JP7008541B2 - プローブ針 - Google Patents
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本発明に係るプローブ針1は、図1及び図2に示すように、ピン形状の金属導体2の外周に絶縁層3を有する胴体部と、金属導体2の両端に絶縁層3を有しない端部2a,2bとを有するプローブ針1において、絶縁層3が、イオン液体型帯電防止剤を含有している。
金属導体2は、所定の長さに加工されてなるピン形状の導体であり、高い導電性と高い弾性率を有する金属線(「金属ばね線」ともいう。)を切断加工されている。金属導体2に用いられる金属としては、広い弾性域を持つ金属を挙げることができ、例えばベリリウム銅等の銅合金、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)等を好ましく用いることができる。
絶縁層3は、図1に示すように、イオン液体型帯電防止剤を含有し、金属導体2上に設けられている。イオン液体型帯電防止剤を含有する絶縁層3は、絶縁性を有するとともに、そのイオン液体型帯電防止剤が少なくとも表面付近に存在し又は表面を覆うので、絶縁層3が静電気を発生するのを抑えることができる。なお、絶縁層3は、基本的には、金属導体2上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針同士の接触を防いで短絡を防止するように作用する。
次に、上述した本発明のプローブ針を用いた電気特性の検査方法について説明する。図3は本発明のプローブ針を備えたプローブユニットを用いて被測定体の電気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。なお、ここでの検査方法は一例であり、図示の装置構成に限定されないことは言うまでもない。
金属導体2として、長尺のレニウムタングステン線(外径0.030mm)を用いた。絶縁層3は、第2態様とし、第1絶縁層4aと第2絶縁層4bとで構成した。第1絶縁層4aは、第1絶縁層用塗料として、ポリエステル樹脂系のエナメル塗料(東特塗料株式会社製、商品名:L3330KF-N)を用いた。第2絶縁層4bは、第2絶縁層用塗料として、イオン液体型帯電防止剤(3M株式会社製、FC-4400)を成膜後の固形分比100:5で5質量%となるように含有させたポリエステル樹脂系のエナメル塗料(東特塗料株式会社製、商品名:L3330KF-N)を用いた。なお、イオン液体型帯電防止剤の含有量は、ESCA(X線光電分光法、Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)によって測定した。
イオン液体型帯電防止剤の含有量を3質量%とした他は、実施例1と同様にして、実施例2のプローブ針を作製した。
イオン液体型帯電防止剤の含有量を10質量%とした他は、実施例1と同様にして、実施例3のプローブ針を作製した。
イオン液体型帯電防止剤を含有する第2絶縁層4bの厚さを0.5μmとした他は、実施例1と同様にして、実施例4のプローブ針を作製した。
イオン液体型帯電防止剤を含有する第2絶縁層4bの厚さを2μmとした他は、実施例1と同様にして、実施例5のプローブ針を作製した。
絶縁層3を第1態様とし、単一の絶縁層3で構成した。絶縁層用塗料として、イオン液体型帯電防止剤(3M株式会社製、FC-4400)を成膜後の固形分比100:5で5質量%となるように含有させたポリエステル樹脂系のエナメル塗料(東特塗料株式会社製、商品名:L3330KF-N)を用い、厚さ5.7μmの絶縁層3を形成した。それ以外は、実施例1と同様にして、実施例6のプローブ針を作製した。
第2絶縁層4bを設けず、第1絶縁層4aの厚さを6μmとした他は、実施例1と同様にして、比較例1のプローブ針を作製した。
イオン液体型帯電防止剤を含有する第2絶縁層4bに代えて、PTFE微粒子を含有させた絶縁層を第2絶縁層4bとして設けた他は、実施例1と同様にして、比較例2のプローブ針を作製した。なお、PTFE微粒子を含有させた絶縁層は、PTFE微粒子(BYK社製、商品名:CERAFLOUR 998、平均粒径:0.3μm)を用い、これを成膜後の総固形分に対する含有量が3.0質量%になるように含有させた塗料と塗布焼き付けして形成した。
絶縁層強度(密着力)は、精密万能試験機(島津製作所社製、型番:AG-I)を用いたピール試験(密着性試験)で評価した。具体的には、金属導体の導体径と全体の総外径の中間値の穴径37μm(ユニットのストッパー部と同じ径)のダイスに各プローブ針1の先端2aを通し、後端2bから荷重を与えたときの試験荷重を上記装置で検知し、得られた値を相互に比較して密着性を評価した。その値が大きいほど密着性に優れ、小さいほど密着性に劣ることになる。
実施例1~6及び比較例1,2について、絶縁層強度(密着性)、耐電圧、帯電防止性の評価結果を表1に示す。実施例1~6のプローブ針はいずれの特性とも良好な結果であった。
2 金属導体
2a 端部(先端)
2b 端部(後端)
3 絶縁層
3a,3b 絶縁層端部(端面)
4a 第1絶縁層
4b 第2絶縁層
10 プローブユニット
11 被測定体
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 リード線用の保持板
50 リード線
Claims (7)
- ピン形状の金属導体の外周に絶縁層を有する胴体部と、前記金属導体の両端に該絶縁層を有しない端部とを有するプローブ針において、前記絶縁層が、イオン液体型帯電防止剤を含有する、ことを特徴とするプローブ針。
- 前記絶縁層に含まれる前記イオン液体型帯電防止剤が、前記絶縁層を構成する全固形分に対して3~10質量%の範囲内で含まれている、請求項1に記載のプローブ針。
- 前記絶縁層が、内側の第1絶縁層と外側の第2絶縁層とで構成され、前記第2絶縁層に含まれる前記イオン液体型帯電防止剤が、前記第2絶縁層を構成する全固形分に対して3~10質量%の範囲内で含まれている、請求項1に記載のプローブ針。
- 前記第2絶縁層の厚さが、0.5~2.5μmの範囲内である、請求項3に記載のプローブ針。
- 前記絶縁層が、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及びポリアミドイミド樹脂から選ばれる1又は2以上の樹脂を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のプローブ針。
- 前記金属導体の外径が、8~110μmの範囲内である、請求項1~5のいずれか1項のプローブ針。
- 前記絶縁層の厚さが、2~15μmの範囲内である、請求項1~6のいずれか1項のプローブ針。
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