JPH03180769A - 検査用触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば液晶基板、半導体基板上にパターン形
成された導体線の導通性を検査する装置に使用される検
査用触子（ピンプローブ）に関し、特に導体線の高密度
化に対応できるようにした構造に関する０本発明は、液
晶基板の導通性検査に使用される検査用触子に最適であ
るので、以下、これを例にとって説明する。

〔従来の技術〕

液晶に適当な電圧を印加すると透過率や反射率が変化す
る性質を利用した液晶基板は、例えば、画像をスクリー
ンに映しだす液晶投写装置に採用されている。このよう
な液晶基板の製造工程では、各種の製品検査が行われて
おり、このような製品検査を行う装置の一つとして、従
来第５図及び第６図に示すような導通性検査装置がある
。こ、れは、基台２１に多数のピンプローブ２２を所定
ピンチごとに並列に取付け、この各ピンプローブ２２を
、液晶基板２５上に格子状にパターン形成された各導体
線２６の端部に当接させ、これにより電気的導通性を検
査するものである。ここで上記ピンプローブ２２の接触
部の突出量にバラツキがあると、該接触部を全ての導体
線２６に同時に、かつ均一に接触させることができない
、そこで従来、上記ビンプローブ２２は、プローブ本体
２２ａをケース２７内に進退自由に配設するとともに、
コイルスプリング２８で弾性的に支持した構造とし、こ
れにより上記プローブ本体２２ａにばね性を持たせてい
る。

ところで、上記液晶投写装置に採用される液晶基板にお
いては、高画質化に対応するために画素数の増大化が進
んでおり、近年では１０〜２０万画素。

あるいは３０万画素を有する液晶基板が開発されており
、近い将来には８０〜３００万画素のものも要請される
と考えられている。そしてこの画素数の増大化に伴って
液晶基板の導体線間のピッチも狭くなる。従ってこのよ
うな高密度化に対応するには、上記各ビンプローブ２２
のピッチ、及びビン径を小さくすることが必要となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記従来のビンプローブでは、その構造上
、小ピッチ化、小径化には限界があり、上述の要請に対
応できないという問題点がある。

即ち、上記従来のビンプローブ２２はプローブ本体２２
ａをケース２７内に収容し、コイルスプリング２８で支
持してばね性を持たせていることから、該ケース及びス
プリングの外径分だけ必要スペースが大きくなり、その
ためピッチの縮小に限界が生じる。その結果従来装置で
は上記ピンチは３００μｍ程度が限度とされていた。

本発明は、上記要請に鑑みてなされたもので、プローブ
本体自体にばね性を持たせることによって、上記ピンチ
を飛躍的に狭小化することのできる検査用触子を提供す
ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本願第１項の発明は、線径１２０μｍ以下の金属
極細線を自己弾性を有する形状に形成し、該極細線の外
表面に貴金属めっき被覆層を形成したことを特徴とする
検査用触子である。また、本願第２項の発明は、上記金
属極細線が引張強度３００　ｋｇ７　ｍ”以上の低炭素
二相組織ｍ線からなることを特徴としており、さらに第
３項の発明は、上記金属極細線の表面に下地としてＮｉ
めっき被覆層が形成され、かつ該被ｒｌＩＪｉが塑性加
工による加工歪を有していることを特徴としている。

ここで、本発明の金属極細線としては、低炭素二相組ｗ
ｉｎ線、ピアノ線、ステンレス線、あるいはＢｅＣｕ線
が考えられる。即ち、検査用触子の特性としては、被検
査部との触圧に対する強度。

剛性が高いこε、及び長期間の連続使用に対する耐久性
が高いことが要求されており、線径１２０μｍ以下でこ
れらの各特性を満足させるには上記各金ｍｍが最適であ
る。

また、本発明における自己弾性を有する形状とは、該検
査用触子を導体線に当接させた場合、各触子ごとの突出
量の差を吸収できる程度に該当接方向に弾性変形し得る
形状との意味である。これは例えば上記当接時の力が触
子に対してこれの軸直角方向の分力を持って作用するよ
うに、金属極細線自体を屈曲させることによって実現で
きる。

以下、本発明において上記溝底を採用した理由について
説明する。

■、金属極細線を自己弾性を有する形状にしたのは、こ
れにより金属極細線自体の径を細くして上述のピンチ狭
小化に応えるためである。上述のように従来構造では、
ケース内にプローブ本体を収容し、コイルスプリングで
弾性支持していたため、その構造上ピッチ狭小化に限界
があった０本発明は、プローブ本体（金属極細線）自体
を弾性を有する形状とすることによりこの限界の問題を
解消するものである。

■、金属極細線に貴金属めっきを施したのは、接触抵抗
を低くして、検査性能の安定性を向上できるからであり
、この貴金属としてはＡｕ、Ｐｔ。

Ａｇ等が採用できる。

■、第２項の発明において金属極細線に低炭素二相ｍ織
鋼線を採用したのは、ピッチをさらに狭小化するためで
ある。即ち、この低炭素二相Ｍｉ織鋼線は、強度、剛性
、及び耐久性に優れており、しかも線径１２０μｍ以下
に極細化する場合の加工性にも優れており、そのため上
記ピアノ線等よりさらに線径を小さくできる。また、本
発明では金属極細線を自己弾性を有する形状に成形する
ようにしているから、その素線は該形状への成形性に優
れていることが必要であり、さらに上記ピッチを狭小化
するには上記形状に成形した状態における面歪が小さい
ことが必要である。ちなみにこの面歪とは成形物が同一
平面をなしているか否かを判断するためのものであり、
この面歪が大きい場合は、素線形をいかに小さくしても
上記ピッチを狭小化することはできない、上記低炭素二
相組織鋼線はこのような特性に優れており、これらの点
から該低炭素二相組織ｆｉｌｖＡを採用したものである
。

上記低炭素二相組織ａ＆Ｉは、重量％でＣ：　０．０１
〜０．５０％、Ｓｉ：３．０％以下、Ｍｎ：５．０％以
下、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる線径３．０〜
６．０　ｍの線材を一次熱処理及び−次冷間伸線、二次
熱処理及び二次冷間伸線にまり線径１０〜１００μｍに
強加工して製造されたものである。この金属極細線は上
記強加工により生じた加工セルが一方向に繊維状に配列
された繊維状微細金属＆［ｌ織を形成しており、かつ上
記加工セルの大きさ、繊維間隔がそれぞれ５〜１００　
人、５０〜１０００人であり、さらに引張強力が３００
〜６００　ｋｇｆ／ｍ”である。

上記低炭素二相組織鋼線は、本件発明者らが上述の特性
を確保できる金属組織について鋭意研究を続け、以下の
点を見出して完成したものである。

即ち、Ｆ　ａ−Ｃ−３ｉ−Ｍｎ系鉄基合金で、かつ針状
マルテンサイト、ベイナイト又はこれらの混合組織から
なる低温変態生成相がフェライト相中に均一に分散され
てなる複合金属組織を有する鋼線材が強加工性に優れて
おり、このような金属組織を有する線材を用いれば冷間
伸線により線径１゜Ｏμ層以下の極細線を容易確実に得
ることができる。そしてこのような鋼線材を冷間伸線に
より加工歪み４以上に強加工すれば、上記フェライト相
と低温変態生成相とが複合してなる複合＆１１織（二相
＆［ｌ織）が一方向に延びる均一な繊維状微細金属＆ｌ
ｌ織が形成され、このような金属組織を有する極細線は
引張強度が３００〜６００　ｋｔｆ／ｍ”　と飛躍的に
向上し、しかも曲げ、剪断、ねじり変形に強く靭性にお
いても優れていることを見出した。

本件発明者らは、上記金属組織が引張強度、１ｌＪＪ性
を向上させる主因になっているとの観点から、その強化
メカニズムについてさらに研究を重ねた結果、上述の如
き超高強度を有する金属組織では、上記繊維の間隔が５
０〜１０００人であり、かつ該繊維状をなす上記複合組
織が５〜１００人の超微細セルから構成されていること
を見出した。

ここで、上記低炭素二相組織ｍ線の製造方法について説
明する。

まず重量％でＣ：　０．０１〜０．５％、Ｓｉ：３．０
％以下、Ｍｎ：５．０％以下、残部Ｆｅ及び不可避的不
純物よりなる線径３．５ｆｉ以下の線材を７００〜１１
００℃の範囲の温度に加熱した後、冷却して（この加熱
、冷却は複数回にわたって行ってもよい）、一部残留オ
ーステナイトを含有してもよいマルテンサイト、ベイナ
イト又はこれらの混合組織からなる低温変態生成相がフ
ェライト相中に体積率で１５〜７５％の範囲にて均一に
分散されてなる複合組織を有する線材を製造する。なお
、かかる製造方法は、特開昭６２−２０８２４号公報に
記載されている。

次に、このようにして得られた複合Ａｌｌ織線材を冷間
伸線加工により、加工歪み４以上、好ましくは５以上に
強加工し、上記フェライト相と低温変態生成相とを複合
化し、金属＆１１織として一方向に連続して延びる微細
な繊維状組織を形成させる。

このように加工度を高めることにより、上記繊維状＆ｌ
Ｉ織はさらに微細化し、繊維間隔は狭くなり、ついには
上述のとおり加工にて生じたセルの大きさ、繊維間隔が
それぞれ５〜１００人、５０〜１０００人である繊維状
微細金ｒｉＩ＆組織となる。なお、加工歪みが４以上よ
りも小さい伸線加工によって得られた細線では、繊維状
組織の発達の途中にあってそのＭｉ織が不完全であり、
従って強度も低い。

■１次に、第３項の発明において上記金属極細線に下地
としてＮｉめっき被覆層を形成するのは、素線の活性度
の抑制、自己潤滑性及び耐蝕性の付与の改善を図るうえ
において好適であるからである。

これは、鋼線を１２０μｍ以下に極細化すると、ボリュ
ームに対する表面積の比が極めて大きくなることから、
該極細線の表面の活性度が異常に高くなり、その結果極
細化する際のダイスとの摩擦により、断線するおそれが
ある。これに対してＮｌが活性度の極めて低い金属であ
ることから、これを素線表面に被覆することにより、極
細線自体の活性度を抑制できる。また、Ｎｉを被覆する
ことにより、極細線を屈曲加工する際の加工性を容易化
でき、加工時の成形性を向上できる自己潤滑性が得られ
る。さらに錆びの発生を防止するための耐蝕性を付与で
きる。

なお、上記Ｎｉの被覆方法は、電気めっき、溶融めっき
２等の湿式めっき法、　ＰＣＤ、ＣＶＤ、スパッタリン
グ等の乾式めっき法等の一般に用いられている手段が採
用できる。勿論、ここで言うＮｉめっきには、純粋なＮ
ｉだけではなく、上述の必要特性を阻害しない範囲内で
のＣｕ、Ｚｎ、ＡＩ等の金属、あるいは他の金属と合金
化したものも含まれる。また、上記金ｒｓ８ｉ細線に対
するＮｌの被覆量については、極細線１ｋｇ当たり１ｇ
未満では防錆効果等の被覆効果を発揮させるのが難しく
、また１００ｇを越えても被覆効果の向上は望めず、逆
に皮膜が厚すぎて加工時のパウダリング等の副次的なデ
メリットが生じるため好ましくない、従って、極細線１
　ｋｉｒ当たり１〜１００ｇの範囲内が適当である。

ここで、上記Ｎｉめっき被覆層に塑性加工による加工歪
を付与することが望ましい。

これは、めっき処理しただけのＮｉめっき被覆層は、無
数のピンホールを有するポーラス状になっており、その
ためめっき処理工程時に発生する水素がＮｉ被覆層内に
吸蔵され、あるいは上記ポーラス内に空気が残留するこ
ととなる。そしてこの吸蔵された水素、残留空気が品質
に悪影響を与えていることが考えられる。

一方、Ｎｉめっき被覆層に加工歪を付与す・ると、該被
覆層内のピンホールが潰されて無くなる点、及び例えば
伸線時の加工熱によって吸蔵されていた水素や残留空気
が放出される点から、水素等をほとんど含まないＮｉめ
っき被覆層が得られることとなる。その結果、上述した
水素等による悪影響を回避できるものと考えられる。な
お、上記Ｎｉめっき被覆層に加工歪を形成するには、例
えば金属極細線の製造過程において、素線を冷間伸線加
工する前に、予めＮＩめっき処理を施し、これを伸線加
工、即ち塑性加工することにより実現できる。

〔作用〕

本願第１項の発明に係る検査用触子によれば、線径１２
０μｍ以下の金属極細線を自己ばね性を有する形状に形
成したので、従来のようなコイルスプリングを不要にで
き、該検査用触子を並列配置する際のピッチを大幅に縮
小でき、それだけ被検査部の高密度化に対応できる。従
って、例えば液晶基板における画素数の増大化に対応で
きるとともに、接触部のバラツキを吸収できる。

また、本願第２項の発明では、上記金属極細線に低炭素
二相組ｌｌ１ｌｌｖＡを採用したので、線材の線径及び
加工度を適宜洗濯することにより、１２０〜１５μｍの
ものを容易に得ることができる。しかもこの二相組織ｔ
ＩＲ１１は上述の強化メカニズムで説明したように、引
張強度３００〜６００　ｋｇ／　ｆｌ”の超高強度を有
する。従って、検査用触子において、これを採用した場
合は、強度、剛性、及び耐久性を向上でき、接触子とし
ての必要条件を確保できる。

また屈曲加工時の加工性を向上でき、これにより上記自
己弾性を有する形状の確保が容易である。

さらにまた該屈曲加工における面歪を軽減でき、その結
果、隣接する金属極細線との干渉を回避してピンチの狭
小化をさらに促進できる。

さらに、第３項の発明によれば、上記金属極細線の表面
にＮｉめっき被覆層を形成したので、極細化する際の活
性度を抑制でき、成形加工する際の自己潤滑性が得られ
るとともに、極細化に見合った耐蝕性が得られ、錆びの
発生を防止できる。

また、上記１’Ｊｉめっき被覆層に加工歪を付与したの
で、水素、残留空気による悪影響を回避できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による検査用触
子を説明するための図であり、本実施例は液晶基板の導
通性検査に使用される検査用触子に適用した場合を例に
とって説明する。

図において、１は本実施例の検査用触子であり、これは
線径１２０μｍ以下の低炭素二相組織ａ！２の表面に下
地としてＮｉめっき被覆層３を形威し、該被覆相３の表
面に貴金属めっき層４を被覆形成して構成されている。

また、上記検査用触子１は、コ字状に屈曲された取付部
１ａと、これに続いて斜め下方に延びる接触部１ｂとか
らなり、これにより自己弾性を有する形状となっている
。上記検査用触子１の取付部１ａは基台６の縁部に嵌着
されており、これにより該各検査用触子ｌは基台６に所
定ピッチごとに固定されている。なお、この配列ピンチ
は、液晶基板２５の導体線のピッチに対応している。さ
らにまた上記検査用触子１の取付部１ｂの端部にはリー
ド＆Ｉ７の一端が接続されており、これの他端は図示し
ない測定機器に接続されている。

本実施例触子ｌの製造方法について説明する。

上記低炭素二相組織鋼からなる素線にＮｌめっきを施し
、これを所定線径に伸線加工し、これを自己弾性を有す
る形状に成形加工し、次に貴金属めっき層を形成し、最
後に歪を除去するための焼鈍処理を施す、ここで、上記
低炭素二相組織鋼線２は、重量％でＣ：　０．０１〜０
．５０％、Ｓｉ：３．０％以下、Ｍｎ：５．０％以下、
残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる線径３．０〜６．
０　ｆｉの線材を一次熱処理及び−次冷間伸線、二次熱
処理及び二次冷間伸線により線径１５〜１２０μｍに強
加工して製造されたものである。これは上記強加工によ
り生じた加工セルが一方向に繊維状に配列された繊維状
微細金属組織を形威しており、かつ上記加工セルの大き
さ、繊維間隔がそれぞれ５〜１００人１５０〜１０００
Ａであり、さらに引張強力が３００〜６００　ｋｉｔ／
ｗａｓ２である。

また、上記Ｎｉめっき被覆層３は上記線材を冷間伸線加
工する際の塑性加工による加工歪を有している。即ち、
上記Ｎｉめっき被覆層３は、伸線加工の前工程において
線材にめっき処理を施して４μ鴎程度の被覆層を形威し
、これを−次、二次冷間伸線することにより、ｌ／ｊｗ
程度の厚さに引き延ばしてなるものである。これにより
、めっき処理時に生じていたピンホールが上記伸線時に
潰されて、欠陥のない良好な被覆層となっている。

上記伸線加工後に、上記自己弾性を有する形状に成形加
工するのであるが、この成形加工における面歪を小さく
するには、上記伸線加工における真直度をできるだけ高
くすることが重要である。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例の検査用触子１は、これの接触部１ｂを液晶基
板２５上の導体線に接触させて該導体線の導通性を検査
するものである。この場合上記各接触部１ｂの先端高さ
のばらつきは、該接触部１ｂがこれの自己弾性により当
接方向に弾性変形することによって吸収されることとな
り、これにより接触部１ｂが全ての導体線２６に同時に
、かつ均一に接触し、安定した検査性能が得られる。

このように本実施例の検査用触子１によれば、取付部１
ａと接触部１ｂとにより自己弾性を有する形状としたの
で、収容ケース、コイルスプリング等を不要にでき、そ
れだけ検査用触子１同士を近接させて配設できる。また
、本実施例の低炭素二相組ｒａｔＩＡ線２は、成形加工
状態における面歪が小さいから、隣接する触子１と近接
させて配置しても触子の曲がりによる干渉を防止できる
とともに、各触子１間のピッチを均一にすることができ
る。さらに、本実施例の低炭素二相＆１ｌｒａ鋼線２は
、線径１２０μｍ以下で引張強度３００〜６００　ｋｇ
／　ｔｘ”と極めて高強度を有しており、しかも耐久性
及び靭性の大幅な向上が可能であるから、従来１５０μ
ｍが限界であった検査用触子ｌのさらなる小径化を実現
できる。これらの結果、各触子１間のピッチを均一化で
きるとともに大幅に縮小でき、液晶基板２５における近
年の画素数の高密度化に対応した導通性検査が可能とな
る。

一般に要求画素数が８０万画素の場合、３０００〜９０
００本配列される検査用触子１間の要求ピッチは１５０
μｍ程度となるが、本実施例触子１では線径を１００μ
ｍとすることによって上記ピンチを実現できた。また３
００万画素の場合、必要ピッチは８０μｍ程度となるが
、本実施例触子ｌでは線径を５０μｍφとすることで実
現できた０本発明によれば上記線径をさらに細く、例え
ば２０μｍφとすることによって半導体ロジンクデバイ
スにおいて要求物れるピッチ２５μｍにも対応できる。

また、本実施例では低炭素二相＆ＩＩ織鋼＆１Ｊ１２に
ｈｉめっき被覆層３を形成し、さらに該ＮＩめっ自被覆
層３に伸線時の塑性加工により加工歪を与えたので、該
Ｎｆめっき被覆層３はピンホール等Ｃ欠陥のない層構造
となっており、はとんど水素。

残留空気を含んでないから、素線への悪影響を巨避でき
るとともに、極細線自体の活性度を抑制でき、摩擦等に
より発熱しても焼失、断線を防止できるとともに、自己
潤滑性の付与及び耐蝕性を向上できる。

なお、上記実施例では液晶基板の検査用触子を例にとっ
て説明したが、本発明の検査用触子の用途はこれに限ら
れるものではなく、半導体基板上に形成された配線パタ
ーンの導通検査にも通用でき、要は高密度の接点の導通
検査に適用できる。

また、上記実施例では、金属極細線に低炭素二層組ｍｍ
ｍを採用したが、本発明は他にピアノ線ステンレス線を
採用してもよく、この場合も上記実施例と略同様の効果
が得られる。

さらに、上記実施例では、金属極細線に下地としてＮｉ
めっき被覆層を形成した場合を例にとって説明したが、
本発明の極細線は必ずしもＮｉめっき被覆層を形成する
必要はない。

第４図は、本発明の他の実施例による検査用触子を説明
するための図である。これは、検査用触子１０の中央部
を鋭角状に折り曲げてくちばし状の接触部１０ｂを形成
し、これの両端部１０ａを基台１２に挿入固定して構成
した例である。この例の場合は、上記実施例と同様の効
果が得られるとともに、特に線径が十数μｍとさらに小
径の場合に有効である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る検査用触子によれば、線径１
２０μｍ以下の金属極細線を自己弾性を有する形状に形
成したので、ピンチを大幅に縮小して被検査部の高密度
化に対応できる効果がある。また本劇第２項の発明では
、上記金属極細線に低炭素二相組織鋼線を採用したので
、強度、剛性、及び耐久性を向上できるとともに加工性
を容易化でき、さらにピッチを狭くできる効果があり、
さらに第３項の発明によれば、金属極細線の表面にＮｉ
めっき被覆層を形成したので、活性度を抑制でき、加工
成形時の自己潤滑性、耐蝕性を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による検査用触
子を説明するための図であり、第１図はその検査用触子
を基台に取付けた状態を示す斜視図、第２図はその検査
用触子の断面図、第３図はその側面図、第４図は上記実
施例の他の例を説明するための側面図、第５図及び第６
図はそれぞれ従来の検査用触子を説明するための図であ
る。 図において、１．ｌＯは検査用触子、２は低炭素二相＆
Ｉｌ織鯖線、３はＮｉめっき被覆層、４は貴金属めっき
層である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）線径１２０μｍ以下の金属極細線を自己弾性を有
   する形状に形成し、該極細線の表面に貴金属めっき層を
   形成したことを特徴とする検査用触子。
2. （２）上記金属極細線が、引張強度３００ｋｇ／ｍｍ＾
   ２以上の低炭素二相組織鋼線からなることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の検査用触子。
3. （３）上記金属極細線の表面に上記貴金属めっき層の下
   地としてＮｉめっき被覆層が形成され、かつ該被覆層が
   塑性加工による加工歪を有していることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の検査用触子。