(57)【要約】【目的】  イリジウムを材質とする接触ピンを可動ピンと接合する実用性と信頼性の高い手段を提供することによって、安価でありながら耐食性、耐摩耗性に優れ、接触抵抗が小さく長寿命のスプリングピンを実現することを目的とする。【構成】  可動軸１４は、イリジウムを材質とする接触ピン１５、薄肉パイプ１６、および可動ピン１７からなり、可動ピン１７の段付部２０は薄肉パイプ１６とスポット溶接２２によって接合されている。接触ピン１５の段付部１９には、０．５ミクロンから５ミクロンの範囲の平均面粗さを付与されているか、または電気伝導性良好な金属メッキが付与されており、該薄肉パイプは加熱されて、その内面が該面粗さに食い込むか、または該金属メッキに融着している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イリジウムを主成分とする接触ピンの外周面に、０．５ミクロンから５ミクロンの範囲の平均面粗さを付与するか、または錫、亜鉛、銅等の電気伝導性良好な金属メッキを付与し、銅、ベリリウム銅等の電気伝導性良好な材質からなり端部を可動ピンに接合された薄肉パイプの他端部を、接触ピンの外周面に対して嵌着し、火炎加熱、高周波加熱、スポット溶接等の加熱手段によって、該薄肉パイプを加熱し、該薄肉パイプの内面を該面粗さに食い込ませるか、または該金属メッキに融着したことを特徴とするスプリングピン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、電子部品や半導体デバイスの電気検査を行うためのスプリングピンに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、スプリングピンとして、プリント回路基板、電子部品、および半導体デバイスの検査部位と接触する先端部の可動ピンには、電気伝導性と硬度を考慮して、金メッキを施したレニウムタングステンが使用されている。【０００３】  しかしながら、繰返し接触によって金メッキは剥離し、表面酸化しやすいレニウムタングステンが剥き出しになり、接触抵抗が増加して検査信号の信頼性が低下するので、スプリングピンとしての寿命が短くなっている。【０００４】  近年、耐食性、耐摩耗性および電気伝導性に優れた材料として、イリジウムが注目され、可動ピンの先端の接触部にイリジウムを用いる提案がなされている。しかしながら、硬く脆い材料であり、異種金属が付着しにくい性質を持っているため、可動ピン本体にイリジウムを接合するための信頼性と実用性の高い提案は、いまだになされていない。【０００５】  例えば、特開２００５−０９８８９５で提案された接触ピンを図３に示す。同図に示される接触ピンでは、本体のピン１０１の材質は焼入れ鋼の線状体であり、本体ピン１０１の段付部１０２に、パイプ状の金合金の部材１０３が嵌着されている。【０００６】  パイプ状の金合金の部材１０３の内側には、金合金の部材１０５が圧入されており、該金合金の部材１０５の先端には、イリジウムの部材１０６が溶接固定されている。【０００７】  しかしながら、発明者らの経験によれば、白金系の貴金属であるイリジウムは金合金との親和性が乏しく、イリジウムを金合金に直接溶接固定することは困難である。さらに、接触ピン先端部は微細であり、精度と信頼性の点で、直接的に溶接固定することは生産性にも疑問がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  本発明は、上述したような不具合に鑑みてなされたもので、イリジウムを材質とする接触ピンを可動ピンと接合する実用性と信頼性の高い手段を提供することによって、安価でありながら耐食性、耐摩耗性に優れ、接触抵抗が小さく長寿命のスプリングピンを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明の請求項１によると、イリジウムを主成分とする接触ピンの外周面に、０．５ミクロンから５ミクロンの範囲の平均面粗さを付与するか、または錫、亜鉛、銅等の電気伝導性良好な金属メッキを付与し、銅、ベリリウム銅等の電気伝導性良好な材質からなり端部を可動ピンに接合された薄肉パイプの他端部を、接触ピンの外周面に対して嵌着し、火炎加熱、高周波加熱、スポット溶接等の加熱手段によって、該薄肉パイプを加熱し、該薄肉パイプの内面を該面粗さに食い込ませるか、または該金属メッキに融着したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】  本発明のスプリングピンでは、一端が可動ピンにスポット溶接、圧入等の手段で接合された薄肉パイプの他端と、イリジウムを主成分とする接触ピンとが強固に接合されている。【００１１】  先ず、電気伝導性の良好な金属メッキを施すことの効果を説明する。発明者らの知見によれば、イリジウムへのメッキは可能である。メッキの前処理では、イリジウム表面が活性化された状態で行われる。その結果、該メッキ層とイリジウム母体表面との境界面では、イリジウム原子の一部が、該メッキ金属原子と置換されている。【００１２】  該メッキ層とイリジウム母体表面との境界面で、イリジウム原子と置換されたメッキ金属は、ナノメータレベルのアンカー効果によって、該メッキ層とイリジウム母体表面との強固な結合を実現する。【００１３】  イリジウム母体表面との強固な結合を有するメッキ層に対して融着した薄肉パイプの内径面は、イリジウム母体表面との強固な結合を有し、結果として、薄肉パイプは、イリジウムを主成分とする接触ピンの外周面に強固に結合される。【００１４】  次に、接触ピンの外周面に表面粗さを付与することの効果を説明する。加熱軟化された薄肉パイプの内面は、該表面粗さに食い込み、マクロなアンカー効果を有するので、薄肉パイプは、イリジウムを主成分とする接触ピンの外周面に強固に結合される。【００１５】  さらに、本発明による接触ピンと可動ピンの結合法では、スプリングピンとしての真直度精度が確保しやすく、生産性と信頼性が高く、実現性の高い結合法を提供する。【００１６】  また、本発明によるスプリングピンが実現されると、以下のような産業上の有益な効果をもたらす。【００１７】  イリジウムは耐食性、耐摩耗性、および電気伝導性に優れ、高温比抵抗が小さいという特性をもつため、先端接触部にイリジウムを適用したスプリングピンは、電子部品や半導体デバイスの電気検査においては、信頼性の高い検査を実現するとともに、寿命の長いスプリングピンを実現するという経済的効果もある。【００１８】  さらに、スプリングピンの生産においては、高価なイリジウム材料の使用量を抑制してコストダウンを実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  以下に図面を参照して本発明に係わる実施例の形態を詳細に説明する。
以下、本発明に基づく一実施例を図１、および図２に従って説明する。
【実施例】
【００２０】  図１において、黄銅、ベリリウム銅等の靭性と電気伝導性の良い材料からなる円筒状の筺体１の後端には、固定ピン２が圧入されている。固定ピン２は、接触部３と段付軸部４からなり、段付軸部４には図２に示すような突起エッジ５が刻設されていて、筺体１に圧入された後に筺体１の内面に突起エッジ５が食い込んで抜けどめされている。【００２１】  また、図１において筺体１の前端には可動軸１４が嵌着されている。可動軸１４は、イリジウムを主成分とする接触ピン１５、銅、ベリリウム銅等の電気伝導性のよい材質からなる薄肉パイプ１６、および可動ピン１７で構成されている。【００２２】  接触ピン１５は、先端部１８と段付軸部１９とで構成され、段付部１９は薄肉パイプ１６に嵌着されている。該段付部の表面には０．５ミクロンから５ミクロンの範囲の平均面粗さが付与されるか、または亜鉛、錫、銅などの電気伝導性良好な金属メッキが付与されているか、または該面粗さと該金属メッキの両方が付与されている。【００２３】  可動ピン１７は、後端部２１と段付軸部２０とで構成されている。段付軸部２０は薄肉パイプ１６に嵌着され、スポット電気溶接部２２において薄肉パイプ１６に接合されている。【００２４】  筺体１には複数の突起１０が打ち抜き加工によって形成され、可動ピン１７の後端部２１と段付部２０との境目で可動ピン１７の抜け止めとして作用する。【００２５】  可動ピン１７の後端部２１はスプリング１１からの矢印１２方向の押しつけ力を受けており、接触ピン１５は図示しない検査対象部に接触して、スプリング１１の力に抗して、矢印１３方向へ変位する。【００２６】  接触ピン１５の段付軸部１９は、次のようにして薄肉パイプ１６に接合されている。先ず、面粗さを付与されている場合、薄肉パイプ１６は加熱軟化されて、その内面部は該面粗さに食い込み、アンカー効果によって段付軸部１９と薄肉パイプ１６を接合する。【００２７】  次に、金属メッキを付与されている場合で、金属メッキの融点温度が薄肉パイプ１６の融点温度より低い場合、薄肉パイプ１６を加熱していくと、金属メッキの一部が融点温度に達して、薄肉パイプに融着する。冷却後に、段付軸部１９と薄肉パイプ１６が接合される。【００２８】  金属メッキの融点温度が薄肉パイプ１６の融点温度より高い場合は、薄肉パイプ１６の外周面からスポット電気溶接を施すと、薄肉パイプの一部が溶融し、金属メッキに融着する。【００２９】  イリジウムは異種金属が付着しにくく、異種金属との化合物ができにくい。そのため、通常の方法では段付軸部１９と薄肉パイプ１６の接合は難しいが、本発明で示した方法および構成で接合すると実用性の高い接合が可能となる。【００３０】  すなわち、本発明では、可動軸の先端の一部のみをイリジウムの接触ピンとすることができて、低コストでありながら、耐食性と耐摩耗性に優れたスプリングピンを実現している。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】は、本発明に基づく一実施例のスプリングピンの構成を示す図。
【図２】は、図１の一部を拡大図示した説明図。
【図３】は、従来のイリジウム接合方法を示す図。
【符号の説明】１            筺体
２            固定ピン
３            固定ピンの接触部
４            固定ピンの段付軸部
５            突起
１０          突起
１１          スプリング
１２          矢印
１３          矢印
１４          可動軸
１５          接触ピン
１６          薄肉パイプ
１７          可動ピン
１８          接触ピンの先端部
１９          接触ピンの段付軸部
２０          可動ピンの段付軸部
２１          可動ピンの後端部
２２          スポット溶接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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