(57)【要約】【課題】超微細なコイル状のスプリングでありながら所定の弾性、例えば、コンタクトプローブ用のコイル状スプリングに要求される弾性を有する超微細コイル状スプリング及び、当該コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプを提案する。【解決手段】外径が３２μｍ乃至５００μｍ、内径が３０μｍ乃至４５０μｍのＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、前記のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプ。Ｎｉ電鋳製コイル状超微細スプリング、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプはいずれもヤング率９３ＧＰａ乃至１９１ＧＰａの弾性と、ビッカス硬度３００乃至６００の硬度を有する電鋳部材からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径が３２μｍ乃至５００μｍ、内径が３０μｍ乃至４５０μｍのＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング。
【請求項２】
ヤング率９３ＧＰａ乃至１９１ＧＰａの弾性と、ビッカス硬度３００乃至６００の硬度を有する電鋳部材からなることを特徴とする請求項1記載のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング。
【請求項３】
外径が３２μｍ乃至５００μｍ、内径が３０μｍ乃至４５０μｍのコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプ。
【請求項４】
ヤング率９３ＧＰａ乃至１９１ＧＰａの弾性と、ビッカス硬度３００乃至６００の硬度を有する電鋳部材からなることを特徴とする請求項３記載のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気鋳造（本明細書において「電鋳」という）法により製造したＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及びコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、産業界全体で「軽・小・短・薄」のものが要求されている。例えば、半導体やバイオ、医療などの分野で、小型化、高密度・高実装・高機能化が要求されている。
【０００３】
この中で、電子デバイスのスプリング等で高い弾性を備えた微細部品、例えば、超微細なコイル状スプリングに対する要求が登場している。
【０００４】
例えば、従来からＬＳＩ等の集積回路を製造する際には、半導体パターンが設計通りに出来上がり、電気的導通が良好であるかどうかの検査が行われている。この検査は、多数のコンタクトプローブを備えた装置（「プローブ装置」）を用い、コンタクトプローブのピンを、形成されている各電極に接触させて行われる。
【０００５】
ここで、コンタクトプローブには、所定の長さを有する極細の管の内部にコイル状スプリングが配備され、このコイル状スプリングによって弾性的に支持されるピンが前記の極細の管内に進退可能に配置されて構成されているものがある。
【０００６】
近年、ＬＳＩ等の集積回路の集積度が高密度化するのに伴ない、前記のプローブ装置においても、単位面積当たりに配備されるコンタクトプローブの数を増やし、線径も細くし、コンタクトプローブ間の間隔もより狭くすることが求められている。
【０００７】
これに応じて、例えば、前記のようなコンタクトプローブの極細の管の内部に配備されるコイル状スプリングについても、超微細で、なおかつ、所定の弾性を有するものが要望されている。
【０００８】
更に、このように超微細なコイル状スプリングに対する要望は、半導体産業以外でも、精密電子機器などの種々の産業分野において高まっている。
【０００９】
コンタクトプローブに使用される微細なコイル状スプリングに関しては、プローブによる寄生抵抗を低下させることを目的とした提案がされている（特許文献１）。
【００１０】
また、コイル状スプリングではないが、光によるリソグラフィ技術と電着法によるめっき技術を利用した、微細なコンタクトプローブ用スプリングに関する提案が行なわれている（特許文献２）。
【００１１】
更に、全体の太さを抑える目的で、所定の長さを有する極細の管の内部にコイル状スプリングが配備されている形態のコンタクトプローブに替えて、両端に筒部を有し、両筒部をコイル状スプリングで連結しているコイル状スプリング構造を一部に備えている筒体をコンタクトプローブに用いる提案もされている（特許文献３）。
【特許文献１】特開２００５−３４５２３５号公報
【特許文献２】特開平１１−３３７５７５号公報
【特許文献３】特開２００７−２４６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述した特許文献1記載の発明は、コンタクトプローブに使用される微細なコイル状スプリングに関するものであるが、プローブによる寄生抵抗を低下させることを主目的にしているものであり、外径０．７５ｍｍ、内径０．５８ｍｍ程度の大きさのコイル状スプリングを提案するものでしかなかった。
【００１３】
一方、特許文献２記載の発明は、コイル状のスプリングに関するものではない。すなわち、超微細なコイル状のスプリングでありながら所定の弾性、例えば、コンタクトプローブ用のコイル状スプリングなどに要求される弾性を有する超微細なコイル状スプリングを提案するものではなかった。
【００１４】
また、特許文献３は、コイル状スプリング構造を一部に備えている筒体をコンタクトプローブに用いる提案を行っているが、当該筒体に関しては、円筒形状の素材にレーザー加工や機械加工等の適宜な方法により形成する、としているのみで、具体的な製造方法、その機能、特性などに関しては提案されていなかった。
【００１５】
そこで、本発明は、超微細なコイル状のスプリングでありながら所定の弾性、例えば、コンタクトプローブ用のコイル状スプリングなどに要求される弾性を有する超微細コイル状スプリング及び、前記のようなコンタクトプローブ用のコイル状スプリングなどに要求される弾性を有するコイル状スプリング構造を一部に備えている筒体を提案することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記目的を達成するため、この発明が提案するものは、外径が３２μｍ乃至５００μｍ、内径が３０μｍ乃至４５０μｍのＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング（請求項１）である。
【００１７】
なお、ここで、前記のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングは、ヤング率９３ＧＰａ乃至１９１ＧＰａの弾性と、ビッカス硬度３００乃至６００の硬度を有する電鋳部材からなるものとすることができる（請求項２）。
【００１８】
また、前記目的を達成するため、この発明が提案するものは、外径が３２μｍ乃至５００μｍ、内径が３０μｍ乃至４５０μｍのコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプ（請求項３）である。
【００１９】
ここでも前記のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプは、ヤング率９３ＧＰａ乃至１９１ＧＰａの弾性と、ビッカス硬度３００乃至６００の硬度を有する電鋳部材からなるものとすることができる（請求項４）。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、超微細なコイル状のスプリングでありながら所定の弾性、例えば、コンタクトプローブ用のコイル状スプリングなどに要求される弾性を有する超微細コイル状スプリングを提供することができる。
【００２１】
また、今日、電子デバイスのスプリング等で高い弾性を備えた微細部品が求められているが、本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングによれば、その要求を満たす部品を大量にかつ精密に生産することができる。
【００２２】
更に、超微細径でありながら、所定の弾性、例えば、コンタクトプローブ用のコイル状スプリングなどに要求される弾性を有するコイル状スプリング構造を一部に備えている筒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング（請求項１）及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプ（請求項３）は、電鋳法によって製造される、外径が３２μｍ乃至５００μｍ、内径が３０μｍ乃至４５０μｍというものである。
【００２４】
このような本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えている筒体は、本願の発明者等が提案している国際公開ＷＯ２００３／０１８８７９号や、特開２００４−１１５８３８号公報に記載されているＮｉ電鋳製微細管の製造方法を応用して製造することができる。
【００２５】
前記の国際公開ＷＯ２００３／０１８８７９号や、特開２００４−１１５８３８号公報に記載されているＮｉ電鋳製微細管の製造方法は、電解液がオーバーフローする部分を設けた電解槽のオーバーフロー部に、所望の均一な線径を持つ心材を保持し、電解液に触れぬように設置した電極に当該心材を接続し、電流密度を制御して、当該心材に、電鋳法で所望の厚さまで均一にニッケルを電着させ、その後、前記心材のみを引き抜くものである。
【００２６】
この国際公開ＷＯ２００３／０１８８７９号や、特開２００４−１１５８３８号公報に記載されているＮｉ電鋳製微細管の製造方法のように、線径が細い心材を用いて電鋳により、高い寸法精度を持つ超微細径のＮｉ電鋳物を製造する場合、心材を保持する張力の微妙な調整や電流密度制御が求められる。電解液のオーバーフロー部分に心材を保持し、電解液に触れぬように設置した電極に当該心材を接続し、電解液（電鋳液）の濃度や、心材への電解液の影響を均一にし、寸法精度の高い、微細径の電鋳物を精密かつ大量に製造できる。
【００２７】
そこで、電解液の調製及び電鋳中におけるその濃度の調整を適宜に行ないつつ、電解液のオーバーフロー部分に心材を保持することによって心材への電解液の影響を均一にし、また、心材に与える張力を調整し、当該心材に対して電解液に触れぬように設置されているカソード電極と、電解液内に配置されているニッケルペレットなどからなるアノード電極との間に所定の電圧を印加し、心材が配置されている領域における電流密度を制御することによって、微結晶粒からなる多結晶体構造を有し、所定の弾性と、所定の硬度を有する超微細径のＮｉ電鋳物（例えば、外径が２３μｍ乃至５００μｍで、内径が１８μｍ乃至４５０μｍのＮｉ電鋳製超微細管）を製造できる。
【００２８】
このように、電解液の調製及び電鋳中におけるその濃度の調整を適宜に行ないつつ、電解液のオーバーフロー部分に心材を保持することによって心材への電解液の影響を均一にし、また、心材に与える張力を調整し、当該心材に対して電解液に触れぬように設置されているカソード電極と、電解液内に配置されているニッケルペレットなどからなるアノード電極との間に所定の電圧を印加し、心材が配置されている領域における電流密度を制御しつつ行うＮｉ電鋳製超微細管の製造方法によって製造される外径が２３μｍ乃至５００μｍで、内径が１８μｍ乃至４５０μｍという超微細径のＮｉ電鋳製超微細管は、粒径５ｎｍ乃至３００ｎｍの微結晶粒からなる多結晶体構造を有し、ヤング率９３ＧＰａ乃至１９１ＧＰａの弾性と、ビッカス硬度３００乃至６００の硬度を有する。
【００２９】
前記のようにして製造される、外径が２３μｍ乃至５００μｍで、内径が１８μｍ乃至４５０μｍというＮｉ電鋳製超微細管について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による結晶構造観察を試みたが、管状のままではＳＥＭ観察が難しかった。そこで、ＦＩＢ法（Focused Ion Beam法）により、3μｍという極めて薄い厚さにした前記のＮｉ電鋳製超微細管の試料を用いてその内部結晶粒を観察した。
【００３０】
観察には、強磁性による影響を排除すべく、透過型査型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いた。
【００３１】
４５万倍のＴＥＭ画像で観察したところ、前記のようにして製造されるＮｉ電鋳製超微細管は、粒径５ｎｍ乃至３００ｎｍの微結晶粒からなる多結晶体構造を有するものであることが確認できた。
【００３２】
また、前記のようにして製造される、外径が２３μｍ乃至５００μｍで、内径が１８μｍ乃至４５０μｍというＮｉ電鋳製超微細管について、抗折試験を行い、弾性率を求めたところ、９３ＧＰａ乃至１９１ＧＰａの範囲に入り、平均は１６７ＧＰａであった。通常のＮｉのヤング率は１９９ＧＰａ（軟）〜２１９ＧＰａ（硬）であるので、前記のようにして製造されるＮｉ電鋳製超微細管は、弾性に富むものであることが認められた。
【００３３】
また、前記のようにして製造される、外径が２３μｍ乃至５００μｍで、内径が１８μｍ乃至４５０μｍというＮｉ電鋳製超微細管のビッカス硬度は３００乃至６００という、通常のＮｉのビッカス硬度１４０乃至１６０よりも高い硬度の範囲にすることができた。
【００３４】
すなわち、前記のようにして製造される、外径が２３μｍ乃至５００μｍで、内径が１８μｍ乃至４５０μｍというＮｉ電鋳製超微細管は、前記のように、通常のＮｉより弾性に富んでいながら、通常のＮｉのビッカス硬度１４０乃至１６０よりも高い硬度を有するのである。
【００３５】
本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングは、以上に説明したＮｉ電鋳製超微細管の製造方法における心材として、コイルに対応する形状のレジスト皮膜が外周に形成されている心材を用いることによって製造できる。ここで、レジスト膜は絶縁膜の役割を果たすものである。このような心材を用いて前記のＮｉ電鋳製超微細管の製造方法を適用することにより、心材外周のレジスト皮膜が形成されていない部分に、電鋳法で所望の厚さまで均一にニッケルを電着させる。その後、レジスト皮膜を除去し、前記心材のみを引き抜いて本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングを製造できる。
【００３６】
ここで、コイルに対応する形状のレジスト皮膜が外周に形成されている心材は、例えば、次のようにして準備できる。
【００３７】
電鋳の母線となる心材の外周に、噴霧又は浸漬等によって、１μｍ乃至１０μｍの厚さでレジスト皮膜を形成する。その後、当該レジスト皮膜に光を照射する等により、所望の部分のレジスト皮膜を除去する。こうして、コイルに対応する形状のレジスト皮膜が外周に形成されている心材を準備できる。かかる心材では、心材の外周に形成されたレジスト皮膜中、コイル状超微細スプリングが形成される部分に対応する部分のレジスト皮膜が除去されている。
【００３８】
なお、ＵＶ硬化レジスト膜を用いる場合、光が照射された部分のレジスト膜は硬化して固定される。そこで、電鋳の母線となる心材の外周に、ＵＶ硬化レジスト膜を形成した後、所望の部分に対して光照射する。その後、レジスト剥離剤に浸漬して、光によって硬化、固定されなかった部分のレジスト膜を除去する。こうして、コイルに対応する形状のレジスト皮膜が外周に形成されている心材を準備できる。この心材でも、心材の外周に形成されたＵＶ硬化レジスト膜中、コイル状超微細スプリングが形成される部分に対応する部分のレジスト皮膜が除去されている。
【００３９】
前記のように、コイルに対応する形状のレジスト皮膜が外周に形成されている心材を用い、前述したＮｉ電鋳製超微細管の製造方法を利用して、当該心材に所望の厚さまで均一にニッケルを電着させる。これによって、心材のレジストが除去されている部分のみにＮｉが電着する。一方、前記のレジスト膜が皮膜されている部分は絶縁部としてＮｉが電着しない。これによって、心材の外周にコイル状の電鋳物が形成される。
【００４０】
ついで、前記レジスト膜を溶融、等によって除去した後、心材を引き抜いて、あるいは、前記レジスト部分および心材を溶融、等によって除去して本発明のコイル状超微細スプリングを製造できる。
【００４１】
このようにして、図１に例示されている本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングを製造することができる。
【００４２】
このＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングは、長さ（図１（ａ）における上下方向の長さ）を所望の長さに切断し、所望の長さを有するコイル状超微細スプリングとすることができる。
【００４３】
また、本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングは、前述したＮｉ電鋳製超微細管の製造方法を用い、所定の心材の外周に電鋳法で所望の厚さまで均一にニッケルを電着させた後、ダイサーなどを用いて電着されているニッケル管にらせん状に切り込み溝を入れ、その後、前記心材のみを引き抜いて製造することもできる。
【００４４】
更に、本発明のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプは、前述したＮｉ電鋳製超微細管の製造方法における心材として、コイル状スプリング構造に対応する形状の絶縁被覆が外周に形成されている心材を用いることによって製造できる。このような心材を用いて前記のＮｉ電鋳製超微細管の製造方法を適用することにより、心材外周の絶縁被覆が形成されていない部分に、電鋳法で所望の厚さまで均一にニッケルを電着させる。その後、絶縁被覆を薬剤処理などによって熱を与えることなしに除去し、前記心材のみを引き抜いて本発明のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプを製造できる。
【００４５】
ここで、コイル状スプリング構造に対応する形状の絶縁被覆が外周に形成されている心材は、例えば、次のようにして準備できる。
【００４６】
電鋳の母線となる心材の外周に、電着によって、０．２乃至５μｍの厚さで絶縁被覆を形成する。この絶縁被覆は、例えば、ポリイミド製、アクリル樹脂製、エポキシ樹脂製とすることができる。その後、コイル状スプリング構造部分を形成する箇所に、コイル状スプリング構造に対応する溝条を形成する。例えば、レーザーを用いて、溝を形成し、その溝部分における前記の絶縁被覆を剥離する。こうして、コイル状スプリング構造に対応する形状の絶縁被覆が外周に形成されている心材を準備できる。かかる心材では、心材の外周に形成された絶縁被覆中、コイル状超微細スプリングが形成される部分に対応する部分の絶縁被覆が除去されている。
【００４７】
このようにして、図７（ｆ）に例示されているコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプを製造することができる。これを、長さ（図７（ｆ）における左右方向の長さ）を所望の長さに切断し、所望の長さを有するコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプとすることができる。
【００４８】
本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプは、前述したようにして製造されるので、本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプにおけるコイル状スプリング構造部分は、断面円形の極細線を極細径の棒状体の外周に巻きつけてコイル状スプリングにしたものとは異なり、コイル状のスプリングではあるが、図１（ｂ）に示されるように、局所的には板バネ構造を持つものとなる。
【００４９】
かかる本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプは、前記に例示した工程で製造することにより、外径が３２μｍ乃至５００μｍ、内径が３０μｍ乃至４５０μｍの超微細スプリング及び、外径が３２μｍ乃至５００μｍ、内径が３０μｍ乃至４５０μｍのコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプとなる。
【００５０】
例えば、外径が４０μｍで内径が３０μｍ、あるいは、外径が５００μｍで内径が４５０μｍのＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングを製造することができる。
【００５１】
また、外径が３２μｍで内径が３０μｍ、あるいは、外径が５００μｍで内径が４５０μｍのコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプを製造できる。
【００５２】
なお、前述したように、本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプの製造に応用できるＮｉ電鋳製超微細管の製造方法によれば、外径が２３μｍ乃至５００μｍで、内径が１８μｍ乃至４５０μｍというＮｉ電鋳製超微細管を製造することができる。そこで、外径が２３μｍ乃至５００μｍで、内径が１８μｍ乃至４５０μｍというＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプを製造することも可能であるが、スプリングとして用いることを考慮して、本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプでは、外径が３２μｍ乃至５００μｍ、内径が３０μｍ乃至４５０μｍとした。
【００５３】
このようにして製造した本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプ（外径が３２μｍ乃至５００μｍ、内径が３０μｍ乃至４５０μｍ）は、コイル状スプリングにおけるそのピッチｐ（図１（ａ））が一定で、図１（ａ）において上下方向に圧縮されたときに、１０巻きが、図１（ａ）中、上下２０μｍ乃至５００μｍの間におさまる微細なものである。
【００５４】
なお、心材の線径の選択、心材の外周に形成する電着物の厚さを調整することにより、Ｎｉ電鋳製コイル状超微細スプリングの内径は３０μｍ乃至４５０μｍ、外径は３２μｍから５００μｍにすることができる。
【００５５】
特に、本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプにおけるコイル状スプリング構造部分は、前述したようにして製造されるので、心材の線径の選択、心材の外周に形成する電着物の厚さ調整による内径・外径の大きさの調整、ピッチｐの大きさの調整及び、所定の長さ（図１（ａ）の上下方向の大きさ）におけるピッチｐの大きさ・間隔の調整による肉厚調整などにより、所望のバネ圧を得ることのできる自在性がある。
【００５６】
また、Ｎｉ電鋳製コイル状超微細スプリングの通電性を高める場合は、所望の長さに切断したＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングに通電性にすぐれた金属を、均一な厚さ（例えば、１μｍ）にメッキすればよい。
【００５７】
これによって、通電性にすぐれた金属によるメッキが形成されているＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングにすることができる。
【００５８】
本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングは、前述したＮｉ電鋳製超微細管の製造方法における心材として、コイルに対応する形状のレジスト皮膜が外周に形成されている心材を用いることによって製造できるものである。
【００５９】
また、本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングは、前述したＮｉ電鋳製超微細管の製造方法を用い、所定の心材の外周に電鋳法で所望の厚さまで均一にニッケルを電着させた後、ダイサーなどを用いて電着されているニッケル管にらせん状に切り込み溝を入れることによって製造することもできる。
【００６０】
更に、本発明のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプは、前述したＮｉ電鋳製超微細管の製造方法における心材として、コイル状スプリング構造に対応する形状の絶縁被覆が外周に形成されている心材を用いることによって製造できる。
【００６１】
前述したＮｉ電鋳製超微細管の製造方法により製造した外径が３２μｍ乃至５００μｍで、内径が３０μｍ乃至４５０μｍという超微細径のＮｉ電鋳物は、粒径５ｎｍ乃至３００ｎｍの微結晶粒からなる多結晶体構造を有し、ヤング率９３ＧＰａ乃至１９１ＧＰａの弾性と、ビッカス硬度３００乃至６００の硬度を有している。
【００６２】
前述したＮｉ電鋳製超微細管の製造方法における心材として、コイルに対応する形状のレジスト皮膜が外周に形成されている心材を用いる本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング、所定の心材の外周に前述したＮｉ電鋳製超微細管の製造方法を用いて電鋳法で所望の厚さまで均一にニッケルを電着させた後ダイサーなどを用いて電着されているニッケル管にらせん状に切り込み溝を入れることによって製造する本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング、前述したＮｉ電鋳製超微細管の製造方法における心材として、コイル状スプリング構造に対応する形状の絶縁被覆が外周に形成されている心材を用いることによって製造する本発明のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプも、かかる結晶構造と弾性、硬度を有すると認められる。
【００６３】
すなわち、本発明の外径が３２μｍ乃至５００μｍ、内径が３０μｍ乃至４５０μｍのＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、外径が３２μｍ乃至５００μｍ、内径が３０μｍ乃至４５０μｍの本発明のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプは、ヤング率９３ＧＰａ乃至１９１ＧＰａの弾性と、ビッカス硬度３００乃至６００の硬度を有する電鋳部材からなるものである。
【００６４】
本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプは、このように、粒径５ｎｍ乃至３００ｎｍの微結晶粒からなる多結晶体構造を有するＮｉ電鋳物から形成されており、通常のニッケルとは異なる構造を持っている。
【００６５】
本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプは、粒径５ｎｍ乃至３００ｎｍの微結晶粒からなる多結晶体構造であるため、弾性限界が上昇し、ばね性が増大しているので、変形し易くなり、脆性破壊が生じにくいという特性を有する。
【００６６】
すなわち、本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプは、ヤング率９３ＧＰａ乃至１９１ＧＰａの弾性を有するＮｉ電鋳物からなるが、この弾性は、通常のＮｉのヤング率１９９ＧＰａ（軟）乃至２１９ＧＰａ（硬）よりも低い。
【００６７】
このように、粒径５ｎｍ乃至３００ｎｍの微結晶粒からなる多結晶体構造の本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプは、結晶体の粒径が小さいがゆえに、加工しやすく、切断加工した場合には切断面がきれいになるという特性を有する。
【００６８】
一方、本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプは、ビッカス硬度３００乃至６００の硬度を有するＮｉ電鋳物からなり、通常のＮｉのビッカス硬度１４０乃至１６０よりも高い硬度を発揮する。
【００６９】
これらは、前述した電鋳法によって製造された、粒径５ｎｍ乃至３００ｎｍの微結晶粒からなる多結晶体構造のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプであるが故に発揮される特性であると考えられる。
【００７０】
そこで、本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプは、通常のＮｉよりも弾性限界が延び、すなわち変形量が増大し、一方で、通常のＮｉよりも高い硬度を有することから、非常に微細なものでありながら、弾性、硬度などの物性において、これらのヤング率９３ＧＰａ乃至１９１ＧＰａの弾性、ビッカス硬度３００乃至６００の硬度を要求するコイル状超微細スプリングに使用されることに適している。
【００７１】
以上に説明した方法で製造できる本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプは、これらが使用される温度環境やスプリングの摺動による熱発生などを考慮して、前述したようにして製造した後、スプリング機能の熱安定性を高める処理を加えておくことができる。
【００７２】
たとえば、温度環境やスプリングの摺動による熱発生などによって、２００℃を大きく越える環境の下で使用されることがあり得るからである。
【００７３】
このスプリング機能の熱安定性を高める処理としては、前述したようにして本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプを製造した後、これをアニールする処理を採用することができる。
【００７４】
金属構造体に焼鈍し処理を加えることにより、残留応力が減少し、硬度が高まるなどの優れた改質効果が得られることが知られている。
【００７５】
本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプは、前述したように、粒径５ｎｍ乃至３００ｎｍの微結晶粒からなる多結晶体構造であるため、弾性限界が上昇し、ばね性が増大し、変形し易くなり、脆性破壊が生じにくいという特性を有している。かかる特性を損なわない範囲で、従来公知の焼鈍し処理によって、スプリング機能の熱安定性を高めることが望ましい。
【００７６】
すなわち、本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプにおける金属材料の結晶が肥大化する温度以下の温度で、前記のようにして製造したＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプを焼鈍し処理するものである。
【００７７】
前記のようにして製造したＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプを、その金属材料の結晶が肥大化する温度以下の温度で焼鈍し処理することにより、脆化しにくくし、硬度及びクリープ耐性に優れ、スプリング機能の熱安定性を有するものへと改質することができる。
【００７８】
また、Ni電鋳物の熱不安定性の誘因物として、Ni電鋳物の原材料であるNiに存在している微量の不純物たるP（リン）がある。
【００７９】
本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング及び、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプが使用される温度環境やスプリングの摺動による熱発生などを考慮してスプリング機能の熱安定性を高める場合、この不純物たるリンの問題も検討対象となる。
【００８０】
この場合、不純物のリンの働きを阻害し、Ni微細結晶の結合をよくして、耐熱安定性をもたらすために、電鋳液に微量のMｎを添加してNi―Mｎ合金電鋳物によって前述した本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプを製造することができる。
【００８１】
すなわち、Ni―Mｎ合金電鋳物製のコイル状超微細スプリング、コイル状スプリング構造を一部に備えているNi―Mｎ合金電鋳パイプとするものである。
【００８２】
これは、前述した本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプを製造する方法において、電鋳液に微量のMｎを添加して、前記のNi電鋳物を、Ni―Mｎ合金電鋳物とすることにより製造できる。
【００８３】
こうして、本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング、コイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプをNi―Mｎ合金電鋳物からなるものとした上でも、前述したように、その金属材料の結晶が肥大化する温度以下の温度で焼鈍し処理することにより、スプリング機能の熱安定性を高めることができる。
【実施例１】
【００８４】
本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングの製造について説明する。
【００８５】
Ｎｉ電鋳製コイル状超微細管は、Ｎｉ電鋳製超微細管の製造方法を応用した以下に説明する電鋳法によって製造できる。
【００８６】
図２は、Ｎｉ電鋳製超微細管を製造する方法に使用できる電鋳装置の一例を説明する断面図であり、図３は、図２図示の電鋳装置の構成を説明する図である。
図２、図３に例示する電鋳装置は、電鋳槽１と、当該電鋳槽１を内側に収容する外槽２とを備えている。
電鋳槽１は、上部に開口部を有する槽であり、この電鋳槽１内には、電解液（電鋳液）３が充填される。これにより、電鋳槽１からあふれ出した電解液３は、外槽２内に流入するようになっている。
【００８７】
電解液３としては、スルファミン酸ニッケル液に光沢剤やビット防止剤を加えたものを使用できる。
【００８８】
電鋳槽１には、図３図示のように、供給配管４が接統される。この供給配管４を通って、管理槽５の供給室５Ａからの電解液３が、循環ポンプ６により、電鋳槽１に供給きれる。一方、外槽２には、排出配管７が接続される。外槽２内の電解液３は、この排出配管７を通って、管理槽５の回収室５Ｂに回収される。
【００８９】
回収室５Ｂに回収された不純物を含む電解液３は、濾過器９で濾過されたうえで、供給室５Ａに供給される。
【００９０】
供給室５Ａ内の電解液３は、液温、水素イオン濃度、添加剤、等が適切に調整される。
【００９１】
また、管理槽５の部分において、電解液３における添加剤の組成・量も調節できる。
【００９２】
供給室５Ａからは、適切に調整された濾過済みの電解液３が、電鋳槽１に、継続的に供給され続ける。この結果、電鋳槽１の上部開口部１Ａからは、常時、電解液３があふれ出した状態となる。電鋳槽１の開口部１Ａ上方の電解液３（電鋳槽１からあふれ出していく電解液３）は、オーバーフロー部１０を形成する。本電鋳装置では、このオーバーフロー部１０において電鋳が行われ、これにより電解液の均一な条件下で電鋳を行うことを容易にし、電鋳管の精度を高めることができる。
【００９３】
電鋳に使用された不純物を含む電解液３は、外槽２内に流れ出し、管理槽５の回収室５Ｂに回収されて濾過される。
【００９４】
電鋳槽１の下部には、水平アジャスター装置１１が備えられる。この水平アジャスター装置１１は、電鋳槽１を水平に維持し、これにより、電鋳槽１の上部全域に水平なオーバーフロー部１０が形成され、オーバーフロー部１０内の各所に電解液が均一に分布するようになっている。
【００９５】
電鋳槽１の上方には、治具搬送装置２０が備えられる。この治具搬送装置２０は、一対のローラ２１、２２と、これらのローラ２１、２２に掛け回されたベルト２３を備えている。ベルト２３は、電鋳槽１の長手方向（図３の左右方向）に沿って循環する。
【００９６】
ベルト２３の外周には、複数の保持治具３０が固定されている。各保持治具３０には、母線２５が取り付けられる。母線２５は、電鋳用の型部材となる、所望の均一な線径を持つ心材の外周にコイルに対応する形状のレジスト皮膜が形成されているものである。
【００９７】
前記の母線２５は次のようにして準備される。図４（ａ）、（ｂ）図示のように、所望の均一な線径を持つ心材、例えば、外径１００μｍのＳＵＳ線７０の外周に、噴霧によって、０．５μｍの厚さでレジスト皮膜７１を形成する。その後、この外周にレジスト皮膜７１が形成されているＳＵＳ線７０を、直線性を保つように張力を調整して保持しつつ、ＳＵＳ線７０の中心軸の周りで回転させる。
【００９８】
この回転しているＳＵＳ線７０のそばには、ＳＵＳ線７０が延びている方向（図４（ｂ）中、左右方向）に移動可能な光源であって、所定間隔を空けて設けられている孔からＳＵＳ線７０に向けて光を照射する光源が配備されている。
【００９９】
前記のようにしてＳＵＳ線７０を直線性を保つように張力を調整して保持しつつ、ＳＵＳ線７０の中心軸の周りで回転させ、同時に、前記の光源から前記の孔を介して光をＳＵＳ線７０に照射させ、光源を一定の速度でＳＵＳ線７０が延びている方向に移動させる。これによって、所望の部分のレジスト皮膜７１を除去する。
【０１００】
すなわち、図４（ｂ）図示のように、ＳＵＳ線７０の外周に形成されているレジスト皮膜７１中、図４（ｃ）において符号７２で示す、コイル状超微細スプリングが形成される部分に対応する部分のレジスト皮膜が除去される。こうして、図４（ｃ）図示のように、コイルに対応する形状のレジスト皮膜７３が外周に形成されている母線２５を準備できる。
【０１０１】
なお、ＳＵＳ線７０を中心軸の周りで回転させる回転速度、光源の絞り、ＳＵＳ線７０が延びている方向（図４（ｂ）中、左右方向）に光源を移動させる速度を適宜に調整することにより、図１（ａ）に符号ｐで示すコイルスプリングのピッチ間隔を調整することができる。
【０１０２】
図３では、ベルト２３は反時計回りに循環しており、保持治具３０への母線２５の取り付けは、取り付け位置Ｘにおいてなされる。
【０１０３】
図２に示すように、保持治具３０は、電鋳槽１の長手方向と垂直な方向（図２の左右方向）に延びる板状の基部３１と、この基部３１の両端付近に取り付けられた一対の側板３２Ａ、３２Ｂとを備えている。側板３２Ａ、３２Ｂは、保持治具３０が電鋳槽１の上方に配置されたときに、ちょうど電鋳槽１の左右両側に配置されるようになっている。
【０１０４】
側板３２Ａ、３２Ｂには、それぞれ、母線保持軸３４Ａ、３４Ｂが、軸回りで回転可能に支持されている。母線保持軸３４Ａ、３４Ｂには、母線２５の両端部が保持される。これにより、母線２５は、電鋳槽１上方のオーバーフロー部１０に配置される。
【０１０５】
詳しく説明すると、母線保持軸３４Ａの電鋳槽１側を向く端部には、電極３６が設けられている。この電極３６に、母線２５の一端が固定される。一方、母線保持軸３４Ｂの電鋳槽１側を向く端部には、テンション装置３７が設けられる。このテンション装置３７は、母線２５の端部が固定される電極３８と、バネ３９とを備えている。バネ３９は、電極３８と母線保持軸３４Ｂの先端部との間に介装され、電極３６と電極３８の間に保持された母線２５に所定のテンションを付与するようになっている。
【０１０６】
そのため、非常に細い線径の心材の微妙なテンション調整がしやすく、心材の両端に電極を容易に接続することが出来て、電流密度の制御が安定して行える。
【０１０７】
図２及び図３に示すように、側板３２Ａ、３２Ｂには、回転軸４１が軸回りで回転自在に支持されている。回転軸４１は、駆動モータ４２により回転駆動される。この回転軸４１の外周には、歯車４３Ａ、４３Ｂが固定されている。
【０１０８】
歯車４３Ａは、母線保持軸３４Ａの外周に固定された歯車３５Ａに、歯車４３Ｂは、母線保持軸３４Ｂの外周に固定された歯車３５Ｂに、それぞれ噛合する。これにより、回転軸４１の回転は母線保持軸３４Ａ、３４Ｂに伝達され、母線保持軸３４Ａ、３４Ｂに保持された母線２５が、軸回りで回転できるようになっている。
【０１０９】
母線２５の回転は、電鋳の間、例えば１５ｒｐｍ以下の適切な値に制御される。この母線２５の回転により、母線２５周囲に付着する電着物の均一性を高めることができる。
【０１１０】
このように、母線２５は、図３において符号Ｘで示される位置において保持治具３０に取り付けられた後、テンション装置３７によって直線性を保つように張力を調整して保持され、同時に、前記のように軸回りで回転される。そこで、図３において符号Ｘで示される位置において、図４（ｂ）図示のように心材たるＳＵＳ線７０の外周にレジスト皮膜７１が形成されている状態の母線２５を保持治具３０に取り付ける。その後、母線２５がオーバーフロー部１０内に入るまでの間に、前記で説明した、ＳＵＳ線７０が延びている方向（図４（ｂ）中、左右方向、図２中、左右方向）に移動可能な光源であって、所定間隔を空けて設けられている孔からＳＵＳ線７０に向けて光を照射する光源を利用して、図４（ｃ）図示のように、コイルに対応する形状のレジスト皮膜７３が外周に形成されている母線２５を準備するようにもできる。
【０１１１】
母線保持軸３４Ａ、３４Ｂには、それぞれ導電性の電極ローラ５１Ａ、５１Ｂが固定されている。これらの電極ローラ５１Ａ、５１Ｂは、保持治具３０が電鋳槽１の上方に配置されたときに、内槽１の左右両側に張り渡された導電性の電極ワイヤ５２Ａ、５２Ｂと接触する。電極ワイヤ５２Ａ、５２Ｂは、いずれもプログラマブル電源５３のマイナス極に接続されているもので、これにより、電極ローラ５１Ａ、５１Ｂはプログラマブル電源５３のマイナス極と電気的に接続される。
【０１１２】
また、母線保持軸３４Ａ、３４Ｂには、それぞれ、電極ローラ５１Ａを電極３６に電気的に接続する導電性部材（例えば電線）、電極ローラ５１Ｂをバネ３９及び電極３８に電気的に接続する導電性部材（例えば電線）が備えられている（図示せず）。
【０１１３】
さらに、母線保持軸３４Ａ、３４Ｂの各導電性部材には、それぞれスイッチ手段（図示せず）が備えられ、導電性部材による電極ローラ５１Ａと電極３６の電気的接続、導電性部材による電極ローラ５１Ｂとバネ３９及び電極３８の電気的接続を、このスイッチ手段によって断続（オン／オフ）できるようになっている。
【０１１４】
このような構成により、電極３６、３８は、プログラマブル電源５３のマイナス極と電気的に接続され、カソード電極となる。また、この電気的接続は、スイッチ手段によって保持治具３０毎にオン／オフされる。つまり、母線２５への電圧印加は、オーバーフロー部１０内の一つ一つの母線２５毎にオン／オフすることができ、この結果、各母線２５ヘの電鋳を個別に制御できるようになっている。
【０１１５】
一方、図２及び図３に示すように、プログラマブル電源５３のプラス極に接続されたアノード電極５４は、電鋳槽１の底部に配設される。アノード電極５４は、例えばチタン鋼からなるメッシュ状又は穴あきのケース内に、電鋳用の金属ペレット（例えば、ニッケルペレット）を収納して構成されている。
【０１１６】
プログラマブル電源５３は、オーバーフロー部１０に発生する電流密度が適切な値に保持されるように、アノード電極５４とカソード電極３６、３８間に電圧を印加する。これにより、母線２５周囲に電着物が付着し、ＳＵＳ線７０の外周にコイル状のＮｉ電鋳物７４が形成される。
【０１１７】
以上のように、図２、図３に例示した電鋳装置を用いた、Ｎｉ電鋳製超微細管の製造方法を応用した電鋳方法により、オーバーフロー部１０において電鋳が行われるので、母線２５の両端部に電極を設けることが安易となり、周囲での電流密度が安定し、ＳＵＳ線７０の外周にコイル状のＮｉ電鋳物７４を精度よく形成することができる。
【０１１８】
図２、図３に例示した電鋳装置を用い、次の条件で前述した電鋳方法を行い、図４（ｅ）に断面図を示すように、ＳＵＳ線７０の外周にコイル状のＮｉ電鋳物７４（外径が１４０μｍ、肉厚２０μｍ）を形成した。
【０１１９】
電解液（電鋳液）３は、スルファミン酸ニッケル液に光沢剤、ビット防止剤を加えて調製し、電鋳の間、液温、水素イオン濃度を供給室５Ａ内において、前述したようにして、調製時の状態に維持した。
【０１２０】
母線２５としては、直径１００μｍのＳＵＳ線の外周に、図４（ｃ）図示のように、コイルに対応する形状のレジスト皮膜７３（肉厚：０．５μｍ）が形成されているものを用いた。
【０１２１】
テンション装置３７により、電鋳の間、電極３６と電極３８の間に保持された母線２５が、常に、水平状態を維持するように母線２５に与えるテンションを調整した。
【０１２２】
プログラマブル電源５３により、アノード電極５４とカソード電極３６、３８間に電圧を印加し、母線２５を電鋳の間１５ｒｐｍで回転させつつ、電鋳槽１の長手方向（図３の左右方向）に移動させた。
【０１２３】
こうして、図４（ｃ）に符号７２で示されているレジスト皮膜が除去されている部分のＳＵＳ線７０の外周に所望の厚さまで均一にＮｉが電着する。一方、前記のレジスト膜７１が形成されている部分は絶縁部としてＮｉが電着しない。これによって、ＳＵＳ線７０の外周にコイル状のＮｉ電鋳物７４が形成される（図４（ｄ））。
【０１２４】
ついで、レジスト皮膜７１をレジスト剥離液に浸漬して除去する（図４（ｅ））。その後、ＳＵＳ線７０を引き抜いて本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング７５（図４（ｆ））を製造する。
【０１２５】
このようにして、例えば、図１（ａ）、（ｂ）図示のように、外径が１４０μｍ、内径１００μｍの本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング７５を製造できる。
【０１２６】
なお、この実施例では、図２、図３に概略構成を示した電鋳装置によってＳＵＳ線７０の外周にコイル状のＮｉ電鋳物７４を形成しているが、コイル状のＮｉ電鋳物７４は、図２、図３に概略構成を示した電鋳装置を用いなくても形成することが可能である。
【０１２７】
すなわち、電解液（電鋳液）の調製及び電鋳中におけるその濃度の調整を適宜に行ないつつ、コイルに対応する形状のレジスト皮膜が外周に形成されている心材への電解液の影響を均一にし、また、心材に与える張力を調整し、当該心材に対して電解液に触れぬように設置されているカソード電極と、電解液内に配置されているニッケルペレットなどからなるアノード電極との間に所定の電圧を印加し、心材が配置されている領域における電流密度を制御することによって、心材の外周にコイル状のＮｉ電鋳物を形成することが可能である。
【０１２８】
そして、この状態から、コイル状のＮｉ電鋳物７４が心材（例えば、ＳＵＳ線７０）の外周に電着されている状態（図４（ｄ））で、レジスト皮膜７１を剥離する剥離剤に浸漬して、レジスト皮膜７１を除去する（図４（ｅ））。かかる処理を施した後、心材（例えば、ＳＵＳ線７０）のみを引き抜く、あるいは、心材が溶解除去可能なものであれば、溶解除去することにより、本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング７５（図４（ｆ）を製造できる。
【０１２９】
なお、以上説明した実施例においては、心材（ＳＵＳ線７０）の外周に、噴霧又は浸漬等によって、０．５乃至１μｍの厚さでレジスト皮膜７１を形成し、その後、レジスト皮膜７１に光を照射して所望の部分のレジスト皮膜７１を除去して、コイルに対応する形状のレジスト皮膜が外周に形成されている母線２５（図４（ｃ））を準備した。
【０１３０】
これに替えて、ＵＶ硬化レジスト膜を用い、心材（ＳＵＳ線７０）の外周に、噴霧又は浸漬等によって、１乃至１０μｍの厚さでＵＶ硬化レジスト膜を形成し、所望の部分に対して光照射して、その部分のＵＶ硬化レジスト膜を硬化させて固定する。その後、レジスト剥離剤に浸漬して、前記の光によって硬化、固定されていなかった部分のレジスト膜を除去し、コイルに対応する形状のレジスト皮膜が外周に形成されている母線２５を準備することもできる。
【０１３１】
図６は、この発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングを以上に説明した実施例とは異なる構成で製造する工程を説明したものである。
【０１３２】
直径１００μｍのＳＵＳ線９０（図６（ａ）の外周に、図２、図３に概略構成を示した電鋳装置を用いて、以上に説明した電鋳方法により外周に所望の厚さ（例えば、４０μｍ厚）に、均一にＮｉ皮膜９１を電着させる（図６（ｂ））。
【０１３３】
次いで、Ｎｉ皮膜９１が外周に形成されている状態のＳＵＳ線９０を矢印９３ａ方向に回転させつつ、矢印９３ｂ方向に前進させ、ダイソーのような機械的切削手段の切削刃９２をＮｉ皮膜９１の外周に当接させる（図６（ｃ））。
【０１３４】
これによって、溝条９４が形成され、その後、ＳＵＳ線９０を抜き取ることによって、外径が１４０μｍ、内径１００μｍの本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング７５を製造できる（図６（ｄ））。
【実施例２】
【０１３５】
本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングがコンタクトプローブ用のコイル状超微細スプリングとして用いられる場合の一例について説明する。
【０１３６】
半導体製造装置などの分野では、半導体集積回路や液晶表示装置などの電気的特性の検査にコンタクトプローブが用いられる。このコンタクトプローブには、メモリディバイスの大容量化や、パッケージの小型化などにより、半導体集積回路や液晶表示装置の表面に配備されている電極パッドの感覚が狭くなることに対応して微細化が要求されている。そして、このような微細化が要求されているコンタクトプローブ用のコイル状超微細スプリングについても、微細化が要求されている。
【０１３７】
優れた弾性特性と、所要の硬度とを有するＮｉ電鋳製超微細管から製造される本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングは、径の微細化が要求されているコンタクトプローブ用のスプリングとして有利に用いることができる。
【０１３８】
前述したＮｉ電鋳製超微細管の製造方法を利用して製造した外径１0０μｍ、内径８０μのＮｉ電鋳製超微細管を適宜の長さに切断して、図５に符号８０で示すコンタクトプローブ用の管（バレル）とした。
【０１３９】
このコンタクトプローブ用のバレル８０の、例えば、先端側（図５中、下側）を先細に形成する。そして、この中に、バレル８０内を摺動可能で、後端側部８４がバレル８０の先端側に係止されるリード部８３を装入する。ついで、実施例１に説明した方法で製造した外径８０μｍ、内径６０μのＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリング８５を装入する。その上に、バレル８０内を摺動可能なプランジャ８６を装入する。
【０１４０】
その後、バレル８０の後端側（図５中、上側）が先細に形成され、プランジャ８６の接点部８７が図中、上向きに突出するように形成されて使用される。
【０１４１】
本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングは、ヤング率９３ＧＰａ乃至１９１ＧＰａの弾性と、ビッカス硬度３００乃至６００の硬度を有する電鋳部材からなる、外径が３２μｍ乃至５００μｍで、内径が３０μｍ乃至４５０μｍのものであるので、微細化が要求され、同時に、優れた弾性特性と、所要の硬度とが要求されるコンタクトプローブ用のコイル状超微細スプリングとして有用である。
【実施例３】
【０１４２】
図７は、この発明のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプ（図７（ｇ）を製造する工程を説明したものである。
【０１４３】
所望の太さ（例えば、直径３０μｍ〜４５０μｍ）のＳＵＳ線９５（図７（ａ））の外周に、電着によって０．２μｍ乃至５μｍの厚さでポリイミド製、アクリル樹脂製、あるいはエポキシ樹脂製、等の絶縁被覆９６を形成する（図７（ｂ））。
【０１４４】
なお、この際、最終製品のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプにおけるパイプ部となる部分には絶縁被覆９６を形成しない。
【０１４５】
次いで、ＳＵＳ線９５を矢印９８ａ方向に回転させつつ、矢印９８ｂ方向に前進させ（図７（ｃ））、レーザー９７によりらせん状の溝９９を絶縁被覆９６に形成する（図７（ｄ））。すなわち、最終製品のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプにおけるパイプ部となる部分はＳＵＳ線９５の外周が露出し、コイル状スプリング構造部分が形成される箇所には、コイル状スプリング構造に対応するらせん状の溝９９を形成して絶縁被覆を剥離し、絶縁被覆９６の符号９６ａ、９６ｂ、９６ｎで示されている部分が残った状態となる（図７（ｄ））。
【０１４６】
次に、図２、図３に概略構成を示した電鋳装置を用いて、実施例１で説明した電鋳方法によりＳＵＳ線９５の外周に絶縁被覆９６の厚さに対応した厚さのＮｉ皮膜１００を電着させる（図７（ｅ））。これにより、図７（ｄ）における溝条９９の部分も、Ｎｉ皮膜１０１によって被覆される。
【０１４７】
次いで、薬剤処理などによって、熱を加えないようにして絶縁被覆９６を除去し、ＳＵＳ線９５を引き抜いて本発明のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプとする（図７（ｆ））。
【０１４８】
最後に、長さ（図７（ｆ）における左右方向の長さ）を所望の長さに切断し、所望の長さを有するコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプを製造する（図７（ｇ））。
【０１４９】
図７においては、両側に符号１００で示される筒状部、この両側の筒状部の間に符号１０１で示されるコイル状スプリング構造が形成されているコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプを説明したが、一方の端にのみ筒状部を備えているコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプを製造することも同様にして行うことができる。
【０１５０】
以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態、実施例を説明したが、本発明はかかる実施形態、実施系に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の形態に変更可能である。
【０１５１】
例えば、実施例３で説明した本発明のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプにおけるコイル状スプリング構造の部分を、実施例１で説明した方法によって製造することができる。また、逆に、実施例１で説明した本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングを、本発明のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプにおけるコイル状スプリング構造の部分を製造する実施例３で説明した方法により製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】（ａ）本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングの一例を説明する拡大斜視図、（ｂ）図１（ａ）の断面図。
【図２】本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングの製造に応用されるＮｉ電鋳製超微細管を製造する方法に使用できる電鋳装置の一例を説明する断面図。
【図３】図２図示の電鋳装置の構成を説明する図
【図４】本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングが製造される工程の一例を説明するものであって、（ａ）は心材の断面図、（ｂ）は心材の外周にレジスト皮膜が形成された状態の断面図、（ｃ）は光照射によって所定の部分のレジスト皮膜が除去され、コイルに対応する形状のレジスト皮膜が外周に形成された状態の母線の断面図、（ｄ）はレジスト皮膜が除去されている部分の心材の外周にＮｉ電鋳が形成された状態の断面図、（ｅ）は図４（ｄ）図示の状態からレジスト皮膜が除去された状態の断面図、（ｆ）は図４（ｅ）図示の状態から心材が抜き取られて得られた本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングの断面図。
【図５】本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングがコンタクトプローブ用のコイル状超微細スプリングとして用いられる場合の一例を説明する概略構成図。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本発明のＮｉ電鋳製コイル状超微細スプリングが製造される他の工程を説明する工程図。
【図７】（ａ）〜（ｇ）は、本発明のコイル状スプリング構造を一部に備えているＮｉ電鋳パイプを製造する工程の一例を説明する工程図。
【符号の説明】
【０１５３】
１  電鋳槽
２  外槽
３  電解液
４  供給配管
５  管理槽
６  循環ポンプ
７  排出配管
９  濾過器
１０  オーバーフロー部
２０  治具搬送装置
２１、２２  ローラ
２５  母線
３０  保持治具
３４  母線保持軸
３５  歯車
３６  電極
３７  テンション装置
３８  電極
３９  バネ
４１  回転軸
４２  駆動モータ
４３  歯車
５１  電極ローラ
５２  電極ワイヤ
５３  プログラマブル電極
５４  アノード電極
７０  心材（ＳＵＳ線）
７５、８５  Ｎｉ電鋳製コイル状超微細スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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