KR20210005155A

KR20210005155A - 통형체, 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20210005155A
Application number: KR1020207033894A
Authority: KR
Inventors: 마사미 야마모토
Original assignee: 니혼덴산리드가부시키가이샤
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2019-04-10
Publication date: 2021-01-13
Also published as: TWI748171B; JPWO2019208216A1; KR102502895B1; JP6762476B2; US20210035701A1; WO2019208216A1; EP3786647A1; US11408915B2; CN112005121A; EP3786647A4; TW201945594A

Abstract

나선형의 스프링부가 마련된 도전성 부재로 이루어지는 통형체(2)이며, 당해 통형체는, Ni 금속층(5)과, W를 함유하는 Ni-W 합금층(6)을 갖고, 당해 Ni-W 합금층의 단부(62)가, 상기 Ni 금속층의 외방으로 돌출되어 있다.

Description

통형체, 및 그 제조 방법

본 발명은, 검사 대상의 검사에 사용 가능한 통형체, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터 극세의 심선의 외주에, 금 도금층, Ni 전주층, 및 레지스트층을 형성한 후, 이 레지스트층에 나선형으로 레이저광을 조사하여 조사 부분의 레지스트층을 제거하고, 다음에 에칭을 행함으로써 레지스트층이 제거된 부분의 Ni 전주층을 제거하고, 그 후에 심선을 제거함으로써, 나선형의 스프링부를 갖는 접촉 단자를 제조하는 것이 행해지고 있었다(예를 들어 특허문헌 1 참조).

이와 같이 하여 제조된 접촉 단자는, 검사 대상의 검사를 행할 때, 나선형의 스프링부가 탄성 변형됨으로써 발생하는 복원력에 따라, 접촉 단자의 일단부가 전극측에 압접됨과 함께, 접촉 단자의 타단부가 검사 대상측에 가압된다. 이에 의해, 전기적인 도통이 얻어지도록 구성되어 있다.

일본 특허 제4572303호 공보

그런데, 상술한 바와 같이 구성된 접촉 단자의 일단부가 압접되는 전극에 자연 산화막이 형성되면, 전기적 도통성이 저하될 가능성이 있다. 이 때문에, 전극에 금 도금을 실시하여 자연 산화막이 형성되는 것을 억제하거나, 혹은 전극의 표면에 형성된 자연 산화막을 정기적으로 제거할 필요가 있었다.

본 발명의 목적은, 간단한 구성으로 우수한 전기적 도통성이 얻어지는 통형체, 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일례에 관한 통형체는, 나선형의 스프링부가 마련된 도전성 부재로 이루어지는 통형체이며, 당해 통형체는, Ni 금속층과, W를 함유하는 Ni-W 합금층을 갖고, 당해 Ni-W 합금층의 단부가, 상기 Ni 금속층의 외방으로 돌출되어 있다.

또한, 본 발명의 일례에 관한 통형체의 제조 방법은, 심선의 외주면에 금 도금층을 형성하는 금 도금층 형성 공정과, 상기 금 도금층의 외주면에 Ni 금속층을 형성하는 Ni 금속층 형성 공정과, 상기 Ni 금속층의 외주면에 W를 함유하는 Ni-W 합금층을 형성하는 Ni-W 합금층 형성 공정과, 상기 Ni-W 합금층의 외주면에 레지스트층을 형성하는 레지스트층 형성 공정과, 상기 레지스트층에 나선 홈을 형성하는 나선 홈 형성 공정과, 상기 레지스트층을 마스킹재로 하여 에칭을 행함으로써 상기 나선 홈의 형성 부분에 위치하는 상기 Ni 금속층 및 상기 Ni-W 합금층을 제거함과 함께, 상기 Ni 금속층과 상기 Ni-W 합금층의 에칭 속도의 차이에 따라서 Ni-W 합금층의 단부를 상기 Ni 금속층의 외방으로 돌출시키도록 상기 Ni 금속층의 단부를 침식하는 금속층 제거 공정과, 상기 레지스트층을 제거하는 레지스트층 제거 공정과, 상기 나선 홈의 형성 부분에 위치하는 금 도금층을 제거하는 금 도금층 제거 공정과, 상기 심선을 인발하는 심선 인발 공정을 갖고 있다.

또한, 본 발명의 일례에 관한 통형체의 제조 방법은, 심선의 외주면에 금 도금층을 형성하는 금 도금층 형성 공정과, 상기 금 도금층의 외주면에 W를 함유하는 Ni-W 합금층을 형성하는 Ni-W 합금층 형성 공정과, 상기 Ni-W 합금층의 외주면에 Ni 금속층을 형성하는 Ni 금속층 형성 공정과, 상기 Ni 금속층의 외주면에 레지스트층을 형성하는 레지스트층 형성 공정과, 상기 레지스트층에 나선 홈을 형성하는 나선 홈 형성 공정과, 상기 레지스트층을 마스킹재로 하여 에칭을 행함으로써, 상기 나선 홈의 형성 부분에 위치하는 상기 Ni 금속층 및 상기 Ni-W 합금층을 제거함과 함께, 상기 Ni 금속층과 상기 Ni-W 합금층의 에칭 속도의 차이에 따라서 Ni-W 합금층의 단부를 상기 Ni 금속층의 외방으로 돌출시키도록 상기 Ni 금속층의 단부를 침식하는 금속층 제거 공정과, 상기 레지스트층을 제거하는 레지스트층 제거 공정과, 상기 나선 홈의 형성 부분에 위치하는 금 도금층을 제거하는 금 도금층 제거 공정과, 상기 심선을 인발하는 심선 인발 공정을 갖고 있다.

도 1은 본 발명에 관한 통형체를 사용한 접촉 단자의 일 실시 형태를 도시하는 정면도이다.
도 2는 접촉 단자를 구성하는 통형체의 구체적 구조를 도시하는 일부 절결 정면도이다.
도 3은 본 발명에 관한 통형체의 제조 방법의 제1 실시 형태를 나타내는 공 정도이다.
도 4는 통형체의 제조 과정의 제1 단계를 도시하는 단면도이다.
도 5는 통형체의 제조 과정의 제2 단계를 도시하는 단면도이다.
도 6은 통형체의 제조 과정의 제3 단계를 도시하는 단면도이다.
도 7은 통형체의 제조 과정의 제4 단계를 도시하는 단면도이다.
도 8은 통형체의 제조 과정의 제5 단계를 도시하는 단면도이다.
도 9는 통형체의 제조 과정의 제6 단계를 도시하는 단면도이다.
도 10은 통형체의 제조 과정의 제7 단계를 도시하는 단면도이다.
도 11은 통형체와 중심 도체를 포함하는 접촉 단자의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 12는 접촉 단자를 구비한 검사 지그의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 13은 통형체의 단부를 전극에 대향시킨 상태를 도시하는 사시도이다.
도 14는 검사 대상의 검사 상태를 도시하는 단면도이다.
도 15는 전극이 베이스 플레이트의 단부면으로부터 돌출된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 16은 본 발명에 관한 통형체의 제조 방법의 제2 실시 형태를 나타내는 공 정도이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 통형체의 단부를 전극에 대향시킨 상태를 도시하는 사시도이다.
도 18은 전극이 베이스 플레이트의 단부면보다도 내방측으로 몰입된 상태를 도시하는 단면도이다.

이하, 본 발명에 관한 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일한 부호를 부여한 구성은, 동일한 구성인 것을 나타내고, 그 설명을 생략한다.

(제1 실시 형태)

도 1은 접촉 단자(1)의 일례를 도시하는 정면도, 도 2는 접촉 단자(1)를 구성하는 본 발명에 관한 통형체(2)의 구체적 구조를 도시하는 일부 절결 정면도이다.

접촉 단자(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 도전성을 갖는 소재에 의해 원통형 등으로 형성된 통형체(2)와, 도전성을 갖는 소재에 의해 단면 대략 원형의 막대형으로 형성된 중심 도체(3)를 구비하고 있다.

통형체(2)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 최내층의 금 도금층(4)과, 그 외주면측에 배치된 니켈(이하, Ni라 함) 또는 Ni 및 소정량의 인(이하, P라 함)을 함유하는 Ni-P 합금 등을 포함하는 Ni 금속층(5)과, 일정량의 텅스텐(이하, W라 함)을 함유하는 Ni-W 합금층(6)에 의해 구성되어 있다.

통형체(2)의 양단부를 제외한 부분에는, 통형체(2)의 축방향으로 신축하는 나선형의 스프링부(51, 61)가, Ni 금속층(5) 및 Ni-W 합금층(6)에 각각 소정 길이에 걸쳐 형성되어 있다. 또한, 당해 실시 형태에서는, 후술하는 바와 같이 Ni 금속층(5)에 형성된 스프링부(51)의 폭 치수 w1이, Ni-W 합금층(6)에 형성된 스프링부(61)의 폭 치수 w2보다도 작게 형성되어 있다.

또한, Ni-W 합금층(6)의 단부(62)는, 금 도금층(4) 및 Ni 금속층(5)의 단부면보다도 일정 거리만큼 외방측으로 돌출되어 있다. Ni-W 합금층(6)의 단부(62)의 돌출량은, 1㎛ 이상이며, 또한 통형체(2)의 외경의 0.5배 이하인 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 관한 통형체(2)의 제조 방법의 제1 실시 형태를 나타내는 공정도, 도 4 내지 도 10은 통형체(2)의 제조 과정의 제1 단계 내지 제7 단계를 도시하는 단면도, 도 11은 통형체(2)와 중심 도체(3)를 포함하는 접촉 단자(1)의 구성을 도시하는 단면도, 도 12는 접촉 단자(1)를 구비한 검사 지그(8)의 구성을 도시하는 단면도, 도 13은 통형체(2)의 단부(62)를 전극(85)에 대향시킨 상태를 도시하는 사시도, 도 14는 검사 대상(9)의 검사 상태를 도시하는 단면도, 도 15는 전극(85)이 베이스 플레이트(83)의 단부면으로부터 돌출된 상태를 도시하는 단면도이다.

본 발명에 관한 통형체(2)의 제조 방법은, 도 3에 도시한 바와 같이, 후술하는 심선(10)의 외주면에 금 도금층(4)을 형성하는 금 도금층 형성 공정 K1과, 금 도금층(4)의 외주면에 Ni 금속층(5)을 형성하는 Ni 금속층 형성 공정 K2와, Ni 금속층(5)의 외주면에 W를 함유하는 Ni-W 합금층(6)을 형성하는 Ni-W 합금층 형성 공정 K3과, Ni-W 합금층(6)의 외주면에 레지스트층(7)을 형성하는 레지스트층 형성 공정 K4와, 레지스트층(7)에 나선 홈(71)을 형성하는 나선 홈 형성 공정 K5와, 레지스트층(7)을 마스킹재로 한 에칭에 의해 나선 홈(71)의 형성 부분에 위치하는 Ni 금속층(5) 및 Ni-W 합금층(6)을 제거함과 함께, Ni 금속층(5)과 Ni-W 합금층(6)의 에칭 속도의 차이에 따라서 Ni-W 합금층(6)의 단부(62)를 Ni 금속층(5)의 외방으로 돌출시키는 금속층 제거 공정 K6과, 레지스트층(7)을 제거하는 레지스트층 제거 공정 K7과, 레지스트층(7)의 나선 홈(71)의 형성 부분에 위치하는 금 도금층(4)을 제거하는 금 도금층 제거 공정 K8과, 심선(10)을 인발하는 심선 인발 공정 K9를 갖고 있다.

금 도금층 형성 공정 K1에서는, 스테인리스강 또는 알루미늄 합금 등의 강선, 또는 나일론 수지 또는 폴리에틸렌 수지 등의 합성 수지제의 선재를 포함하는 심선(10)의 표면에, 도 4에 도시한 바와 같이, 0.2㎛ 내지 1㎛ 정도의 두께를 갖는 금 도금층(4)을 형성한다. 또한, 심선(10)은, 5㎛ 이상, 예를 들어 30㎛ 정도의 극세의 외경을 갖는 것을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 심선(10)으로서 합성 수지제의 선재를 사용한 경우에는, 무전해 도금에 의해 금 도금층(4)을 형성하는 것이 바람직하다.

다음에, Ni 금속층 형성 공정 K2에 있어서, 도시하지 않은 전주 장치를 사용하여 금 도금층(4)의 외주면에 전주 처리를 실시함으로써, 도 5에 도시한 바와 같이, Ni, 또는 0.5중량％ 내지 10중량％의 P를 함유하는 Ni-P 합금 등을 포함하는 Ni 금속층(5)을, 금 도금층(4)의 외주면에 형성한다. Ni 금속층(5)은, 그 두께가 4㎛ 내지 15㎛ 정도로 설정되어 있다.

또한, Ni-W 합금층 형성 공정 K3에 있어서, 도시하지 않은 전주 장치를 사용하여 Ni 금속층(5)의 외주면에 전주 처리를 실시함으로써, 도 6에 도시한 바와 같이, 예를 들어 10중량％ 내지 90중량％의 W를 함유하는 Ni-W 합금을 포함하는 Ni-W 합금층(6)을 형성한다. Ni-W 합금층(6)은, 그 두께가 2㎛ 내지 8㎛ 정도로 설정되어, Ni 금속층(5)보다도 박육으로 형성되어 있다.

또한, 레지스트층 형성 공정 K4에 있어서, 금 도금층(4), Ni 금속층(5) 및 Ni-W 합금층(6)이 형성된 심선(10)을, 포토레지스트액이 수용된 포토레지스트조 내에 소정 시간 침지한다. 이에 의해, 도 7에 도시한 바와 같이, Ni-W 합금층(6)의 외주면에 레지스트층(7)이 형성된다.

다음에, 나선 홈 형성 공정 K5에 있어서, 심선(10)을 일정 속도로 회전시킴과 함께, 도시하지 않은 레이저 조사 장치를 심선(10)의 축선 방향으로 이동시키면서, 레이저광을 조사함으로써, 도 8에 도시한 바와 같이, 레지스트층(7)에 나선 홈(71)을 형성한다.

그리고, 금속층 제거 공정 K6에 있어서, 외주에 레지스트층(7)이 형성된 심선(10)을, 산성의 전해 연마 용액 중에 침지하고, Ni-W 합금층(6)의 외주부에 잔존한 레지스트층(7)을 마스킹재로 하여 에칭을 행함으로써, 나선 홈(71)의 형성 부분에 위치하는 Ni 금속층(5) 및 Ni-W 합금층(6)을 제거한다. 이 결과, 도 9에 도시한 바와 같이, 레지스트층(7)의 나선 홈(71)을 따라서 나선형으로 연장되는 스프링부(51) 및 스프링부(61)가 Ni 금속층(5) 및 Ni-W 합금층(6)에 각각 형성된다.

상술한 제조법에 의하면, Ni-W 합금층(6)이 Ni 금속층(5)의 외주면측에 배치됨과 함께, Ni-W 합금층(6)의 단부(62)가 Ni 금속층(5)의 외방으로 돌출되어, 우수한 전기적 도통성을 갖는 통형체(2)를 용이하게 제조할 수 있다.

즉, 일정량의 W를 함유하는 Ni-W 합금층(6)은, Ni 금속층(5)에 비해 우수한 내식성을 갖고 있기 때문에, Ni-W 합금층(6)의 에칭 속도는, Ni 금속층(5)보다도 느려지는 경향이 있다. 따라서, 전해 연마 용액에 대한 침지 시간이 동일해도, Ni 금속층(5)의 단부가, Ni-W 합금층(6)의 단부(62)보다도 크게 침식되고, 이에 의해, Ni-W 합금층(6)의 단부(62)가 Ni 금속층(5)의 외방으로 돌출된 상태가 된다.

또한, 마찬가지로, 나선 홈(71)의 형성 부분에 위치하는 Ni 금속층(5)은, Ni-W 합금층(6)보다도 현저하게 침식되기 때문에, Ni 금속층(5)에 형성된 스프링부(51)의 폭 치수 w1이, Ni-W 합금층(6)에 형성된 스프링부(61)의 폭 치수 w2보다도 작아진다(도 2 참조).

다음에, 레지스트층 제거 공정 K7에 있어서, 레지스트층 제거액 등을 사용하여 레지스트층(7)을 용해시켜 제거함과 함께, 금 도금층 제거 공정 K8에 있어서, 초음파 세정법 등에 의해 나선 홈(71)의 형성 부분에 위치하는 금 도금층(4)을 제거한다(도 10 참조).

심선 인발 공정 K9에 있어서, 심선(10)을 당겨 그 외경을 축소시킴으로써, 금 도금층(4)으로부터 심선(10)을 박리시켜 인발하도록 한다. 이 결과, 도 2에 도시한 바와 같이, 금 도금층(4)이 내주면에 마련된 Ni 금속층(5)과, 그 외주면측에 배치된 Ni-W 합금층(6)을 갖는 통형체(2)가 제조된다.

한편, 중심 도체(3)는, 통형체(2) 내에 삽입 가능한 외경을 갖는 단면 원형의 막대형체를 포함하고, 중심 도체(3)의 일단부에는, 테이퍼 형상의 접속부(31)가 형성되어 있다. 그리고, 중심 도체(3)의 본체부가 통형체(2) 내에 삽입됨과 함께, 접속부(31)를 포함하는 중심 도체(3)의 선단부가 통형체(2) 외부로 소정 거리만큼 돌출된 상태에서, 도 11에 도시한 바와 같이, 통형체(2)와 중심 도체(3)가 코오킹 가공, 용접, 압입, 그 밖의 방법으로 일체로 연결되는 것 등에 의해, 통형체(2)와 중심 도체(3)를 구비한 접촉 단자(1)가 제조된다.

상술한 바와 같이 하여 제조된 접촉 단자(1)는, 도 12에 도시한 바와 같이, 검사 지그(8)를 구성하는 지지 부재(81) 및 베이스 플레이트(83)에 지지된다. 이 검사 지그(8)는, 예를 들어 유리 에폭시 기판, 플렉시블 기판, 세라믹 다층 배선 기판, 액정 디스플레이나 플라스마 디스플레이용의 전극판, 터치 패널용 등의 투명 도전판, 및 반도체 패키지용의 패키지 기판이나 필름 캐리어, 또는 반도체 웨이퍼나 반도체 소자 등의 반도체 기판 등을 포함하는 검사 대상(9)의 검사 등에 사용된다.

지지 부재(81)는, 예를 들어 판형의 지지 플레이트(81a, 81b, 81c)가 적층됨으로써 구성되어 있다. 그리고, 지지 플레이트(81a, 81b, 81c)를 관통하도록, 복수의 관통 구멍 H가 형성되어 있다.

지지 플레이트(81b) 및 지지 플레이트(81c)에는, 소정 직경의 개구 구멍을 포함하는 삽입 관통 구멍부 Ha가 각각 형성되어 있다. 또한, 지지 플레이트(81a)에는, 삽입 관통 구멍부 Ha보다도 소경의 관통 구멍을 포함하는 소경부 Hb가, 검사 대상(9)인 기판 등의 피검사점(91)과 대향하는 부위에 형성되어 있다. 지지 플레이트(81a)의 소경부 Hb와, 지지 플레이트(81b) 및 지지 플레이트(81c)의 삽입 관통 구멍부 Ha가 연통됨으로써, 접촉 단자(1)의 설치부가 되는 관통 구멍 H가 형성되어 있다.

또한, 지지 부재(81)는, 판형의 지지 플레이트(81a, 81b, 81c)가 적층되어 구성되는 예에 한하지 않고, 예를 들어 일체의 부재에, 소경부 Hb 및 삽입 관통 구멍부 Ha를 포함하는 관통 구멍 H가 마련된 구성으로 해도 된다. 또한, 지지 부재(81)의 지지 플레이트(81b, 81c)가 서로 적층된 예 대신에, 지지 플레이트(81b)와 지지 플레이트(81c)가 서로 이격되어 배치된 상태에서, 예를 들어 지주 등에 의해 연결된 구성으로 해도 된다.

지지 플레이트(81c)의 일단측에는, 예를 들어 절연성의 수지 재료를 포함하는 베이스 플레이트(83)가 배치된다. 이 베이스 플레이트(83)에 의해 관통 구멍 H의 개구부, 즉 삽입 관통 구멍부 Ha의 단부면이 폐색되도록 되어 있다. 베이스 플레이트(83)에는, 관통 구멍 H에 대향하는 위치에 있어서, 베이스 플레이트(83)를 관통하도록 배선(84)이 설치되어 있다. 그리고, 도 13에 도시한 바와 같이, 배선(84)의 단부면을 포함하는 전극(85)이, 접촉 단자(1)의 통형체(2)에 대향하도록 배치되어 있다.

기판 등을 포함하는 검사 대상(9)의 검사 시에는, 도 14에 도시한 바와 같이, 지지 부재(81)에 지지된 접촉 단자(1)의 일단부, 구체적으로는, 통형체(2)를 구성하는 Ni-W 합금층(6)의 단부(62)가, 베이스 플레이트(83)에 마련된 전극(85)에 맞닿는다. 또한, 접촉 단자(1)의 타단부, 구체적으로는, 중심 도체(3)의 접속부(31)가, 검사 대상(9)에 마련된 배선 패턴이나 땜납 범프 등의 피검사점(91)에 맞닿는다.

그리고, 접촉 단자(1)에 작용하는 압력에 따라서, 통형체(2)의 스프링부, 구체적으로는 Ni 금속층(5)의 스프링부(11) 및 Ni-W 합금층(6)의 스프링부(61)가 압축되어 탄성 변형된 상태가 된다. 이 결과, 통형체(2)의 복원력에 따라서, 그 일단부가 전극(85)에 압접되어 접촉 단자(1)의 기단부와 전극(85)이 도통 접속된다. 또한, 중심 도체(3)의 접속부(31)가 피검사점(91)에 탄성적으로 압접되어 접촉 단자(1)의 선단부와 피검사점(91)이 도통 접속된다.

이와 같이, 접촉 단자(1)는, 나선형의 스프링부(51, 61)가 마련된 도전성 부재를 포함하는 통형체(2)를 구비하고, 통형체(2)가 Ni 금속층(5)과, W를 함유하는 Ni-W 합금층(6)을 갖고, Ni-W 합금층(6)의 단부(62)가, Ni 금속층(5)의 외방으로 돌출되도록 설치되어 있기 때문에, 간단한 구성으로 우수한 전기적 도통성이 얻어진다는 이점이 있다.

즉, 통형체(2)를 구성하는 Ni 금속층(5) 및 Ni-W 합금층(6)의 양쪽을 전극(85)에 접촉시키는 경우에 비해, 통형체(2)와 전극(85)의 접촉 면적이 대폭 저감되어, 양자의 접촉 압력을 충분히 높일 수 있다. 게다가, 일정량의 W를 함유하는 Ni-W 합금층(6)은, Ni 금속층(5) 등에 비해 경도가 현저하게 높다는 특성을 갖고 있기 때문에, 전극(85)의 표면에 자연 산화막이 형성되어 있는 경우에, 이 자연 산화막을 뚫고 접촉 단자(1)와 전극(85)을 도통 접속시키는 확실성이 증대된다.

따라서, 종래 기술과 같이, 전극(85)에 금 도금을 실시하여 자연 산화막이 형성되는 것을 억제하거나, 전극(85)의 표면에 형성된 자연 산화막을 정기적으로 제거하는 등의 작업을 행하거나 하지 않고, 접촉 단자(1)와 전극(85)을 도통 접속시킨 상태에서, 검사 대상(9)의 검사를 적정하게 행하는 것이 용이하다.

예를 들어, Ni-W 합금층(6)을 구성하는 W의 함유량을 10중량％ 이상으로 설정함으로써, Ni-W 합금층(6)의 경도를 효과적으로 높일 수 있다. 또한, Ni-W 합금층(6)에 있어서의 W의 함유량을 90중량％ 미만으로 설정함으로써, Ni-W 합금층(6)의 강도를 충분히 유지할 수 있다.

텅스텐의 함유율이 높으면, Ni-W 합금층(6)의 저항값이 높아지기 때문에, Ni-W 합금층(6)에 있어서의 W의 함유량은 10 내지 70중량％가 더욱 바람직하다. 또한, 텅스텐의 함유율이 높은 쪽이, Ni 혹은 Ni 합금과, Ni-W의 에칭양의 차가 커지므로, Ni-W 합금층(6)에 있어서의 W의 함유량은 30 내지 70중량％가 더욱 바람직하다.

Ni-W 합금층(6)에 있어서의 W의 함유량은, Ni-W 합금층(6)의 표면을 에너지 분산형 X선 분석(EDX)에 의해 측정한다. 이 측정 방법은, Ni-W 합금층(6)의 소정의 포인트를 설정하고, 복수의 포인트의 평균에 의해 산출한다. 소정의 포인트는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 Ni-W 합금층(6)의 길이 방향으로 등간격으로 정한 포인트로 설정할 수도 있다. 또한, 도 1에서 도시한 바와 같이, 스프링부(61)와, 스프링부(61)를 사이에 두고 형성되어 있는 2개의 통형부로부터 하나 또는 그 이상의 포인트를 각각 설정할 수도 있다. 구체적으로는, Ni-W 합금층(6)이 노출된 상태에서 표면을 EDX 측정한다. 후술하는 도 17의 접촉 단자(1a)에 있어서는, 단부(62a) 부근의 Ni-W 합금층(6a)의 노출 부분의 표면, 또는 Ni 금속층(5a)을 박리시켜 노출시킨 Ni-W 합금층(6a)의 표면을 측정하면 된다. 측정 전에, 대상물의 표면을 에탄올 세정한다. 측정은 예를 들어, SEM과 EDX를 조합한 장치를 사용할 수 있다. 전자 빔은, 15kV, 80μA로 한다. W 함유량은, 길이 방향(파이프 축방향)으로 5포인트 측정하고, 그 평균값으로서 산출한다.

또한, 상술한 제1 실시 형태에 나타내는 바와 같이, Ni-W 합금층(6)이, Ni 금속층(5)의 외주면측에 배치된 구성에 의하면, 전극(85)에 맞닿는 단부(62)가 마련된 Ni-W 합금층(6)을, 그 내면측에 배치된 Ni 금속층(5)에 의해 효과적으로 보강함으로써, 통형체(2)의 강도 및 탄력성을 충분히 유지할 수 있다.

게다가, Ni 금속층(5)은, Ni-W 합금층(6)에 비해 높은 도전성을 갖고 있기 때문에, 통형체(2)의 단부를 제외하고, 접촉 단자(1)를 통과하는 전류의 대부분이 Ni 금속층(5)을 흐르게 된다. 따라서, 통형체(2)가, Ni 금속층(5)과 Ni-W 합금층(6)을 갖는 복수층 구조로 됨으로써, 접촉 단자(1)의 전기 저항이 상승하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다는 이점이 있다. 특히, 상술한 실시 형태에 나타내는 바와 같이, Ni-W 합금층(6)의 두께를 Ni 금속층(5)보다도 박육으로 형성한 경우에는, 접촉 단자(1)의 전기 저항이 상승하는 것을, 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 도 15에 도시한 바와 같이, 배선(84)의 단부면을 포함하는 전극(85)이 베이스 플레이트(83)의 단부면으로부터 돌출되어 있는 경우, 또는 전극(85)과 베이스 플레이트(83)의 단부면이 동일한 높이로 형성되어 있는 경우에 있어서, Ni-W 합금층(6)이, Ni 금속층(5)의 외주면측에 배치된 구성으로 함으로써, Ni-W 합금층(6)의 단부(62)와 전극(85)의 접촉 범위를 광범위하게 설정할 수 있다. 이 결과, 통형체(2)와 전극(85)의 전기적 도통성을 양호하게 유지하면서, 전극(85)에 타흔이 형성되는 것 등을 효과적으로 억제할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 0.5중량％ 내지 10중량％의 P를 함유하는 Ni-P 합금을 포함하는 Ni 금속층(5)은, 150℃ 이상의 고온 하에 있어서도, 소성 변형되기 어렵다고 하는 특성을 갖고 있다. 이 때문에, Ni 금속층(5)을 0.5중량％ 내지 10중량％의 P를 함유하는 Ni-P 합금에 의해 구성함으로써, 통형체(2)의 강도 및 탄력성을, 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 Ni-W 합금층(6)의 단부(62)의 돌출량을 1㎛ 이상으로 설정한 경우에는, Ni 금속층(5)이 전극(85)에 접촉하는 것을 억제하여, Ni-W 합금층(6)의 단부(62)를 전극(85)에 접촉시킬 수 있다. 게다가, 상술한 바와 같이 Ni-W 합금층(6)의 단부(62)의 돌출량을 통형체(2)의 외경의 0.5배 이하로 설정함으로써, 통형체(2)의 전기 저항의 증대를 저감할 수 있음과 함께, 전극(85)에 Ni-W 합금층(6)의 단부(62)를 접촉시킬 때 등에, 이 Ni-W 합금층(6)의 단부(62)가 파손될 우려를 저감할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 도 3에 도시한 통형체의 제조 방법에 있어서, 금 도금층 형성 공정 K1과, 금 도금층 제거 공정 K8을 생략하고, 심선(10)의 외주면에 Ni 금속층(5)을 전주에 의해 형성하고, Ni 금속층(5)의 내주면에 위치하는 금 도금층(4)을 생략한 구조로 해도 된다.

(제2 실시 형태)

도 16은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 통형체의 제조 방법을 도시하는 공 정도, 도 17은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 통형체(2a)를 사용한 접촉 단자(1a)의 구성을 도시하는 사시도, 도 18은 전극(85)이 베이스 플레이트(83)의 단부면보다도 내방측으로 몰입된 상태를 도시하는 단면도이다.

제2 실시 형태에 관한 통형체의 제조 방법에서는, 심선의 외주면에 금 도금층(4)을 형성하는 금 도금층 형성 공정 K1과, 금 도금층(4)의 외주에 W를 함유하는 Ni-W 합금층(6a)을 형성하는 Ni-W 합금층 형성 공정 K2a와, Ni-W 합금층(6a)의 외주면에 Ni 금속층(5a)을 형성하는 Ni 금속층 형성 공정 K3a와, Ni 금속층(5a)의 외주면에 레지스트층을 형성하는 레지스트층 형성 공정 K4와, 이 레지스트층에 나선 홈을 형성하는 나선 홈 형성 공정 K5와, 레지스트층을 마스킹재로 한 에칭에 의해 상기 나선 홈의 형성 부분에 위치하는 Ni 금속층(5a) 및 Ni-W 합금층(6a)을 제거함과 함께, Ni 금속층(5) 및 Ni-W 합금층(6)의 에칭 속도의 차이에 따라서 Ni-W 합금층(6a)의 단부를 Ni 금속층(5a)의 외방측으로 돌출시키는 금속층 제거 공정 K6과, 레지스트층을 제거하는 레지스트층 제거 공정 K7과, 상기 나선 홈의 형성 부분에 위치하는 금 도금층(4)을 제거하는 금 도금층 제거 공정 K8과, 심선을 인발하는 심선 인발 공정 K9를 갖고 있다.

제2 실시 형태에 관한 통형체의 제조 방법에 의하면, 금 도금층 형성 공정 K1에서 형성된 금 도금층(4)의 외주면에, 도 17에 도시한 바와 같이 Ni-W 합금층(6a)이 형성됨과 함께, 그 외주면에 Ni 금속층(5a)이 형성된 통형체(2a)가 제조된다. 이 통형체(2a)는, Ni-W 합금층(6a)이 Ni 금속층(5a)의 내주면측에 배치되어 있는 점에서, Ni-W 합금층(6)이 Ni 금속층(5)의 외주면측에 배치된 상술한 제1 실시 형태와 다르다.

이와 같이 Ni-W 합금층(6a)이 Ni 금속층(5a)의 내주면측에 배치되어 있는 경우에는, 제1 실시 형태에 관한 통형체(2)에 비해, Ni-W 합금층(6a)의 단부(62a)가 통형체(2a)의 축심 근방에 위치하게 된다. 이 때문에, Ni-W 합금층(6a)의 단부(62a)와, 전극(85)의 위치 정렬이 용이하다는 이점이 있다.

예를 들어, 도 18에 도시한 바와 같이, 전극(85)이 베이스 플레이트(83)의 단부면보다도 내방측으로 몰입되어 있는 경우에 있어서, 통형체(2)의 축심과 전극(85)의 축심 사이에 큰 위치 어긋남이 발생하면, Ni-W 합금층(6a)이 베이스 플레이트(83)의 단부면에 맞닿아, 전극(85)과 Ni-W 합금층(6a)을 접촉시킬 수 없을 가능성이 있다. 그러나, 제2 실시 형태와 같이, Ni-W 합금층(6a)을 통형체(2a)의 내방측에 위치시킨 경우에는, 제1 실시 형태와 같이 Ni-W 합금층(6)을 통형체(2)의 외방측에 위치시킨 경우에 비해, Ni-W 합금층(6a)이 베이스 플레이트(83)의 단부면에 맞닿는 것을 최대한, 억제할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 Ni-W 합금층(6a)을 Ni 금속층(5a)의 내주면측에 배치함으로써, 전극(85)과 Ni-W 합금층(6a)을 접촉시키기 위한 위치 정렬을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 도 16에 도시한 접촉 단자의 제조 방법에 있어서, 금 도금층 형성 공정 K1과, 금 도금층 제거 공정 K8을 생략하고, 심선의 외주면에 Ni-W 합금층(6a)을 전주에 의해 형성하고, Ni-W 합금층(6a)의 내주면에 위치하는 금 도금층(4)을 생략한 구조로 해도 된다.

또한, 통형체(2, 2a)는, 반드시 접촉 단자의 구성 부재로서 사용되는 예에 한정되지는 않고, 다양한 용도로 사용 가능하다. 또한, 반드시 통형체(2, 2a)와 중심 도체(3)를 조합하는 예에 한정되지는 않고, 통형체(2, 2a)를 그대로 접촉 단자로서 사용해도 된다.

즉, 본 발명의 일례에 관한 통형체는, 나선형의 스프링부가 마련된 도전성 부재를 포함하는 통형체이며, 당해 통형체는, Ni 금속층과, W를 함유하는 Ni-W 합금층을 갖고, 당해 Ni-W 합금층의 단부가, 상기 Ni 금속층의 외방으로 돌출되어 있다.

이 구성에 의하면, 통형체와 전극과 접촉 면적이 대폭 저감되어, 양자의 접촉 압력을 충분히 높일 수 있다. 게다가, 일정량의 W를 함유하는 Ni-W 합금층은, Ni, 또는 Ni-P 합금 등을 포함하는 Ni 금속층 등에 비해 경도가 현저하게 높다는 특성을 갖고 있기 때문에, 전극의 표면에 자연 산화막이 형성되어 있는 경우에도, 이 자연 산화막을 뚫고 통형체와 전극을 도통 접속시키는 것이 용이하다.

또한, 상기 Ni-W 합금층이, 상기 Ni 금속층의 외주면측에 배치된 구성으로 하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 전극에 맞닿는 단부가 마련된 Ni-W 합금층을, 전기 저항이 낮은 Ni 금속층에 의해 효과적으로 보강할 수 있다. 따라서, 통형체의 도전성을 양호하게 유지하면서, 통형체의 강도 및 탄력성을 충분히 유지할 수 있다.

또한, 상기 Ni-W 합금층이, 상기 Ni 금속층의 내주면측에 배치된 구성으로 해도 된다.

이 구성에 의하면, Ni-W 합금층의 단부가 통형체의 축심 근방에 위치하게 되기 때문에, 전극이 베이스 플레이트 내에 몰입되어 있는 경우에 있어서도, Ni-W 합금층의 단부와, 전극의 위치 정렬이 용이하다는 이점이 있다.

이 구성에 의하면, Ni-W 합금층이, Ni 금속층의 외주면측에 배치됨과 함께, Ni-W 합금층의 단부가 Ni 금속층의 외방으로 돌출된 통형체를 구비하여, 우수한 전기적 도통성을 갖는 통형체를 용이하게 제조할 수 있다.

이 구성에 의하면, Ni-W 합금층이, Ni 금속층의 내주면측에 배치됨과 함께, Ni-W 합금층의 단부가 Ni 금속층의 외방으로 돌출된 통형체를 구비하고, Ni-W 합금층의 단부와, 전극의 위치 정렬이 용이한 통형체를 용이하게 제조할 수 있다.

이와 같은 구성의 통형체는, 간단한 구성으로 우수한 전기적 도통성을 얻는 것이 용이하다. 또한, 상술한 통형체의 제조 방법에 의하면, 우수한 전기적 도통성을 갖는 통형체를 용이하게 제조할 수 있다.

이 출원은, 2018년 4월 27일에 출원된 일본 특허 출원 제2018-086082호를 기초로 하는 것이며, 그 내용은, 본원에 포함되는 것이다. 또한, 발명을 실시하기 위한 형태의 항에 있어서 이루어진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는, 어디까지나, 본 발명의 기술 내용을 명백하게 하는 것이며, 본 발명은 그와 같은 구체예에만 한정하여 협의로 해석되어야 할 것은 아니다.

1, 1a: 접촉 단자
2, 2a: 통형체
3: 중심 도체
4: 금 도금층
5, 5a: Ni 금속층
6, 6a: Ni-W 합금층
7: 레지스트층
8: 검사 지그
9: 검사 대상
10: 심선
31: 접속부
51: Ni 금속층의 스프링부
61: Ni-W 합금층의 스프링부
62, 62a: Ni-W 합금층의 단부
71: 레지스트층의 나선 홈
81: 지지 부재
81a, 81b, 81c: 지지 플레이트
83: 베이스 플레이트
84: 배선
85: 전극
91: 피검사점
H: 관통 구멍
Ha: 삽입 관통 구멍부
Hb: 소경부
K1: 금 도금층 형성 공정
K2: Ni 금속층 형성 공정
K2a: Ni-W 합금층 형성 공정
K3: Ni-W 합금층 형성 공정
K3a: Ni 금속층 형성 공정
K4: 레지스트층 형성 공정
K5: 나선 홈 형성 공정
K6: 금속층 제거 공정
K7: 레지스트층 제거 공정
K8: 금 도금층 제거 공정
K9: 심선 인발 공정
w1, w2: 스프링부의 폭 치수

Claims

나선형의 스프링부가 마련된 도전성 부재로 이루어지는 통형체이며,
당해 통형체는, Ni 금속층과, W를 함유하는 Ni-W 합금층을 갖고,
당해 Ni-W 합금층의 단부가, 상기 Ni 금속층의 외방으로 돌출되어 있는 통형체.
제1항에 있어서,
상기 Ni-W 합금층이, 상기 Ni 금속층의 외주면측에 배치되어 있는 통형체.
제1항에 있어서,
상기 Ni-W 합금층이, 상기 Ni 금속층의 내주면측에 배치되어 있는 통형체.
심선의 외주면에 금 도금층을 형성하는 금 도금층 형성 공정과,
상기 금 도금층의 외주면에 Ni 금속층을 형성하는 Ni 금속층 형성 공정과,
상기 Ni 금속층의 외주면에 W를 함유하는 Ni-W 합금층을 형성하는 Ni-W 합금층 형성 공정과,
상기 Ni-W 합금층의 외주면에 레지스트층을 형성하는 레지스트층 형성 공정과,
상기 레지스트층에 나선 홈을 형성하는 나선 홈 형성 공정과,
상기 레지스트층을 마스킹재로 하여 에칭을 행함으로써 상기 나선 홈의 형성 부분에 위치하는 상기 Ni 금속층 및 상기 Ni-W 합금층을 제거함과 함께, 상기 Ni 금속층과 상기 Ni-W 합금층의 에칭 속도의 차이에 따라서 Ni-W 합금층의 단부를 상기 Ni 금속층의 외방으로 돌출시키도록 상기 Ni 금속층의 단부를 침식하는 금속층 제거 공정과,
상기 레지스트층을 제거하는 레지스트층 제거 공정과,
상기 나선 홈의 형성 부분에 위치하는 금 도금층을 제거하는 금 도금층 제거 공정과,
상기 심선을 인발하는 심선 인발 공정을 갖는 통형체의 제조 방법.
심선의 외주면에 금 도금층을 형성하는 금 도금층 형성 공정과,
상기 금 도금층의 외주면에 W를 함유하는 Ni-W 합금층을 형성하는 Ni-W 합금층 형성 공정과,
상기 Ni-W 합금층의 외주면에 Ni 금속층을 형성하는 Ni 금속층 형성 공정과,
상기 Ni 금속층의 외주면에 레지스트층을 형성하는 레지스트층 형성 공정과,
상기 레지스트층에 나선 홈을 형성하는 나선 홈 형성 공정과,
상기 레지스트층을 마스킹재로 하여 에칭을 행함으로써, 상기 나선 홈의 형성 부분에 위치하는 상기 Ni 금속층 및 상기 Ni-W 합금층을 제거함과 함께, 상기 Ni 금속층과 상기 Ni-W 합금층의 에칭 속도의 차이에 따라서 Ni-W 합금층의 단부를 상기 Ni 금속층의 외방으로 돌출시키도록 상기 Ni 금속층의 단부를 침식하는 금속층 제거 공정과,
상기 레지스트층을 제거하는 레지스트층 제거 공정과,
상기 나선 홈의 형성 부분에 위치하는 금 도금층을 제거하는 금 도금층 제거 공정과,
상기 심선을 인발하는 심선 인발 공정을 갖는 통형체의 제조 방법.