JP2009210443A - コンタクトプローブ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】両端に加重を与えてたわませることにより被測定体に対する接触圧力を得て電気特性を測定する方式のコンタクトプローブであって、ピン形状の金属導体2cの外周に絶縁被膜3を有する胴体部Aと、被測定体に当たる側の金属導体2bからなる端部Bであって絶縁被膜3を有さず且つ胴体部Aの金属導体2cの直径Dよりも細く加工されてなる端部Bとを有するプローブ1によって、上記課題を解決した。このとき、胴体部Aの金属導体2cの直径Dと端部Bの金属導体2bの直径dと比[d/D]が0.1以上0.8以下であり、前記コンタクトプローブの直径Doが0.025mm以上0.12mm以下であることが好ましい。
【選択図】図1
Description
図1は本発明のコンタクトプローブ1の一例を示す概略図であり、図2は、本発明のコンタクトプローブ1を備えたプローブユニット10を用いて被測定体11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。本発明のコンタクトプローブ1(以下、単に「プローブ1」ということがある。)は、図1に示すように、両側の端部(両端)Bに加重を与えてたわませることにより被測定体11に対する接触圧力を得て電気特性を測定する方式のプローブである。そして、このプローブ1は、ピン形状の金属導体2の外周に絶縁被膜3を有する胴体部Aと、被測定体3に当たる側の金属導体2bからなる端部であって絶縁被膜3を有さず且つ胴体部Aの金属導体2cの直径Dよりも細く加工されてなる端部Bと、を有している。
次に、本発明のコンタクトプローブの製造方法について説明する。本発明のプローブ1の製造方法は、上記本発明のプローブ1を製造する方法であって、長さ方向の直径Dが同じ金属導体2cの外周に所定厚さTの絶縁被膜3が形成されてなるプレプローブを準備する工程と、そのプレプローブの少なくとも片端Bの絶縁被膜3を所定長さ剥離する工程と、その剥離によって露出した金属導体2bを所定の直径dに細径化する工程とを少なくとも有する。なお、「プレプローブ」とは、完成品前のコンタクトプローブ中間品のことである。以下、順に説明する。
次に、上述した本発明のプローブ1を用いた電気特性の検査方法について、図2を参照して説明する。本発明のプローブ1は、プローブユニット10に装着されて回路基板等の被測定体11の電気特性の良否の検査に利用される。プローブユニット10は、図2に示すように、複数本から数千本のプローブ1と、プローブ1を被測定体11にガイドするプレート20と、プローブ1を検査装置のリード線50にガイドするプレート30とを備えている。検査装置側のプレート30は、プローブ1の直径Doよりも若干大きい案内穴31を有し、その案内穴31は一本一本のプローブ1をリード線50にガイドする。被測定体側のプレート20は、細径化した金属導体2bの直径dよりも若干大きい案内穴21を有し、その案内穴21は一本一本のプローブ1の金属導体2の先端2aを被測定体11にガイドする。
金属導体2として、予め真直度が曲率半径Rで1500mmに直線矯正された長尺の真直ベリリウム銅線(直径D:0.030mm)を用いた。絶縁被膜用の塗料として、ポリウレタン樹脂系のエナメル塗料(東特塗料株式会社製、商品名;TPU5100)を用い、図示しない絶縁被膜焼付装置により厚さ2μmのポリウレタン被膜3を連続的に焼付け、絶縁被膜付き真直ベリリウム銅線(以下、絶縁真直ベリリウム銅線と略記する)を作製した。次に、定尺切断装置で前記絶縁真直ベリリウム銅線を15mm長さに切断し、その後、その後端2eを研削加工装置により半球形状に研削加工して所定形状の端部Bを形成した。なお、研削加工は、エメリー紙を貼った回転円盤上に定尺切断した絶縁真直ベリリウム銅線の後端2eを押し当てて研削し、ベリリウム銅線と絶縁被膜とを同時に半球形状に加工した。次に、エキシマレーザにて、被測定体11側の端部Bの絶縁被膜3を剥離し、その後、電解研磨により露出した端部Bのみを細径化してその直径dを0.015mmとした。最後に、細径化した端部Bにニッケルめっき層(膜厚1μm)及び金めっき層(膜厚0.2μm)からなる2層めっきを施し、実施例1のプローブ1(図1参照)を作製した。このプローブ全体の直径Doは0.034mmであり、外径バラツキは±0.6μmであった。なお、電解研磨は、濃度10g/LのNaOH溶液を用い、電圧3Vを15秒間印加して行った。
実施例1と同様の方法を適用し、胴体部Aの直径D、細径化した端部Bの直径d、絶縁被膜3の厚さTを表1に示すように種々変更し、実施例2〜10に係るプローブ1を作製した。
金属導体2として、予め真直度が曲率半径Rで1500mmに直線矯正された長尺の真直ベリリウム銅線(直径D:0.050mm)を用い、その外周に実施例1と同じ材料及び同じ方法で厚さ10μmのポリウレタン絶縁被膜を形成し、絶縁被膜付き真直ベリリウム銅線(以下、絶縁真直ベリリウム銅線と略記する)を作製した。次に、定尺切断装置で前記絶縁真直ベリリウム銅線を15mm長さに切断し、その後、その後端を実施例1と同様に半球形状に研削加工して所定形状の端部を形成した。次に、エキシマレーザにて、被測定体側の端部の絶縁被膜を剥離し、最後に実施例1と同様のめっきを施して比較例1のプローブ101(図3参照)を作製した。このプローブ全体の直径Doは0.070mmであり、外径バラツキは±5μmであった。
金属導体2として、予め真直度が曲率半径Rで1500mmに直線矯正された長尺の真直ベリリウム銅線(直径D:0.035mm)を用い、その外周に実施例1と同じ材料及び同じ方法で厚さ10μmのポリウレタン絶縁被膜を形成し、絶縁被膜付き真直ベリリウム銅線(以下、絶縁真直ベリリウム銅線と略記する)を作製した。次に、定尺切断装置で前記絶縁真直ベリリウム銅線を15mm長さに切断し、その後、その後端を実施例1と同様に半球形状に研削加工して所定形状の端部を形成した。次に、エキシマレーザにて、被測定体側の端部の絶縁被膜を剥離し、最後に実施例1と同様のめっきを施して比較例2のプローブ101(図3参照)を作製した。このプローブ全体の直径Doは0.055mmであり、外径バラツキは±5μmであった。
電気測定は、作製した各プローブを図2に示す態様のプローブユニットに装着し、プリント基板上に形成された電極に2gの加重で繰り返し接触させたときの金属導体の端部Bの状況を観察した。また、露出したプローブ端部の表面粗さは、非接触型の表面粗さ測定装置を用い、JIS B0601(1994)に基づく十点平均粗さRzで評価した。結果を表1に示した。
2 金属導体
2a 先端の金属導体
2b 細径部の金属導体
2c 胴体部の金属導体
2d 段差部の金属導体
2e 後端の金属導体
3 絶縁被膜
10 プローブユニット
11 被測定体
12 基板
20 被測定体側のガイドプレート
21 案内穴
30,30a,30b 検査装置側のガイドプレート
31 案内穴
40 リード線用の保持板
50 リード線
A 胴体部
B 端部
d 端部を構成する金属導体の直径
D 胴体部を構成する金属導体の直径
Do プローブの直径
T 絶縁被膜の厚さ
Claims (7)
- 両端に加重を与えてたわませることにより被測定体に対する接触圧力を得て電気特性を測定する方式のコンタクトプローブであって、
ピン形状の金属導体の外周に絶縁被膜を有する胴体部と、
前記被測定体に当たる側の金属導体からなる端部であって絶縁被膜を有さず且つ前記胴体部の金属導体の直径よりも細く加工されてなる端部と、
を有することを特徴とするコンタクトプローブ。 - 前記胴体部の金属導体の直径Dと前記端部の金属導体の直径dと比(d/D)が0.1以上0.8以下であり、前記コンタクトプローブの直径Doが0.025mm以上0.12mm以下である、請求項1に記載のコンタクトプローブ。
- 前記胴体部の金属導体の直径Dと該胴体部上に形成された絶縁被膜の厚さTとの比(T/D)が0.004以上0.24以下であり、前記コンタクトプローブの直径Doが0.025mm以上0.12mm以下である、請求項1又は2に記載のコンタクトプローブ。
- 前記端部の金属導体の表面粗さRzが0.5μm以上2.5μm以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のコンタクトプローブ。
- 両端に加重を与えてたわませることにより被測定体に対する接触圧力を得て電気特性を測定する方式のコンタクトプローブの製造方法であって、
長さ方向の直径が同じ金属導体の外周に所定厚さの絶縁被膜が形成されてなるプレプローブを準備する工程と、
前記プレプローブの少なくとも片端の絶縁被膜を所定長さ剥離する工程と、
前記剥離によって露出した金属導体を所定の直径に細径化する工程と、
を少なくとも有することを特徴とするコンタクトプローブの製造方法。 - 前記細径化する工程において、該細径化を、電解研磨又は湿式若しくは乾式エッチングにより行う、請求項5に記載のコンタクトプローブの製造方法。
- 前記細径化する工程後に、細径化された金属導体をめっきする工程を有する、請求項5又は6に記載のコンタクトプローブの製造方法。
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