(57)【要約】  【課題】  一端形成したコーティング層の剥離作業をなくし、ニードルの所望の箇所にコーティング層を形成するニードル用コーティング方法およびニードル用コーティング装置を提供する。  【解決手段】  棒状のニードル１１にコーティング層を形成するニードル用コーティング装置において、表面張力により液面が高く膨らむように形成したコーティング液１０の盛り上がり部１０ａの上側からニードル１１を下降させてコーティング液１０の盛り上がり部１０ａに沈漬し、その後にニードル１１を上昇させてニードル１１にコーティング層を形成するようなニードル用コーティング方法およびニードル用コーティング装置とした。【選択図】  図４
2005127778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状のニードルにコーティング層を形成するニードル用コーティング方法において、
表面張力により液面が高く膨らむように形成したコーティング液の盛り上がり部の上側からニードルを下降させ、ニードルをコーティング液の盛り上がり部に沈漬してコーティング層を形成することを特徴とするニードル用コーティング方法。
【請求項２】
請求項１に記載のニードル用コーティング方法において、
コーティング液の盛り上がり部内にあるニードルを、ニードルの軸方向に前後させてニードルに所定長さのコーティング層を形成することを特徴とするニードル用コーティング方法。
【請求項３】
棒状のニードルにコーティング層を形成するニードル用コーティング装置において、
表面張力により開口よりも液面が高く膨らむようにコーティング液の盛り上がり部を形成するコーティング液貯蔵槽と、
ニードルの軸方向に対して略鉛直方向である上下方向にニードルを移動させる上下調整装置と、
を備え、上下調整装置によりコーティング液の盛り上がり部の上側からニードルを下降させ、ニードルをコーティング液の盛り上がり部に沈漬してコーティング層を形成することを特徴とするニードル用コーティング装置。
【請求項４】
請求項３に記載したニードル用コーティング装置において、
ニードルの軸方向である前後方向に、ニードル固定治具とともにニードルを移動させる前後調整装置を備え、
ニードルの軸方向に前後させてニードルに所定長さのコーティング層を形成することを特徴とするニードル用コーティング装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載したニードル用コーティング装置において、
複数のニードルを一定間隔で整列固定するニードル固定治具を備え、
ニードル固定治具とともに複数のニードルをコーティング液の盛り上がり部に沈積させ、複数のニードルに一括してコーティング層を形成することを特徴とするニードル用コーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニードルにコーティング層を形成するニードル用コーティング方法及びニードル用コーティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造工程（特に半導体製造工程）において、計測対象の電気的特性を計測するためプローブが使用されている。このプローブには数十ミクロンから数百ミクロンという極小径で棒状のニードルが設けられている。このニードルが計測対象と接触して電気的特性を計測することとなる。
【０００３】
このようなニードルの電気的特性を向上させるためにニードルの中間部にコーティング層が形成される。ニードルにコーティング層を形成するため、従来技術では、ニードルに対し、まずコーティング層を形成する箇所以外にマスキングテープ、ゴム、金属補助具などによりカバー層を形成してコーティング液が塗布されないように密封する。そして、スプレーでコーティング液を噴射する、コーティング液が入っている容器に沈漬する、または、筆で塗布する、等の方法により仮のコーティング層を形成し、最後にカバー層とともにコーティング層を剥離して所望箇所にコーティング層を形成していた。
【０００４】
また、他の従来技術として、例えば、特許文献１（発明の名称：コンタクトプローブおよび回路基板検査装置）の発明が開示されている。この従来技術では、他のコンタクトプローブと直接接触するおそれがあるプローブに対して先端部を除く先端部付近に絶縁層皮膜を形成するというものであり、まず、プローブの先端部および先端部近傍を一括して絶縁性素材によってコーティングし、次いで、砥石などを用いて先端部に被覆した絶縁被膜のみを剥離するというものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２１４１８１号公報（段落番号００１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
先に説明した従来技術では、コーティング層形成の前工程としてコーティング層形成箇所以外はマスキングテープ、ゴム、金属補助具を使ってカバー層を形成し、続いて全体にコーティング液を塗布した後に乾燥硬化させて仮のコーティング層を形成し、後工程でカバー層とともにコーティング層を取り除くという手順を経るため、煩わしい手間と時間とを要する作業であり、さらに、このような作業がコスト増大要因になるという問題があった。
また、従来技術のようなコーティング層形成方法では、極小径であって取り扱いが困難なニードルに対して剥離作業時に損傷を被らせるおそれがあるという問題があった。
【０００７】
さらにまた、カバー層とコーティング層とをニードルから除去した時、コーティング層の境界部が一部剥離して美観上好ましくないことが多く、コーティング層の境界部を整える後処理工程が必要という問題もあった。
さらにまた、筆などを用いた場合にはコーティング液を均等に塗布することが困難であり、コーティング層の表面にむらがあり、この点でも美観上好ましくないなどの問題が発生することがあった。
【０００８】
さらに、特許文献１の発明では、先端部および先端部近傍を絶縁性素材によってコーティングし、次いで、砥石などを用いて、先端部に被覆した絶縁被膜のみを剥離するというものであるが、剥離時に絶縁皮膜の境界部が損傷して美観上好ましくなくないという問題があった。
【０００９】
この発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、一旦形成したコーティング層の剥離作業をなくし、ニードルの所望の箇所にコーティング層を形成するようなニードル用コーティング方法及びニードル用コーティング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係るニードル用コーティング方法は、
棒状のニードルにコーティング層を形成するニードル用コーティング方法において、
表面張力により液面が高く膨らむように形成したコーティング液の盛り上がり部の上側からニードルを下降させ、ニードルをコーティング液の盛り上がり部に沈漬してコーティング層を形成することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２に係るニードル用コーティング方法は、
請求項１に記載のニードル用コーティング方法において、
コーティング液の盛り上がり部内にあるニードルを、ニードルの軸方向に前後させてニードルに所定長さのコーティング層を形成することを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項３に係るニードル用コーティング装置は、
棒状のニードルにコーティング層を形成するニードル用コーティング装置において、
表面張力により開口よりも液面が高く膨らむようにコーティング液の盛り上がり部を形成するコーティング液貯蔵槽と、
ニードルの軸方向に対して略鉛直方向である上下方向にニードルを移動させる上下調整装置と、
を備え、上下調整装置によりコーティング液の盛り上がり部の上側からニードルを下降させて、ニードルをコーティング液の盛り上がり部に沈漬してコーティング層を形成することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項４に係るニードル用コーティング装置は、
請求項３に記載したニードル用コーティング装置において、
ニードルの軸方向である前後方向に、ニードル固定治具とともにニードルを移動させる前後調整装置を備え、
ニードルの軸方向に前後させてニードルに所定長さのコーティング層を形成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項５に係るニードル用コーティング装置は、
請求項３または請求項４に記載したニードル用コーティング装置において、
複数のニードルを一定間隔で整列固定するニードル固定治具を備え、
ニードル固定治具とともに複数のニードルをコーティング液の盛り上がり部に沈積させ、複数のニードルに一括してコーティング層を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のような本発明によれば、一旦形成したコーティング層の剥離作業をなくし、ニードルの所望の箇所にコーティング層を形成するようなニードル用コーティング方法及びニードル用コーティング装置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】
【００１６】
以下、本発明の最良の形態のニードル用コーティング方法及びニードル用コーティング装置について図を参照しつつ説明する。図１はニードル用コーティング装置の構成図、図２はニードル用コーティング装置のコーティング液貯蔵槽の断面構成図、図３はニードル用コーティング装置のニードル固定治具の構成図、図４はニードル用コーティング装置を用いるニードル用コーティング方法の説明図、図５はコーティング層が形成されたニードルの構成図である。
【００１７】
本形態のニードル用コーティング装置１００は、図１で示すように、ガイド基体１、上下移動体２、前後移動体３、引張力付勢部４、コーティング液貯蔵槽５、上下調整装置取付部６、上下駆動装置７、前後駆動装置８、ニードル固定治具９を備えている。このようなニードル用コーティング装置１００に対し、コーティング液１０は、コーティング液貯蔵槽５内に貯蔵されている（図２（ｂ）参照）。また、ニードル１１は、ニードル固定治具９に固定されている。
【００１８】
続いて各部構成について説明する。
ガイド基体１は、さらに、ガイド軸１ａ、圧縮力付勢部１ｂ、上下位置固定ピン１ｃを備えている。
上下移動体２は、さらに、ガイド孔２ａ、すべり部２ｂ、連結具２ｃを備えている。
コーティング液貯蔵槽５は、図１，図２（ａ）で示すように、さらに、コーティング液槽５ａ、補助貯蔵槽５ｂ、開口部５ｃを備えている。
ニードル固定治具９は、図３で示すように、固定板本体９ａ、押さえ板９ｂ、ストッパー９ｃを備えている。
【００１９】
本形態では、ガイド基体１、上下移動体２、上下駆動装置７により本発明の上下調整装置を構成する。また、前後移動体３、引張力付勢部４、前後駆動装置８により本発明の前後調整装置を構成する。
【００２０】
続いて本形態のニードル用コーティング装置１００の各部の構成および動作について説明する。
図１において、ガイド基体１の複数（本形態では４本）のガイド軸１ａには、それぞれ圧縮力付勢部１ｂが挿通されて配置されている。圧縮力付勢部１ｂは、ゴム・弾性体等でも良いが、一般には通常の圧縮スプリングが用いられる。このようなガイド軸１ａに上下移動体２のガイド孔２ａを遊装して上下移動体２が配置されている。上下移動体２は圧縮力付勢部１ｂによりいつも上方向へ力が付勢されている。なお、上下移動体２のガイド孔２ａの付近には図示しないガイドプッシュが内蔵配置されており、このガイドプッシュもガイド軸１ａに対して上下移動体２の自由な上下動を可能とするように機能する。
【００２１】
上下調整装置取付部６には上下方向の位置を調整する上下駆動装置７が取り付けられており、この上下駆動装置７の先端は、上下移動体２に固定された連結具２ｃに当接している。この上下駆動装置７は、例えば、手動により微調整が可能なマイクロメータヘッド・自動的に微調を行うリニアモータなどである。
この上下駆動装置７により位置を調整することで、連結具２ｃを介して上下移動板２が上下方向（図１の矢印ｚ方向・ニードル１１の軸方向に対して略鉛直方向）に上下動し、上下移動板２を所定位置まで移動させることができる。なお、ガイド基体１の上下位置固定ピン１ｃにより下限点が設けられており、この下限点より下側へ上下移動板２が移動できないようになっている。
【００２２】
上下移動体２は略凹字状に形成されており、凹字のくぼみ内には前後方向と平行に２個のすべり部２ｂが配置されている。これらすべり部２ｂ上に前後移動体３が摺動自在となるように配置されており、前後移動体３が前後（図１の矢印ｘ方向・ニードル１１の軸方向）に移動することができる。
【００２３】
前後移動体３と上下移動体２とは、引張力付勢部４により連結されている。引張力付勢部４の端部は固定ボルト（図示せず）により前後移動体３と上下移動体２とで固定されている。引張力付勢部４は、ゴム・弾性体等でも良いが、一般には通常の引っ張りスプリングが用いられる。
【００２４】
また、上下移動体２には前後方向（図１のｘ方向）に移動させる前後駆動装置８が取り付けられており、前後駆動装置８の先端は引張力付勢部４により後方へ力を受ける前後移動体３と当接して密着しており、前後駆動装置８を操作することで前後方向に前後移動体３を移動させる調整をすることができる。この前後駆動装置８は、例えば、微調整が可能なマイクロメータヘッド・自動的に微調を行うリニアモータなどである。
【００２５】
コーティング液貯蔵槽５はガイド基体１に着脱自在となるように構成されており、前後移動体３の下側に取り付けられている。このコーティング液貯蔵槽５は、図２で示すように、断面略山字状に形成されており、その中央頂上にコーティング液糟５ａが形成され、またこのコーティング液糟５ａの前後に補助貯蔵糟５ｂが形成されている。
【００２６】
このコーティング液糟５ａは、図２で示す幅ａよりも実際は遙かに狭小な幅を有している。この幅ａは、ある成分を有するコーティング液に対して表面張力により発生する盛り上がり部１０ａが最も高く発生するような幅が適宜採用されている。このコーティング液糟５ａの表面は、テフロン（登録商標）によりコーティング処理されており、表面張力が発生しやすいように配慮されている。
また、補助貯蔵槽５ｂは、コーティング液槽５ａにコーティング液を入れたときに溢れでる溢出コーティング液１０ｂ、および、ニードル１１にコーティング層の形成を行っている際に溢れ出る溢出コーティング液１０ｂを集合貯蔵する。この溢出コーティング液１０ｂは後に再利用される。
【００２７】
ニードル固定治具９は、図３で示すように固定板本体９ａ、押さえ板９ｂ、ストッパー９ｃを備えている。なお、ニードル１１は、数十ミクロンから数百ミクロンの微小径の棒状体であり、これらニードル１１をニードル固定治具９に正確に位置決め固定するために、固定板本体９ａの表面には微細なＶ溝（図示せず）が一定間隔で多数加工され、また、固定板本体９ａの端部はストッパー９ｃが加工されている。このようなニードル固定治具９にニードル１１を取り付ける場合、ニードル１１の一端をストッパー９ｃに当接させるとともにＶ溝内に配置してニードル１１を一列で整列させ、さらに、押さえ板９ｂを固定板本体９ａに取り付けて、ニードル１１が動かないように固定する。
【００２８】
続いて、コーティング装置１００を用いるコーティング方法について説明する。まず、ニードル１１を整列させて図３のように固定した状態のニードル固定治具９を、予め準備しておく。
続いて、上下駆動装置７を駆動して上下移動体２を上昇させ、また、前後駆動装置８を駆動して前後移動体３を移動させて、上下移動体２および前後移動体３をホームポジションに固定する手順（位置固定手順）を行う。なおこのホームポジションについては後述する。
【００２９】
続いて、コーティング液１０をコーティング液槽５ａへ充填する手順（コーティング液充填手順）を行う。コーティング液１０をコーティング液槽５ａに少し溢れるように注いで入れる。この際、表面張力の作用により、図２（ｂ）で示すように、コーティング液１０の液面が、コーティング液槽５ａの開口部５ｃよりも盛り上がって盛り上がり部１０ａが形成される。なお、位置固定手順よりも先にコーティング液１０の充填を行うと、位置固定作業中に発生した振動によりコーティング液１０がこぼれるおそれがあるが、本形態のように位置固定手順の後にコーティング液充填手順を行うため、漏れることはない。
【００３０】
続いて、図３で示すようにニードル１１が整列固定された状態のニードル固定治具９を、図１で示すように前後移動体３上に装着する手順（治具装着手順）を行う。ニードル固定治具９を前後移動体３上に載置する。この載置は特に固定等を行わなず、ニードル固定治具９の自重のみで前後移動体３上に置かれる。この際上記したホームポジションにニードル固定治具９が位置しており、ニードル固定治具９に固定されたニードル１１がコーティング液１０の盛り上がり部１０ａより少し上側に位置する。
【００３１】
続いて、ニードル１１をコーティング液１０の盛り上がり部１０ａに沈漬してコーティング液１０を塗布する手順（塗布手順）を行う。
上下駆動装置７を駆動して図４に示すようにニードル１１がコーティング液１０の盛り上がり部１０ａに完全に沈積されるようにする。ニードル１１にコーティング液１０が塗布されるとき、一部コーティング液１０はオーバーフローになってコーティング液槽５ａから漏れ出るが、補助貯蔵槽５ｂに集められる。このような構成により塗布されるコーティング液１０の長さはコーティング液槽５ａの幅ａとほぼ同じ長さとなる。また、開口部の周縁部にコーティング液１０があるようなときは開口部の周縁部とを含む幅ｂとほぼ同じ長さとなる。
【００３２】
この場合、上下駆動装置７を駆動して上下移動体２を下降させると、上下移動体２が上下位置固定ピン１ｃと当接して上下移動体２の下降が停止する。この位置はニードル１１がコーティング液貯蔵槽５の開口部５ｃよりも若干高い位置であり、コーティング液貯蔵槽５にニードル１１が当接して破壊されるような事態を防止する。
【００３３】
さらに、コーティング液１０の盛り上がり部１０ａに沈積された状態で前後駆動装置８を駆動してニードル１１を前後方向（図１のｘ方向）に移動させてニードル１１の必要な箇所にコーティング液１０を塗布する。このような上下動と前後動によりニードル１１の所望位置にコーティング液を塗布する。
【００３４】
続いて、上下駆動装置７を駆動してニードル固定治具９を上昇させてニードル１１を盛り上がり部１０ａから離脱させる手順（上昇手順）を行う。コーティング液１０の盛り上がり部１０ａよりも十分にニードル１１を上昇させた後に硬化乾燥させてニードル１１にコーティング層を形成する。このコーティング層は引き上げ当初は、流動性を有するコーティング液が滴下するため、暫く時間をおき、コーティング液の滴下が終了したならば、ニードル固定治具９を前後移動体３から取り外す。ニードル１１には最終的に図５で示すようなコーティング層１１ａが形成される。コーティング層形成方法は上記したような各手順を有するものである。
【００３５】
以上、本発明の最良形態について説明した。このような本形態のニードル用コーティング装置・ニードル用コーティング方法によれば、コーティング対象箇所以外の部分にカバー層を形成して密封する手順をなくし、表面張力を利用し、コーティングが必要な部分のみを必要長さだけコーティング液の盛り上がり部に沈積させてコーティング層の長さを自由に形成するコーティング方法であるので、コーティング液が少量ですみ、またコーティング液を再使用することもできて経済的であるという利点がある。
【００３６】
また、多数のニードルを整列させて固定治具に装着するので取り扱いしやすいし、複数ニードルを一回でコーティングできるため作業時間が短縮される。
さらにまた、厚さも均等で境界面もきれいに形成されたコーティング層が形成され、美観も向上させたコーティング層とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ニードル用コーティング装置の構成図である。
【図２】ニードル用コーティング装置のコーティング液貯蔵槽の断面構成図である。
【図３】ニードル用コーティング装置のニードル固定治具の構成図である。
【図４】ニードル用コーティング装置を用いるニードル用コーティング方法の説明図である。
【図５】コーティング層が形成されたニードルの構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
１００：ニードル用コーティング装置
１：ガイド基体
１ａ：ガイド軸
１ｂ；圧縮力付勢部
１ｃ：上下位置固定ピン
２：上下移動体
２ａ：ガイド孔
２ｂ：すべり部
２ｃ：連結具
３：前後移動体
４：引張力付勢部
５：コーティング液貯蔵槽
５ａ：コーティング液槽
５ｂ：補助貯蔵槽
５ｃ：開口部
６：上下調整装置取付部
７：上下駆動装置
８：前後駆動装置
９：ニードル固定治具
９ａ：固定板本体
９ｂ：押さえ板
９ｃ：ストッパー
１０：コーティング液
１１：ニードル
１１ａ：コーティング層
【図１】
2005127778.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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