JP2012145490A - 検査用プローブの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】融点が異なる異種金属からなる線材を溶接して構成される検査用プローブにおける接合箇所の品質を向上した検査用プローブの製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも一方の先端部に検査用接触部が形成されかつ融点が異なる材料によって形成された第１、第２の線材１１０，１２０を接合して構成される検査用プローブ１００の製造方法を、第１及び第２の線材の接合面の一方に凸部１１１、他方に凹部１２１を形成し、第１、第２の線材のうち一方の接合面に、他方の線材の材料と近い融点を有する材料からなる金属被膜１３０を形成し、第１、第２の線材を凸部及び凹部が係合するように突合せ、加熱して溶接する構成とする。
【選択図】図１
【解決手段】少なくとも一方の先端部に検査用接触部が形成されかつ融点が異なる材料によって形成された第１、第２の線材１１０，１２０を接合して構成される検査用プローブ１００の製造方法を、第１及び第２の線材の接合面の一方に凸部１１１、他方に凹部１２１を形成し、第１、第２の線材のうち一方の接合面に、他方の線材の材料と近い融点を有する材料からなる金属被膜１３０を形成し、第１、第２の線材を凸部及び凹部が係合するように突合せ、加熱して溶接する構成とする。
【選択図】図１
Description
本発明は、半導体の電気導通検査を行うプローブカード等に用いられる検査用プローブの製造方法に関し、特に融点が異なる異種金属の線材を溶接して構成される検査用プローブの接合部の品質を向上したものに関する。
プローブカード、ワイヤプローブ、ゼブラプローブ、コブラ型プローブ等で検査用探針として用いられる検査用プローブ（プローブピン）として、耐食性と対磨耗性に優れたイリジウム、耐食性に優れたプラチナ合金、電気特性に優れたパラジウム合金等を用いることが知られている。
しかし、イリジウム、プラチナ合金、パラジウム合金などの貴金属系の材料は高価であるために、これらの材料を用いて検査用プローブの全体を製作すると、非常に高価なプローブとなってしまう。
さらに、イリジウムは硬く脆い材料であることから、プローブの全体に用いようとした場合、加工が困難である。さらに、プラチナ合金やパラジウム合金をプローブ全体に用いようとした場合は必要な弾力性や強靭性を得ることが困難である。
そこで、検査用プローブの先端部にイリジウム、プラチナ合金、パラジウム合金などの貴金属を用いるとともに、先端部以外の部分（本体部）を、弾力性、強靭性、及び、電気伝導性に優れたタングステン、レニウムタングステン合金、ベリリウム銅などを用いて形成し、これらを接合して検査用プローブを構成することが試みられている。
しかし、イリジウム、プラチナ合金、パラジウム合金などの貴金属系の材料は高価であるために、これらの材料を用いて検査用プローブの全体を製作すると、非常に高価なプローブとなってしまう。
さらに、イリジウムは硬く脆い材料であることから、プローブの全体に用いようとした場合、加工が困難である。さらに、プラチナ合金やパラジウム合金をプローブ全体に用いようとした場合は必要な弾力性や強靭性を得ることが困難である。
そこで、検査用プローブの先端部にイリジウム、プラチナ合金、パラジウム合金などの貴金属を用いるとともに、先端部以外の部分（本体部）を、弾力性、強靭性、及び、電気伝導性に優れたタングステン、レニウムタングステン合金、ベリリウム銅などを用いて形成し、これらを接合して検査用プローブを構成することが試みられている。
このような異種金属を接合した検査用プローブに関する従来技術として、例えば特許文献１には、タングステンからなるプローブ本体とパラジウム合金からなる先端部との接合面に大電流を流し、抵抗溶接を行うことが記載されている。
また、特許文献２には、タングステン等のプローブ本体の先端部に異種材料からなる先端部を超音波振動接合し、その後接合部を含む先端部を尖頭加工することが記載されている。
また、特許文献３には、タングステン又はレニウムタングステンからなるプローブの先端部に、チタン、ニッケル又はこれらの合金をロウ付けした異種材料プローブピンが記載されている。
また、特許文献４には、タングステンからなるプローブ部の後端部に、抵抗溶接又はレーザ溶接によって銅線を接合した異種金属接合プローブが記載されている。
また、特許文献２には、タングステン等のプローブ本体の先端部に異種材料からなる先端部を超音波振動接合し、その後接合部を含む先端部を尖頭加工することが記載されている。
また、特許文献３には、タングステン又はレニウムタングステンからなるプローブの先端部に、チタン、ニッケル又はこれらの合金をロウ付けした異種材料プローブピンが記載されている。
また、特許文献４には、タングステンからなるプローブ部の後端部に、抵抗溶接又はレーザ溶接によって銅線を接合した異種金属接合プローブが記載されている。
しかし、このような検査用プローブは微細であることから、精度、強度、信頼性など接合部の品質を高めることは困難である。
例えば、近年の半導体検査で用いられる垂直式のプローブカードでは、直径３５ミクロン〜５０ミクロンの検査用プローブが使用されている。
このような微細な異種金属の線材を接合する場合、特許文献１のように大電流を流す必要がある抵抗溶接や、特許文献２のような線材間に強い軸力を作用させて端面を圧着させる必要がある超音波振動接合では良好な接合部の品質を得ることは困難である。
例えば、近年の半導体検査で用いられる垂直式のプローブカードでは、直径３５ミクロン〜５０ミクロンの検査用プローブが使用されている。
このような微細な異種金属の線材を接合する場合、特許文献１のように大電流を流す必要がある抵抗溶接や、特許文献２のような線材間に強い軸力を作用させて端面を圧着させる必要がある超音波振動接合では良好な接合部の品質を得ることは困難である。
特許文献３に記載されたようなロウ付けでは、線材とロウ材との間の界面の面積や、接合強度を十分に確保して必要な継ぎ手強度を得ることが困難である。
特許文献４のようにレーザ溶接とした場合には、線材に大きな電流や圧着力を作用させる必要がなく、また加熱熱量の制御性にも優れている。しかし、融点が異なる異種材料を溶接する場合には、高融点側の材料の溶融不良や、低融点側の材料の溶け過ぎが問題となる。
特許文献４のようにレーザ溶接とした場合には、線材に大きな電流や圧着力を作用させる必要がなく、また加熱熱量の制御性にも優れている。しかし、融点が異なる異種材料を溶接する場合には、高融点側の材料の溶融不良や、低融点側の材料の溶け過ぎが問題となる。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、融点が異なる異種金属からなる線材を溶接して構成される検査用プローブにおける接合箇所の品質を向上した検査用プローブの製造方法を提供することである。
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、少なくとも一方の先端部に検査用接触部が形成されかつ融点が異なる材料によって形成された第１の線材及び第２の線材を接合して構成される検査用プローブの製造方法であって、前記第１の線材の接合面及び前記第２の線材の接合面の一方に凸部を形成するとともに他方に前記凸部と係合する凹部を形成し、前記第１の線材と前記第２の線材のうち材料の融点が低い側の前記接合面に、当該線材の材料の融点よりも高い融点を有する材料からなる金属被膜を形成し、前記第１の線材と前記第２の線材とを前記凸部及び前記凹部が係合するように突合せ、加熱して溶接することを特徴とする検査用プローブの製造方法である。
これによれば、第１の線材、第２の線材の融点が異なるために直接溶接することが困難である場合であっても、材料の融点が低い側の線材の接合面に、当該線材の材料の融点よりも高い融点を有する材料からなる金属被膜を形成し、溶接箇所の融点の差を小さくすることによって、良好に溶接を行うことが可能となる。
また、第１の線材、第２の線材の接合面に凸部及び凹部を形成することによって、線材と金属被膜との界面の面積を大きくでき、同時に金属被膜と他の線材との溶接面積も大きくできるため、第１の線材と第２の線材との接合強度を向上することができる。
さらに、凸部及び凹部が第１の線材と第２の線材とを同心に配置するためのガイドとして機能することによって、接合部の精度を確保できる。
請求項１の発明は、少なくとも一方の先端部に検査用接触部が形成されかつ融点が異なる材料によって形成された第１の線材及び第２の線材を接合して構成される検査用プローブの製造方法であって、前記第１の線材の接合面及び前記第２の線材の接合面の一方に凸部を形成するとともに他方に前記凸部と係合する凹部を形成し、前記第１の線材と前記第２の線材のうち材料の融点が低い側の前記接合面に、当該線材の材料の融点よりも高い融点を有する材料からなる金属被膜を形成し、前記第１の線材と前記第２の線材とを前記凸部及び前記凹部が係合するように突合せ、加熱して溶接することを特徴とする検査用プローブの製造方法である。
これによれば、第１の線材、第２の線材の融点が異なるために直接溶接することが困難である場合であっても、材料の融点が低い側の線材の接合面に、当該線材の材料の融点よりも高い融点を有する材料からなる金属被膜を形成し、溶接箇所の融点の差を小さくすることによって、良好に溶接を行うことが可能となる。
また、第１の線材、第２の線材の接合面に凸部及び凹部を形成することによって、線材と金属被膜との界面の面積を大きくでき、同時に金属被膜と他の線材との溶接面積も大きくできるため、第１の線材と第２の線材との接合強度を向上することができる。
さらに、凸部及び凹部が第１の線材と第２の線材とを同心に配置するためのガイドとして機能することによって、接合部の精度を確保できる。
請求項２の発明は、前記金属被膜は、前記第１の線材の材料と前記第２の線材の材料のうち融点が低いものよりも高いものに近い融点を有する材料によって、スパッタリング、メッキ、蒸着のいずれかによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の検査用プローブの製造方法である。
これによれば、溶接箇所における融点の差をより小さくして、溶接品質をさらに向上することができる。
これによれば、溶接箇所における融点の差をより小さくして、溶接品質をさらに向上することができる。
請求項３の発明は、少なくとも一方の先端部に検査用接触部が形成されかつ融点が異なる材料によって形成された第１の線材及び第２の線材を接合して構成される検査用プローブの製造方法であって、前記第１の線材の接合面及び前記第２の線材の接合面の一方に凸部を形成するとともに他方に前記凸部と係合する凹部を形成し、前記第１の線材と前記第２の線材のうち材料の融点が高い側の前記接合面に、当該線材の材料の融点よりも低い融点を有する材料からなる金属被膜を形成し、前記第１の線材と前記第２の線材とを前記凸部及び前記凹部が係合するように突合せ、加熱して溶接することを特徴とする検査用プローブの製造方法である。
これによれば、第１の線材、第２の線材の融点が異なるために直接溶接することが困難である場合であっても、材料の融点が高い側の線材の接合面に、当該線材の材料の融点よりも低い融点を有する材料からなる金属被膜を形成し、溶接箇所の融点の差を小さくすることによって、良好に溶接を行うことが可能となる。
また、第１の線材、第２の線材の接合面に凸部及び凹部を形成することによって、線材と金属被膜との界面の面積を大きくでき、同時に金属被膜と他の線材との溶接面積も大きくできるため、第１の線材と第２の線材との接合強度を向上することができる。
さらに、凸部及び凹部が第１の線材と第２の線材とを同心に配置するためのガイドとして機能することによって、接合部の精度を確保できる。
これによれば、第１の線材、第２の線材の融点が異なるために直接溶接することが困難である場合であっても、材料の融点が高い側の線材の接合面に、当該線材の材料の融点よりも低い融点を有する材料からなる金属被膜を形成し、溶接箇所の融点の差を小さくすることによって、良好に溶接を行うことが可能となる。
また、第１の線材、第２の線材の接合面に凸部及び凹部を形成することによって、線材と金属被膜との界面の面積を大きくでき、同時に金属被膜と他の線材との溶接面積も大きくできるため、第１の線材と第２の線材との接合強度を向上することができる。
さらに、凸部及び凹部が第１の線材と第２の線材とを同心に配置するためのガイドとして機能することによって、接合部の精度を確保できる。
請求項４の発明は、前記金属被膜は、前記第１の線材の材料と前記第２の線材の材料のうち融点が高いものよりも低いものに近い融点を有する材料によって、スパッタリング、メッキ、蒸着のいずれかによって形成されることを特徴とする請求項３に記載の検査用プローブの製造方法である。
これによれば、溶接箇所における融点の差をより小さくして、溶接品質をさらに向上することができる。
これによれば、溶接箇所における融点の差をより小さくして、溶接品質をさらに向上することができる。
請求項５の発明は、前記第１の線材及び前記第２の線材の一方はタングステン、タングステン合金、銅合金、銀合金、パラジウム合金、金合金のいずれか１つによって形成され、他方はイリジウム又はイリジウム合金によって形成されることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の検査用プローブの製造方法である。
これによれば、検査用プローブの先端部として耐食性、耐摩耗性に優れるが硬く脆いイリジウム又はイリジウム合金を用いた場合であっても、本体部は弾力性、強靭性、電気伝導性に優れたタングステン、タングステン合金、銅合金、銀合金、パラジウム合金、金合金を用いることによって、検査用プローブ全体としての性能を高めることができる。
これによれば、検査用プローブの先端部として耐食性、耐摩耗性に優れるが硬く脆いイリジウム又はイリジウム合金を用いた場合であっても、本体部は弾力性、強靭性、電気伝導性に優れたタングステン、タングステン合金、銅合金、銀合金、パラジウム合金、金合金を用いることによって、検査用プローブ全体としての性能を高めることができる。
請求項６の発明は、前記第１の線材と前記第２の線材の少なくとも一方は製品外径よりも大きい外径を有し、前記第１の線材と前記第２の線材とを溶接後に接合部を含む外周面を前記製品外径まで研磨することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか1項に記載の検査用プローブの製造方法である。
これによれば、溶接時にヒケが生じた場合であっても、肉盛り等を行うことなく一様な製品外径の検査用プローブを得ることができる。
なお、本明細書、特許請求の範囲等において、製品外径とは、検査用プローブが最終製品として用いられる際の溶接箇所近傍の外径を示すものとする。
これによれば、溶接時にヒケが生じた場合であっても、肉盛り等を行うことなく一様な製品外径の検査用プローブを得ることができる。
なお、本明細書、特許請求の範囲等において、製品外径とは、検査用プローブが最終製品として用いられる際の溶接箇所近傍の外径を示すものとする。
請求項７の発明は、前記第１の線材と前記第２の線材とを溶接した後、接合部の周囲に金属製の環状部材を配置して溶融させ、溶接による減肉部を充填することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の検査用プローブの製造方法である。
これによれば、溶接時に生じたヒケを容易に充填して一様な製品外径の検査用プローブを得ることができる。
この場合、環状部材の溶融後、接合部の外周面を研磨してもよい。
これによれば、溶接時に生じたヒケを容易に充填して一様な製品外径の検査用プローブを得ることができる。
この場合、環状部材の溶融後、接合部の外周面を研磨してもよい。
以上説明したように、本発明によれば、融点が異なる異種金属からなる線材を溶接して構成される検査用プローブにおける接合箇所の品質を向上した検査用プローブの製造方法を提供することができる。
以下、本発明を適用した検査用プローブの製造方法の第１、第２実施形態について、図面等を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
第１実施形態の検査用プローブ１００は、例えばイリジウム（融点２４４３℃）からなる第１の線材１１０を検査用接触部が形成される先端部とし、その端部に例えばタングステン（融点３３８０℃）からなる第２の線材１２０を本体部として接合したものである。
この検査用プローブ１００は、例えばプローブカードのプローブピンや、ワイヤプローブ、ゼブラプローブ等の各種プローブピンとして利用される。
検査用プローブ１００は、全長が例えば６０〜１５０ｍｍのカンチレバー式プローブカード用のプローブである場合に、例えば６〜１０ｍｍを先端部とすることができる。この場合、第１の線材１１０と第２の線材１２０との接合部がカンチレバー式プローブカードのプローブ固定用樹脂の内部に埋没する構成とすることができる。
第１実施形態の検査用プローブ１００は、例えばイリジウム（融点２４４３℃）からなる第１の線材１１０を検査用接触部が形成される先端部とし、その端部に例えばタングステン（融点３３８０℃）からなる第２の線材１２０を本体部として接合したものである。
この検査用プローブ１００は、例えばプローブカードのプローブピンや、ワイヤプローブ、ゼブラプローブ等の各種プローブピンとして利用される。
検査用プローブ１００は、全長が例えば６０〜１５０ｍｍのカンチレバー式プローブカード用のプローブである場合に、例えば６〜１０ｍｍを先端部とすることができる。この場合、第１の線材１１０と第２の線材１２０との接合部がカンチレバー式プローブカードのプローブ固定用樹脂の内部に埋没する構成とすることができる。
なお、このような材料の組み合わせや用途、形状、寸法は一例であって、これらは適宜変更することができる。
例えば、弾性回復力を持たせるために中央部分をＳの字型に湾曲させ、あるいは、くの字型に屈曲させた垂直用プローブの場合には、銅合金線材からなる本体部の下端部又は上下端部に、先端部として例えば０．５〜２ｍｍ程度のイリジウム線材を接合し、銅合金線材の外周面に、金、ニッケル等の防錆メッキを施した構成とすることができる。
例えば、弾性回復力を持たせるために中央部分をＳの字型に湾曲させ、あるいは、くの字型に屈曲させた垂直用プローブの場合には、銅合金線材からなる本体部の下端部又は上下端部に、先端部として例えば０．５〜２ｍｍ程度のイリジウム線材を接合し、銅合金線材の外周面に、金、ニッケル等の防錆メッキを施した構成とすることができる。
図１（ａ）等に示すように、第１の線材１１０の第２の線材１２０との接合部には、例えば研磨等の機械加工によってテーパ状に尖頭加工された凸部１１１が形成されている。
一方、第２の線材１２０の第１の線材１１０との接合部には、第１の線材１１０の凸部１１１と実質的に同じテーパ角（側面角）を有するテーパ穴状の凹部１２１が形成されている。凹部１２１は、例えば、レーザ加工や放電加工によって形成される。
一方、第２の線材１２０の第１の線材１１０との接合部には、第１の線材１１０の凸部１１１と実質的に同じテーパ角（側面角）を有するテーパ穴状の凹部１２１が形成されている。凹部１２１は、例えば、レーザ加工や放電加工によって形成される。
また、第１の線材１１０の凸部１１１の表面には、金属被膜１３０が形成されている。
金属被膜１３０の材料としては、その融点がイリジウムの融点よりもタングステンの融点に近いものが好ましく、特にはタングステンの融点と実質的に同じ融点を有するものが好ましい。
第１実施形態においては、金属被膜１３０は、一例としてタングステンによって形成されている。
このようなタングステン製の金属被膜１３０は、例えば、スパッタリング、蒸着、メッキ等によって形成することができる。
金属被膜１３０の材料としては、その融点がイリジウムの融点よりもタングステンの融点に近いものが好ましく、特にはタングステンの融点と実質的に同じ融点を有するものが好ましい。
第１実施形態においては、金属被膜１３０は、一例としてタングステンによって形成されている。
このようなタングステン製の金属被膜１３０は、例えば、スパッタリング、蒸着、メッキ等によって形成することができる。
第１の線材１１０及び第２の線材１２０は、図１（ｂ）に示すように、金属被膜１３０が第２の線材１２０と密着する状態で、凸部１１１と凹部１２１が係合するよう突き合わせられる。
その後、第１の線材１１０及び第２の線材１２０を冶具に固定し、接合部近傍の外周面に、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下でレーザ光を照射し、金属被膜１３０及び第２の線材１２０を溶融させ、レーザ溶接を行う。
この際、レーザ光は、例えば第１の線材１１０及び第２の線材１２０を中心軸回りに順次回転させながら、パルス状のスポット照射を行い、溶接箇所を瞬時に溶融させる。
好適なレーザ光の強度は材質や線径などに依存するため、これらは適宜設定される。
その後、第１の線材１１０及び第２の線材１２０を冶具に固定し、接合部近傍の外周面に、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下でレーザ光を照射し、金属被膜１３０及び第２の線材１２０を溶融させ、レーザ溶接を行う。
この際、レーザ光は、例えば第１の線材１１０及び第２の線材１２０を中心軸回りに順次回転させながら、パルス状のスポット照射を行い、溶接箇所を瞬時に溶融させる。
好適なレーザ光の強度は材質や線径などに依存するため、これらは適宜設定される。
溶接を行うと、図１（ｃ）に示すように、第１の線材１１０と第２の線材１２０との接合部付近の外周面には、外径が他の部分よりも部分的に小さくなるいわゆるヒケＳが生ずる場合がある。
そこで、第１実施形態においては、第１の線材１１０及び第２の線材１２０の材料として、検査用プローブ１００の最終的な製品外径ｄよりも外径が大きいものを用い、溶接後に例えばセンタレス研磨によって、図１（ｄ）に示すように、溶接部を含む外周面を製品外径ｄまで研磨している。
その後、第１の線材１１０の図示しない先端部（接合部とは反対側に設けられ測定対象物と当接する接触部）に、尖頭加工などの必要な加工を施し、さらに、必要な場合には第２の線材１２０に曲げ加工などを施して、検査用プローブ１００は完成する。
そこで、第１実施形態においては、第１の線材１１０及び第２の線材１２０の材料として、検査用プローブ１００の最終的な製品外径ｄよりも外径が大きいものを用い、溶接後に例えばセンタレス研磨によって、図１（ｄ）に示すように、溶接部を含む外周面を製品外径ｄまで研磨している。
その後、第１の線材１１０の図示しない先端部（接合部とは反対側に設けられ測定対象物と当接する接触部）に、尖頭加工などの必要な加工を施し、さらに、必要な場合には第２の線材１２０に曲げ加工などを施して、検査用プローブ１００は完成する。
なお、検査用プローブ１００の溶接部を含む外周面に、例えばニッケルメッキ等によって金属被膜を形成すると、これによって接合部の強度を向上することができる。
また、このようなニッケルメッキ等の金属被膜を下地として、金、ロジウム、プラチナなどの金属被膜をメッキ等により形成することができる。
金メッキを施した場合、常温での電気特性を向上することができる。
プラチナメッキを施した場合、高温下での耐食性を向上することができる。
ロジウムメッキを施した場合、高温下での耐食性及び磨耗性を向上することができる。
なお、このようなメッキを検査用プローブ１００の全体に施した後、イリジウム等からなる先端部を針状に研磨すると、このとき先端部からはメッキ膜が除去されるので、先端部の性能に影響が出ることはない。
また、このようなニッケルメッキ等の金属被膜を下地として、金、ロジウム、プラチナなどの金属被膜をメッキ等により形成することができる。
金メッキを施した場合、常温での電気特性を向上することができる。
プラチナメッキを施した場合、高温下での耐食性を向上することができる。
ロジウムメッキを施した場合、高温下での耐食性及び磨耗性を向上することができる。
なお、このようなメッキを検査用プローブ１００の全体に施した後、イリジウム等からなる先端部を針状に研磨すると、このとき先端部からはメッキ膜が除去されるので、先端部の性能に影響が出ることはない。
以上説明した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）イリジウム及びタングステンのように、融点が大きく異なり溶接が困難な材料であっても、タングステンからなる金属被膜１３０を予め第１の線材１１０の接合面に形成し、この金属被膜１３０と第２の線材１２０とを溶接することによって、溶接対象物間における融点の差を小さくし、第１の線材１１０と第２の線材１２０とを接合することができる。
（２）第１の線材１１０、第２の線材１２０の接合面に凸部１１１及び凹部１２１を形成することによって、線材１１０と金属被膜１３０との界面の面積を大きくでき、同時に金属被膜１３０と第２の線材１２０との接合面積を大きくでき、接合強度を向上することができる。
（３）凸部１１１及び凹部１２１が第１の線材１１０と第２の線材１２０とを同心に配置するためのガイドとして機能することによって、接合部の精度を確保できる。
（４）検査用プローブ１００の先端部として耐食性、耐摩耗性に優れるが硬く脆いイリジウムを用いた場合であっても、本体部は弾力性、強靭性、電気伝導性に優れたタングステンを用いることによって、検査用プローブ１００全体としての性能を高めることができる。
（５）第１の線材１１０、第２の線材１２０の材料として製品外径ｄよりも外径が大きいものを用い、溶接後に溶接部を含む全体をセンタレス研磨することによって、溶接時にヒケが生じた場合であっても肉盛り等を行うことなく一様な製品外径の検査用プローブ１００を得ることができる。
（６）溶接部を含む外周面にニッケルメッキを施すことによって、接合部の強度を向上することができる。
（７）ニッケルメッキを下地として、金、ロジウム、プラチナのいずれか１つをメッキすることによって、電気特性、耐食性、耐摩耗性などを向上できる。
（１）イリジウム及びタングステンのように、融点が大きく異なり溶接が困難な材料であっても、タングステンからなる金属被膜１３０を予め第１の線材１１０の接合面に形成し、この金属被膜１３０と第２の線材１２０とを溶接することによって、溶接対象物間における融点の差を小さくし、第１の線材１１０と第２の線材１２０とを接合することができる。
（２）第１の線材１１０、第２の線材１２０の接合面に凸部１１１及び凹部１２１を形成することによって、線材１１０と金属被膜１３０との界面の面積を大きくでき、同時に金属被膜１３０と第２の線材１２０との接合面積を大きくでき、接合強度を向上することができる。
（３）凸部１１１及び凹部１２１が第１の線材１１０と第２の線材１２０とを同心に配置するためのガイドとして機能することによって、接合部の精度を確保できる。
（４）検査用プローブ１００の先端部として耐食性、耐摩耗性に優れるが硬く脆いイリジウムを用いた場合であっても、本体部は弾力性、強靭性、電気伝導性に優れたタングステンを用いることによって、検査用プローブ１００全体としての性能を高めることができる。
（５）第１の線材１１０、第２の線材１２０の材料として製品外径ｄよりも外径が大きいものを用い、溶接後に溶接部を含む全体をセンタレス研磨することによって、溶接時にヒケが生じた場合であっても肉盛り等を行うことなく一様な製品外径の検査用プローブ１００を得ることができる。
（６）溶接部を含む外周面にニッケルメッキを施すことによって、接合部の強度を向上することができる。
（７）ニッケルメッキを下地として、金、ロジウム、プラチナのいずれか１つをメッキすることによって、電気特性、耐食性、耐摩耗性などを向上できる。
＜第２実施形態＞
次に、本発明を適用した検査用プローブの製造方法の第２実施形態について説明する。
なお、上述した第１実施形態と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
第２実施形態の検査用プローブ１００Ａにおいては、第１の線材１１０及び第２の線材１２０の材料として、最終的な製品外径と実質的に同じ外径を有するものを用いる。
第１の線材１１０及び第２の線材１２０は、第１実施形態における図１（ａ）から図１（ｃ）に示す工程と同様にして溶接される。
次に、本発明を適用した検査用プローブの製造方法の第２実施形態について説明する。
なお、上述した第１実施形態と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
第２実施形態の検査用プローブ１００Ａにおいては、第１の線材１１０及び第２の線材１２０の材料として、最終的な製品外径と実質的に同じ外径を有するものを用いる。
第１の線材１１０及び第２の線材１２０は、第１実施形態における図１（ａ）から図１（ｃ）に示す工程と同様にして溶接される。
その後、第１の線材１１０及び第２の線材１２０の溶接部は、図２（ａ）に示すように、例えばタングステンによって形成された円筒状の筒状部材１４０の内径側に挿入される。
筒状部材１４０は、第１の線材１１０及び第２の線材１２０の外径に対して不可避的に設けられる間隙だけ大きい内径を有する。
また、筒状部材１４０の軸方向における長さは、溶接部に形成されるヒケＳの部分をカバー可能なよう設定されている。
筒状部材１４０は、第１の線材１１０及び第２の線材１２０の外径に対して不可避的に設けられる間隙だけ大きい内径を有する。
また、筒状部材１４０の軸方向における長さは、溶接部に形成されるヒケＳの部分をカバー可能なよう設定されている。
次に、筒状部材１４０の外周面にレーザを照射して加熱し、図２（ｂ）に示すように筒状部材１４０を溶融させて、溶接部におけるヒケ部を充填する。このとき、溶融した筒状部材１４０は、第１の線材１１０及び第２の線材１２０とそれぞれ溶接される。
その後、例えばセンタレス研磨によって、図２（ｃ）に示すように、溶融した筒状部材１４０が製品外径よりも外側に張り出す部分を削り取り、必要に応じて第１実施形態と同様の表面処理、先端部の尖頭加工等を行って検査用プローブ１００Ａは完成する。
以上説明した第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果と同様の効果に加えて、溶接時に生じたヒケを容易に充填して一様な製品外径の検査用プローブを得ることができる。また、第１の線材１１０及び第２の線材１２０の材料として製品外径と実質的に同じ外径を有するものを用いることが可能となり、材料の歩留まりを改善できる。
その後、例えばセンタレス研磨によって、図２（ｃ）に示すように、溶融した筒状部材１４０が製品外径よりも外側に張り出す部分を削り取り、必要に応じて第１実施形態と同様の表面処理、先端部の尖頭加工等を行って検査用プローブ１００Ａは完成する。
以上説明した第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果と同様の効果に加えて、溶接時に生じたヒケを容易に充填して一様な製品外径の検査用プローブを得ることができる。また、第１の線材１１０及び第２の線材１２０の材料として製品外径と実質的に同じ外径を有するものを用いることが可能となり、材料の歩留まりを改善できる。
（変形例）
本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）各実施形態では、第１の線材をイリジウムにより形成し、第２の線材をタングステンによって形成しているが、本発明はこれに限定されず、他の材料からなる線材を接合した検査用プローブの製造にも適用することができる。
例えば、検査用プローブの先端部は、純イリジウムのほか、イリジウムを含有する例えばプラチナ−イリジウム合金、パラジウム−イリジウム等のイリジウム合金や、オスミウム等の他種の金属によって形成してもよい。また、その他のプラチナ合金、パラジウム合金等を用いてもよい。
また、本体部は、純タングステン、レニウムタングステン合金、ベリリウム銅合金のほか、他のタングステン系合金、銀パラジウム銅合金、アルミニウム系合金、その他の銅合金、パラジウム合金、金合金、銀合金や、他種の金属によって形成してもよい。
（２）各実施形態においては、金属被膜をタングステンによって形成しているが、これに限らず、金属被膜の材質は適宜変更することができる。例えば、イリジウムとタングステンの融点の中間の融点を有するレニウム−タングステン合金で金属被膜を形成してもよい。
また、第1の線材、第２の線材の組み合わせが各実施形態のイリジウム−タングステンと異なる場合には、各線材の材料の融点を考慮して、金属被膜の材料を決定するとよい。
また、各実施形態においては、低融点側の線材の接合面にこの線材の融点よりも高融点の材料からなる金属被膜を形成しているが、これに代えて、高融点側の線材の接合面にこの線材の融点よりも低融点の材料からなる金属被膜を形成し、これによって低融点側の線材との融点の差を小さくし、溶接品質を向上してもよい。この場合、金属被膜の材料の融点は、高融点側の線材の材料の融点よりも低融点側の線材の材料の融点に近いものを用いることが好ましく、特には低融点側の線材と実質的に同じ融点を有するものを用いることがより好ましい。
（３）各線材の端面に凸部及び凹部を設ける場合、これらの形状は各実施形態のようなテーパ状のものに限定されず、他の形状であってもよい。また、その製法も特に限定されない。また、各実施形態では先端部が設けられる側の線材に凸部を形成しているが、これとは逆に他方（本体側）の線材に凸部を形成してもよい。この場合、溶接品質を確保する観点からは、高融点側の線材に凹部を設けると、低融点側の線材を溶かし過ぎたり高融点側の線材の溶融不良が生じにくいことから好ましい。
（４）第１実施形態では、第１、第２の線材をともに製品外径よりも外径が大きい材料によって形成しているが、いずれか一方の線材は製品外径とほぼ同じ外径の材料によって形成し、他方の線材のみを研磨するようにしてもよい。
本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）各実施形態では、第１の線材をイリジウムにより形成し、第２の線材をタングステンによって形成しているが、本発明はこれに限定されず、他の材料からなる線材を接合した検査用プローブの製造にも適用することができる。
例えば、検査用プローブの先端部は、純イリジウムのほか、イリジウムを含有する例えばプラチナ−イリジウム合金、パラジウム−イリジウム等のイリジウム合金や、オスミウム等の他種の金属によって形成してもよい。また、その他のプラチナ合金、パラジウム合金等を用いてもよい。
また、本体部は、純タングステン、レニウムタングステン合金、ベリリウム銅合金のほか、他のタングステン系合金、銀パラジウム銅合金、アルミニウム系合金、その他の銅合金、パラジウム合金、金合金、銀合金や、他種の金属によって形成してもよい。
（２）各実施形態においては、金属被膜をタングステンによって形成しているが、これに限らず、金属被膜の材質は適宜変更することができる。例えば、イリジウムとタングステンの融点の中間の融点を有するレニウム−タングステン合金で金属被膜を形成してもよい。
また、第1の線材、第２の線材の組み合わせが各実施形態のイリジウム−タングステンと異なる場合には、各線材の材料の融点を考慮して、金属被膜の材料を決定するとよい。
また、各実施形態においては、低融点側の線材の接合面にこの線材の融点よりも高融点の材料からなる金属被膜を形成しているが、これに代えて、高融点側の線材の接合面にこの線材の融点よりも低融点の材料からなる金属被膜を形成し、これによって低融点側の線材との融点の差を小さくし、溶接品質を向上してもよい。この場合、金属被膜の材料の融点は、高融点側の線材の材料の融点よりも低融点側の線材の材料の融点に近いものを用いることが好ましく、特には低融点側の線材と実質的に同じ融点を有するものを用いることがより好ましい。
（３）各線材の端面に凸部及び凹部を設ける場合、これらの形状は各実施形態のようなテーパ状のものに限定されず、他の形状であってもよい。また、その製法も特に限定されない。また、各実施形態では先端部が設けられる側の線材に凸部を形成しているが、これとは逆に他方（本体側）の線材に凸部を形成してもよい。この場合、溶接品質を確保する観点からは、高融点側の線材に凹部を設けると、低融点側の線材を溶かし過ぎたり高融点側の線材の溶融不良が生じにくいことから好ましい。
（４）第１実施形態では、第１、第２の線材をともに製品外径よりも外径が大きい材料によって形成しているが、いずれか一方の線材は製品外径とほぼ同じ外径の材料によって形成し、他方の線材のみを研磨するようにしてもよい。
１００ 検査用プローブ（第１実施形態）
１００Ａ 検査用プローブ（第２実施形態）
１１０ 第１の線材 １１１ 凸部
１２０ 第２の線材 １２１ 凹部
１３０ 金属被膜 １４０ 筒状部材
ｄ 製品外径
１００Ａ 検査用プローブ（第２実施形態）
１１０ 第１の線材 １１１ 凸部
１２０ 第２の線材 １２１ 凹部
１３０ 金属被膜 １４０ 筒状部材
ｄ 製品外径
Claims (7)
- 少なくとも一方の先端部に検査用接触部が形成されかつ融点が異なる材料によって形成された第１の線材及び第２の線材を接合して構成される検査用プローブの製造方法であって、
前記第１の線材の接合面及び前記第２の線材の接合面の一方に凸部を形成するとともに他方に前記凸部と係合する凹部を形成し、
前記第１の線材と前記第２の線材のうち材料の融点が低い側の前記接合面に、当該線材の材料の融点よりも高い融点を有する材料からなる金属被膜を形成し、
前記第１の線材と前記第２の線材とを前記凸部及び前記凹部が係合するように突合せ、加熱して溶接すること
を特徴とする検査用プローブの製造方法。 - 前記金属被膜は、前記第１の線材の材料と前記第２の線材の材料のうち融点が低いものよりも高いものに近い融点を有する材料によって、スパッタリング、メッキ、蒸着のいずれかによって形成されること
を特徴とする請求項１に記載の検査用プローブの製造方法。 - 少なくとも一方の先端部に検査用接触部が形成されかつ融点が異なる材料によって形成された第１の線材及び第２の線材を接合して構成される検査用プローブの製造方法であって、
前記第１の線材の接合面及び前記第２の線材の接合面の一方に凸部を形成するとともに他方に前記凸部と係合する凹部を形成し、
前記第１の線材と前記第２の線材のうち材料の融点が高い側の前記接合面に、当該線材の材料の融点よりも低い融点を有する材料からなる金属被膜を形成し、
前記第１の線材と前記第２の線材とを前記凸部及び前記凹部が係合するように突合せ、加熱して溶接すること
を特徴とする検査用プローブの製造方法。 - 前記金属被膜は、前記第１の線材の材料と前記第２の線材の材料のうち融点が高いものよりも低いものに近い融点を有する材料によって、スパッタリング、メッキ、蒸着のいずれかによって形成されること
を特徴とする請求項３に記載の検査用プローブの製造方法。 - 前記第１の線材及び前記第２の線材の一方はタングステン、タングステン合金、銅合金、銀合金、パラジウム合金、金合金のいずれか１つによって形成され、他方はイリジウム又はイリジウム合金によって形成されること
を特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の検査用プローブの製造方法。 - 前記第１の線材と前記第２の線材の少なくとも一方は製品外径よりも大きい外径を有し、
前記第１の線材と前記第２の線材とを溶接後に接合部を含む外周面を前記製品外径まで研磨すること
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか1項に記載の検査用プローブの製造方法。 - 前記第１の線材と前記第２の線材とを溶接した後、接合部の周囲に金属製の環状部材を配置して溶融させ、溶接による減肉部を充填すること
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の検査用プローブの製造方法。
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