時に検査対象回路の電極に押し当てられるため、プローブピン毎の長手方向および円周方向での被膜厚の均一性に加えて、各プローブピン間の被膜厚さの均一性が要求される。特に、高温雰囲気での検査においては、被膜厚さの均一性が不十分であると、押し当て時に、プローブピンの厚さの薄い箇所でプローブピンの屈曲が生じることにより、そのプローブピンと電極との間で電気的な接続が不十分になることがある。そのため、高温雰囲気でプローブピン同士が接触しても絶縁性が劣化することが無く、プローブピン間の被膜厚さが均一であり、かつ、プローブピン毎の長手方向および円周方向での被膜厚が均一な絶縁被覆を実現するためには、さらなる改良が必要であった。   However, since many probe pins of tens to hundreds are simultaneously pressed against the electrodes of the circuit to be inspected, in addition to the uniformity of the film thickness in the longitudinal direction and the circumferential direction for each probe pin, Uniform film thickness between the probe pins is required. In particular, in the inspection in a high temperature atmosphere, if the uniformity of the film thickness is insufficient, the probe pin is bent at the thin portion of the probe pin when pressed, and the probe pin and the electrode There may be insufficient electrical connection between the two. Therefore, even if the probe pins come into contact with each other in a high-temperature atmosphere, the insulation property does not deteriorate, the film thickness between the probe pins is uniform, and the film thickness in the longitudinal direction and the circumferential direction for each probe pin However, in order to achieve a uniform insulation coating, further improvements were necessary.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、分子骨格中にシロキサン結合を有し、分子中にアニオン性基を有するブロック共重合ポリイミドは、これを比較的大きな粒径の析出粒子として分散させたサスペンジョン型塗料に塗料化することができることを見出した。さらに、得られたサスペンジョン型塗料は、膜性状の均一性が高い電着被膜を形成できて、形成された電着被膜は極めて高いレベルの耐熱性及び耐電圧性を有しており、しかも、1.5μmから50μmという幅広い膜厚範囲で極めて均一な電着被膜を形成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a block copolymer polyimide having a siloxane bond in the molecular skeleton and an anionic group in the molecule has a relatively large particle size. It has been found that a suspension type paint dispersed as precipitated particles can be made into a paint. Furthermore, the obtained suspension-type paint can form an electrodeposition film with high uniformity in film properties, and the formed electrodeposition film has a very high level of heat resistance and voltage resistance, The inventors have found that an extremely uniform electrodeposition film can be formed in a wide film thickness range of 1.5 μm to 50 μm, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は以下の通りである。
[1]金属細線の胴部が絶縁被膜によって被覆されたプローブピンであって、
該被膜が、分子骨格中にシロキサン結合を有し、分子中にアニオン性基を有するブロック共重合ポリイミドを含み、
該ブロック共重合ポリイミドが、ジアミン成分の1つとして、分子骨格中にシロキサン結合を有するジアミンを含み、
該分子骨格中にシロキサン結合を有するジアミンが、ビス(4−アミノフェノキシ)ジメチルシラン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、及び下記の一般式(I)で表される化合物よりなる群から選ばれる1種又は2種以上である、プローブピン。

Figure 0005624716
(式中、4つのRは、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、フェニル基又は1個乃至3個のアルキル基若しくはアルコキシル基で置換されたフェニル基を表し、l及びmはそれぞれ独立して1〜4の整数を表し、nは1〜20の整数を表す。)
[2]該被膜が、該ブロック共重合ポリイミドからなるポリイミド粒子を含むサスペンジョン型電着塗料組成物を該金属細線の胴部に電着することで形成された被膜である上記[1]のプローブピン。
[3]該被膜が、JIS C3003に準拠した温度指数評価法での温度指数が200℃以上を示す絶縁被膜である上記[1]または[2]のプローブピン。
[4]該被膜が、層厚みが10μmのときのAC耐電圧が1kV以上、層厚みが20μmのときのAC耐電圧が2kV以上、層厚みが30μmのときのAC耐電圧が3kV以上を示す絶縁被膜である上記[1]または[2]のプローブピン。
[5]該一般式(I)中の4つのRが、それぞれ独立して、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数3〜7のシクロアルキル基、フェニル基又は1個乃至3個の炭素数1〜6のアルキル基若しくは炭素数1〜6のアルコキシル基で置換されたフェニル基を表す、上記[1]または[2]のプローブピン。
[6]該アニオン性基が、カルボキシル基若しくはその塩、及び/又は、スルホン酸基若しくはその塩である上記[1]または[2]のプローブピン。
[7]該ブロック共重合ポリイミドが、ジアミン成分の1つとして、芳香族ジアミノカルボン酸を含む上記[1]または[2]のプローブピン。
[8]全ジアミン成分中、該分子骨格中にシロキサン結合を有するジアミンの割合が5〜90モル%、該芳香族ジアミノカルボン酸の割合が10〜70モル%(ただし、両者の合計は100モル%以下であり、第3のジアミン成分を含んでいてもよい)である上記[7]のプローブピン。
[9]プローブピンの絶縁被覆方法であって、
金属細線からなるプローブピンの胴部に、ブロック共重合ポリイミドからなるポリイミド粒子を含むサスペンジョン型電着塗料組成物を電着して絶縁被膜を形成する工程を含み、
該ブロック共重合ポリイミドは、分子骨格中にシロキサン結合を有し、分子中にアニオン性基を有し、かつ、ジアミン成分の1つとして、分子骨格中にシロキサン結合を有するジアミンを含み、
該分子骨格中にシロキサン結合を有するジアミンが、ビス(4−アミノフェノキシ)ジメチルシラン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、及び下記の一般式(I)で表される化合物よりなる群から選ばれる1種又は2種以上である、
ことを特徴とするプローブピンの絶縁被覆方法。
Figure 0005624716
(式中、4つのRは、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、フェニル基又は1個乃至3個のアルキル基若しくはアルコキシル基で置換されたフェニル基を表し、l及びmはそれぞれ独立して1〜4の整数を表し、nは1〜20の整数を表す。)
[10]該サスペンジョン型電着塗料組成物が、粒子径が0.1〜10μm、粒子径の標準偏差が0.1〜8μmで分散されているポリイミド粒子を含む組成物である上記[9]のプローブピンの絶縁被覆方法。 That is, the present invention is as follows.
[1] A probe pin in which a body of a fine metal wire is covered with an insulating film,
The coating contains a block copolymerized polyimide having a siloxane bond in the molecular skeleton and an anionic group in the molecule,
The block copolymerized polyimide contains a diamine having a siloxane bond in the molecular skeleton as one of the diamine components,
The diamine having a siloxane bond in the molecular skeleton is bis (4-aminophenoxy) dimethylsilane, 1,3-bis (4-aminophenoxy) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, and A probe pin, which is one or more selected from the group consisting of compounds represented by formula (I).
Figure 0005624716
(In the formula, four R's each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a phenyl group, or a phenyl group substituted with 1 to 3 alkyl groups or alkoxyl groups, and l and m are each independently And represents an integer of 1 to 4, and n represents an integer of 1 to 20.)
[2] The probe according to [1], wherein the coating is a coating formed by electrodeposition of a suspension type electrodeposition coating composition containing polyimide particles made of the block copolymerized polyimide on the body of the thin metal wire. pin.
[3] The probe pin according to [1] or [2], wherein the coating is an insulating coating having a temperature index of 200 ° C. or higher according to a temperature index evaluation method in accordance with JIS C3003.
[4] The coating film exhibits an AC withstand voltage of 1 kV or more when the layer thickness is 10 μm, an AC withstand voltage of 2 kV or more when the layer thickness is 20 μm, and an AC withstand voltage of 3 kV or more when the layer thickness is 30 μm. The probe pin according to [1] or [2] above, which is an insulating film.
[5] Four Rs in the general formula (I) are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, a phenyl group, or 1 to 3 carbon atoms. The probe pin according to [1] or [2] above, which represents a phenyl group substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxyl group having 1 to 6 carbon atoms.
[6] The probe pin according to the above [1] or [2], wherein the anionic group is a carboxyl group or a salt thereof, and / or a sulfonic acid group or a salt thereof.
[7] The probe pin according to [1] or [2], wherein the block copolymerized polyimide contains an aromatic diaminocarboxylic acid as one of the diamine components.
[8] In all diamine components, the proportion of diamine having a siloxane bond in the molecular skeleton is 5 to 90 mol%, and the proportion of aromatic diaminocarboxylic acid is 10 to 70 mol% (however, the total of both is 100 mol) % Or less, and may contain a third diamine component).
[9] A probe pin insulation coating method,
Including the step of electrodepositing a suspension-type electrodeposition coating composition containing polyimide particles made of block copolymerized polyimide on the body of a probe pin made of a fine metal wire to form an insulating coating;
The block copolymer polyimide has a siloxane bond in the molecular skeleton, an anionic group in the molecule, and a diamine having a siloxane bond in the molecular skeleton as one of the diamine components,
The diamine having a siloxane bond in the molecular skeleton is bis (4-aminophenoxy) dimethylsilane, 1,3-bis (4-aminophenoxy) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, and One or more selected from the group consisting of compounds represented by formula (I),
An insulating coating method for a probe pin.
Figure 0005624716
(In the formula, four R's each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a phenyl group, or a phenyl group substituted with 1 to 3 alkyl groups or alkoxyl groups, and l and m are each independently And represents an integer of 1 to 4, and n represents an integer of 1 to 20.)
[10] The above-mentioned [9], wherein the suspension-type electrodeposition coating composition is a composition containing polyimide particles dispersed with a particle size of 0.1 to 10 μm and a standard deviation of the particle size of 0.1 to 8 μm. Insulation method for probe pins.

本発明のプローブピンは、非常に均一な電着被膜で絶縁被覆されており、かつ、各プローブ間の被膜厚のばらつきが小さいため、一定の押圧下で検査電極に押し当てられた際に、プローブピン間の屈曲性が均一となり、検査電極への高い接触圧力が確保される。しかも、高温雰囲気でも、絶縁膜相互の融着が生じることなく、安定な通電検査を行うことができる。   The probe pin of the present invention is insulatively coated with a very uniform electrodeposition coating, and since the variation in the film thickness between the probes is small, when pressed against the inspection electrode under a constant pressure, The bendability between the probe pins becomes uniform, and a high contact pressure to the inspection electrode is ensured. In addition, stable energization inspection can be performed even in a high-temperature atmosphere without causing mutual fusion of the insulating films.

本発明のプローブピンは、金属細線の表面に、JIS C3003に準拠した温度指数評価法での耐熱種がC種を示す極めて高い耐熱性の絶縁被膜が強固密着し、しかも、該絶縁被膜の割れが生じ難いものとなることから、高耐熱性かつ高信頼性を実現することができる。   In the probe pin of the present invention, an extremely high heat-resistant insulating film whose heat-resistant species in the temperature index evaluation method according to JIS C3003 indicates C type is firmly adhered to the surface of the fine metal wire, and the insulating film is cracked. Therefore, high heat resistance and high reliability can be realized.

また、本発明のプローブピンは、金属細線の表面に、層厚みが10μmのときのAC耐電圧が1kV以上を示し、層厚みが20μmのときのAC耐電圧が2kV以上、層厚みが30μmのときのAC耐電圧が3kV以上を示す極めて高い耐電圧性の絶縁被膜が強固密着し、しかも、絶縁被膜の割れが生じ難いものとなることから、高絶縁性かつ高信頼性を実現することができる。   The probe pin of the present invention has an AC withstand voltage of 1 kV or more when the layer thickness is 10 μm on the surface of the thin metal wire, an AC withstand voltage of 2 kV or more when the layer thickness is 20 μm, and a layer thickness of 30 μm. Insulation coating with extremely high voltage resistance with an AC withstand voltage of 3 kV or higher is firmly adhered, and cracking of the insulation coating hardly occurs, so that high insulation and high reliability can be realized. it can.

また、本発明のプローブピンは、金属細線の表面に、上記の極めて高い耐熱性及び耐電圧性を有する絶縁被膜が強固に密着し、しかも、該絶縁被膜の割れが生じ難いので、絶縁被膜によって絶縁保護及び耐熱保護のみならず、外傷に対する保護が図られた、高信頼性のプローブピンを実現することができる。   Further, the probe pin of the present invention has the above-mentioned insulating film having extremely high heat resistance and voltage resistance firmly adhered to the surface of the fine metal wire, and the insulating film is not easily cracked. It is possible to realize a highly reliable probe pin that is protected not only from insulation protection and heat resistance protection but also from damage.

本発明のプローブピンの絶縁被覆方法により、プローブピン上に、耐熱性の絶縁被膜を均一な厚さで、かつ短時間に形成することができる。   With the probe pin insulation coating method of the present invention, a heat-resistant insulating film can be formed on the probe pin with a uniform thickness in a short time.

以下、本発明を一実施の形態により、図面を参照して説明する。
図1は、プローブピンの一例を示す斜視図である。プローブピン10は、金属細線11からなり、金属細線11は検体の電極と接触するためのプローブピン先端部12、およびプローブ治具(図示せず)と接続するための接続端部14を有し、金属細線11の胴部はサスペンジョン型電着被膜(絶縁被膜)13で被覆されている。図2は、プローブピン10a〜10dが、回路基板20上に設けられた検査用の電極21に押し当てられた状態を示す概念図である。なお、図2では、プローブ間隔を離間させて記載しているが、実際の使用に当たっては、プローブピンのピッチPが20μmという極小ピッチの場合も有りうる。また、図1、2ではプローブピンの先端部12を単純なアール形状としているが、先端の形状は検査対象に応じて任意に加工することができる。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings according to an embodiment.
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a probe pin. The probe pin 10 is composed of a fine metal wire 11, and the fine metal wire 11 has a probe pin tip 12 for making contact with an electrode of a specimen and a connection end 14 for connecting to a probe jig (not shown). The body of the fine metal wire 11 is covered with a suspension type electrodeposition coating (insulating coating) 13. FIG. 2 is a conceptual diagram showing a state in which the probe pins 10 a to 10 d are pressed against the inspection electrode 21 provided on the circuit board 20. In FIG. 2, the probe interval is shown as being spaced apart, but in actual use, the probe pin pitch P may be as small as 20 μm. 1 and 2, the tip 12 of the probe pin has a simple round shape, but the shape of the tip can be arbitrarily processed according to the inspection object.

プローブピンの金属素材としては、特に限定はされないが、高い導電性と高い弾性率を有する金属線が用いられる。一般に、該金属線として、材質が硬くて弾力性のあるベリリウム銅などの銅合金、タングステン、レニウムタングステン、鋼などが使用される。   The metal material of the probe pin is not particularly limited, but a metal wire having high conductivity and high elastic modulus is used. In general, the metal wire is made of a hard and elastic copper alloy such as beryllium copper, tungsten, rhenium tungsten, steel, or the like.

金属細線11は、ピッチPの寸法に応じて、20〜500μmの外径を有しており、長さ方向の真直度および外径の真円度が高く、かつ長手方向での外径の均一性が高いことが好ましい。   The thin metal wire 11 has an outer diameter of 20 to 500 μm according to the dimension of the pitch P, has a high straightness in the length direction and a roundness of the outer diameter, and a uniform outer diameter in the longitudinal direction. It is preferable that the property is high.

本発明のプローブピン10は、金属細線11の胴部に形成された絶縁被膜13を特徴としている。絶縁被膜13は、分子骨格(すなわち、ポリイミドの主鎖)中にシロキサン結合(−Si−O−)を有し、分子中にアニオン性基を有するブロック共重合ポリイミドを含むサスペンジョン型電着塗料組成物を用いて形成される。   The probe pin 10 of the present invention is characterized by an insulating coating 13 formed on the body of the fine metal wire 11. The insulating coating 13 has a suspension-type electrodeposition coating composition containing a block copolymerized polyimide having a siloxane bond (—Si—O—) in the molecular skeleton (that is, the main chain of the polyimide) and an anionic group in the molecule. It is formed using things.

本発明でいう「分子骨格中にシロキサン結合を有し、分子中にアニオン性基を有するブロック共重合ポリイミドを含む電着被膜」とは、具体的には「分子骨格中にシロキサン結合を有し、分子中にアニオン性基を有するブロック共重合ポリイミドを比較的大きな粒径の析出粒子として分散させたサスペンジョン型電着塗料組成物を電着して得られる電着被膜」のことであり、ここで「サスペンジョン型電着塗料組成物」とは、電気泳動法光散乱法(レーザードップラー法)での粒径分析装置ELS−Z2(大塚電子株式会社製)を用いて測定し、測定結果をキュムラント解析法にて解析したポリイミド粒子の粒子径が0.1〜10μm、粒子径の標準偏差が0.1〜8μmで分散されているサスペンジョン型電着塗料組成物である。   In the present invention, “an electrodeposition coating containing a block copolymerized polyimide having a siloxane bond in the molecular skeleton and an anionic group in the molecule” specifically refers to “having a siloxane bond in the molecular skeleton. , An electrodeposition coating obtained by electrodeposition of a suspension-type electrodeposition coating composition in which a block copolymerized polyimide having an anionic group in the molecule is dispersed as precipitated particles having a relatively large particle size " The “suspension type electrodeposition coating composition” is measured using a particle size analyzer ELS-Z2 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) with an electrophoretic light scattering method (Laser Doppler method), and the measurement result is cumulant. This is a suspension type electrodeposition coating composition in which the polyimide particles analyzed by the analysis method have a particle size of 0.1 to 10 μm and a standard deviation of the particle size of 0.1 to 8 μm.

なお、「分子骨格中にシロキサン結合を有し、分子中にアニオン性基を有するブロック共重合ポリイミド」における「ブロック共重合ポリイミド」とは、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを加熱してイミドオリゴマーを生成させ(第1段階反応)、次いでこれに上記テトラカルボン酸二無水物と同一若しくは異なるテトラカルボン酸二無水物又は/及び上記のジアミンとは異なるジアミンを加えて反応(第2段階反応)することによって、アミック酸間で起る交換反応に起因するランダム共重合化を防止して得られる、共重合ポリイミドのことを意味する。   The “block copolymerized polyimide” in the “block copolymerized polyimide having a siloxane bond in the molecular skeleton and an anionic group in the molecule” is an imide formed by heating tetracarboxylic dianhydride and diamine. An oligomer is formed (first stage reaction), and then reacted with a tetracarboxylic dianhydride that is the same as or different from the tetracarboxylic dianhydride or / and a diamine different from the diamine (second stage reaction). ) Means a copolymerized polyimide obtained by preventing random copolymerization caused by an exchange reaction occurring between amic acids.

本発明における「分子骨格中にシロキサン結合を有し、分子中にアニオン性基を有するブロック共重合ポリイミド」において、主鎖中のシロキサン結合はテトラカルボン酸二無水物成分由来のシロキサン結合であっても、ジアミン成分由来のシロキサン結合であってもよいが、好ましくはジアミン成分由来のシロキサン結合であり、通常、ジアミン成分の少なくとも1部に、分子骨格中にシロキサン結合(−Si−O−)を有するジアミン化合物(以下、「シロキサン結合含有ジアミン」とも呼ぶことがある。)を用いて得られたブロック共重合ポリイミドである。   In the “block copolymer polyimide having a siloxane bond in the molecular skeleton and an anionic group in the molecule” in the present invention, the siloxane bond in the main chain is a siloxane bond derived from a tetracarboxylic dianhydride component. May be a siloxane bond derived from a diamine component, but is preferably a siloxane bond derived from a diamine component, and usually a siloxane bond (—Si—O—) is added to the molecular skeleton in at least a part of the diamine component. It is a block copolymerized polyimide obtained by using a diamine compound (hereinafter sometimes referred to as “siloxane bond-containing diamine”).

また、上記のシロキサン結合含有ジアミンは、テトラカルボン酸二無水物との間でイミド化し得るものであれば特に制限はなく、例えば、ビス(4−アミノフェノキシ)ジメチルシラン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、及び一般式(I):   The siloxane bond-containing diamine is not particularly limited as long as it can be imidized with tetracarboxylic dianhydride. For example, bis (4-aminophenoxy) dimethylsilane, 1,3-bis ( 4-aminophenoxy) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane and the general formula (I):

Figure 0005624716
Figure 0005624716

(式中、4つのRは、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、フェニル基、又は1個乃至3個のアルキル基若しくはアルコキシル基で置換されたフェニル基を表し、l及びmはそれぞれ独立して1〜4の整数を表し、nは1〜20の整数を表す。)で表される化合物が挙げられる。当該一般式(I)で表される化合物は、式中nが1又は2の単一化合物、及びポリシロキサンジアミンを含む。 (Wherein, each of four R's independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a phenyl group, or a phenyl group substituted with 1 to 3 alkyl groups or alkoxyl groups, and l and m are each Independently represents an integer of 1 to 4, and n represents an integer of 1 to 20.). The compound represented by the general formula (I) includes a single compound in which n is 1 or 2, and polysiloxane diamine.

式(I)中の4つのRにおいて、アルキル基、シクロアルキル基の炭素数は1〜6が好ましく、1〜2がより好ましい。また、1個乃至3個のアルキル基若しくはアルコキシル基で置換されたフェニル基における、1個乃至3個のアルキル基若しくはアルコキシル基は、それが2又は3個の場合、互いに同一であっても異なってもよい。また、アルキル基、アルコキシル基は、それぞれ、炭素数が1〜6が好ましく、1〜2がより好ましい。   In four R in the formula (I), the alkyl group and the cycloalkyl group preferably have 1 to 6 carbon atoms, and more preferably 1 to 2 carbon atoms. In the phenyl group substituted with 1 to 3 alkyl groups or alkoxyl groups, 1 to 3 alkyl groups or alkoxyl groups may be the same or different when they are 2 or 3 May be. Moreover, as for an alkyl group and an alkoxyl group, C1-C6 is respectively preferable, and 1-2 are more preferable.

かかる一般式(I)で表される化合物は、式中の4つのRが同一のアルキル基(特にメチル基)又はフェニル基であるのが好ましく、また、式中l及びmが2〜3、nが5〜15であるポリシロキサンジアミンが好ましい。   In the compound represented by the general formula (I), four Rs in the formula are preferably the same alkyl group (particularly a methyl group) or a phenyl group, and in the formula, l and m are 2 to 3, A polysiloxane diamine in which n is 5 to 15 is preferred.

なお、ポリシロキサンジアミンの好ましい例としては、ビス(γ−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン(式(I)中、l及びmが3、4つのRがメチル基のもの。)、ビス(γ−アミノプロピル)ポリジフェニルシロキサン(式(I)中、l及びmが3、4つのRがフェニル基のもの。)が挙げられる。   Preferred examples of the polysiloxane diamine include bis (γ-aminopropyl) polydimethylsiloxane (in the formula (I), l and m are 3 and 4 R are methyl groups), bis (γ-amino). Propyl) polydiphenylsiloxane (in the formula (I), l and m are 3, and four R are phenyl groups).

本発明において、シロキサン結合含有ジアミンは、いずれか一種の化合物の単独であっても、2種以上の化合物の併用であってもよい。また、市販品を使用してもよく、信越化学工業(株)、東レ・ダウコーニング(株)、チッソ(株)から販売されているものをそのまま使用できる。具体的には、信越化学工業(株)製のKF−8010(ビス(γ−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン:アミノ基当量約450)、X−22−161A(ビス(γ−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン:アミノ基当量約840)等が挙げられ、これらは特に好ましいものである。   In the present invention, the siloxane bond-containing diamine may be a single compound or a combination of two or more compounds. Moreover, you may use a commercial item and can use what is sold from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Toray Dow Corning Co., Ltd., and Chisso Corporation as it is. Specifically, KF-8010 (bis (γ-aminopropyl) polydimethylsiloxane: amino group equivalent of about 450), X-22-161A (bis (γ-aminopropyl) polydimethyl, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Siloxane: amino group equivalent of about 840) and the like, and these are particularly preferred.

本発明における「分子骨格中にシロキサン結合を有し、分子中にアニオン性基を有するブロック共重合ポリイミド」において、アニオン性基とは、電着組成物の溶媒(後述)中でアニオンになる基であり、好ましくはカルボキシル基若しくはその塩、及び/又は、スルホン酸基若しくはその塩である。アニオン性基は、シロキサン含有ジアミンやテトラカルボン酸二無水物成分が有していてもよいが、アニオン性基を有するジアミンをジアミン成分の1つとして用いることが好ましい。ポリイミドの耐熱性、被電着物との密着性、重合度向上のためこのようなアニオン性基含有ジアミンは、芳香族ジアミンであることが好ましい。すなわち、芳香族ジアミノカルボン酸及び/又は芳香族ジアミノスルホン酸が好ましい。芳香族ジアミノカルボン酸としては、例えば、3,5−ジアミノ安息香酸、2,4−ジアミノフェニル酢酸、2,5−ジアミノテレフタル酸、3,3’−ジカルボキシ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,5−ジアミノパラトルイル酸、3,5−ジアミノ−2−ナフタレンカルボン酸、1,4−ジアミノ−2−ナフタレンカルボン酸等が挙げられ、芳香族ジアミノスルホン酸としては、2,5−ジアミノベンゼンスルホン酸、4,4’−ジアミノ−2,2’−スチルベンジスルホン酸、o−トリジンジスルホン酸等が挙げられる。これらの中でも、3,5−ジアミノ安息香酸が特に好ましい。このようなアニオン性基含有芳香族ジアミンは、単独で用いることもできるし、複数種類を組み合わせて用いることもできる。なお、シロキサン結合含有ジアミンがアニオン性基を有している場合には、ジアミン成分は、シロキサン結合含有ジアミンのみであってもかまわない。   In the “block copolymer polyimide having a siloxane bond in the molecular skeleton and an anionic group in the molecule” in the present invention, the anionic group is a group that becomes an anion in the solvent (described later) of the electrodeposition composition. Preferably, it is a carboxyl group or a salt thereof, and / or a sulfonic acid group or a salt thereof. The anionic group may be contained in a siloxane-containing diamine or a tetracarboxylic dianhydride component, but it is preferable to use a diamine having an anionic group as one of the diamine components. Such an anionic group-containing diamine is preferably an aromatic diamine in order to improve the heat resistance of the polyimide, the adhesion to the electrodeposit, and the degree of polymerization. That is, aromatic diaminocarboxylic acid and / or aromatic diaminosulfonic acid is preferable. Examples of the aromatic diaminocarboxylic acid include 3,5-diaminobenzoic acid, 2,4-diaminophenylacetic acid, 2,5-diaminoterephthalic acid, 3,3′-dicarboxy-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,5-diaminoparatoluic acid, 3,5-diamino-2-naphthalene carboxylic acid, 1,4-diamino-2-naphthalene carboxylic acid and the like can be mentioned, and aromatic diaminosulfonic acid includes 2,5-diamino Examples thereof include benzenesulfonic acid, 4,4′-diamino-2,2′-stilbene disulfonic acid, o-tolidine disulfonic acid, and the like. Among these, 3,5-diaminobenzoic acid is particularly preferable. Such anionic group-containing aromatic diamines can be used alone or in combination of a plurality of types. When the siloxane bond-containing diamine has an anionic group, the diamine component may be only the siloxane bond-containing diamine.

ジアミン成分として、上記したシロキサン結合含有ジアミン及びジアミノカルボン酸に加え、さらに他のジアミンが含まれていてもよい。このようなジアミンとしては、ポリイミドの耐熱性、被電着物への密着性、重合度向上のため通常は芳香族ジアミンが用いられる。このような芳香族ジアミンの例として、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチル−1,1’−ビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシ−1,1’−ビフェニル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,6−ジアミノピリジン、2,6−ジアミノ−4−メチルピリジン、4,4’−(9−フルオレニリデン)ジアニリン、α,α−ビス(4−アミノフェニル)−1,3−ジイソプロピルベンゼンを挙げることができ、中でも、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホンがより好ましい。   As the diamine component, in addition to the above-described siloxane bond-containing diamine and diaminocarboxylic acid, another diamine may be further contained. As such a diamine, an aromatic diamine is usually used in order to improve the heat resistance of the polyimide, the adhesion to the electrodeposit, and the degree of polymerization. Examples of such aromatic diamines include m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyl-1,1′-biphenyl, 4, 4'-diamino-3,3'-dihydroxy-1,1'-biphenyl, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diamino Diphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 1,3-bis (4-aminophenoxy) ) Benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) bif Nyl, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, bis [4- (3-aminophenoxy) Phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 2,6-diaminopyridine, 2,6-diamino-4-methylpyridine, 4,4 ′-(9-fluorenylidene) dianiline, α, α-bis (4-aminophenyl) -1,3-diisopropylbenzene can be mentioned, among which bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] Sulfone is more preferred.

全ジアミン成分中、シロキサン結合含有ジアミンの割合は5〜90モル%が好ましく、より好ましくは15〜50モル%である。シロキサン結合含有ジアミン単位が5モル%未満の場合、ポリイミドの電着塗膜は伸び率が劣り、十分な可とう性が得られにくいため、剥がれや割れを生じ易くなるため、好ましくない。また、芳香族ジアミノカルボン酸又はその塩の割合が10〜70モル%であることが好ましい(ただし、シロキサン結合含有ジアミンと芳香族ジアミノカルボン酸又はその塩の合計は100モル%以下であり、また、上記の通り第3のジアミン成分を含んでいてもよい)。   In the total diamine component, the proportion of the siloxane bond-containing diamine is preferably 5 to 90 mol%, more preferably 15 to 50 mol%. When the siloxane bond-containing diamine unit is less than 5 mol%, the electrodeposition coating film of polyimide is inferior in elongation and it is difficult to obtain sufficient flexibility, so that peeling and cracking are liable to occur. Moreover, it is preferable that the ratio of aromatic diaminocarboxylic acid or its salt is 10-70 mol% (however, the sum total of siloxane bond containing diamine and aromatic diaminocarboxylic acid or its salt is 100 mol% or less, and , May contain a third diamine component as described above).

一方、ポリイミド中のテトラカルボン酸二無水物成分としては、ポリイミドの耐熱性、ポリシロキサンジアミンの相溶性の点から芳香族テトラカルボン酸二無水物が通常使用され、例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3',4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられ、これらの中でもポリイミドの耐熱性、被電着物への密着性、ポリシロキサンジアミンの相溶性、重合速度等の観点から3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物等が特に好ましいものとして挙げられる。これら例示のテトラカルボン酸二無水物は、何れか一種の化合物を単独で使用しても、二種以上を組み合わせて使用しても良い。   On the other hand, as a tetracarboxylic dianhydride component in polyimide, aromatic tetracarboxylic dianhydride is usually used from the viewpoint of heat resistance of polyimide and compatibility of polysiloxane diamine. For example, pyromellitic dianhydride 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride , Bicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride Products, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, and the like. Among these, heat resistance of polyimide, adhesion to an electrodeposit, polysiloxane di From the viewpoint of amine compatibility and polymerization rate, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 3,3 ′, 4 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride and the like are particularly preferable. These exemplary tetracarboxylic dianhydrides may be used alone or in combination of two or more.

本発明において、「分子骨格中にシロキサン結合を有し、分子中にアニオン性基を有するブロック共重合ポリイミド」は、水溶性極性溶媒に可溶な(例えば、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)中に、5重量%以上、好ましくは10重量%以上の濃度で溶解する溶解性を示す。)ブロック共重合ポリイミドである。ブロック共重合ポリイミド及びその製造方法は、既に公知であり(例えば、国際公開1999/19771号パンフレット)、本発明で用いるポリイミドも、上記ジアミン成分及びテトラカルボン酸二無水物を用い、公知の方法を適用して製造することができる。重合反応には水溶性極性溶媒が用いられ、具体的には、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N−メチルピロリドン(NMP)、γ−ブチロラクトン(γBL)、アニソール、テトラメチル尿素、及びスルホランから選ばれる1種又は2種以上が挙げられ、なかでも、NMPが好ましい。かかる水溶性極性溶媒中に、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを、ほぼ等モル(好ましくはモル比で1:0.95〜1.05)加え、触媒存在下で加熱して脱水イミド化反応することにより直接ポリイミド溶液を製造する。触媒は、ラクトンと塩基又はクロトン酸と塩基から成る2成分系の複合触媒である。ラクトンとしてはγ−バレロラクトンが好ましく、塩基としてはピリジン又はN−メチルモルホリンが好ましい。ラクトン又はクロトン酸と塩基の混合比は、1:1〜5(モル当量)、好ましくは、1:1〜2(モル当量)である。水が存在すると、酸−塩基の複塩として、触媒作用を示し、イミド化が完了し、水が反応系外に出る(好ましくは、トルエンの存在下で重縮合反応を行い、生成する水はトルエンと共に反応系外に除かれる)と触媒作用を失う。この触媒の使用量は、テトラカルボン酸二無水物に対し通常1/100〜1/5モル、好ましくは1/50〜1/10モルである。上記イミド化反応に供するテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの混合比率(酸/ジアミン)は、上記の通りモル比で1:0.95〜1.05程度が好ましい。また、反応開始時における反応混合物全体中の酸二無水物の濃度は4〜16重量%程度が好ましく、ラクトン又はクロトン酸の濃度は0.2〜0.6重量%程度が好ましく、塩基の濃度は0.3〜0.9重量%程度が好ましく、トルエンの濃度は6〜15重量%程度が好ましい。反応温度は、150℃〜220℃が好ましい。また、反応時間は特に限定されず、製造しようとするポリイミドの分子量等により異なるが、通常180〜900分間程度である。また、反応は撹拌下で行うことが好ましい。   In the present invention, “a block copolymerized polyimide having a siloxane bond in the molecular skeleton and an anionic group in the molecule” is soluble in a water-soluble polar solvent (for example, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP ) Exhibits solubility at a concentration of 5% by weight or more, preferably 10% by weight or more.) Block copolymerized polyimide. The block copolymerized polyimide and the production method thereof are already known (for example, International Publication No. 1999/19771 pamphlet), and the polyimide used in the present invention is a known method using the diamine component and tetracarboxylic dianhydride. Can be manufactured by application. A water-soluble polar solvent is used for the polymerization reaction. Specifically, N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAc), dimethyl sulfoxide (DMSO), N-methylpyrrolidone (NMP) , Γ-butyrolactone (γBL), anisole, tetramethylurea, and sulfolane, and NMP is preferable. In such a water-soluble polar solvent, tetracarboxylic dianhydride and diamine are added in an approximately equimolar amount (preferably in a molar ratio of 1: 0.95 to 1.05) and heated in the presence of a catalyst to perform a dehydration imidization reaction. To produce a polyimide solution directly. The catalyst is a two-component composite catalyst composed of a lactone and a base or a crotonic acid and a base. The lactone is preferably γ-valerolactone, and the base is preferably pyridine or N-methylmorpholine. The mixing ratio of the lactone or crotonic acid and the base is from 1: 1 to 5 (molar equivalent), preferably from 1: 1 to 2 (molar equivalent). In the presence of water, it acts as an acid-base double salt, exhibits catalytic action, completes imidization, and water comes out of the reaction system (preferably, a polycondensation reaction is performed in the presence of toluene, and water produced is When it is removed from the reaction system together with toluene, the catalytic action is lost. The amount of the catalyst used is usually 1/100 to 1/5 mol, preferably 1/50 to 1/10 mol, relative to tetracarboxylic dianhydride. The mixing ratio (acid / diamine) of tetracarboxylic dianhydride and diamine to be subjected to the imidization reaction is preferably about 1: 0.95 to 1.05 in molar ratio as described above. The concentration of the acid dianhydride in the entire reaction mixture at the start of the reaction is preferably about 4 to 16% by weight, the concentration of lactone or crotonic acid is preferably about 0.2 to 0.6% by weight, and the concentration of the base Is preferably about 0.3 to 0.9% by weight, and the concentration of toluene is preferably about 6 to 15% by weight. The reaction temperature is preferably 150 ° C to 220 ° C. Moreover, reaction time is not specifically limited, Although it changes with the molecular weight etc. of the polyimide which is going to manufacture, it is about 180 to 900 minutes normally. Moreover, it is preferable to perform reaction under stirring.

水溶性極性溶媒中、上記2成分系の酸触媒の存在下で酸二無水物とジアミンとを加熱してイミドオリゴマーを生成させ、次いでこれに酸二無水物又は/及びジアミンを加えて第2段階の反応をさせることによりポリイミドを生成することができる。この方法によりアミック酸間で起こる交換反応に起因するランダム共重合化を防止することができる。その結果、ブロック共重合ポリイミドが製造できる。このときの固形分濃度は10〜40重量%が好ましく、より好ましくは20〜30重量%である。   An acid dianhydride and a diamine are heated in a water-soluble polar solvent in the presence of the above-mentioned two-component acid catalyst to form an imide oligomer, and then an acid dianhydride or / and a diamine are added to the second diamine oligomer. A polyimide can be produced by a stepwise reaction. By this method, random copolymerization due to an exchange reaction occurring between amic acids can be prevented. As a result, a block copolymerized polyimide can be produced. The solid concentration at this time is preferably 10 to 40% by weight, more preferably 20 to 30% by weight.

ポリイミドは固有対数粘度(25℃)が20wt%NMP溶液時で5,000〜50,000mPasであるものが好ましく、5,000〜15,000mPasがより好ましい。   The polyimide preferably has an inherent logarithmic viscosity (25 ° C.) of 5,000 to 50,000 mPas, more preferably 5,000 to 15,000 mPas, in a 20 wt% NMP solution.

また、樹脂成分として用いられるブロック共重合ポリイミドの重量平均分子量(Mw)はポリスチレン換算で20,000〜150,000が好ましく、特に45,000〜90,000が好ましい。当該ポリイミドの重量平均分子量が20,000未満の場合、電着塗膜の耐熱性が低下する傾向となり、また塗膜表面が荒れてしまい、耐電圧特性が低下する傾向となる。また、重量平均分子量が150,000より大きくなると、ポリイミド樹脂が水に対して撥水性を帯び電着液(塗料)製造工程でゲル化を引き起こし易くなる。   Further, the weight average molecular weight (Mw) of the block copolymerized polyimide used as the resin component is preferably 20,000 to 150,000, particularly preferably 45,000 to 90,000 in terms of polystyrene. When the weight average molecular weight of the polyimide is less than 20,000, the heat resistance of the electrodeposition coating film tends to decrease, the coating film surface becomes rough, and the withstand voltage characteristic tends to decrease. On the other hand, when the weight average molecular weight is larger than 150,000, the polyimide resin has water repellency with respect to water and easily causes gelation in the electrodeposition liquid (paint) manufacturing process.

また、数平均分子量(Mn)については、ポリスチレン換算で10,000〜70,000が好ましく、より好ましくは20,000〜40,000である。数平均分子量が10,000未満の場合、電着効率が低下する傾向となり、また、耐熱性、耐電圧性が低下する場合もある。ここで、ポリイミドの分子量はGPCにより測定される、ポリスチレン換算の分子量であり、GPC装置として東ソー(株)製HLC−8220を用い、カラムにSCkgel Super−H−RCを使用して、測定した値である。   Moreover, about a number average molecular weight (Mn), 10,000-70,000 are preferable in polystyrene conversion, More preferably, it is 20,000-40,000. When the number average molecular weight is less than 10,000, the electrodeposition efficiency tends to decrease, and the heat resistance and voltage resistance may decrease. Here, the molecular weight of the polyimide is a polystyrene-equivalent molecular weight measured by GPC, and the value measured using a SKGel Super-H-RC as a GPC apparatus using HLC-8220 manufactured by Tosoh Corporation. It is.

本発明で使用するサスペンジョン型電着塗料組成物において、ブロック共重合ポリイミドからなる粒子の平均粒子径は0.1〜10μmであるのが好ましく、0.5〜5μmがより好ましい。平均粒子径が0.1μm未満であるとクーロン効率の低下および過電圧による耐電圧性能の低下をもたらす。また、10μmを超えるとクーロン効率の制御および粒子が大きくなることによるリーク電流の増大により耐電圧性能の低下を引き起こす。そのため、クーロン効率の制御および耐電圧性能の維持のバランスのとれた粒子径範囲として0.5〜5μmが好ましい。   In the suspension-type electrodeposition coating composition used in the present invention, the average particle diameter of the particles made of block copolymerized polyimide is preferably 0.1 to 10 μm, and more preferably 0.5 to 5 μm. When the average particle size is less than 0.1 μm, the Coulomb efficiency is lowered and the withstand voltage performance is lowered due to overvoltage. On the other hand, if it exceeds 10 μm, the coulombic efficiency is controlled and the leakage current is increased due to the increase in particles, thereby causing a decrease in withstand voltage performance. Therefore, the particle size range in which the control of the coulomb efficiency and the maintenance of the withstand voltage performance are balanced is preferably 0.5 to 5 μm.

本発明で使用するサスペンジョン型電着塗料組成物の製造は、具体的には、次のようにして行う。先ず、上記の重合反応を経て得られたブロック共重合ポリイミドを含む重合反応後組成物(すなわち、ブロック共重合ポリイミドと水溶性極性溶媒とを含み、ブロック共重合ポリイミドの含有量が15〜25重量%の組成物)を加熱溶融する。ここでの加熱温度は通常100〜180℃程度、好ましくは120〜160℃程度である。加熱温度が100℃未満では、ブロック共重合ポリイミドが溶解せず、他の溶媒と分散しにくい傾向となり、180℃を超えると、加水分解を起こし、分子量が低下する傾向となる。   The production of the suspension-type electrodeposition coating composition used in the present invention is specifically performed as follows. First, a post-polymerization composition containing a block copolymerized polyimide obtained through the above polymerization reaction (that is, containing a block copolymerized polyimide and a water-soluble polar solvent, and the content of the block copolymerized polyimide is 15 to 25 wt. % Composition) is heated and melted. The heating temperature here is usually about 100 to 180 ° C, preferably about 120 to 160 ° C. When the heating temperature is less than 100 ° C, the block copolymerized polyimide does not dissolve and tends to be difficult to disperse with other solvents, and when it exceeds 180 ° C, hydrolysis tends to occur and the molecular weight tends to decrease.

次に、加熱溶融後の組成物に塩基性化合物を添加、攪拌してブロック共重合ポリイミドを中和した後、組成物を40℃以下に冷却し、さらにブロック共重合ポリイミドの貧溶媒及び水を添加し、混合攪拌して、サスペンジョンを調製する。   Next, after adding a basic compound to the composition after heating and melting, and neutralizing the block copolymerized polyimide, the composition is cooled to 40 ° C. or lower, and a poor solvent and water for the block copolymerized polyimide are further added. Add, mix and stir to prepare suspension.

かかる塗料組成物の製造工程において、ブロック共重合ポリイミドを中和した後の組成物の冷却後温度が40℃を超える場合、中和剤によりポリイミドが分解する傾向となる。組成物の冷却温度はより好ましくは30℃以下である。なお、組成物の冷却温度が低すぎると、再び固化が始まる傾向となるため、冷却温度の下限は20℃以上が好ましい。   In the manufacturing process of such a coating composition, when the temperature after cooling of the composition after neutralizing the block copolymerized polyimide exceeds 40 ° C., the polyimide tends to be decomposed by the neutralizing agent. The cooling temperature of the composition is more preferably 30 ° C. or lower. If the cooling temperature of the composition is too low, solidification tends to start again, so the lower limit of the cooling temperature is preferably 20 ° C. or higher.

上記塩基性化合物は、ブロック共重合ポリイミドが有するアニオン性基を中和し得るものであれば特に制限なく使用できるが、塩基性含窒素化合物が好ましく、例えば、N,N−ジメチルアミノエタノール、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、N−ジメチルベンジルアミン、アンモニア等の第1級アミン、第2級アミン又は第3級アミンが挙げられる。また、ピロ−ル、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾール、イソキサゾール、チアゾール、イソチアゾール等の含窒素五員複素環化合物やピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン等の含窒素六員複素環化合物等の含窒素複素環式化合物が挙げられる。なお、脂肪族アミンは臭気が強いものが多いので、低臭気である点から含窒素複素環式化合物が好ましい。また、塗料の毒性を考慮した場合、含窒素複素環式化合物の中でも毒性が低いピペリジン、モルホリンが好ましい。当該塩基性化合物の使用量はポリイミド中の酸性基が水溶液中に安定に溶解または分散する程度でよく、通常、理論中和量の30〜200モル%程度である。   The basic compound is not particularly limited as long as it can neutralize the anionic group of the block copolymerized polyimide, but a basic nitrogen-containing compound is preferable, for example, N, N-dimethylaminoethanol, triethylamine, and the like. Primary amines such as triethanolamine, N-dimethylbenzylamine and ammonia, secondary amines and tertiary amines. Also, nitrogen-containing five-membered heterocyclic compounds such as pyrrole, imidazole, oxazole, pyrazole, isoxazole, thiazole, isothiazole, and nitrogen-containing six-membered heterocyclic compounds such as pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, piperidine, piperazine, morpholine And nitrogen-containing heterocyclic compounds such as In addition, since many aliphatic amines have a strong odor, nitrogen-containing heterocyclic compounds are preferred from the viewpoint of low odor. In consideration of the toxicity of the paint, piperidine and morpholine having low toxicity are preferable among the nitrogen-containing heterocyclic compounds. The basic compound may be used in such an amount that the acidic group in the polyimide is stably dissolved or dispersed in the aqueous solution, and is usually about 30 to 200 mol% of the theoretical neutralization amount.

また、上記ブロック共重合ポリイミドの貧溶媒は、例えば、フェニル基、フルフリル基若しくはナフチル基を有するアルコール又はケトン類が挙げられ、具体的には、アセトフェノン、ベンジルアルコール、4−メチルベンジルアルコール、4−メトキシベンジルアルコール、エチレングリコールモノフェニルエーテル、フェノキシ−2−エタノール、シンナミルアルコール、フルフリルアルコール、ナフチルカルビノール等が挙げられる。また、脂肪族アルコール系溶媒は毒性が低い点で好ましく、エーテル基を有する脂肪族アルコール系溶媒が特に好ましい。例えば、脂肪族アルコール系溶媒としては、1-プロパノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール類、プロピレングリコール類が使用できる。エチレングリコール類、プロピレングリコール類としては、例えば、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル(1−メトキシ−2−プロパノール)、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等が挙げられる。これら貧溶媒は1種又は2種以上を使用できる。   Examples of the poor solvent for the block copolymer polyimide include alcohols or ketones having a phenyl group, a furfuryl group, or a naphthyl group. Specifically, acetophenone, benzyl alcohol, 4-methylbenzyl alcohol, 4- Examples include methoxybenzyl alcohol, ethylene glycol monophenyl ether, phenoxy-2-ethanol, cinnamyl alcohol, furfuryl alcohol, and naphthyl carbinol. An aliphatic alcohol solvent is preferred because of its low toxicity, and an aliphatic alcohol solvent having an ether group is particularly preferred. For example, as the aliphatic alcohol solvent, 1-propanol, isopropyl alcohol, ethylene glycols, and propylene glycols can be used. Examples of ethylene glycols and propylene glycols include dipropylene glycol, tripropylene glycol, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether (1-methoxy-2-propanol), propylene glycol methyl ether acetate, and the like. These poor solvents can use 1 type (s) or 2 or more types.

かかる貧溶媒の配合量は組成物全量に対し10〜40重量%が好ましく、10〜30重量%がより好ましい。また、上記水の量は組成物全量に対し10〜30重量%が好ましく、15〜30重量%がより好ましい。   The blending amount of the poor solvent is preferably 10 to 40% by weight and more preferably 10 to 30% by weight with respect to the total amount of the composition. The amount of water is preferably 10 to 30% by weight, more preferably 15 to 30% by weight, based on the total amount of the composition.

なお、上記のブロック共重合ポリイミドの貧溶媒や水以外に、組成物の粘度、電気伝導度を調整する目的で、水溶性極性溶媒や油溶性溶媒を適量添加してもよい。ここで、水溶性極性溶媒の具体例としては、ブロック共重合ポリイミドの重合反応に使用する水溶性極性溶媒と同じものが挙げられ、油溶性溶媒としてはN−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。なお、油溶性溶媒を添加する場合、その量は組成物全量に対し15重量%以下である。   In addition to the poor solvent and water of the block copolymer polyimide, an appropriate amount of a water-soluble polar solvent or an oil-soluble solvent may be added for the purpose of adjusting the viscosity and electrical conductivity of the composition. Here, specific examples of the water-soluble polar solvent include the same water-soluble polar solvent used for the polymerization reaction of the block copolymerized polyimide, and examples of the oil-soluble solvent include N-methylpyrrolidone and γ-butyrolactone. It is done. In addition, when adding an oil-soluble solvent, the quantity is 15 weight% or less with respect to the composition whole quantity.

本発明で使用するサスペンジョン型電着塗料組成物の固形分濃度は1〜15重量%が好ましく、より好ましくは5〜10重量%である。また、水溶性極性溶媒の含有量は組成物全量に対し25〜60重量%が好ましく、より好ましくは35〜55重量%である。   The solid concentration of the suspension-type electrodeposition coating composition used in the present invention is preferably 1 to 15% by weight, more preferably 5 to 10% by weight. The content of the water-soluble polar solvent is preferably 25 to 60% by weight, more preferably 35 to 55% by weight, based on the total amount of the composition.

本発明で使用するサスペンジョン型電着塗料組成物に分散されているブロック共重合ポリイミドは、粒子径が0.1〜10μm、粒子径の標準偏差が0.1〜8μmであることが好ましい。さらに、粒子径の平均0.5〜5μm、粒子径の標準偏差が0.3〜3μmであることがより好ましい。また、サスペンジョン型電着塗料組成物の固有対数粘度は5〜100mPasであることが好ましい。
このサスペンジョン型電着塗料組成物を用いることにより、外径20〜500μmの金属細線の周囲に、約1.5μmから約50μm、より好ましくは、3μm〜30μmの均一な厚みの絶縁被膜を形成することができる。
例えば、本発明で使用するサスペンジョン型電着塗料組成物を用いて、φ1.0mm、長さ20cmの銅線を使用して電着を行うと、1クーロン当たり15〜250μmのポリイミド被膜を形成することができる。
The block copolymerized polyimide dispersed in the suspension type electrodeposition coating composition used in the present invention preferably has a particle size of 0.1 to 10 μm and a standard deviation of the particle size of 0.1 to 8 μm. Furthermore, it is more preferable that the average particle diameter is 0.5 to 5 μm and the standard deviation of the particle diameter is 0.3 to 3 μm. The inherent logarithmic viscosity of the suspension type electrodeposition coating composition is preferably 5 to 100 mPas.
By using this suspension type electrodeposition coating composition, an insulating film having a uniform thickness of about 1.5 μm to about 50 μm, more preferably 3 μm to 30 μm is formed around a fine metal wire having an outer diameter of 20 to 500 μm. be able to.
For example, when electrodeposition is performed using a copper wire having a diameter of 1.0 mm and a length of 20 cm using the suspension-type electrodeposition coating composition used in the present invention, a polyimide film having a thickness of 15 to 250 μm per coulomb is formed. be able to.

本発明のプローブピンでは、上記の分子骨格中にシロキサン結合を有し、分子中にアニオン性基を有するブロック共重合ポリイミドを樹脂成分として含有するサスペンジョン型電着塗料組成物を電着して電着被膜を形成することにより、該電着被膜は金属細線(被電着体)に対して強固密着し、かつ、割れが生じ難い可撓性に優れるものとなり、しかも、極めて高い耐熱性を有し、JIS C3003に準拠した温度指数評価法での温度指数が200℃以上となる(すなわち、耐熱区分がC種以上を示す)絶縁被膜となる。また、該電着被膜は極めて高い耐電圧性を有し、層厚みが10μmのときのAC耐電圧が1kV以上、層厚みが20μmのときのAC耐電圧が2kV以上、層厚みが30μmのときのAC耐電圧が3kV以上を示す絶縁被膜となる。このような高度の耐熱性及び高度の耐電圧性は、上記のサスペンジョン型電着塗料組成物が、塗膜の成長過程での電気伝導度が高く、金属細線(被電着体)の表面に膜性状の均一性の高い被膜を成長させるためであると考えられる。   In the probe pin of the present invention, a suspension type electrodeposition coating composition containing a block copolymer polyimide having a siloxane bond in the molecular skeleton and an anionic group in the molecule as a resin component is electrodeposited. By forming an electrodeposited film, the electrodeposited film adheres firmly to the fine metal wire (electrodeposit) and is excellent in flexibility in that it does not easily crack, and has extremely high heat resistance. Then, the temperature index in the temperature index evaluation method based on JIS C3003 is 200 ° C. or higher (that is, the heat resistance classification indicates C type or higher). The electrodeposited film has extremely high voltage resistance. When the layer thickness is 10 μm, the AC withstand voltage is 1 kV or more, when the layer thickness is 20 μm, the AC withstand voltage is 2 kV or more, and the layer thickness is 30 μm. This is an insulating film having an AC withstand voltage of 3 kV or more. Such a high heat resistance and a high withstand voltage have the above-described suspension-type electrodeposition coating composition having a high electric conductivity during the growth process of the coating film, and on the surface of the thin metal wire (electrodeposit). This is thought to be for the purpose of growing a highly uniform film having film properties.

上述のように本発明で使用するサスペンジョン型電着塗料組成物は、約1.5μmから約50μm、より好ましくは、3μm〜30μmの均一な厚さの、絶縁性に優れた薄膜を形成することが可能である。
また、上記サスペンジョン型電着塗料組成物は、ブロック共重合ポリイミドの分散粒子(析出粒子)が金属細線の表面に堆積(付着)しやすいため、従来のポリイミド系電着組成物では困難であった20μmを超える厚みの電着被膜を成長させることができる。厚みが20μmを超える被膜を形成することで、該絶縁被膜によって絶縁保護及び耐熱保護のみならず、外傷保護が図られた、絶縁被覆されたプローブピンを実現することができる。すなわち、本発明のプローブピンによれば、金属細線の表面に、上記の極めて高い耐熱性及び耐電圧性を有する厚みが20μmを超える厚膜の絶縁被膜が強固に密着し、しかも、該絶縁被膜の割れが生じ難いものとなる。この結果、本発明により、用途に応じて、約1.5μmから約50μm、より好ましくは、3μm〜30μmという広範囲の膜厚の絶縁被覆によって絶縁保護及び耐熱保護のみならず、外傷保護が図られた、高性能、高信頼性のプローブピンを実現することができる。
As described above, the suspension-type electrodeposition coating composition used in the present invention forms a thin film having a uniform thickness of about 1.5 μm to about 50 μm, more preferably 3 μm to 30 μm and having excellent insulating properties. Is possible.
In addition, the above suspension-type electrodeposition coating composition is difficult to achieve with conventional polyimide electrodeposition compositions because the dispersed particles (precipitated particles) of the block copolymerized polyimide are likely to deposit (adhere) on the surface of the fine metal wires. An electrodeposited film having a thickness exceeding 20 μm can be grown. By forming a film having a thickness of more than 20 μm, it is possible to realize an insulation-coated probe pin that is protected not only from insulation protection and heat resistance but also from damage protection. That is, according to the probe pin of the present invention, the insulating film having a thickness of more than 20 μm having extremely high heat resistance and voltage resistance is firmly adhered to the surface of the fine metal wire, and the insulating film It is difficult for cracks to occur. As a result, according to the present invention, not only insulation protection and heat protection but also damage protection can be achieved by an insulating coating having a wide film thickness of about 1.5 μm to about 50 μm, more preferably 3 μm to 30 μm, depending on the application. In addition, a high-performance and highly reliable probe pin can be realized.

特許文献3に記載の電着塗料組成物は、分子骨格中にシロキサン結合を有し、分子中にアニオン性基を有するブロック共重合ポリイミドを樹脂成分として含有する点で、本発明で使用する上記のサスペンジョン型電着塗料組成物と類似している。しかし、先述したように、特許文献3に記載の電着塗料組成物は、溶液型の組成物であり、JIS C3003に準拠した温度指数評価法による耐熱区分が最高でF種の電着被膜(絶縁被膜)しか形成できず、また、層厚みが10μmのときのAC耐電圧は最高でも0.3kV程度しか示さない。また、電着条件を種々変更しても、厚みが20μmを超える電着被膜(絶縁被膜)を形成することは困難である。   The electrodeposition coating composition described in Patent Document 3 has the siloxane bond in the molecular skeleton and contains a block copolymerized polyimide having an anionic group in the molecule as a resin component. This is similar to the suspension type electrodeposition coating composition. However, as described above, the electrodeposition coating composition described in Patent Document 3 is a solution-type composition, and has the highest heat resistance classification according to the temperature index evaluation method based on JIS C3003. Insulating film) can only be formed, and the AC withstand voltage when the layer thickness is 10 μm shows only about 0.3 kV at the maximum. Even if the electrodeposition conditions are variously changed, it is difficult to form an electrodeposition film (insulating film) having a thickness exceeding 20 μm.

本発明のプローブピンは、金属細線(被電着物)を、上記のサスペンジョン型電着塗料組成物に浸漬し、該金属細線を陽極として電流を通じて該金属細線上にポリイミド被膜を成長させる電着作業を行い、得られた被膜を加熱乾燥(焼付け)することで得られる。   The probe pin of the present invention is an electrodeposition operation in which a fine metal wire (electrodeposit) is immersed in the above-described suspension-type electrodeposition coating composition, and a polyimide coating is grown on the fine metal wire through an electric current using the fine metal wire as an anode. And the obtained film is dried by heating (baking).

電着は、定電流法又は定電圧法で行うことができ、例えば、定電流法の場合、電流値:1.0〜200mA、直流電圧:5〜200V(好ましくは30〜120V)の条件が挙げられる。また、電着時間は電着条件、形成すべき電着膜の厚み等によっても異なるが、一般的には10〜120秒の範囲から選択され、好ましくは30〜60秒である。また、電着の際の組成物温度は通常10〜50℃、好ましくは10〜40℃、より好ましくは20〜30℃である。電着電圧が5Vより低いと電着によって塗膜を形成させることが困難となる傾向があり、200Vよりも大きくなると被塗布物からの酸素の発生が激しくなり、均一な塗膜が形成できなくなる。また、電着時間が10秒よりも短いと、電着電圧を高めに設定しても塗膜が成長しにくいためにピンホールが発生しやすく、電着膜の耐電圧性能が著しく低下している。また、120秒を超えると、塗膜の厚さが必要以上に厚くなるだけで経済性に欠ける。また、組成物温度が10℃よりも低いと電着によって塗膜形成をさせることが困難になり、50℃よりも高くなると温度管理が必要となり生産コストを上げる原因になる。   Electrodeposition can be performed by the constant current method or the constant voltage method. For example, in the case of the constant current method, the conditions of current value: 1.0 to 200 mA, DC voltage: 5 to 200 V (preferably 30 to 120 V) are used. Can be mentioned. The electrodeposition time varies depending on the electrodeposition conditions, the thickness of the electrodeposition film to be formed, etc., but is generally selected from the range of 10 to 120 seconds, preferably 30 to 60 seconds. Moreover, the composition temperature at the time of electrodeposition is 10-50 degreeC normally, Preferably it is 10-40 degreeC, More preferably, it is 20-30 degreeC. If the electrodeposition voltage is lower than 5V, it tends to be difficult to form a coating film by electrodeposition. If the electrodeposition voltage is higher than 200V, the generation of oxygen from the coated material becomes intense and a uniform coating film cannot be formed. . Also, if the electrodeposition time is shorter than 10 seconds, the coating film is difficult to grow even if the electrodeposition voltage is set high, so that pinholes are likely to occur, and the withstand voltage performance of the electrodeposition film is significantly reduced. Yes. On the other hand, if it exceeds 120 seconds, the thickness of the coating film becomes thicker than necessary, and it is not economical. Further, when the composition temperature is lower than 10 ° C., it is difficult to form a coating film by electrodeposition, and when it is higher than 50 ° C., temperature management is required, which increases the production cost.

焼付けは70〜110℃で10〜60分の第一段階の焼付け処理を行った後、160〜180℃で10〜60分の第二段階の焼付け処理を行い、さらに200〜220℃で30〜60分の第三段階の焼付け処理を行うのが好ましい。このような3段階の焼付け処理を行うことで、金属細線(被電着物)に対して高い密着力で密着した十分に乾燥されたポリイミドの被膜を形成することが出来る。   Baking is performed at 70 to 110 ° C. for 10 to 60 minutes in the first stage, then at 160 to 180 ° C. for 10 to 60 minutes in the second stage and further at 200 to 220 ° C. for 30 to 30 minutes. It is preferable to perform a third stage baking process for 60 minutes. By performing such a three-stage baking process, it is possible to form a sufficiently dried polyimide film that adheres to the fine metal wires (electrodeposits) with high adhesion.

プローブピンを作製する場合、上記サスペンジョン型電着塗料組成物の電着、焼付け作業は、例えば、図3に示すような装置で行うことができる。すなわち、金属細線用ロール30に巻き線された金属細線31を引き出し、交流電源の陽極側に接続した状態で、電着塗料組成物33で満たされた電着槽32中を通過させる。電着槽32中には、陰極板34が配置され、金属細線31の通過時に上記の電圧の印加により、陽極である金属細線31と陰極である陰極板34間の電位差により、ポリイミドが金属細線31上に略均一に析出する。電着槽32の後、金属細線31は乾燥装置35内を通過する。該乾燥装置35内で、導体線31上に析出したポリイミド中の水が蒸発する。乾燥装置35を通過した後、焼付け炉36を通過させポリイミドからなる絶縁被膜が形成し、絶縁導線をロール37で巻き取っていく。かかる装置によって、電着塗料組成物の電着、焼付け作業を行うことで、絶縁被覆線を連続的に製造することができる。
なお、この方法により、金属細線31上の全長にわたって絶縁被覆がされる。したがって、必要なプローブピン形状に加工するには、被覆された金属細線を切断後、両端部の被覆を除去し、プローブピンの先端部を任意の形状に加工すればよい。また、予め、絶縁被覆が必要とされる部分以外をテープ等でマスキングした状態で電着塗装することもできる。
さらに、予め、必要な長さと形状に加工されたプローブピンを個別に電着塗装してもよい。
When producing a probe pin, the electrodeposition and baking operations of the above suspension-type electrodeposition coating composition can be performed, for example, with an apparatus as shown in FIG. That is, the thin metal wire 31 wound around the thin metal wire roll 30 is pulled out and passed through the electrodeposition tank 32 filled with the electrodeposition coating composition 33 in a state of being connected to the anode side of the AC power source. In the electrodeposition tank 32, a cathode plate 34 is disposed, and when the above-described voltage is applied when the fine metal wire 31 passes, the potential difference between the fine metal wire 31 serving as the anode and the negative electrode plate 34 serving as the cathode causes the polyimide to become the fine metal wire. It is deposited almost uniformly on the surface 31. After the electrodeposition bath 32, the fine metal wire 31 passes through the drying device 35. In the drying device 35, the water in the polyimide deposited on the conductor wire 31 evaporates. After passing through the drying device 35, an insulating film made of polyimide is formed by passing through a baking furnace 36, and the insulated conductor is wound up by a roll 37. By performing electrodeposition and baking operations of the electrodeposition coating composition with such an apparatus, it is possible to continuously produce an insulated coated wire.
In addition, insulation coating is performed over the full length on the metal fine wire 31 by this method. Therefore, in order to process into the necessary probe pin shape, after cutting the coated fine metal wire, the coating at both ends may be removed, and the tip of the probe pin may be processed into an arbitrary shape. Alternatively, electrodeposition can be applied in a state where portions other than those requiring insulation coating are masked with tape or the like in advance.
Furthermore, probe pins that have been processed into a required length and shape in advance may be individually electrodeposited.

本発明で使用する、分子骨格中にシロキサン結合を有し、分子中にアニオン性基を有するブロック共重合ポリイミドを樹脂成分として含有するサスペンジョン型電着塗料組成物の電着被膜は、金属細線に強固に密着し、かつ、可撓性に優れるため、プローブピンは、先端加工や、検査治具への取り付け時の絶縁被膜(電着被膜)の剥がれや割れが起こりにくい、優れた加工耐性を有するものとなる。   The electrodeposition coating of the suspension-type electrodeposition coating composition containing a block copolymerized polyimide having a siloxane bond in the molecular skeleton and an anionic group in the molecule as a resin component used in the present invention is a thin metal wire. The probe pin has excellent process resistance that is resistant to peeling and cracking of the insulating coating (electrodeposition coating) during tip processing and mounting to an inspection jig because it is firmly adhered and excellent in flexibility. It will have.

本発明のプローブピンにおいて、電着被膜(絶縁被膜)の厚みは、プローブピンの形状、プローブピンのピッチ、金属細線の種類等によっても異なり、特に限定はされないが、概ね、1.5〜50μmの範囲内で選択される。すなわち、本発明では、厚みが30μmを超える電着被膜(絶縁被膜)を形成できるが、被膜厚の均一性、生産性の観点から、通常、厚みの上限は50μm程度が好ましい。本発明のプローブピンは、3μm前後のきわめて薄い膜厚で、均一かつ高い絶縁性を確保できることに加えて、20μmを超える厚膜であっても、円周方向および長手方向のいずれについても、均一な膜厚を実現できる。この点で、多数本が同時に用いられ、隣接間の接触が起きるケースの多いプローブピン用途に適した絶縁被覆が実現されているといえる。   In the probe pin of the present invention, the thickness of the electrodeposition coating (insulating coating) varies depending on the shape of the probe pin, the pitch of the probe pin, the type of the fine metal wire, etc., and is not particularly limited, but is generally 1.5 to 50 μm. Is selected within the range. That is, in the present invention, an electrodeposition coating (insulating coating) having a thickness exceeding 30 μm can be formed, but from the viewpoint of film thickness uniformity and productivity, the upper limit of the thickness is usually preferably about 50 μm. The probe pin of the present invention has a very thin film thickness of about 3 μm and can ensure uniform and high insulation, and even in a thick film exceeding 20 μm, it is uniform in both the circumferential direction and the longitudinal direction. Thickness can be realized. In this respect, it can be said that an insulating coating suitable for probe pin applications in which many wires are used at the same time and contact between adjacent portions is often achieved has been realized.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
[実施例]
[サスペンジョン型電着塗料組成物の調製]
ステンレス製の碇型攪拌機を取り付けた2リットルのセパラブル三つ口フラスコに水分分離トラップを備えた玉付冷却管を取り付けた。該フラスコに3,3’4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物58.84g(200ミリモル)、ビス−[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン43.25g(100ミリモル)、γ−バレロラクトン4.0g(40ミリモル)、ピリジン6.3g(80ミリモル)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)531gおよびトルエン50gを仕込み、室温、窒素雰囲気下、180rpmで10分攪拌した後、180℃に昇温して2時間攪拌した。反応中、トルエン−水の共沸分を除いた。ついで、室温に冷却し、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物64.45g(200ミリモル)、KF−8010(信越化学工業(株)製)を83.00g(100ミリモル)、3,5−ジアミノ安息香酸30.43g(200ミリモル)、NMP531gおよびトルエン50gを添加し、180℃、180rpmで攪拌しながら、8時間反応させた。還流物を系外に除くことにより、20重量%濃度のポリイミド溶液(20%ポリイミドワニス)を得た。得られたポリイミドの数平均分子量及び重量平均分子量は、それぞれ24,000及び68,000であった。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples.
[Example]
[Preparation of suspension-type electrodeposition coating composition]
A 2-liter separable three-necked flask equipped with a stainless steel vertical stirrer was equipped with a ball condenser equipped with a water separation trap. The flask was charged with 58.84 g (200 mmol) of 3,3′4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 43.25 g (100 mmol) of bis- [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, γ -After charging 4.0 g (40 mmol) of valerolactone, 6.3 g (80 mmol) of pyridine, 531 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and 50 g of toluene, the mixture was stirred for 10 minutes at 180 rpm in a nitrogen atmosphere at room temperature. The mixture was heated to 180 ° C. and stirred for 2 hours. During the reaction, toluene-water azeotrope was removed. Next, the mixture was cooled to room temperature, and 64.45 g (200 mmol) of 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 83.00 g of KF-8010 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) were obtained. Mmol), 30.43 g (200 mmol) of 3,5-diaminobenzoic acid, 531 g of NMP and 50 g of toluene were added and reacted for 8 hours while stirring at 180 ° C. and 180 rpm. By removing the refluxed product out of the system, a 20 wt% polyimide solution (20% polyimide varnish) was obtained. The number average molecular weight and weight average molecular weight of the obtained polyimide were 24,000 and 68,000, respectively.

得られたポリイミドワニスをガラス板上にバーコーターを用いてウエット膜厚50μmにて塗布した。その後、温風乾燥機にて90℃/30分、180℃/30分、220℃/30分で乾燥させた後、ガラス板より剥離させ、JIS C2151に準拠して機械的伸び率を測定し、21.8%のポリイミド被膜が得られた。また熱分解温度は420℃であった。   The obtained polyimide varnish was applied on a glass plate with a wet film thickness of 50 μm using a bar coater. Then, after drying at 90 ° C./30 minutes, 180 ° C./30 minutes, 220 ° C./30 minutes with a hot air drier, peel from the glass plate and measure the mechanical elongation according to JIS C2151. A 21.8% polyimide coating was obtained. The thermal decomposition temperature was 420 ° C.

先に得られた20%ポリイミドワニス100gを窒素雰囲気下160℃で1時間攪拌し、その後、30℃まで急冷し、N−メチルピロリドン59.4gとピペリジン2.2g(中和率200モル%)を加え激しく攪拌した。その後、プロピレングリコールモノメチルエーテル129gを加えながら攪拌し、水67gを滴下してサスペンジョン型電着塗料組成物を調製した。粒径分析装置ELS−Z2(大塚電子(株)製)を用いて、該電着液における分散粒子の粒径および標準偏差を測定したところ、粒径0.7μm、標準偏差0.5μmの析出粒子(固形粒子)を有するサスペンジョンが形成されていた。なお、固形分濃度6.0%、pH8.7、電気伝導度7.3mS/mの黒濁液であった。また、固有対数粘度は、50mPasであった。   100 g of the 20% polyimide varnish obtained above was stirred at 160 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere, and then rapidly cooled to 30 ° C., 59.4 g of N-methylpyrrolidone and 2.2 g of piperidine (neutralization rate 200 mol%) And stirred vigorously. Thereafter, the mixture was stirred while adding 129 g of propylene glycol monomethyl ether, and 67 g of water was added dropwise to prepare a suspension type electrodeposition coating composition. Using a particle size analyzer ELS-Z2 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), when the particle size and standard deviation of the dispersed particles in the electrodeposition solution were measured, precipitation with a particle size of 0.7 μm and a standard deviation of 0.5 μm was obtained. A suspension having particles (solid particles) was formed. In addition, it was a black turbid liquid with a solid content concentration of 6.0%, pH of 8.7, and electric conductivity of 7.3 mS / m. The intrinsic log viscosity was 50 mPas.

[プローブピンの絶縁被覆]
上記サスペンジョン型電着液組成物を使用し、陰極板−タングステン線間距離を50mm、電着電圧を30Vとし、φ70μm、長さ20mmの円形タングステン線外周に電着被膜を形成した。通電量を0.2〜2.1ミリクーロン(mC)の範囲で制御することにより、厚みの異なる電着被膜(絶縁被膜)を有する円形絶縁タングステン線を7種類(1種類当たりのサンプル数=5)作製した。このとき、電着電流は0.01〜200mAの範囲内であり、電着時間は0.5〜30秒の範囲内であった。電着後のタングステン線を電着浴から取り出し、水洗後、90℃×30分間、さらに170℃×30分間、さらに220℃×30分間焼き付けを行った。得られた円形絶縁タングステン線につき、下記の試験方法で、電着液の電着性(被膜形成性)、電着被膜の厚さ、AC耐電圧及び耐熱寿命を評価した。その結果を表1に示す。

Figure 0005624716
[Insulation coating of probe pins]
Using the suspension type electrodeposition liquid composition, an electrodeposition film was formed on the outer periphery of a circular tungsten wire having a distance between the cathode plate and the tungsten wire of 50 mm, an electrodeposition voltage of 30 V, φ70 μm, and a length of 20 mm. By controlling the energization amount in the range of 0.2 to 2.1 millicoulombs (mC), seven types of circular insulating tungsten wires having different electrodeposition coatings (insulating coatings) (number of samples per type = 5) Prepared. At this time, the electrodeposition current was in the range of 0.01 to 200 mA, and the electrodeposition time was in the range of 0.5 to 30 seconds. The tungsten wire after electrodeposition was taken out from the electrodeposition bath, washed with water, and baked at 90 ° C. for 30 minutes, further at 170 ° C. for 30 minutes, and further at 220 ° C. for 30 minutes. With respect to the obtained circular insulated tungsten wire, the electrodeposition property (film forming property) of the electrodeposition liquid, the thickness of the electrodeposition film, the AC withstand voltage and the heat resistance life were evaluated by the following test methods. The results are shown in Table 1.
Figure 0005624716

なお、プローブピンへの加工に際しては、絶縁被覆したタングステン線を長さ20mmで切り出し、両端部から2mmの長さの電着膜で剥離除去するとともに、両端部を丸め加工した。タングステン線の露出部を洗浄後、市販のニッケルめっき液におよび、その上に金メッキ液を用いて無電解めっきし、ニッケルめっき層(1.5μm)および金メッキ層(0.2μm)を形成することで、本発明の一実施形態のプローブピンを作製した。   When processing the probe pin, an insulation-coated tungsten wire was cut out with a length of 20 mm, peeled and removed from the both ends with an electrodeposition film having a length of 2 mm, and both ends were rounded. After washing the exposed part of the tungsten wire, electroless plating is performed on a commercially available nickel plating solution and using a gold plating solution thereon to form a nickel plating layer (1.5 μm) and a gold plating layer (0.2 μm). Thus, a probe pin according to an embodiment of the present invention was produced.

1.被膜の均一性
JIS C3003に準拠して、ピンホールの有無を調査した。
1. Uniformity of coating In accordance with JIS C3003, the presence or absence of pinholes was investigated.

2.電着被膜の厚さ
マイクロメータ(最小目盛:0.001mm)を用いて計測した。サンプル1個当たり5箇所の厚さを測定し、平均値をそのサンプルの測定結果とした。表1には5個のサンプルにおける最大厚みと最小厚みを示す。
2. The thickness of the electrodeposition coating was measured using a micrometer (minimum scale: 0.001 mm). The thickness at five locations per sample was measured, and the average value was taken as the measurement result for that sample. Table 1 shows the maximum thickness and the minimum thickness in five samples.

3.電着被膜のAC耐電圧
JIS C3003に準拠して、B法金属箔法により、AC破壊電圧を測定した。すなわち、1cmのスズ箔をプローブピンに巻き付け、導体−すず箔間にて測定した。そして、各板に交流電圧発生装置を接続し、1秒間当たり100Vの速度で電圧を上昇させて、短絡(漏れ電流値10mA以上)した電圧を破壊電圧とした。表1には、7種類の膜厚毎に5個のサンプルの平均値とばらつきを記載する。
3. AC breakdown voltage of electrodeposited coating In accordance with JIS C3003, AC breakdown voltage was measured by the B method metal foil method. That is, 1 cm of tin foil was wound around the probe pin and measured between the conductor and tin foil. Then, an AC voltage generator was connected to each plate, the voltage was increased at a rate of 100 V per second, and the short-circuited voltage (leakage current value of 10 mA or more) was taken as the breakdown voltage. Table 1 lists the average values and variations of five samples for each of the seven types of film thickness.

4.電着被膜の耐熱寿命
実施例の方法で、1.0mmφの銅線に電着被膜厚さ21〜23μmの試料を作製した。この試料についてJIS C3003に記載の温度指数評価法に準拠してプローブピンの耐熱性(電着被膜の耐熱寿命)を評価した。すなわち、実施例の方法に従って、約21〜23μm厚の電着被膜が形成された銅線の試料各2本を用いて2個撚りし、試験片を得た。この試験片を290〜320℃の範囲内の10℃間隔の温度(290℃、300℃、310℃、320℃)に設定したオーブンで熱処理し、それぞれについて、500V×1秒の電圧印加で破壊に至るまでの時間を計測した。温度指数は290℃、300℃、310℃、320℃の各温度での測定結果をアレニウスプロットした耐熱寿命グラフより算出した。実施例に従って、銅線上に形成された電着被膜は、寿命20,000時間に相当する耐熱温度(すなわち、温度指数)が240℃であり、耐熱区分は200℃以上であるC種に相当するものであった。なお、本試験では、規格に従って2個撚りして試験を行う関係上、ベリリウム銅線やタングステン線ではなく、銅線を用いた。
4). Heat-resistant life of electrodeposited film A sample having an electrodeposition film thickness of 21 to 23 μm was prepared on a 1.0 mmφ copper wire by the method of the example. With respect to this sample, the heat resistance of the probe pin (heat resistant life of the electrodeposition coating) was evaluated in accordance with the temperature index evaluation method described in JIS C3003. That is, according to the method of the example, two copper wire samples each having an electrodeposition coating having a thickness of about 21 to 23 μm were twisted to obtain a test piece. This test piece was heat-treated in an oven set at a temperature of 290 to 320 ° C. at intervals of 10 ° C. (290 ° C., 300 ° C., 310 ° C., 320 ° C.), and each was destroyed by applying a voltage of 500 V × 1 second. The time to reach was measured. The temperature index was calculated from a heat resistant life graph in which the measurement results at temperatures of 290 ° C., 300 ° C., 310 ° C., and 320 ° C. were Arrhenius plotted. According to the example, the electrodeposition film formed on the copper wire has a heat resistant temperature (that is, temperature index) corresponding to a lifetime of 20,000 hours of 240 ° C., and the heat resistant classification corresponds to C type of 200 ° C. or higher. It was a thing. In this test, a copper wire was used instead of a beryllium copper wire or a tungsten wire because the test was conducted by twisting two wires according to the standard.

[比較例]
実施例で得られたブロック共重合ポリイミド(樹脂成分)を20重量%含有する半固形状の組成物100gを160℃に加熱溶融した後、NMP70gを加え、アニソール55g、シクロヘキサノン45g及びN−メチルモルホリン2.6g(中和率200モル%)を加え、攪拌しながら水30gを滴下して、固形分濃度6.6%、pH7.8の電着液組成物を得た。粒径分析装置ELS−Z2(大塚電子(株)製)を用いて、電着塗料組成物における分散粒子の粒径および標準偏差を測定したが、粒径が0.1μm以上の析出粒子は観察されておらず、溶液状態であった。そしてこの溶液型電着塗料組成物を使用して、陰極板−タングステン線間距離を50mm、電着電圧を100Vとし、通電量を2〜14mCに制御した。このとき、電着電流は0.01〜200mAの範囲内で、電着時間は0.5〜120秒であった。上記の条件で、実施例で使用したと同じく、φ70μmのタングステン線に電着を行い、その後は、実施例と同様にして、種々の厚みの電着被膜(絶縁被膜)を有する円形絶縁銅線を得た(1つの電着条件当たりのサンプル数=5)。そして、上述の試験方法で、溶液型電着塗料組成物の電着性(被膜形成性)、電着被膜の厚さおよびAC耐電圧を評価した。7種類の膜厚について各5個のサンプルを評価した結果を表2に示す。また、比較例でも、1mmφの銅線上に形成された約19〜21μm厚の電着被膜について上記の方法で耐熱寿命を測定したところ、温度指数は180℃で、耐熱区分はH種であった。

Figure 0005624716
[Comparative example]
After 100 g of a semisolid composition containing 20% by weight of the block copolymerized polyimide (resin component) obtained in the examples was heated and melted to 160 ° C., 70 g of NMP was added, 55 g of anisole, 45 g of cyclohexanone and N-methylmorpholine. 2.6 g (neutralization rate: 200 mol%) was added, and 30 g of water was added dropwise with stirring to obtain an electrodeposition liquid composition having a solid content concentration of 6.6% and pH 7.8. The particle size and standard deviation of the dispersed particles in the electrodeposition coating composition were measured using a particle size analyzer ELS-Z2 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), but the precipitated particles having a particle size of 0.1 μm or more were observed. Not in solution. Using this solution-type electrodeposition coating composition, the distance between the cathode plate and the tungsten wire was 50 mm, the electrodeposition voltage was 100 V, and the energization amount was controlled to 2 to 14 mC. At this time, the electrodeposition current was in the range of 0.01 to 200 mA, and the electrodeposition time was 0.5 to 120 seconds. Under the above conditions, as in the examples, electrodeposition was performed on a 70 μm tungsten wire, and thereafter, in the same manner as in the examples, circular insulated copper wires having electrodeposition coatings (insulating coatings) of various thicknesses (Number of samples per electrodeposition condition = 5). And by the above-mentioned test method, the electrodeposition property (film formation property) of the solution type electrodeposition coating composition, the thickness of the electrodeposition film, and the AC withstand voltage were evaluated. Table 2 shows the results of evaluating five samples each for seven types of film thickness. Further, in the comparative example, when the heat resistant life of the electrodeposited film having a thickness of about 19 to 21 μm formed on the 1 mmφ copper wire was measured by the above method, the temperature index was 180 ° C. and the heat resistance classification was H type. .
Figure 0005624716

[評価]
表1と表2を比較すると明らかなように、実施例の被膜形成方法により、同一電圧であっても少ない通電量で膜形成が進むことがわかる。例えば、比較例では、14.9μmの膜厚を得るのに10.0mCもの通電量が必要であるのに対して、実施例で14.5μmの膜厚を得るには、1.0mCの通電量で十分であった。このように、従来に比べて、約1/10の通電量で必要な膜形成が可能であるため、製造時間の短縮および、製造に必要な電力量の低減が実現できる。また、比較例では、30Vでは、20μm以上の膜厚を得ることができなかったのに対し、実施例では、30μmの膜厚であっても通電量に比例して形成することができるという、本発明の優れた特徴を確認できた。

Figure 0005624716
[Evaluation]
As is apparent from a comparison between Table 1 and Table 2, it can be seen that the film formation proceeds with a small amount of current even at the same voltage by the method of forming a film according to the example. For example, in the comparative example, an energization amount of 10.0 mC is necessary to obtain a film thickness of 14.9 μm, whereas in order to obtain a film thickness of 14.5 μm in the example, an energization of 1.0 mC is required. The amount was sufficient. As described above, since a necessary film can be formed with an energization amount of about 1/10 as compared with the conventional case, it is possible to reduce the manufacturing time and the electric power required for manufacturing. Further, in the comparative example, a film thickness of 20 μm or more could not be obtained at 30 V, whereas in the example, even a film thickness of 30 μm can be formed in proportion to the energization amount. The excellent features of the present invention were confirmed.
Figure 0005624716

表3および図4に、実施例および比較例で得られた円形絶縁タングステン線(直径70μm)上の、電着被膜の厚み(横軸)とAC耐電圧(縦軸)の関係の特性線を対比して示した。図4中、実施例のデータは(●)でプロットされ、比較例のデータは(■)でプロットされている。表3および図4から、サスペンジョン型塗料組成物を電着して得た実施例の絶縁被覆タングステン線は、3μm弱の薄膜から30μm程度の厚膜の範囲で、被膜厚さ(μm)に比例してAC耐電圧(kV)が上昇する関係を示している。3μmから30μmまで、同一膜厚におけるAC耐電圧のばらつきが非常に小さく、均一厚でかつ強固な絶縁被膜が形成されていることが示された。これに対して、溶液型電着液組成物を用いた比較例の場合、測定した約3μmから約20μmの被膜厚さでは、AC耐電圧が実施例よりも0.3〜0.6kV程度低くなった。   Table 3 and FIG. 4 show characteristic lines of the relationship between the thickness of the electrodeposited film (horizontal axis) and the AC withstand voltage (vertical axis) on the circular insulated tungsten wires (diameter 70 μm) obtained in the examples and comparative examples. The comparison is shown. In FIG. 4, the data of the example is plotted with (●), and the data of the comparative example is plotted with (■). From Table 3 and FIG. 4, the insulation-coated tungsten wire of the example obtained by electrodeposition of the suspension type paint composition is in proportion to the film thickness (μm) in the range of a thin film of less than 3 μm to a thick film of about 30 μm. Thus, the AC withstand voltage (kV) increases. From 3 μm to 30 μm, the variation in AC withstand voltage at the same film thickness was very small, indicating that a uniform and strong insulating coating was formed. In contrast, in the case of the comparative example using the solution-type electrodeposition liquid composition, the AC withstand voltage is about 0.3 to 0.6 kV lower than that of the example when the film thickness is about 3 μm to about 20 μm. became.

また、AC耐電圧のばらつきについて、約10μmの膜厚で比較すると、比較例のAC耐電圧の平均値が0.66kVに対して、上下に0.70kVばらついており、平均値に対しては100%以上もばらついていた。これに対して、実施例では、同じく約10μの膜厚時に、平均値1.25kVに対して、ばらつきは上下に、0.20Vであり、平均値に対するばらつきの比率は16%ときわめて小さかった。この結果は、本発明の実施例が、従来技術に比べて、膜厚及び膜質の均一性が非常に優れていることを示すものである。   In addition, when the AC withstand voltage variation is compared with a film thickness of about 10 μm, the average AC withstand voltage of the comparative example varies from 0.76 kV up and down with respect to 0.66 kV. More than 100% was scattered. On the other hand, in the example, when the film thickness was about 10 μm, the variation was 0.20 V up and down with respect to the average value of 1.25 kV, and the variation ratio with respect to the average value was as small as 16%. . This result shows that the embodiment of the present invention is very excellent in film thickness and film quality uniformity as compared with the prior art.

以上の結果から、サスペンジョン型塗料組成物を用いて絶縁被覆された本発明のプローブピンは、従来の溶液型電着塗料を用いで絶縁被覆されたプローブピンと比較して、どのような膜厚範囲であっても、AC耐電圧が高く、かつ、AC耐電圧のばらつきが小さいことが示された。
すなわち、本発明のプローブピンは、従来の溶液型塗料組成物を使用したプローブピンに比べて、電着時の被膜成長速度が速く、かつ、被膜の単位厚さ当たりのAC耐電圧性に優れているため、数μmの薄膜でも十分な耐電圧を確保することができ、しかも、電着被膜(絶縁被膜)を30μm以上に厚膜化することもできる。
From the above results, the probe pin of the present invention that is insulation-coated using the suspension-type paint composition has any film thickness range compared to the probe pin that is insulation-coated using the conventional solution-type electrodeposition paint. Even so, it was shown that the AC withstand voltage is high and the variation in the AC withstand voltage is small.
That is, the probe pin of the present invention has a higher film growth rate at the time of electrodeposition and superior AC withstand voltage per unit thickness of the film compared to a probe pin using a conventional solution-type paint composition. Therefore, a sufficient withstand voltage can be secured even with a thin film of several μm, and the electrodeposition coating (insulating coating) can be thickened to 30 μm or more.

図1は本発明のプローブピンの一実施形態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the probe pin of the present invention. 図2はプローブピンによる通電試験の様子を説明する斜視図である。FIG. 2 is a perspective view for explaining the state of an energization test using probe pins. 図3はサスペンジョン型電着液組成物を用いて、本発明のプローブピンに絶縁被覆を施す電着工程の一実施形態を示す装置の模式図である。FIG. 3 is a schematic view of an apparatus showing an embodiment of an electrodeposition process for applying an insulating coating to the probe pin of the present invention using a suspension type electrodeposition liquid composition. 図4は電着被膜(絶縁被覆層)の厚みとAC耐電圧の関係を対比して示した図である。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the thickness of the electrodeposited coating (insulating coating layer) and the AC withstand voltage.

符号の説明Explanation of symbols

10 プローブピン
11 金属細線
12 プローブピン先端部
13 サスペンジョン型電着被膜(絶縁被膜)
14 治具接続先端部
10a〜10d プローブピン
20 回路基板
21 検査電極
30 金属細線用ロール
31 金属細線
32 電着槽
33 電着塗料組成物
34 陰極板
35 乾燥装置
36 焼付け炉
37 絶縁被覆線用ロール
10 Probe Pin 11 Metal Thin Wire 12 Probe Pin Tip 13 Suspension Type Electrodeposition Coating (Insulation Coating)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Jig connection front-end | tip part 10a-10d Probe pin 20 Circuit board 21 Inspection electrode 30 Roll for metal fine wires 31 Metal fine wire 32 Electrodeposition tank 33 Electrodeposition coating composition 34 Cathode plate 35 Drying device 36 Baking furnace 37 Roll for insulation coating wires

Claims (2)

プローブピンの絶縁被覆方法であって、
金属細線からなるプローブピンの胴部に、ブロック共重合ポリイミドの固形粒子を含むサスペンジョン型電着塗料組成物を電着して絶縁被膜を形成する工程を含み、
前記ブロック共重合ポリイミドは、分子骨格中にシロキサン結合を有し、分子中にアニオン性基を有し、かつ、ジアミン成分の1つとして、分子骨格中にシロキサン結合を有するジアミンを含み、
前記分子骨格中にシロキサン結合を有するジアミンが、ビス(4−アミノフェノキシ)ジメチルシラン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、及び下記の一般式(I)で表される化合物よりなる群から選ばれる1種又は2種以上であり、
前記サスペンジョン型電着塗料組成物におけるブロック共重合ポリイミドの固形粒子の粒子径が0.1〜10μm、粒子径の標準偏差が0.1〜8μmであり、
前記金属細線を交流電源の陽極側に接続し、陰極板−金属細線間の通電量を0.2〜2.1mCの範囲で制御して、前記サスペンジョン型電着塗料組成物の電着を行う、ことを特徴とするプローブピンの絶縁被覆方法。
Figure 0005624716

(式中、4つのRは、それぞれ独立して、アルキル基、シクロアルキル基、フェニル基又は1個乃至3個のアルキル基若しくはアルコキシル基で置換されたフェニル基を表し、l及びmはそれぞれ独立して1〜4の整数を表し、nは1〜20の整数を表す。
A probe pin insulation coating method comprising:
Including a step of electrodepositing a suspension-type electrodeposition coating composition containing solid particles of block copolymerized polyimide on the body of a probe pin made of a fine metal wire to form an insulating coating;
The block copolymerized polyimide has a siloxane bond in the molecular skeleton, an anionic group in the molecule, and a diamine having a siloxane bond in the molecular skeleton as one of the diamine components,
The diamine having a siloxane bond in the molecular skeleton is bis (4-aminophenoxy) dimethylsilane, 1,3-bis (4-aminophenoxy) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, and One or more selected from the group consisting of compounds represented by formula (I),
The particle size of the solid particles of the block copolymerized polyimide in the suspension-type electrodeposition coating composition is 0.1 to 10 μm, and the standard deviation of the particle size is 0.1 to 8 μm.
The metal thin wire is connected to the anode side of an AC power source, and the amount of current flowing between the cathode plate and the metal thin wire is controlled in the range of 0.2 to 2.1 mC to perform electrodeposition of the suspension type electrodeposition coating composition. A method for insulating the probe pin.
Figure 0005624716

(In the formula, four R's each independently represents an alkyl group, a cycloalkyl group, a phenyl group, or a phenyl group substituted with 1 to 3 alkyl groups or alkoxyl groups, and l and m are each independently And represents an integer of 1 to 4, and n represents an integer of 1 to 20.
請求項1に記載のプローブピンの絶縁被覆方法を含み、該方法を経てプローブピンの胴部に形成された絶縁被膜の焼付けを行うことを特徴とする、絶縁被膜で絶縁処理されたプローブピンの製造方法
An insulating coating method for a probe pin according to claim 1, wherein the insulating coating formed on the body of the probe pin is baked through the method. Manufacturing method .
JP2008281011A 2008-10-31 2008-10-31 Probe pin and insulation method thereof Expired - Fee Related JP5624716B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008281011A JP5624716B2 (en) 2008-10-31 2008-10-31 Probe pin and insulation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008281011A JP5624716B2 (en) 2008-10-31 2008-10-31 Probe pin and insulation method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010107420A JP2010107420A (en) 2010-05-13
JP5624716B2 true JP5624716B2 (en) 2014-11-12

Family

ID=42296995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008281011A Expired - Fee Related JP5624716B2 (en) 2008-10-31 2008-10-31 Probe pin and insulation method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5624716B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5582997B2 (en) * 2010-12-16 2014-09-03 三菱電線工業株式会社 Insulating coating probe pin and manufacturing method thereof
JP5619590B2 (en) * 2010-12-16 2014-11-05 三菱電線工業株式会社 Insulated conductor manufacturing method
JP2012127869A (en) * 2010-12-16 2012-07-05 Mitsubishi Cable Ind Ltd Insulation-coated probe pin and method for manufacturing the same
JP5683943B2 (en) * 2010-12-27 2015-03-11 三菱電線工業株式会社 PROBE PIN AND PROBE PIN MANUFACTURING METHOD
KR101715153B1 (en) * 2015-06-17 2017-03-10 주식회사 새한마이크로텍 Method of fabricating insulated probe pin
JP2020165888A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 東京特殊電線株式会社 Probe needle and probe unit

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001139881A (en) * 1999-11-12 2001-05-22 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd Electrodeposition coating material, sliding member, and bearing device
JP2002168879A (en) * 2000-09-19 2002-06-14 Kanai Hiroaki Insulation coated probe pin
JP2005162954A (en) * 2003-12-05 2005-06-23 Pi R & D Co Ltd Electrodeposition coating material composition and electrodepositing method using the same
JP4594615B2 (en) * 2003-12-05 2010-12-08 株式会社ピーアイ技術研究所 Insulated wire and insulated coil
JP4737938B2 (en) * 2004-02-13 2011-08-03 株式会社ピーアイ技術研究所 Method for manufacturing ring-shaped insulating plate for coil

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010107420A (en) 2010-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5464838B2 (en) Insulating member manufacturing method
JP5513109B2 (en) Electrodeposition coating composition and electrodeposition method
JP5422381B2 (en) Insulating material
JP5296493B2 (en) Insulating material
JP5624716B2 (en) Probe pin and insulation method thereof
CN102690596B (en) Insulation compound and use the insulated line of this insulation compound
JP4594615B2 (en) Insulated wire and insulated coil
JP6750146B2 (en) Polyimide for electrodeposition and electrodeposition coating composition containing the same
JP5555063B2 (en) Polyimide electrodeposition paint and method for producing the same
JP2005162954A (en) Electrodeposition coating material composition and electrodepositing method using the same
KR100616368B1 (en) Electroconductive resin composition and electronic parts using the same
JP5399685B2 (en) Electronic component with lead wire and insulation coating method for lead wire
JP2013234257A (en) Electrodeposition paint composition and electrodeposition method and insulation member
JP5706268B2 (en) Electrodeposition coating composition and insulating member using the same
JP5683943B2 (en) PROBE PIN AND PROBE PIN MANUFACTURING METHOD
JP5551523B2 (en) Method for producing polyimide electrodeposition paint
JP5876176B2 (en) Electrodeposition coating composition and insulating member using the same
JP5657417B2 (en) Electrodeposition method and electrodeposition apparatus
JP2013155281A (en) Insulating coating, insulated wire using the insulating coating, and coil using the insulated wire
JP2012138289A (en) Insulated conductor, method for producing the same and coil produced using the insulated conductor
JP5363067B2 (en) Heating roller
JP2013153107A (en) Manufacturing method of bonding wire and bonding wire
JP4395411B2 (en) Polyimide silicone resin composition
JP2023168150A (en) Electrodeposition coating, method for producing electrodeposition coating, and method for producing insulating material
JP5712901B2 (en) Insulated wire and coil

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110830

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130219

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130417

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130827

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131025

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140624

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140811

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140902

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140929

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5624716

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees