(57)【要約】【課題】主に電子部品及び基板等の検査に用いられ、特に狭ピッチで使用する細径で挿入が容易で安定した接触動作を可能としたプローブ針を提供する。【解決手段】プローブユニット２０を構成する被測定体側の支持板２１の案内穴２１ａに絶縁皮膜２の端部２ａを当てるとともに被測定体に金属導体１の先端１ａを接触させて行う検査で使用されるプローブ針１０であって、金属導体１と、金属導体１の少なくとも両端以外の領域に設けられた絶縁皮膜２，３とを有し、絶縁皮膜２，３は、被測定体側に設けられた薄い絶縁皮膜３と、被測定体側以外の胴体部に設けられた厚い絶縁皮膜２とを有し、厚い絶縁皮膜２の端部２ａは被測定体側の支持板２１の案内穴２１ａに当たり、薄い絶縁皮膜３で覆われた部分は支持板２１の案内穴２１ａに挿入され、薄い絶縁皮膜３で覆われた部分の直径Ｄ３とその部分の長さＬ１とがＤ３×５≦Ｌ１≦Ｄ３×２０の関係を満たす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブユニットを構成する被測定体側の支持板の案内穴に絶縁皮膜の端部を当てるとともに被測定体に金属導体の先端を接触させて行う検査で使用されるプローブ針であって、前記金属導体と、該金属導体の少なくとも両端以外の領域に設けられた前記絶縁皮膜とを有し、前記絶縁皮膜は、前記被測定体側に設けられた薄い絶縁皮膜と、前記被測定体側以外の胴体部に設けられて前記薄い絶縁皮膜よりも厚い絶縁皮膜とを有し、前記厚い絶縁皮膜は、その端部が前記被測定体側の支持板の案内穴に当たるように構成されており、前記被測定体側の薄い絶縁皮膜で覆われた部分は、前記被測定体側の支持板の案内穴に挿入されるように構成されており、前記薄い絶縁皮膜で覆われた部分の直径Ｄ３と、前記薄い絶縁皮膜で覆われた部分の長さＬ１とが、Ｄ３×５≦Ｌ１≦Ｄ３×２０、の関係を満たす、ことを特徴とするプローブ針。
【請求項２】
前記被測定体側の薄い絶縁皮膜の厚さが１〜７μｍの範囲内であり、前記先端皮以外の厚い絶縁皮膜の厚さが３〜２０μｍの範囲内である、請求項１に記載のプローブ針。
【請求項３】
被測定体側に配置された支持板と、検査装置側に配置された支持板と、それら少なくとも２つの支持板それぞれが備える案内穴に装着されるプローブ針とを有し、前記被測定体側の支持板の案内穴に絶縁皮膜の端部を当てるとともに前記被測定体に金属導体の先端を接触させて行う検査に用いるプローブユニットであって、
前記プローブ針が、前記金属導体と、該金属導体の少なくとも両端以外の領域に設けられた前記絶縁皮膜とを有し、前記絶縁皮膜は、前記被測定体側に設けられた薄い絶縁皮膜と、前記被測定体側以外の胴体部に設けられて前記薄い絶縁皮膜よりも厚い絶縁皮膜とを有し、前記厚い絶縁皮膜は、その端部が前記被測定体側の支持板の案内穴に当たるように構成されており、前記被測定体側の薄い絶縁皮膜で覆われた部分は、前記被測定体側の支持板の案内穴に挿入されるように構成されており、前記薄い絶縁皮膜で覆われた部分の直径Ｄ３と、前記薄い絶縁皮膜で覆われた部分の長さＬ１とが、Ｄ３×５≦Ｌ１≦Ｄ３×２０、の関係を満たす、ことを特徴とするプローブユニット。
【請求項４】
前記被測定体側の支持板の厚さＬ２が、前記被測定体側の支持板の案内穴の直径Ｄ４の５倍〜１０倍の範囲内である、請求項３に記載のプローブユニット。
【請求項５】
前記被測定体側の支持板の案内穴の直径Ｄ４と、前記薄い絶縁皮膜で覆われた部分の直径Ｄ３との差が、１μｍ〜３μｍの範囲内である、請求項３又は４に記載のプローブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に電子部品及び基板等の導通検査に用いられ、特に狭ピッチで使用する細径で挿入が容易で安定した接触動作を可能としたプローブ針及びプローブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等に使用される高密度実装基板、又は、パソコン等に組み込まれるＢＧＡ（Ball  Grid  Array）やＣＳＰ（Chip  Size  Package）等のＩＣパッケージ基板等、様々な回路基板が多く用いられている。このような回路基板は、実装の前後の工程において、例えば直流抵抗値の測定や導通検査等が行われ、その電気特性の良否が検査されている。電気特性の良否の検査は、電気特性を測定する検査装置に接続された検査装置用治具（以下、「プローブユニット」という。）を用いて行われ、例えば、プローブユニットに装着されたピン形状のプローブ針の先端を、その回路基板の電極（以下「被測定体」ともいう。）に接触させることにより行われている。プローブ針は、金属導体と、金属導体の少なくとも両端以外の領域に設けられた絶縁皮膜とで構成されている（例えば特許文献１を参照。）。
【０００３】
また、特許文献２には、プローブユニットを用いた電気的特性の検査が繰り返し行われて絶縁皮膜端部が繰り返し案内穴に当たる場合であっても、絶縁皮膜端部が金属導体から剥がれるのを防ぐことができる絶縁皮膜付きプローブ針が提案されている。この技術は、金属導体の被測定体側の先端を被測定体の電極に接触させて被測定体の電気的特性を測定する絶縁皮膜付きプローブ針において、絶縁皮膜のうち被測定体側の絶縁皮膜を、先端側が薄く中央側が厚い２段構造とし、その２段構造の段差部を、電気的特性の測定時に用いられるガイド板の案内穴に当接する位置に形成するというものである。このとき、先端側に設けられた薄い部分の厚さが０．１μｍ以上４μｍ以下の範囲内であり、薄い部分と厚い部分との厚さの差が３μｍ以上２５μｍ以下の範囲内であることが好ましいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２２３６９号公報
【特許文献２】特開２００７−１７２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、電極間の狭ピッチ化に伴い、プローブ針の細径化が進んでいる。プローブ針の細径化により、そのプローブ針を挿入する案内穴（ガイド穴や支持孔とも言われている。）も細径化することになる。しかし、案内穴はドリルで形成するので、細径化した案内穴の加工作業性が低下するという問題が生じる。また、案内穴が細径化すると、その案内穴にプローブ針を挿入する挿入作業性も低下し、作業時間が増すという問題も生じる。また、細径化したプローブ針を案内穴に挿入して検査の繰り返し動作を行う場合には、電極に対する安定した接触動作が要求される。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、主に電子部品及び基板等の検査に用いられ、特に狭ピッチで使用する細径で挿入が容易で安定した接触動作を可能としたプローブ針及びプローブユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係るプローブ針は、プローブユニットを構成する被測定体側の支持板の案内穴に絶縁皮膜の端部を当てるとともに被測定体に金属導体の先端を接触させて行う検査で使用されるプローブ針であって、前記金属導体と、該金属導体の少なくとも両端以外の領域に設けられた前記絶縁皮膜とを有し、前記絶縁皮膜は、前記被測定体側に設けられた薄い絶縁皮膜と、前記被測定体側以外の胴体部に設けられて前記薄い絶縁皮膜よりも厚い絶縁皮膜とを有し、前記厚い絶縁皮膜は、その端部が前記被測定体側の支持板の案内穴に当たるように構成されており、前記被測定体側の薄い絶縁皮膜で覆われた部分は、前記被測定体側の支持板の案内穴に挿入されるように構成されており、前記薄い絶縁皮膜で覆われた部分の直径Ｄ３と、前記薄い絶縁皮膜で覆われた部分の長さＬ１とが、Ｄ３×５≦Ｌ１≦Ｄ３×２０、の関係を満たす、ことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、薄い絶縁皮膜で覆われた部分の直径Ｄ３と、薄い絶縁皮膜で覆われた部分の長さＬ１とがＤ３×５≦Ｌ１≦Ｄ３×２０の関係を満たすので、その長さＬ１が案内穴の中に入る。その結果、プローブ針を案内穴に挿入して行う検査の繰り返し動作において、電極に対する安定した接触動作を行うことができる。さらに、薄い絶縁皮膜と厚い絶縁皮膜からなる２段構造とすることで、プローブ針を構成する金属導体の直径を小さくすることができるので、プローブ針を装着したプローブユニットの駆動力を小さくすることができる。その結果、被測定体の電極に適切な低い接触圧で接触させることができ、測定を安定させて測定信頼性を向上させることができる。低い接触圧での適切な接触は、電極に傷を生じさせないので好ましい。さらに、薄い絶縁皮膜で覆われた部分が、被測定体側の支持板の案内穴に挿入されるように構成しているので、案内穴の直径を過度に小さくしなくてもよく、案内穴へのプローブ針の挿入作業性が向上し、穴の加工性も向上する。
【０００９】
本発明に係るプローブ針において、前記被測定体側の薄い絶縁皮膜の厚さが１〜７μｍの範囲内であり、前記先端皮以外の厚い絶縁皮膜の厚さが３〜２０μｍの範囲内である。
【００１０】
（２）本発明に係るプローブユニットは、被測定体側に配置された支持板と、検査装置側に配置された支持板と、それら少なくとも２つの支持板それぞれが備える案内穴に装着されるプローブ針とを有し、前記被測定体側の支持板の案内穴に絶縁皮膜の端部を当てるとともに前記被測定体に金属導体の先端を接触させて行う検査に用いるプローブユニットであって、
前記プローブ針が、前記金属導体と、該金属導体の少なくとも両端以外の領域に設けられた前記絶縁皮膜とを有し、前記絶縁皮膜は、前記被測定体側に設けられた薄い絶縁皮膜と、前記被測定体側以外の胴体部に設けられて前記薄い絶縁皮膜よりも厚い絶縁皮膜とを有し、前記厚い絶縁皮膜は、その端部が前記被測定体側の支持板の案内穴に当たるように構成されており、前記被測定体側の薄い絶縁皮膜で覆われた部分は、前記被測定体側の支持板の案内穴に挿入されるように構成されており、前記薄い絶縁皮膜で覆われた部分の直径Ｄ３と、前記薄い絶縁皮膜で覆われた部分の長さＬ１とが、Ｄ３×５≦Ｌ１≦Ｄ３×２０、の関係を満たす、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るプローブユニットにおいて、前記被測定体側の支持板の厚さＬ２が、前記被測定体側の支持板の案内穴の直径Ｄ４の５倍〜１０倍の範囲内である。この発明によれば、案内穴の穴開け加工がし易い。
【００１２】
本発明に係るプローブユニットにおいて、前記被測定体側の支持板の案内穴の直径Ｄ４と、前記薄い絶縁皮膜で覆われた部分の直径Ｄ３との差が、１μｍ〜３μｍの範囲内である。この発明によれば、上記範囲のクリアランスで案内穴に薄い絶縁皮膜部が挿入される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、主に電子部品及び基板等の検査に用いられ、特に狭ピッチで使用する細径で挿入が容易で安定した接触動作を可能としたプローブ針及びプローブユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るプローブ針の一例を示す模式図である。
【図２】本発明に係るプローブユニットでのプローブ針の動作形態を示す模式図である。
【図３】従来のプローブ針を装着したプローブユニットの動作形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のプローブ針及びプローブユニットについて図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
本発明に係るプローブ針１０は、図１及び図２に示すように、プローブユニット２０を構成する被測定体側の支持板２１の案内穴２１ａに絶縁皮膜２の端部２ａを当てるとともに被測定体に金属導体１の先端１ａを接触させて行う検査で使用されるプローブ針１０である。プローブ針１０は、金属導体１と、金属導体１の少なくとも両端以外の領域に設けられた絶縁皮膜２，３とを有している。こうしたプローブ針の特徴は、絶縁皮膜２，３は、被測定体側に設けられた薄い絶縁皮膜３と、被測定体側以外の胴体部に設けられた厚い絶縁皮膜２とを有する２段構造を備えており、厚い絶縁皮膜２の端部２ａは被測定体側の支持板２１の案内穴２１ａに当たり、薄い絶縁皮膜３で覆われた部分は支持板２１の案内穴２１ａに挿入され、薄い絶縁皮膜３で覆われた部分の直径Ｄ３とその部分の長さＬ１とがＤ３×５≦Ｌ１≦Ｄ３×２０の関係を満たすことにある。
【００１７】
本発明に係るプローブユニット２０は、図２に示すように、被測定体側に配置された支持板２１と、検査装置側に配置された支持板２２と、それら少なくとも２つの支持板２１，２２それぞれが備える案内穴２１ａ，２２ａに装着されるプローブ針１０とを有し、被測定体側の支持板２１の案内穴２１ａに絶縁皮膜２の端部２ａを当てるとともに、被測定体に金属導体１の先端１ａを接触させて行う検査に用いるプローブユニットである。そして、プローブ針１０が、上記した本発明に係るプローブ針であることに特徴がある。
【００１８】
こうしたプローブ針１０及びプローブユニット２０は、薄い絶縁皮膜３で覆われた部分の直径Ｄ３とその部分の長さＬ１とが上記関係を満たすので、その長さＬ１が案内穴２１ａの中に入る。その結果、プローブ針１０を案内穴２１ａに挿入して行う検査の繰り返し動作において、電極に対する安定した接触動作を行うことができる。さらに、薄い絶縁皮膜３と厚い絶縁皮膜２からなる２段構造とすることで、プローブ針１０を構成する金属導体１の直径Ｄ１を小さくすることができるので、プローブ針１０を装着したプローブユニット２０の駆動力を小さくすることができる。その結果、被測定体の電極に適切な低い接触圧で接触させることができ、測定を安定させて測定信頼性を向上させることができる。低い接触圧での適切な接触は、電極に傷を生じさせないので好ましい。さらに、薄い絶縁皮膜３で覆われた部分が、支持板２１の案内穴２１ａに挿入されるように構成しているので、案内穴２１ａの直径Ｄ４を過度に小さくしなくてもよく、案内穴２１ａへのプローブ針１０の挿入作業性が向上し、穴の加工性も向上する。
【００１９】
以下、各構成要素について説明する。
【００２０】
＜プローブ針＞
プローブ針１０は、図１及び図２に示すように、プローブユニット２０を構成する被測定体側の支持板２１の案内穴２１ａに絶縁皮膜２の端部２ａを当てるとともに被測定体に金属導体１の先端１ａを接触させて行う検査で使用されるものである。このプローブ針１０は、金属導体１と、金属導体１の少なくとも両端以外の領域に設けられた絶縁皮膜２，３とを有している。
【００２１】
（金属導体）
金属導体１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１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、例えば銀銅合金、錫銅合金、ベリリウム銅合金等の銅合金、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。
【００２２】
金属導体１は、通常、上記の金属が所定の径の線状導体となるまで冷間又は熱間伸線等の塑性加工が施される。金属導体１の直径Ｄ１は、近年の狭ピッチ化の要請から、プローブユニット２０において隣り合う各プローブ針１０の間隔に応じて、１０〜１１０μｍの範囲内、好ましくは２０〜９０μｍの範囲内から任意に選択することができる。
【００２３】
プローブ針１０をプローブユニット２０に装着し易くし、且つ、プローブユニット２０の使用時においてプローブ針１０の先端１ａが支持板２１の案内穴２１ａに引っかかることによりプローブ針１０の動きが妨げられるのを防止する観点からは、金属導体１の真直度が高いことが好ましく、具体的には真直度が曲率半径Ｒで１０００ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２４】
金属導体１の先端側の端部１ａ及び／又は後端側の端部１ｂの形状は、図示しないが、半球形状、円錐形状、先端に半球形状を有する円錐形状、先端に平坦形状を有する円錐形状、等から選ばれるいずれかとすることができる。ここでいう「半球形状」、「円錐形状」は、正確な半球や円錐を含むが、略円錐や略半球も含む。
【００２５】
金属導体１の端部１ａ，１ｂにおいては、金属導体１と、被測定体又は検査装置のリード線との接触抵抗値の上昇を抑制するために、めっき層が端部１ａ，１ｂに設けられていてもよい。めっき層を形成する金属としては、ニッケル、金、ロジウム等の金属や金合金等の合金を挙げることができる。めっき層は、単層であってもよいし複層であってもよい。複層のめっき層としては、ニッケルめっき層上に金めっき層が形成されたものを好ましく挙げることができる。めっき層は、通常、絶縁皮膜２，３を形成した金属導体１を切断した後、絶縁皮膜２，３の剥離加工と金属導体１の端部加工を行った後に形成される。
【００２６】
（絶縁皮膜）
絶縁皮膜２，３は、図１及び図２に示すように、金属導体１の少なくとも両端以外の領域に設けられている。絶縁皮膜２，３の構成は、被測定体側に設けられた薄い絶縁皮膜３と、被測定体側以外の胴体部に設けられて薄い絶縁皮膜３よりも厚い絶縁皮膜２とを有しており、少なくとも２段構造になっている。ここで、「有している」、「少なくとも」とは、薄い絶縁皮膜３や厚い絶縁皮膜２とは異なる厚さの絶縁皮膜（図示しない）を有していてもよく、３段構造以上になっていてもよいことを意味している。
【００２７】
絶縁皮膜２，３が、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミド及びフッ素樹脂から選ばれる１種又は２種以上の樹脂材料で構成されている。そして、上記１種又は２種以上の樹脂材料により、単層又は２層以上で形成されている。こうした滑り性のよい樹脂材料で絶縁皮膜２，３を構成することにより、支持板２１，２２の案内穴２１ａ，２２ａの内壁との滑り性が良くなる。なお、より耐熱性が要求される場合には、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド等で形成されることが好ましい。
【００２８】
絶縁皮膜２，３の形成は、通常、長尺の金属導体１上に連続エナメル焼き付け方法によって行うことが好ましいが、電着塗装等の公知の他の方法で形成したものであってもよい。このとき、厚い絶縁皮膜２と薄い絶縁皮膜３の作り分けは、レーザー照射でのアブレーションを利用し、被測定体側の絶縁皮膜にレーザー照射して、薄い絶縁皮膜３からなる長さＬ１の部分が残るようにして形成することができる。検査装置側の絶縁皮膜は、全て剥離すればよく、薄い絶縁皮膜３を形成しなくてもよい。なお、薄い絶縁皮膜３と厚い絶縁皮膜２との作り分けは、こうしたレーザー照射を用いた方法以外の方法で行ってもよく、特に限定されない。
【００２９】
厚い絶縁皮膜２は、被測定体側以外の胴体部に設けられており、金属導体１上に設けられて被測定体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。そして、厚い絶縁皮膜２は、その端部２ａが被測定体側の支持板２１の案内穴２１ａに当たるように構成されている。厚い絶縁皮膜２の厚さは、プローブ針同士の接触時のショート等が起こらない必要な厚さが金属導体１の線径を考慮して設けられていればよく、３〜２０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００３０】
薄い絶縁皮膜３は、被測定体側に設けられており、その薄い絶縁皮膜３の先端から金属導体１の先端１ａが突出するように設けられている。薄い絶縁皮膜３は、少なくとも約１μｍ以上の厚さで形成されていることが好ましい。なお、薄い絶縁皮膜３の厚さの上限は特に限定されないが、支持板２１の案内穴２１ａに、薄い絶縁皮膜３が形成されている部分が挿入されるので、その薄い絶縁皮膜３の厚さは、７μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
薄い絶縁皮膜３で覆われた部分は、被測定体側の支持板２１の案内穴２１ａに挿入される。そして、薄い絶縁皮膜３で覆われた部分の直径Ｄ３と、薄い絶縁皮膜３で覆われた部分の長さＬ１とが、Ｄ３×５≦Ｌ１≦Ｄ３×２０、の関係を満たす。この関係は、薄い絶縁皮膜３の部分の長さＬ１が、その部分の直径Ｄ３の５倍〜２０倍の範囲であることを示している。薄い絶縁皮膜３の直径Ｄ３と案内穴２１ａの直径Ｄ４とは、薄い絶縁皮膜３の部分が案内穴２１ａに挿入され、案内穴２１ａ内での繰り返し動作（上下動）でもがたつきがないように僅かなクリアランス（１〜３μｍ）で設計されている。したがって、上記したＤ３×５≦Ｌ１≦Ｄ３×２０の関係は、｛Ｄ４−（１〜３μｍ）｝×５≦Ｌ１≦｛Ｄ４−（１〜３μｍ）｝×２０の関係に置き換えることができる。これらの関係で設計されることにより、薄い絶縁皮膜３の長さＬ１の部分を案内穴２１ａに入れて行う検査の繰り返し動作において、電極に対する安定した接触動作を行うことができる。
【００３２】
なお、一例として後述の実施例１では、Ｄ３が３６μｍであるので、Ｄ３×５≦Ｌ１≦Ｄ３×２０は、（３６μｍ×５＝１８０μｍ）≦Ｌ１≦（３６μｍ×２０＝３６０μｍ）となり、Ｌ１は１８０〜３６０μｍの範囲内であることが好ましい。なお、後述するように、被測定体側の支持板２１の厚さＬ２は、案内穴２１ａの直径Ｄ４の５倍〜１０倍の範囲内であることが加工作業性等の観点で望ましい。Ｌ１の上限をＤ３の２０倍としたのは、プローブ針１０が案内穴２１ａに挿入されて５０〜２００μｍの範囲で上下に摺動する可能性があるためであり、その範囲内の摺動する可能性のあるプローブ針１０のＬ１の部分が案内穴２１ａ内で安定して動作し、電極に対する安定した接触動作を行うことができる。
【００３３】
薄い絶縁皮膜３が長さＬ１で形成されている部分は、少なくと直径Ｄ３がその長さＬ１の範囲で同じであることが好ましい。その長さＬ１の範囲で異なっている場合は、クリアランスが変化してしまい、薄い絶縁皮膜３の部分が案内穴２１ａ内でがたついて、検査時の繰り返し動作が不安定になる。なお、長さＬ１の部分のさらに先端側は、図１（Ａ）に示すように、薄い絶縁皮膜３が直角にきれいにカットされていてもよいが、図１（Ｂ）に示すように、長さＬ３の直径変動部（テーパ又は曲線）が存在していてもよい。この直径変動部４は、Ｌ１の長さには含まれない。
【００３４】
＜プローブユニット＞
プローブユニット２０は、図２に示すように、被測定体側に配置された支持板２１と、検査装置側に配置された支持板２２と、それら少なくとも２つの支持板２１，２２それぞれが備える案内穴２１ａ，２２ａに装着される上記本発明に係るプローブ針１０とを有している。このプローブユニット２０では、被測定体側の支持板２１の案内穴２１ａに絶縁皮膜２の端部２ａが当たって、プローブ針１０が落下するのを防いだ状態で、被測定体に金属導体１の先端１ａを接触させて検査を行う装置である。プローブユニット２０には、複数本から数千本のプローブ針１０が装着されている。
【００３５】
検査装置側の支持板２２は、厚い絶縁皮膜２が設けられた胴体部の直径Ｄ２（プローブ針１０の直径）よりも若干大きい内径Ｄ５の案内穴２２ａを有している。その案内穴２２ａは、一本一本のプローブ針１０の金属導体１をリード線にガイドする。
【００３６】
被測定体側の支持板２１は、薄い絶縁皮膜３が設けられた部分の直径Ｄ３よりも若干大きい内径Ｄ４の案内穴２１ａを有している。若干大きいとは、上記した僅かなクリアランス（１〜３μｍ）である。案内穴２１ａは、一本一本のプローブ針１０の先端をガイドし、被測定体に金属導体１の先端１ａを正確に接触させるようにガイドする。
【００３７】
被測定体側の支持板２１の厚さＬ２は、支持板２１の案内穴２１ａの直径Ｄ４の５倍〜１０倍の範囲内である。この範囲とすることにより、案内穴２１ａの穴開け加工がし易い。１０倍を超えると、穴開け作業が困難になる。５倍未満だと、案内穴２１ａの直径Ｄ４との関係で、支持板２１が薄くなり過ぎることがある。
【００３８】
プローブユニット２０は、被測定体の電気特性を検査する際、プローブ針１０と被測定体とが対応するように位置制御される。電気特性の検査は、プローブユニット２０を上下にストロークさせ、プローブ針１０の弾性力を利用して被測定体にプローブ針１０の先端１ａを所定の圧力で押し当てることにより行われる。このとき、プローブ針１０の後端１ｂはリード線（図示しない）に接触し、被測定体からの電気信号がそのリード線を通って検査装置（図示しない。）に送られる。
【００３９】
こうしたプローブユニット２０によれば、プローブ針１０を案内穴２１ａに挿入して行う検査の繰り返し動作において、電極に対する安定した接触動作を行うことができる。さらに、プローブ針１０を構成する金属導体１の直径Ｄ１を小さくすることができるので、プローブ針１０を装着したプローブユニット２０の駆動力を小さくすることができる。その結果、被測定体の電極に適切な低い接触圧で接触させることができ、測定を安定させて測定信頼性を向上させることができる。低い接触圧での適切な接触は、電極に傷を生じさせないので好ましい。さらに、薄い絶縁皮膜３で覆われた部分が、支持板２１の案内穴２１ａに挿入されるように構成しているので、案内穴２１ａの直径Ｄ４を過度に小さくしなくてもよく、案内穴２１ａへのプローブ針１０の挿入作業性が向上し、穴の加工性も向上する。
【実施例】
【００４０】
実施例と比較例により具体的に説明する。
【００４１】
［実施例１］
プローブ針１０は、金属導体１として、予め真直度が曲率半径Ｒで２０００ｍｍに直線矯正された長尺のタングステン線（直径０．０３０ｍｍ）を用いた。また、絶縁皮膜用の塗料として、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）を用いた。先ず、ボビン等の線材供線装置から繰出された金属導体上に、上記エナメル塗料を焼き付けて、平均膜厚６．５μｍの絶縁皮膜を形成して直径０．０４３ｍｍとした。次に、絶縁皮膜が形成された長尺の金属導体を切断して長さ２０ｍｍの絶縁皮膜付き金属導体を切り出し、その絶縁皮膜付き金属導体の両端部を研削加工することにより半球状に加工した。次に、アルミニウムからなるマスクを絶縁皮膜に接した状態で配置し、エキシマレーザーを照射して、プローブ針の先端から３ｍｍまでの絶縁皮膜の厚さを厚さ３μｍとなるように薄くして薄い絶縁皮膜を形成して直径０．０３６ｍｍとした。その後、さらに先端側だけエキシマレーザーを照射してプローブ針の先端から２．５ｍｍまでの絶縁皮膜を除去して、薄い絶縁皮膜の長さＬ１を０．５ｍｍとした。この操作は、絶縁皮膜付き金属導体を回転させながら、レーザー照射条件を変化させて行った。こうして図１及び図２に示す実施例１のプローブ針１０を作製した。
【００４２】
［実施例２，３］
実施例１において、プローブ針の先端からの絶縁皮膜の除去長さを変更して薄い絶縁皮膜の長さＬ１を変化させた。それ以外は実施例１と同様にして、実施例２，３のプローブ針を作製した。実施例２のプローブ針ではＬ１を０．２ｍｍとし、実施例３のプローブ針ではＬ１を０．７ｍｍとした。
【００４３】
［比較例１］
実施例１において、薄い絶縁皮膜部は形成せずに、プローブ針の先端から３ｍｍまでの絶縁皮膜を除去した。それ以外は、実施例１と同様にして、図３（Ａ）に示す比較例１のプローブ針１００を作製した。
【００４４】
［比較例２］
実施例１において、プローブ針の先端からの絶縁皮膜の除去長さを変更して薄い絶縁皮膜の長さＬ１を０．１ｍｍとした。それ以外は実施例１と同様にして、比較例２のプローブ針を作製した。
【００４５】
［結果］
実施例１〜３及び比較例１，２のプローブ針の寸法を表１にまとめた。このプローブ針を、検査装置側の支持板２２の案内穴２１ｂと、被測定体側の支持板２１の案内穴２１ａとに挿入した。その後、プローブ針を５０〜２００μｍの範囲で上下動する検査の繰り返し動作を行った。この繰り返し動作において、実施例１〜３のプローブ針は、電極に対する安定した接触動作を行うことができたが、比較例２のプローブ針は、電極に対する接触位置がばらついて安定した接触動作を行うことができなかった。また、実施例１〜３のプローブ針は、薄い絶縁皮膜で覆われた部分を形成しているので、細い金属導体を案内穴に挿入しやすく、案内穴へのプローブ針の挿入作業性が向上させることができた。比較例１のプローブ針は薄い絶縁皮膜で覆われた部分を形成しないので、案内穴は金属導体の直径に合わせた小さい穴にしなければならず、穴開け加工性が難しかった。
【００４６】
【表１】
2020183911.tif 000003
【符号の説明】
【００４７】
１  金属導体
１ａ  先端側で露出する金属導体
１ｂ  後端側で露出する金属導体
２  胴体部の厚い絶縁皮膜
２ａ  案内穴に当たる絶縁皮膜の端部
３  被測定体側の薄い絶縁皮膜
４  直径変動部
１０  プローブ針
２０  プローブユニット
２１  被測定体側の支持板
２１ａ  案内穴
２２  検査装置側の支持板
２２ａ  案内穴
１００  従来のプローブ針
Ｌ１  薄い絶縁皮膜の長さ
Ｌ２  被測定体側の支持板の厚さ
Ｌ３  直径変動部の長さ
Ｄ１  金属導体の直径
Ｄ２  厚い絶縁皮膜が設けられた胴体部の直径
Ｄ３  薄い絶縁皮膜が設けられた部分の直径
Ｄ４  被測定体側の支持板の案内穴の内径
Ｄ５  検査装置側の支持板の案内穴の内径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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