JP7008529B2 - 検査装置用リード線、リード線装着部品及び検査用治具 - Google Patents

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Description

本発明は、被測定体の電気検査に使われるプローブに繰り返し接触する検査装置用リード線、リード線装着部品、及び検査用治具に関する。さらに詳しくは、被測定体の検査用治具に狭ピッチで設置された検査装置用リード線の端面と、検査用プローブの検査装置側端部とが繰り返し接触した場合であっても、そのリード線の端面の摩耗を低減させることができる検査装置用リード、その検査装置用リード線を備えたリード線装着部品、及びそのリード線装着部品を備えた検査用治具に関する。
近年では、携帯電話等に使用される高密度実装基板、又は、パソコン等に組み込まれるBGA(Ball Grid Array)やCSP(Chip Size Package)等のICパッケージ基板等、様々な回路基板が用いられている。このような回路基板は、実装の前後の工程で例えば直流抵抗値の測定や導通検査等が行われ、その電気的特性の良否が検査されている。電気的特性の良否の検査は、電気的特性を測定する検査装置に接続された検査用治具(以下、「プローブユニット」ともいう。)を用いて行われ、例えば、検査用治具に装着されたプローブの回路基板側端部(第1端部という。)を、その回路基板(以下、「被測定体」ともいう。)の電極に接触させることにより行われている。
図4は、従来の検査用治具を用いて被測定体の電気的特性を検査する方法を説明するための模式断面図である。この検査用治具100で用いるプローブ101は、ばね性を有した直線状の金属導体2の両端(102a,102b)以外の領域に絶縁被膜103が被覆されており、被測定体111の電極112に接触する第1端部102aと、検査装置側のリード線150に接触する第2端部102bとを有している。検査用治具100は、複数本から数千本のプローブ101と、そのプローブ101の第2端部側を案内する第2端部側案内穴付きのガイド板130と、プローブ1の第1端部102aが被測定体111の電極112に接するようにプローブ101の第1端部側を案内する第1端部側案内穴付きのガイド板120とを少なくとも備えている。
電気的特性の検査は、検査用治具100又は被測定体111を相対的に上下させ、プローブ101の弾性力を利用して被測定体111の電極112にプローブ101の第1端部102aを所定の圧力で押し当てることにより行われる。このとき、電極112に押し当てられた力によって撓んだプローブ101は、第2端部102bをリード線150に強く接触し、被測定体111からの電気信号がそのリード線150を通って検査装置(符号Mは、検査装置の方向を示す。)に送られる。この形式の検査用治具100においては、リード線150の端面は、プローブ101の第2端部102bへの繰り返し接触により摩耗しやすいという問題がある。
上記問題に対し、特許文献1では、リード線の端面の摩耗を防止するための技術として、プローブ端部の形状を平坦にするとともに、リード線をプローブ端部に対して0.5°~5°の角度で傾けて接触させることが提案されている。
また、特許文献2では、検査対象の基板に接触する接触子の後端を電極に当接させ、電極と検査信号処理部とを電線で接続することで、接触子を検査信号処理部に接続し、基板を検査可能にする検査用治具において、電極の摩耗による電線の露出防止のために、基材部の穴に挿入された電線(銅)の表面に電線よりも硬度の高い第1金属(ニッケル)により鍍金形成された電極とを備える電極構造体、が知られている。
特開2015-25697号公報 特開2015-210129号公報
検査対象である基板の高密度化に伴って、検査用治具に配置するプローブ間隔の狭ピッチ化が進んでいる。また、検査時に微細な擬似断線等を発見するためには、4端子抵抗測定が必要となり、プローブやプローブに接触させる電極(リード線)の細径化が要求されている。検査装置側の電極として用いられているリード線は、摩耗しやすい柔らかい銅であるために、上記特許文献1,2のような技術が提案されてきた。しかし、特に狭ピッチ配列を考慮した場合、ベースプレート(特許文献1では保持板40、特許文献2では基材部13を指す。)の穴に挿入固定されたリード線に摩耗が生じてリード線の先端を研磨した場合、リード線に研磨ダレが発生してしまい、リード線同士が接触してショートするおそれがある。
また、リード線は、プローブが設けられた検査用治具と、検査装置本体部とを繋ぐ長い導線であり、数百本から数千本を束ねて取り回すことになるので、あまり柔らかい導線である場合は、キンクの多発や絡まりが生じてしまう。さらに、プローブに接触する側の反対側のリード線端部は、絶縁被膜を剥離した後の導線表面にはんだ付けする場合が多いので、被膜剥離やはんだ付けの容易さ求められる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、被測定体の検査用治具に狭ピッチで設置された検査装置側リード線の端面と、検査用のプローブの端部とが繰り返し接触した場合であっても、そのリード線の端面の摩耗を低減させることができる検査装置用リード線、その検査装置用リード線を備えたリード線装着部品、及びそのリード線装着部品を備えた検査用治具を提供することにある。
(1)本発明に係る検査装置用リード線は、被測定体の検査装置を構成する検査用治具に設けられてプローブに繰り返し接触する導体部を有するリード線において、前記導体部は、導体径が0.018~0.18mmの範囲内の銅合金線からなり、引張強度が700~1500MPaの範囲内であり、マイクロビッカース硬度が200~350HV(0.04)の範囲内であり、導電率が60~85%IACSの範囲内である、ことを特徴とする。なお、以下では、検査装置用リード線を単に「リード線」と言うことがある。
この発明によれば、導体部が上記範囲の導体径の銅合金線であるので、リード線の狭ピッチ化が可能である。さらに、導体部が上記範囲内の強度や硬さを備えた剛性線材であるので、リード線を検査用のプローブの端部と繰り返し接触した場合であっても、リード線の端面の摩耗を低減させることができるとともに、リード線の端面が徐々に摩耗して再研磨した場合であっても、リード線に研磨ダレが発生するのを防ぐことができる。また、導体部は全長にわたって剛性線材であるので、リード線を穴に挿入しやすく、検査用治具の組み立てが容易であるとともに、長い複数のリード線を束ねて取り回す際のキンク発生や絡まりを顕著に抑制することができ、さらにプローブに接触する側の反対側のリード線端部での絶縁被膜の剥離やはんだ付けも容易に行うことができる。また、導電率もよく、低抵抗のリード線とすることができる。
本発明に係る検査装置用リード線において、前記導体部は、0.5~15質量%のAgを含有し、残部がCu及び不可避不純物であることが好ましい。
本発明に係る検査装置用リード線において、前記導体部の外周には絶縁被膜が設けられていてもよい。
(2)本発明に係るリード線装着部品は、上記本発明に係る検査装置用リード線が保持板に装着された部品であって、前記検査装置用リード線の端面と前記保持板の表面とが平坦になっている、又は、前記検査装置用リード線の端面が前記保持板の表面よりも突出している、ように構成できる。
この発明によれば、上記した検査装置用リード線が保持板に装着されているので、リード線の端面が徐々に摩耗して研磨した場合であっても、リード線に研磨ダレが発生しない。特に検査装置用リード線の端面と保持板の表面とを平坦にした場合であっても、リード線に研磨ダレが発生しないので、リード線を狭ピッチで保持板に装着することができる。また、全長にわたって剛性のあるリード線が装着されているので、長い複数のリード線を束ねて取り回す際のキンク発生や絡まりを顕著に抑制することができ、さらにプローブに接触する側の反対側のリード線端部での絶縁被膜の剥離やはんだ付けも容易に行うことができる。
(3)本発明に係る検査用治具は、本体部とともに検査装置を構成する検査用治具であって、上記本発明に係るリード線装着部品を備えていることを特徴とする。
この発明によれば、検査装置を構成する検査用治具は、狭ピッチで設置されたリード線装着部品を備えるので、リード線の端部と検査用のプローブの端部とが繰り返し接触してリード線の端面が徐々に摩耗して研磨した場合であっても、リード線に研磨ダレが発生しない。特に検査装置用リード線の端面と保持板の表面とを平坦にした場合であっても、リード線に研磨ダレが発生しないので、リード線を狭ピッチで保持板に装着することができる。
本発明によれば、被測定体の検査用治具に狭ピッチで設置された検査装置用リード線の端面と、検査用のプローブの端部とが繰り返し接触した場合であっても、そのリード線の端面の摩耗を低減させることができる検査装置用リード線、そのリード線を装着したリード線装着部品、及びそのリード線装着部品を備えた検査用治具を提供することができる。
さらに、本発明に係るリード線は全長において剛性線材であるので、穴に挿入しやすく、検査用治具の組み立てが容易であるとともに、長い複数のリード線を束ねて取り回す際のキンク発生や絡まりを顕著に抑制することができ、さらにプローブに接触する側の反対側のリード線端部での絶縁被膜の剥離やはんだ付けも容易に行うことができる。
本発明に係る検査用治具の一例を示す模式的な断面図である。 本発明に係る検査用治具の他の一例を示す模式的な断面図である。 検査装置用リード線の例を示す構成図である。 従来の検査用治具を用いて被測定体の電気的特性を検査する方法を説明するための模式断面図である。
本発明に係る検査用治具用リード線、リード線装着部品及び検査用治具について、図面を参照しつつ説明する。本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。
なお、本願において「被測定体」とは、プリント配線基板、フレキシブル基板、多層配線基板、半導体パッケージ用のパッケージ基板、液晶パネル基板、各種コネクタ、半導体ウェハー、パワー半導体等の種々の基板や電子部品等の被測定体を総称する意味で使用している。また、本願では、「検査装置用リード線50」又は「リード線50」は、少なくとも導体部52を有し、絶縁被膜53を有しない場合及び絶縁被膜53を有する場合の両方の意味を包含するものとして使用している。
本発明に係る検査装置用リード線50(以下「リード線50」と略す。)は、図1~図3に示すように、被測定体(基板等)11の検査装置(図示しない)を構成する検査用治具10に設けられてプローブ1に繰り返し接触するリード線であり、図3(A)(B)に示すように少なくとも導体部52を有し、通常は、図3(B)に示すように、導体部52と絶縁被膜53とで構成されている。導体部52は、導体径(直径)が0.018~0.18mmの範囲内の銅合金線からなり、引張強度が700~1500MPaの範囲内であり、マイクロビッカース硬度が200~350HV(0.04)の範囲内であり、導電率が60~85%IACSの範囲内である、ことを特徴とする。
リード線50は、上記範囲の導体径の銅合金線である導体部52を有するので、狭ピッチ化が可能である。さらに、上記範囲内の強度や硬さを備えた剛性線材からなる導体部52を有するので、検査用のプローブ1の端部と繰り返し接触した場合であっても、リード線50の端面51の摩耗を低減させることができるとともに、リード線50の端面51が徐々に摩耗して再研磨する場合であっても、リード線50に研磨ダレが発生するのを防ぐことができる。また、リード線50は全長において剛性線材の導体部52を有するので、そのリード線50を挿入する保持板40の穴42に挿入しやすく、検査用治具10の組み立てが容易であるとともに、はんだ槽にディップしても線が曲がりにくいのではんだ付けが容易になる。また、導電率もよく、低抵抗のリード線とすることができる。
本発明に係るリード線装着部品60は、図1及び図2に示すように、上記した検査装置用リード線50が保持板40に装着された部品であって、その検査装置用リード線50の端面51と保持板40の表面41とが平坦になっている、又は、検査装置用リード線50の端面51が保持板40の表面41よりも突出しているように構成できる。このリード線装着部品60は、リード線50の端面51が徐々に摩耗して研磨した場合であっても、リード線50に研磨ダレが発生しない。特にリード線50の端面51と保持板40の表面41とを平坦にした場合であっても、リード線50に研磨ダレが発生しないので、リード線50を狭ピッチで保持板40に装着することができる。
本発明に係る検査用治具10は、図1及び図2に示すように、本体部(計測機器のことであり、ここでは図示しない。)とともに検査装置を構成する検査用治具10であって、上記したリード線装着部品60を備えていることに特徴がある。この検査用治具10は、狭ピッチで設置されたリード線50の端面51と、検査用のプローブ1の端部(第2端部2b)とが繰り返し接触した場合であっても、そのリード線50の端面51の摩耗を低減させることができる。さらに、リード線50は全長において剛性線材である導体部52を有するので、穴に挿入しやすく、検査用治具の組み立てが容易であるとともに、長い複数のリード線を束ねて取り回す際のキンク発生や絡まりを顕著に抑制することができ、さらにプローブに接触する側の反対側のリード線端部での絶縁被膜の剥離やはんだ付けも容易に行うことができる。
各構成について詳しく説明する。以下、プローブ1において、符号2aは、被測定体側に配置されて被測定体11の電極12に接触する「第1端部」であり、符号2bは、検査装置側に配置されて検査装置(図示しない)のリード線(検査装置接続用金属)50に接触する「第2端部」である。
[リード線]
リード線50は、図1及び図2に示すように、被測定体11の検査装置を構成する検査用治具10に設けられている。そして、後述するプローブ1の検査装置側の第2端部2bに対し、繰り返し接触する導体部52を有している。
(導体部)
導体部52は、導体径が0.018~0.18mmの範囲内の銅合金線で構成されている。この範囲内の導体径とすることにより、リード線50を狭ピッチで配列することができる。導体径が0.018mm未満の場合は、狭ピッチ化の点では望ましいが、後述する特性を満たす銅合金線を用いる場合には、細すぎて加工コストが嵩むことがある。一方、導体径が0.18mmを超えると、狭ピッチとは言いにくく、近年の要求に十分に応えたものとはいえない。
導体部52は、引張強度が700~1500MPaの範囲内であり、マイクロビッカース硬度が200~350HV(0.04)の範囲内であり、導電率が60~85%IACSの範囲内であることが望ましい。こうした特性を備えた導体部52とすることにより、本発明の効果を奏することができる。引張強度とマイクロビッカース硬度が上記範囲内の導体部52を有するリード線50は、剛性線材であるので、検査用のプローブ1の第2端部2bと繰り返し接触した場合であっても、リード線50の端面51の摩耗を低減させることができる。さらに、リード線50の端面51が徐々に摩耗して研磨する場合であっても、リード線50を構成する導体部52に研磨ダレが発生するのを防ぐことができる。また、リード線50は剛性線材であるので、そのリード線50を挿入する保持板40の穴42に挿入しやすく、検査用治具10の組み立てが容易である。さらに、長い複数のリード線を束ねて取り回す際のキンク発生や絡まりを顕著に抑制することができる。さらに、プローブに接触する側の反対側のリード線端部での絶縁被膜の剥離を容易に行うことができるとともに、リード線50に予備はんだする際、はんだ槽にディップしても線が曲がりにくいのではんだ付けが容易になる。
なお、こうした機械的特性(引張強度、ビッカース硬度)を有する導体部52の伸びは、例えば、1~5%の範囲内であることが多い。上記機械的特性を備えた伸びの小さい導体部52は、研磨ダレが発生しにくいという利点がある。
導体部52を有するリード線50の曲率半径は、少なくとも300mm以上であり、曲率半径が1000mm以上の真直性を有していることが好ましく、より好ましくは曲率半径が3000mm以上の真直性を有していることがより好ましい。この範囲内の曲率半径とすることにより、上記した本発明の効果、すなわち、保持板40の穴42への挿入が容易になり、長い複数のリード線を束ねて取り回す際のキンク発生や絡まりを顕著に抑制することができ、プローブに接触する側の反対側のリード線端部での絶縁被膜の剥離を容易に行うことができる。
一方、引張強度とマイクロビッカース硬度が上記範囲外の導体部52を有するリード線は、検査用のプローブ1の第2端部2bと繰り返し接触した場合にリード線50の端面51の摩耗を低減させにくいことがある。さらに、リード線50の端面51が徐々に摩耗して研磨した場合に、リード線50を構成する導体部52に研磨ダレが発生しやすいことがある。また、リード線50が十分な剛性を有さないので、そのリード線50を挿入する保持板40の穴42に挿入しにくく、検査用治具10の組み立てが難しくなることがある。また、リード線50に予備はんだする際、はんだ槽にディップすると線が曲がってはんだ付けしにくくなることがある。また、長い複数のリード線を束ねて取り回す際のキンク発生や絡まりが発生することがある。
導体部52は、導電率が60~85%IACSの範囲内であることにより、被測定体である基板等の検査装置を構成する検査用治具に設けられてプローブに繰り返し接触するリード線50を構成する導体部として望ましい導通性能を有している。導電率が60%IACS未満では、抵抗が高く、検査装置用リード線としては好ましくないことがある。また、導電率が85%IACSを超えるものであってもよいが、上記した引張強度とマイクロビッカース硬度を有する銅合金線は、導電率がおおむね85%IACS以下である。
リード線50は、上記特性を備えた導体部52を有していれば、その導体部52を構成する銅合金線は特に限定されない。好ましい銅合金線としては、例えば、銀を2~10質量%含有する銅合金線、Zr(ジルコニウム)を0.1~3.0質量%含有する銅合金線を好ましく挙げることができるが、上記機械的特性と電気的特性を有する銅合金線であれば、その組成は特に限定されない。また、リード線50の表面には、導電率の向上、予備はんだ付け性の向上、はんだ細りの抑制等の各目的に応じためっき層が設けられていてもよい。そうしためっき層としては、厚さ0.1~2.0μm程度の銀めっき層、ニッケルめっき層、錫めっき層、及び金めっき層等を任意に選択して使用することができる。
導体部52の構造は、上記導体径の範囲内の銅合金線を加工したものであれば特に限定されないが、本発明では、導体部52の長さとリード線50の長さを同じにすることにより、接点が最少とすることができるので好ましい。リード線50は、導体部52だけで構成されていてもよいし、導体部52と絶縁被膜53とで構成されていてもよい。なお、銅合金線からなる導体部52の長さは短く、その短い導体部52に、上記機械的特性を有しない銅線又は銅合金線を接続してリード線50を構成してもよい。こうすることにより、リード線を束ねて取り回す際のキンク発生や絡まりの抑制は十分ではないが、プローブ1の第2端部2bに接触する導体部52が被測定体に繰り返し接触した場合であっても摩耗しにくく、研磨しても研磨ダレが生じないという利点を少なくとも有するものとすることができる。
(絶縁被膜)
リード線50には、導体部52の一部又は全部を覆う絶縁被膜53が設けられていることが好ましい。絶縁被膜53は、導体部52の周囲に設けられてリード線間の電気的な接触を妨げる絶縁性を有するものであれば特に限定されず、導体部52の外周上に直接設けられていてもよいし、他の層を介して設けられていてもよい。また、絶縁被膜53は、はんだ付け時に分解してはんだ付けを容易にする樹脂が好ましく、例えばポリウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂から選ばれるいずれか1種又は2種以上であることが好ましい。こうした絶縁被膜53は、各種の方法で設けることができ、例えば焼き付け等の方法で設けることが好ましい。絶縁被膜53の厚さも特に限定されないが、例えば1.0~10μmの範囲内の厚さで設けることが好ましい。なお、絶縁被膜53の耐電圧(直流)は、少なくとも200V以上となるように設けられていることが好ましい。
なお、絶縁被膜53が設けられる導体部52の「一部」とは、隣接する導体部同士が接触するおそれのある箇所のことを意味し、少なくともそうした箇所に部分的に設けていればよいという意味であり、「全部」とは、隣接する導体部同士が接触するおそれのある箇所を含む全長で設けられていればよいという意味である。
(リード線の作製)
リード線50の作製は、導体部52を構成する所定太さの銅合金線(例えば、直径0.65mmの銅合金線等)を準備し、その銅合金線を最終線径まで伸線加工する。このとき、伸線加工の途中で、必要に応じて銀めっき等を施してもよい。その後、必要に応じて、例えば300~400℃程度の温度でテンションアニール(張力を掛けながら熱処理を行うこと)を行って真直加工し、曲率半径を300mm以上にするとともに、引張強度が700~1500MPaの範囲内で、マイクロビッカース硬度が200~350HV(0.04)の範囲内で、導電率が60~85%IACSの範囲内の銅合金線からなる導体部52を作製する。その後、例えば厚さ2~10μmの絶縁被膜53を焼き付けコーティング法で形成して、リード線50を作製する。
リード線50の作製手段は、上記方法に限定されず、種々の方法で行うことができる。例えば、焼き付けコーティング時の温度は、銅合金線からなる導体部52の引張強度、ビッカース硬度、導電率、曲率半径等を低下させることがない条件で行うことが望ましい。また、リード線50の最表面には、滑性、融着性を持つナイロン等のオーバーコーティングを行ってもよい。
[リード線装着部品]
リード線装着部品60は、上記したリード線50が保持板40に装着された部品である。図1に示す例では、リード線50の端面51と保持板40の表面41とが平坦になっている。図2の例では、リード線50の端面51が保持板40の表面41よりも突出している。本発明では、図1の形態と図2の形態のいずれであってもよく、いずれの場合も、リード線50を構成する導体部52の機械的特性(剛性)により、研磨ダレが生じにくいという特徴がある。なかでも、リード線50の端面51と保持板40の表面41とを平坦にした場合が好ましい形態であり、リード線50を狭ピッチで保持板40に装着することができる。
保持板40は、リード線50を挿入して固定するための穴42を有しており、リード線50の先端側をその穴42に挿入して接着剤等で固定するためのものである。この保持板40は特に限定されないが、例えば液晶ポリマー(LCP)等の材質からなる厚さ1.0mm程度の板を好ましく用いることができる。保持板40に固定されたリード線50は、一体部品となり、後述の検査用治具10の一つの部品として機能する。
[検査用治具]
検査用治具(プローブユニット)10は、図1及び図2に示すように、本体部(計測機器のことであり、ここでは図示しない。)とともに検査装置を構成する検査用治具10であって、上記したリード線装着部品60を備えている。この検査用治具10は、狭ピッチで設置されたリード線50の端面51と、検査用のプローブ1の端部(第2端部2b)とが繰り返し接触した場合であっても、そのリード線50の端面51の摩耗を低減させることができる。以下、検査用治具10に各部の構成について図面を参照しつつ説明する。
(プローブ)
プローブ1は、被測定体側の第1端部2aを該被測定体11に接触させ、且つ、検査装置側の第2端部2bをリード線50の端面51に接触させて、被測定体の電気的特性を測定するために用いられるものである。プローブ1は、金属導体2と、金属導体2の少なくとも両端部2a,2b以外の領域に設けられた絶縁被膜3とを有している。
金属導体2としては、高い導電性と高いばね性を有する金属線(「金属ばね線」ともいう。)が用いられる。金属導体2に用いられる金属としては、例えばベリリウム銅、りん青銅、銅銀合金等の銅合金、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)等を好ましく挙げることができる。金属導体2は、通常、上記の金属が所定の径の線状導体となるまで冷間又は熱間伸線等の塑性加工が施される。
金属導体2は、プローブ1を検査用治具10への装着し易さの観点から、真直度が高いことが好ましく、具体的には真直度が曲率半径Rで1000mm以上であることが好ましい。真直度の高い金属導体2は、通常、絶縁被膜3が設けられる前に予め直線矯正処理をすることにより得ることができる。ここでの直線矯正処理は、例えば回転ダイス式直線矯正装置等によって行われる。こうした真直度を持たせることにより、図1に示すように、検査用治具10にプローブ1を装着する際に、プローブ1がガイド板20,30の案内穴に入り難くなることを防ぐことができる。
金属導体2には、被測定体側の第1端部2aと検査装置側の第2端部2bとがあり、いずれも絶縁被膜3のない所定の長さの露出部を有している。第1端部2a及び第2端部2bの形状は特に限定されず、円錐形状、頂部に半球形状を有する円錐形状、頂部に平坦形状を有する円錐形状、半球形状等から選ばれるいずれかであればよい。金属導体2の第1端部2a及び/又は第2端部2bには、金属導体2と被測定体11又はリード線50との接触抵抗値の上昇を抑制するために、めっき層が設けられていてもよい。めっき層を構成する金属としては、ニッケル、金、ロジウム等の金属や金合金等の合金を挙げることができる。めっき層は、単層であってもよいし複層であってもよい。
(絶縁被膜)
絶縁被膜3は、所定の長さで露出する端部以外の金属導体2に設けられて、被測定体11の電気特性を検査する際のプローブ同士の接触を防いで短絡を防止するように作用する。絶縁被膜3は、金属導体2の外周上に長手方向に亘って設けられていればよく、直接設けられていてもよいし、他の層を介して設けられていてもよい。絶縁被膜3は、上記リード線50に必要に応じて設けられる絶縁被膜53と同様のものを用いることができるので、ここではその説明を省略する。
(ガイド板)
ガイド板(先端側案内穴付きのガイド板)20及びガイド板(第2端部側案内穴付きのガイド板)30は、図1及び図2に示すように、空間Sを開けて配置されている。先端側案内穴付きのガイド板20は、プローブ1の第1端部2aが被測定体11の電極12に接するようにプローブ1の下部側を案内するものであり、第2端部側案内穴付きのガイド板30は、プローブ1の上部側を案内するものである。各ガイド板20,30は、一枚のプレートから構成されていてもよいし、本実施形態のように複数枚のプレートから構成されていてもよい。
各ガイド板20,30には、微小ピッチで多数の案内穴が開けられてこの案内穴は、ガイド板20,30を重ねたとき、上下の案内穴同士で、平面視での位置が平行方向に僅かにずれるように設計されていてもよい。各ガイド板20,30の多数の案内穴には、それぞれ1本ずつプローブ1が挿入されている。ガイド板20,30に挿入されたプローブ1は、各ガイド板20,30の上下の案内穴同士を例えば平面視での位置が平行方向に僅かにずらすことにより、プローブ1の第2端部2bがリード線50の端面51に接触したとき、プローブ1を構成する金属導体2の仮想軸線とリード線50の端面51の法線との角度θを例えば0.5°以上5°以下となるように傾斜させることも可能である。なお、各ガイド板20,30に装着するプローブ1の本数は、被測定体11に応じて適宜選択することができ、通常は複数本から数千本である。
この検査用治具10による電気的特性の検査は、検査用治具10又は被測定体11を相対的に上下させ、プローブ1の弾性力を利用して被測定体11の電極12にプローブ1を所定の圧力で押し当てることにより行われる。このとき、電極12に押し当てられた力によって撓んだプローブ1の第2端部2bはリード線50の端面51に強く接触し、被測定体11からの電気信号がそのリード線50を通って検査装置(図示しない。)に送られる。検査用治具10を用いた電気的特性の検査において、検査用治具10からのプローブ1の脱落防止は、図1及び図2に示すように、ガイド板20に設けられた案内穴にプローブ1の絶縁被膜端部3aが当たることによって行われている。また、検査用治具10へのプローブ1のセッティングは、ガイド板30に設けられた案内穴からプローブ1を挿入することにより行われる。
以上説明したように、本発明によれば、リード線50を構成する導体部52が上記範囲の導体径の銅合金線であるので、狭ピッチ化が可能である。さらに、上記範囲内の強度や硬さを備えた剛性線材であるので、検査用のプローブ1の第2端部2bと繰り返し接触した場合であっても、リード線50の端面51の摩耗を低減させることができるとともに、リード線50の端面51が徐々に摩耗して研磨した場合であっても、リード線50に研磨ダレが発生するのを防ぐことができる。また、リード線50は全長において剛性線材であるので、穴42に挿入しやすく、検査用治具10の組み立てが容易であるとともに、長い複数のリード線50を束ねて取り回す際のキンク発生や絡まりを顕著に抑制することができ、さらにプローブ1に接触する側の反対側のリード線端部での絶縁被膜53の剥離やはんだ付けも容易に行うことができる。また、導電率もよく、低抵抗のリード線とすることができる。
以下、実施例と比較例により本発明をさらに詳しく説明する。
[実験1]
(リード線装着部品)
銀を4質量%含有する銅合金線(直径0.65mm)を用い、この銅合金線を直径0.04mmまで伸線加工(加工度99.62%)した。得られた銅合金線を、種々の温度でテンションアニール(熱処理時間は24秒間)し、引張強度、ビッカース硬度、伸び、導電率、曲率半径について測定した。その結果を表1に示す。なお、テンションアニール時の矯正張力は、曲率半径が300mm以上になる安定条件を設定した。
次に、熱処理して種々の特性を備えた銅合金線(導体部52)を所定長さに切断し、リード線装着部品6を構成する保持板40に固定した。導体部52の保持板40への固定は、保持板40に設けられている多数の穴42に導体部52を挿入し、導体部52の端面51と保持板40の表面41とが同じ面となるようにして接着剤で接着した。こうしてリード線装着部品6を作製した。このリード線装着部品6を断面研磨装置(丸本ストルアス株式会社製)で研磨し、研磨ダレを評価した。その結果も表1に併せて示した。
実験方法として、引張強度と伸びは卓上形精密万能試験機(株式会社島津製作所製、AGS-X)にて測定し、ビッカース硬度はビッカース硬度計(株式会社明石製作所製、現株式会社ミツトヨ)にて測定し、導電率はマルチメーター(ヒューレットパッカード社製、現キーサイトテクノロジー社、3468A)にて測定し、曲率半径は、自然放置後の曲率半径をスケールで実測して測定した。研磨ダレの有無は、光学顕微鏡で90倍に拡大して目視により確認した。挿入容易性は、熱処理後の銅合金線を保持板40の穴42に挿入しやすいか否かで評価した。長さ1mの1000本のリード線を取り回した後のキンク等の発生の有無についても評価した。
Figure 0007008529000001
[実験2]
銀を10質量%含有する銅合金線(直径0.65mm)を用い、この銅合金線を直径0.04mmまで伸線加工(加工度99.62%)した。それ以外は実験1と同様にした。結果を表2に示す。
Figure 0007008529000002
[評価]
上記実験1,2の結果をもとに、研磨ダレがなく、挿入が容易で、キンク等は発生しない特性は、引張強度が700~1500MPaの範囲内であり、マイクロビッカース硬度が200~350HV(0.04)の範囲内であり、導電率が60~85%IACSの範囲内であり、曲率半径が300mm以上であることがわかった。
[実験3]
次に、銀を2質量%含有する銅合金線(仕上がり外径0.06mm)、銀0質量%のタフピッチ銅(仕上がり外径0.06mm)、錫を0.7質量%含有する銅合金線(仕上がり外径0.06mm)、錫を0.15質量%含有する銅合金線(仕上がり外径0.06mm)についても、実験1と同様に実験した。結果を表3に示す。表3の結果に示すように、銀含有量が異なった銀銅合金線や錫銅合金線でも、引張強度については同様の結果であった。
Figure 0007008529000003
1 プローブ
2 金属導体
2a 第1端部
2b 第2端部
3 絶縁被膜
3a 絶縁被膜端部
10,10A,10B 検査装置(検査用治具)
11 被測定体(基板)
12 電極
20 被測定体側のガイド板
30 検査装置側のガイド板
40 検査装置用リード線の保持板
41 保持板の表面
42 リード線を挿入する穴
50,50A,50B 検査装置用リード線
51 端面
52 導体部
53 絶縁被膜
60,60A,60B 検査用治具
M 検査装置の方向

Claims (5)

  1. 被測定体の検査装置を構成する検査用治具に設けられてプローブに繰り返し接触する導体部を有するリード線において、前記導体部は、導体径が0.018~0.18mmの範囲内の銅合金線からなり、引張強度が700~1500MPaの範囲内であり、マイクロビッカース硬度が200~350HV(0.04)の範囲内であり、導電率が60~85%IACSの範囲内である、ことを特徴とする検査装置用リード線。
  2. 前記導体部は、0.5~15質量%のAgを含有し、残部がCu及び不可避不純物である、請求項1に記載の検査装置用リード線。
  3. 前記導体部の外周には絶縁被膜が設けられている、請求項1又は2に記載の検査装置用リード線。
  4. 請求項1~3のいずれか1項に記載の検査装置用リード線が保持板に装着された部品であって、前記検査装置用リード線の端面と前記保持板の表面とが平坦になっている、又は、前記検査装置用リード線の端面が前記保持板の表面よりも突出している、ことを特徴とするリード線装着部品。
  5. 本体部とともに検査装置を構成する検査用治具であって、請求項4に記載のリード線装着部品を備えている、ことを特徴とする検査用治具。

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