检查用探头的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种检查用探头的制造方法，使将由异种金属构成的线材接合而构成的检查用探头的接合部位的品质提高。本发明的检查用探头的制造方法将在至少一方的前端部形成有检查用接触部的第一线材（110）及第二线材（120）接合而构成检查用探头，通过向第一线材和所述第二线材的外周面照射不同的能量的激光而进行激光焊接，之后对外周面进行研磨。
【专利说明】检查用探头的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于进行半导体的电导通检查的探头卡等的检查用探头的制造方法，特别是使将融点不同的异种金属的线材焊接而构成的检查用探头的接合部的品质提高。
【背景技术】
[0002]作为利用探头卡、线型探头、条纹探头、蛇型探头等用作检查用探针的检查用探头(探针)，公知的是使用抗蚀性和耐磨损性优异的铱、抗蚀性优异的钼合金、电气特性优异的钯合金等。
[0003]但是，由于铱、钼合金、钯合金等贵金属类的材料价格高，使用这些材料制作检查用探头整体的话，成为价格非常高的探头。
[0004]另外，由于铱是硬且脆的材料，在欲用于整个探头的情况下，加工困难。另外，在欲将钼合金及钯合金用于探头整体的情况下，难以得到必要的弹性及韧性。
[0005]因此，尝试在检查用探头的前端部使用铱、钼合金、钯合金等贵金属，并且使用弹性、韧性及导电性优异的钨、铼钨合金、铍铜等形成前端部以外的部分(主体部)，将其接合而构成检查用探头。
[0006]作为关于这样的将异种金属接合的检查用探头的现有技术，例如在专利文献I中记载有，在由钨构成的探头主体和由钯合金构成的前端部的接合面流过大电流，进行电阻焊接。
[0007]另外，在专利文献2记载有，将由异种材料构成的前端部与钨等探头主体的前端部进行超声波振动接合，之后将包含接合部的前端部加工成尖头。
[0008]另外，在专利文献3中记载有如下的探针，即，在由钨或铼钨构成的探头的前端部钎焊有钛、镍或它们的合金的异种材料探针。
[0009]另外，在专利文献4中记载有如下的探头，S卩，在由钨构成的探头部的后端部，通过电阻焊接或激光焊接接合有铜线的异种金属接合探头。
[0010]专利文献1:(日本)特开2000 - 137042号公报
[0011]专利文献2:(日本)特开2007 — 271472号公报
[0012]专利文献3:(日本)特开2007 - 147483号公报
[0013]专利文献4:(日本)特开2000 - 187043号公报
[0014]但是，由于这种检查用探头是微细的，难以提高精度、强度、可靠性等接合部的品质。
[0015]例如，在近年来的半导体检查所使用的垂直式的探头卡中，使用有直径35微米?50微米的检查用探头。
[0016]在接合这种微细的异种金属线材的情况下，在专利文献I记载的钎焊中，在线材与焊料之间难以充分确保界面的面积，在接合强度上产生不足。
[0017]另外，在如专利文献2所记载地需要流过大电流的电阻焊接、或如专利文献3所记载地需要在线材间作用较强的轴向力而使端面压接的超声波振动接合中，在线材的直径微细的情况下，难以得到良好的接合部的品质。
[0018]另外，在如专利文献4所记载地进行了激光焊接的情况下，由于不需要在线材上作用大的电流及压接力，而且加热热量的控制性也优异，因此即使是微细的探头也能够得到较优质的接合部的品质。
[0019]但是，在将这样的异种金属接合后的探头的情况下，由于成为接合对象的线材的融点不同的情况较多，因此会产生低融点材料的过熔及高融点材料的熔化不良等造成的焊接品质的降低。
[0020]另外，在将由这样的异种金属构成的线材焊接的检查用探头的情况下，有时会因为在焊接部位的表面产生收缩而损害接合部位的品质。
【发明内容】
[0021]鉴于上述的问题，本发明的课题在于提供一种检查用探头的制造方法，使将由异种金属构成的线材接合而构成的检查用探头的接合部位的品质提高。
[0022]本发明通过如下的解决手段来解决上述的课题。
[0023]本发明第一方面的检查用探头的制造方法，将在至少一方的前端部形成有检查用接触部的第一线材及第二线材接合而构成检查用探头，其中，通过在将所述第一线材和所述第二线材对接的状态下向接合部位的外周面照射激光而进行激光焊接，并且使由所述激光对所述第一线材和所述第二线材中材料的融点高的一方赋予的能量比对材料的融点低的一方赋予的能量大。
[0024]据此，不像超声波振动接合或电阻焊接那样地在第一线材、第二线材上作用大的轴向力等或者流过大电流，能够通过照射激光而瞬间使第一线材及第二线材熔融并进行焊接，即使是微细的异种金属接合探头，也能够使接合部的品质良好，能够确保精度、强度、可
靠性等。
[0025]另外，通过使对第一线材和第二线材中材料的融点高的一方赋予的能量比对材料的融点低的一方赋予的能量大，即使在将由融点不同的材料构成的线材接合的情况下，也能够防止高融点材料的融合不良及低融点材料的过熔，能够使二者熔融的时刻一致而得到良好的焊接品质。另外，在此所说的能量是指将通过照射激光而直接或间接(例如来自另一方的线材的热传导等)地赋予各线材的热量在从加热开始至完成的时间内积分后的能量。
[0026]这样使对各线材赋予的能量不同的情况，例如可通过仅对高融点材料的线材照射激光，低融点材料的线材利用来自高融点材料的线材的导热进行加热来实现。
[0027]另外，也可以对高融点材料的线材照射激光进行预加热，之后向高融点材料及低融点材料的线材的接合部照射激光而进行焊接。
[0028]另外，也可以使向高融点材料的线材照射的激光和向低融点材料的线材照射的激光的能量、照射时间中的一方或双方不同。激光的能量例如可通过激光焊接机的电压、频率、热量(焦耳)等参数设定进行控制，另外，通过变更激光直径也可改变单位面积的能量。
[0029]另外，也可以通过使低融点材料的直径比高融点材料的直径粗，并通过改变熔融的部位的体积，使所照射的激光的能量、照射时间相同。
[0030]需要说明的是，这种激光的能量可以通过向现有的激光功率计的传感器部照射激光来进行测定。[0031]本发明第二方面的检查用探头的制造方法，在第一方面的基础上，在进行了所述激光焊接之后对焊接部的外周面进行研磨并且研磨至产品外径。
[0032]本发明第三方面的检查用探头的制造方法，将在至少一方的前端部形成有检查用接触部的第一线材及第二线材接合而构成检查用探头，其中，通过在将所述第一线材和所述第二线材对接的状态下向接合部位的外周面照射激光而进行激光焊接，在进行了所述激光焊接之后，对焊接部的外周面进行研磨并且研磨至产品外径。
[0033]据此，即使是至少一方的线材的外径比最终的产品外径大的情况、或在焊接部位产生台阶、收缩等的情况下，也能够使产品的尺寸精度及表面平滑度良好。
[0034]另外，就这种研磨而言，例如可使用公知的无心研磨等。
[0035]另外，在说明书及权利要求书中，所谓产品外径是指检查用探头作为最终的产品(成品)在检查中被利用时的该部位的外径。
[0036]本发明第四方面的检查用探头的制造方法，在第一方面至第三方面中的任一方面的基础上，在所述第一线材及所述第二线材的一方的端面形成凸部，在另一方的端面形成与所述凸部卡合并以所述第一线材和所述第二线材大致同心的方式进行引导的凹部。
[0037]据此，在使第一线材和第二线材对接时容易同心地配置(定心)，能够简单地得到闻精度的广品。
[0038]本发明第五方面的检查用探头的制造方法，将在至少一方的前端部形成有检查用接触部且由融点不同的材料形成的第一线材及第二线材接合而构成检查用探头，其中，在所述第一线材和所述第二线材中材料的融点低的一方的所述接合面，形成由材料的融点比该线材高的材料构成的金属覆膜，将所述第一线材和所述第二线材对接，加热并进行焊接。
[0039]据此，即使是因第一线材、第二线材的融点不同而难以直接焊接的情况下，通过在材料的融点低的一方的线材的接合面形成由材料的融点比该线材高的材料构成的金属覆膜，减小焊接部位的融点的差，也能够良好地进行焊接。
[0040]本发明第六方面的检查用探头的制造方法，在第五方面的基础上，在所述第一线材的接合面及所述第二线材的接合面的一方形成凸部，并且在另一方形成与所述凸部卡合的凹部，将所述第一线材和所述第二线材以所述凸部及所述凹部卡合的方式对接，加热并进行焊接。
[0041]据此，通过在第一线材、第二线材的接合面形成凸部及凹部，能够增大线材与金属覆膜的界面的面积，同时也能够增大金属覆膜与其它线材的焊接面积，因此能够提高第一线材和第二线材的接合强度。
[0042]此外，由于凸部及凹部作为用于同心配置第一线材和第二线材的导向件而发挥作用，因此能够确保接合部的精度。
[0043]本发明第七方面的检查用探头的制造方法，在第五方面或第六方面的基础上，所述金属覆膜由具有比所述第一线材的材料和所述第二线材的材料中融点低的材料更接近融点高的材料的融点的材料，通过溅射、镀敷、蒸镀中的任一种形成。
[0044]据此，使焊接部位的融点的差更小，能够进一步改善焊接品质。
[0045]本发明第八方面的检查用探头的制造方法，将在至少一方的前端部形成有检查用接触部且由融点不同的材料形成的第一线材及第二线材接合而构成检查用探头，其中，在所述第一线材和所述第二线材中材料的融点高的一方的所述接合面，形成由材料的融点比该线材低的材料构成的金属覆膜，将所述第一线材和所述第二线材对接，加热并进行焊接。
[0046]据此，即使因第一线材、第二线材的融点不同而难以直接焊接的情况下，通过在材料的融点高的一方的线材的接合面形成由材料的融点比该线材低的材料构成的金属覆膜并减小焊接部位的融点的差，也能够良好地进行焊接。
[0047]本发明第九方面的检查用探头的制造方法，在第八方面的基础上，在所述第一线材的接合面及所述第二线材的接合面的一方形成凸部，并且在另一方形成与所述凸部卡合的凹部，将所述第一线材和所述第二线材以所述凸部及所述凹部卡合的方式对接，加热并进行焊接。
[0048] 据此，通过在第一线材、第二线材的接合面形成凸部及凹部，能够增大线材与金属覆膜的界面的面积，同时也能够增大金属覆膜与其它线材的焊接面积，因此能够提高第一线材和第二线材的接合强度。
[0049]另外，凸部及凹部作为用于同心配置第一线材和第二线材的导向件而发挥作用，因此能够确保接合部的精度。
[0050]本发明第十方面的检查用探头的制造方法，在第八方面或第九方面的基础上，所述金属覆膜由具有比所述第一线材的材料和所述第二线材的材料中融点高的材料更接近融点低的材料的融点的材料，通过溅射、镀敷、蒸镀中的任一种形成。
[0051]据此，使焊接部位的融点的差更小，能够进一步提闻焊接品质。
[0052]本发明第十一方面的检查用探头的制造方法，在第一方面至第十方面中的任一方面的基础上，所述第一线材及所述第二线材的一方由钨、钨合金、铜合金、银合金、钯合金、金合金中的任一种形成，另一方由铱或铱合金形成。
[0053]据此，即使作为检查用探头的前端部使用抗蚀性、耐磨损性优异但硬且脆的铱或铱合金的情况下，通过使主体部使用弹性、韧性、导电性优异的钨、钨合金、铜合金、银合金、钯合金、金合金，也能够提高作为检查用探头整体的性能。
[0054]本发明第十二方面的检查用探头的制造方法，在第一方面至第十一方面中的任一方面的基础上，所述第一线材和所述第二线材的至少一方具有比产品外径大的外径，在将所述第一线材和所述第二线材焊接后，对包含接合部的外周面进行研磨并且研磨至所述产品外径。
[0055]据此，即使是在焊接时产生收缩的情况下，也能够不进行堆焊等而得到一样的产品外径的检查用探头。
[0056]另外，在说明书、权利要求书等中，所谓产品外径是指表示检查用探头作为最终制品使用时的焊接部位附近的外径。
[0057]本发明第十三方面的检查用探头的制造方法，在第一方面至第十一方面中的任一方面的基础上，在将所述第一线材和所述第二线材焊接后，在接合部的周围配置金属制的环状部件并使之熔融，填充基于焊接的薄壁部。
[0058]据此，能够容易地填充在焊接时产生的收缩而得到一样的产品外径的检查用探头。
[0059]在该情况下，也可以在环状部件熔融后，对接合部的外周面进行研磨。
[0060]本发明第十四方面的检查用探头的制造方法，在第一方面至第十一方面中的任一方面的基础上，相对于所述第二线材，所述第一线材形成为较大外径，且在端面具有插入所述第二线材的孔部，在将所述第二线材插入所述第一线材的所述孔部的状态下，将所述第一线材和所述第二线材进行激光焊接之后，对所述第一线材的外周面进行研磨并且研磨至产品外径。
[0061]据此，通过将第一线材的外径与最终的产品外径之差设定得比焊接时的收缩量大，能够不进行收缩部的堆焊等而得到所希望的产品外径的产品。
[0062]本发明第十五方面的检查用探头的制造方法，将在至少一方的前端部形成有检查用接触部的第一线材及第二线材接合而构成检查用探头，其中，在将所述第一线材的端面和所述第二线材的端面对接的状态下，将该对接部配置在筒状部件的内径侧，在通过对所述筒状部件照射激光而将所述筒状部件分别与所述第一线材及所述第二线材激光焊接之后，对焊接部的外周面进行研磨并且研磨至产品外径。
[0063]据此，由于熔融的筒状部件将在第一线材和第二线材的焊接部位产生的收缩填补，因此即使是作为第一线材、第二线材而使用与最终的产品外径相同或稍大的外径的线材的情况下，也不对收缩进行堆焊等后处理，也能够得到希望的产品外径的产品。
[0064]本发明第十六方面的检查用探头的制造方法，在第十五方面的基础上，所述第一线材和所述第二线材由融点不同的材料构成，所述筒状部件的材料具有比所述第一线材的材料和所述第二线材的材料中融点低的材料更接近融点高的材料的融点。
[0065]据此，在筒状部件熔融时，第一线材和第二线材中材料的融点低的材料也瞬时熔融，因此能够确保良好的焊接部位的品质。
[0066]本发明第十七方面的检查用探头的制造方法，在第一方面至第十六方面中的任一方面的基础上，在进行了所述激光焊接之后，在焊接部的外周面形成金属覆膜，之后进行研磨。
[0067]据此，能够利用金属覆膜填补焊接中产生的收缩，能够得到希望的产品外径的产品O
[0068]本发明第十八方面的检查用探头的制造方法，在第一方面至第十七方面中的任一方面的基础上，在焊接部的外周面进行了研磨之后形成金属覆膜。
[0069]据此，能够利用金属覆膜提高接合部的强度。
[0070]本发明第十九方面的检查用探头的制造方法，在第十七方面或十八方面的基础上，所述金属覆膜为镍覆膜。
[0071]本发明第二十方面的检查用探头的制造方法，在第十九方面的基础上，在所述镍覆膜的表面形成由金、铑、钼中的至少一种构成的覆膜。
[0072]该情况下，在形成有金覆膜的情况下，能够提高常温下的电气特性。
[0073]另外，在形成有钼覆膜的情况下，能够提高高温下的抗蚀性。
[0074]另外，在形成有铑覆膜的情况下，能够提高高温下的抗蚀性和耐磨损性。
[0075]另外，这样的镍、金、铑、钼等覆膜典型的是通过镀敷来形成，但也可使用例如蒸镀、溅射等其它的薄膜形成技术。
[0076]如以上说明地，根据本发明，可以提供一种检查用探头的制造方法，使将由异种金属构成的线材接合而构成的检查用探头的接合部位的品质提高。
【专利附图】
【附图说明】[0077]图1是表示应用了本发明的检查用探头的制造方法的第一实施方式的图，图1(a)表示使线材对接前的状态，图1 (b)表示使线材对接并进行激光焊接时的状态，图1 (C)表示激光焊接后的状态，图1 (d)表示完成研磨后的状态(图2?图4中同样)；
[0078]图2是表示应用了本发明的检查用探头的制造方法的第二实施方式的图；
[0079]图3是表示应用了本发明的检查用探头的制造方法的第三实施方式的图；
[0080]图4是表示应用了本发明的检查用探头的制造方法的第四实施方式的图；
[0081]图5是表示应用了本发明的检查用探头的制造方法的第六实施方式的图，图5(a)表示使线材对接前的状态，图5 (b)表示使线材对接的状态，图5 (c)表示焊接完成后的状态，图5 (d)表示研磨完成后的状态。另外，为了容易理解，图示出的金属覆膜比实际厚；
[0082]图6是表示应用了本发明的检查用探头的制造方法的第七实施方式的图，图6(a)表示将焊接部插入筒状部件内的状态，图6 (b)表示使筒状部件熔融的状态，图6 (c)表示研磨完成后的状态。
[0083]标记说明
[0084]100:检查用探头(第一实施方式)
[0085]110:第一线材
[0086]120:第二线材
[0087]A:焊接的区域
[0088]S:收缩部
[0089]d:产品外径
[0090]200:检查用探头(第二实施方式)
[0091]210:第一线材
[0092]211:凹部
[0093]220:第二线材
[0094]221:凸部
[0095]300:检查用探头(第三实施方式)
[0096]310:第一线材
[0097]310a:孔部
[0098]311:凹部
[0099]320:第二线材
[0100]321:凸部
[0101]400:检查用探头(第四实施方式)
[0102]410:第一线材
[0103]420:第二线材
[0104]430:筒状部件
[0105]500:检查用探头(第六实施方式)
[0106]500A:检查用探头(第七实施方式)
[0107]510:第一线材
[0108]511:凸部
[0109]520:第二线材[0110]521:凹部
[0111]530:金属覆膜
[0112]540:筒状部件
【具体实施方式】
[0113]以下，参照附图等对应用了本发明的检查用探头的制造方法的第一?第七实施方式进行说明。
[0114](第一实施方式)
[0115]第一实施方式的检查用探头100将例如由铱构成的第一线材110作为形成有检查用接触部的前端部，将例如由铼钨合金构成的第二线材120作为主体部与其端部接合。
[0116]该检查用探头例如被用作探头卡的探针、或线型探头、条纹探头等各种探头。
[0117]检查用探头100为全长例如60?150mm的悬臂式探头卡用的探头时，可以将例如6?IOmm作为前端部。该情况下,能够构成为第一线材110和第二线材120的接合部埋入悬臂式探头卡的探头固定用树脂的内部。
[0118]另外，这种材料的组合及用途、形状、尺寸为一例，可适当变更。
[0119]例如，在为了保持弹性回复力而使中央部分弯曲成S形或使之 < 形弯曲的垂直用探头的情况下，能够构成为，在由铜合金线材构成的主体部的下端部或上下端部，作为前端部接合例如0.5?2_左右的铱线材，在铜合金线材的外周面实施金、镍等的防锈镀敷。
[0120]铼钨合金是由例如0.1?30重量％的铼、剩余部分实质上由钨构成的合金，可以根据铼的含量调节融点。
[0121]铱的融点为2454°C，而钨单体的融点较高，为3380°C，在将它们焊接的情况下，其焊接品质成为问题，但通过增加铼的含量，可以使融点与铱的融点接近，从而能够容易地确保焊接品质。
[0122]作为第一线材110及第二线材120，准备直径比最终的产品外径d大的材料，将二者接合的端面(接合面)精加工成与各线材的中心轴正交的平面状。产品外径d例如为Imm以下，特别是对于外径在0.1mm以下的微细的产品，本发明非常有用。
[0123]如图1 (a)所示，以同轴的方式配置这些线材。
[0124]接下来，如图1 (b)所示，在使第一线材110及第二线材120的端面抵接的状态下固定于夹具上，在氩等惰性气体环境下向接合部附近的由虚线表示的区域A的外周面照射激光，使第一线材110及第二线材120熔融而进行激光焊接。
[0125]此时，激光一边使例如第一线材110及第二线材120依次绕中心轴旋转，一边进行脉冲状的点照射，使焊接部位瞬时熔融。
[0126]由于合适的激光的强度依赖于材质及线径等，因此适当地设定材质及线径等。
[0127]另外，进行激光照射时，使第一线材110和第二线材120中材料的融点高的一方与融点低的一方相比，由激光的照射而赋予的能量大。即，在本实施方式的情况下，以融点相对较高的铼钨合金制的第二线材120比融点相对较低的铱制的第一线材110的能量多的方式照射激光。
[0128]这样的能量的调节例如可通过仅对高融点材料即第二线材120照射激光，低融点材料即第一线材110利用来自第二线材120侧的热传导进行加热来实现。[0129]另外，也可以事前仅对第二线材120进行激光的预照射而进行加热，之后，对第一线材110及第二线材120照射激光。
[0130]另外，也可以使向第二线材120照射的激光的能量比向第一线材110照射的激光的能量大，或者，也可以使向第二线材120的照射脉冲宽度(时间)比向第一线材110的照射脉冲宽度(时间)大。
[0131]另外，也可以通过使低融点的第一线材110的线径比高融点的第二线材120的线径粗，变换熔融的部位的体积，使照射的激光的能量、照射时间相同。
[0132]另外，假如在第一线材110及第二线材120的材料的融点相近，即使对各线材赋予均等的能量也不会造成熔融不良的问题的情况下，能够使照射的激光的能量、照射时间相同。
[0133]进行激光焊接时，如图1 (C)所示，焊接部位的外周面部产生相对于其它部分向内径侧凹陷的焊接收缩。
[0134]在设定各线材的母材的外径及焊接条件时，使该焊接收缩部S的最小径比产品外径大。
[0135]接下来，通过例如公知的无心研磨等对包含焊接部的第一线材110及第二线材120的外周面进行研磨(研削)，将外径精加工成最终的产品外径d。
[0136]之后，对第一线材110的未图示的前端部(设于焊接部的相反侧且与测定对象物抵接的接触部)实施尖头加工等必要的加工，另外，在必要的情况下，对第二线材120实施弯曲加工等，完成检查用探头。
[0137]另外，在研磨后的检查用探头的包含焊接部的外周面，例如通过镀镍等形成金属覆膜时，由此能够提高接合部的强度。
[0138]另外，能够将这样的镍镀层等金属覆膜作为基底，通过镀敷形成金、铑、钼等金属覆膜。
[0139]在实施了镀金的情况下，能够提高常温的电气特性。
[0140]在实施了镀钼的情况下，能够提高高温下的抗蚀性。
[0141]在实施了镀铑的情况下，能够提高高温下的抗蚀性及磨损性。
[0142]另外，对检查用探头的整体实施了这样的镀敷之后，将由铱等构成的前端部研磨成针状时，因为此时将镀敷膜从前端部去除，故而对前端部的性能不造成影响。
[0143]根据以上说明的第一实施方式，可以得到以下的效果。
[0144](I)不像超声波振动接合及电阻焊接那样地在第一线材110、第二线材120作用大的轴向力等或流过大电流，能够通过激光的照射瞬时地使第一线材110及第二线材120熔融而进行焊接，即使是微细的异种金属接合探头，也能够使接合部的品质良好，能够确保精度、强度、可靠性等。
[0145](2)通过使对第一线材110和第二线材120中材料的融点高的第二线材120赋予的能量比对第一线材110赋予的能量大，即使是将由融点不同的材料构成的线材接合的情况，也能够防止高融点材料的融合不良及低融点材料的过熔，能够使二者熔融的时刻一致并得到良好的焊接品质。
[0146](3)通过将第一线材110及第二线材120的外径与最终的产品外径d的差设定为比焊接时的收缩量大，可以不进行收缩部S的堆焊等，仅通过研磨加工而得到希望的产品外径的广品。
[0147](4)作为检查用探头100的前端部，即使是使用有抗蚀性、耐磨性优异但硬且脆的铱的情况，通过使主体部使用弹性、韧性、导电性优异的铼钨合金，也能够提高作为检查用探头整体的性能。
[0148](5)通过一边使第一线材110及第二线材120旋转一边照射激光，能够使接合部的应力变形均等化，提高可靠性。
[0149](6)通过在包含焊接部的外周面实施镀镍，能够提高接合部的强度。
[0150](7)通过以镀镍层为基底镀敷金、铑、钼中的任一种，能够提高电气特性、抗蚀性、耐磨性等。
[0151](第二实施方式)
[0152]接着，对应用了本发明的检查用探头的制造方法的第二实施方式进行说明。
[0153]另外，在以下说明的各实施方式中，对与之前的实施方式实质上共同的部位标注最后两位数字相同的标记并省略重复的说明。
[0154]在第二实施方式中，检查用探头200使用在外周面实施了金、镍等防锈镀敷的铍铜合金等铜合金线材作为构成主体部的第二线材220。作为构成前端部的第一线材210，使用与第一实施方式等同样的铱。第二线材220的材料具有比第一线材210的材料低的融点。
[0155]图2所示的第二实施方式的检查用探头200在第二线材220的端面形成尖头加工成锥状的凸部221，在第一线材210的端面形成有与凸部221卡合的锥状的凹部211。
[0156]这些凸部221及凹部211在激光焊接之前，将第一线材210和第二线材220对接并固定于夹具时，起到引导定心以使二者同心的作用。
[0157]第一线材210侧的凹部211例如可通过激光加工、放电加工等而形成。
[0158]第二线材220侧的凸部221例如可通过研磨而形成。
[0159]根据以上说明的第二实施方式，不仅可以得到与上述第一实施方式的效果同样的效果，而且因为容易进行各线材的定心，因此能够更容易地得到精度高的检查用探头。
[0160]另外，插入到第一线材210的凹部211内的第二线材220的凸部221利用来自第一线材210侧的导热而被加热，因此能够防止低融点的第二线材220的过熔及高融点的第一线材210的融化不良造成的焊接缺陷。另外，能够通过调节锥角等来控制各部件的熔融状态。
[0161](第三实施方式)
[0162]接下来，对应用了本发明的检查用探头的制造方法的第三实施方式进行说明。
[0163]在第三实施方式中，检查用探头300使用在外周面实施了金、镍等防锈镀敷的铍铜合金等铜合金线材作为构成主体部的第二线材320。作为构成前端部的第一线材310，使用与第一实施方式等同样的铱。
[0164]另外，在第三实施方式中，第二线材320使用外径与最终的产品外径d相同的材料，仅第一线材310使用外径比产品外径d大的材料。在第一线材310的端部形成有第二线材320的端部插入的孔部310a。孔部310a的内径相对于第二线材320的外径增大不可避免地设置的最低限度的间隙量。
[0165]另外，在第二线材320的端部形成有与第二实施方式的凸部221实质上相同的凸部 321。[0166]在第一线材310的孔部310a的端部(底部)形成有与凸部321卡合的凹部311。
[0167]在第三实施方式中，将第二线材320插入第一线材310的孔部310a直至凸部321和凹部311相接触，然后固定于夹具上，进行了激光焊接之后，对第一线材310外周面进行无心研磨并且研磨至产品外径d (第一线材310的外径)。
[0168]在进行激光焊接时，由于构成第一线材310的铱的融点比构成第二线材的铍铜合金的融点高，故而仅向第一线材310照射激光，第二线材320利用来自第一线材310的导热进行加热并熔融，从而能够得到良好的焊接品质。
[0169]在以上说明的第三实施方式中，在与上述第一实施方式、第二实施方式实质上相同的效果的基础上，通过将第一线材310的外径与最终的产品外径d的差设定得比焊接时的收缩量大，能够不进行收缩部的堆焊等而仅通过研磨加工得到希望的产品外径d的产
品O
[0170]另外，如第一、第二实施方式，无需对构成相对于前端部较长的主体部的第二线材的外周面进行研磨，可以减少研磨加工的工序数。
[0171]另外，通过改变第一线材310的外径及第二线材320的插入深度，能够控制从第一线材310向第二线材320的导热量，能够防止熔融不良等造成的焊接缺陷。
[0172](第四实施方式)
[0173]接着，对应用了本发明的检查用探头的制造方法的第四实施方式进行说明。
[0174]在第四实施方式中，第一线材410、第二线材420使用外径与最终的产品外径d相同的材料。
[0175]在第四实施方式中，第一线材410、第二线材420的材质与第一实施方式的第一线材110、第二线材120同样。
[0176]首先，如图4 (a)、图4 (b)所示，将第一线材410和第二线材420对接配置，之后，将该对接部位插入筒状部件430的内径侧。
[0177]筒状部件430形成为相对于第一线材410、第二线材420的外径，内径增大不可避免地设置的微小的间隙量的圆筒状。
[0178]另外，筒状部件430由具有比第一线材410和第二线材420的材料中融点低的一方的材料更接近融点高的一方的材料的融点的材料，优选与融点高一方的材料实质上相同的融点的材料，例如与融点高的一方的线材相同的材料形成。
[0179]接着，如图4 (b)所示，在由筒状部件430将第一线材410和第二线材420的对接部位盖住的状态下，向筒状部件430的外周面照射激光，将筒状部件430和第一线材410、筒状部件430和第二线材420、及第一线材410的端面和第二线材420的端面之间分别进行激光焊接，成为图4 (c)的状态。
[0180]之后，如图4 (d)所示，将熔融后再凝固的筒状部件430从第一线材410、第二线材420的外周面突出的部分进行无心研磨。
[0181 ] 在以上说明的第四实施方式中，由于熔融的筒状部件430将第一线材410和第二线材420的焊接部位产生的收缩填补，故而即使是使用与最终的产品外径相同的外径的线材作为第一线材410、第二线材420的情况下，也能够不对收缩进行堆焊等后处理而得到希望的产品外径的产品。
[0182]另外，筒状部件430熔融后，第一线材410和第二线材420中材料的融点低的线材也瞬时熔融，因此能够确保良好的焊接部位的品质。
[0183](第五实施方式)
[0184]接着，对应用了本发明的检查用探头的制造方法的第五实施方式进行说明。
[0185]在第五实施方式中，作为未图示的第一线材、第二线材，使用例如具有与产品外径实质上相同的外径的铱及铍铜合金的线材。
[0186]与上述的第一实施方式同样地进行激光焊接后，在包含焊接部的第一线材、第二线材的外周面实施镀镍而形成覆膜。此时，覆膜的厚度形成为比由焊接产生的收缩的深度大。
[0187]之后，通过无心研磨对包含焊接部的第一线材、第二线材的外周面进行研磨并且研磨至收缩消失,精加工成产品外径。
[0188]根据以上说明的第五实施方式，可以通过镀镍提高接合部表面的强度，并且填补焊接产生的收缩，精加工成均一的产品外径。
[0189]另外，也可以在研磨后的检查用探头的表面再次实施镀镍，或进一步以该镀镍为基底，镀敷金、铑、钼等。
[0190]另外，这些金属覆膜的形成也可以使用例如蒸镀、溅射等其它的薄膜形成技术。
[0191](第六实施方式)
[0192]第六实施方式的检查用探头500是将例如由铱(融点2443°C)构成的第一线材510作为形成有检查用接触部的前端部，将例如由钨(融点3380°C)构成的第二线材520作为主体部而与其端部进行接合的构成。
[0193]该检查用探头500被用作例如探头卡的探针及线型探头、条纹探头等各种探头。
[0194]检查用探头500为全长例如60?150mm的悬臂式探头卡用的探头时，能够将例如6?IOmm作为前端部。该情况下,可构成为第一线材510和第二线材520的接合部埋入悬臂式探头卡的探头固定用树脂的内部。
[0195]另外，这种材料的组合及用途、形状、尺寸为一例，可适当变更。
[0196]例如，在为了保持弹性回复力而使中央部分弯曲成S形，或使之 < 形弯曲的垂直用探头的情况下，可构成为在由铜合金线材构成的主体部的下端部或上下端部，作为前端部接合例如0.5?2mm左右的铱线材，在铜合金线材的外周面实施了金、镍等防锈镀敷。
[0197]如图5 Ca)等所示，在第一线材510的与第二线材520接合的接合部形成有例如通过研磨等机械加工被尖头加工成锥状的凸部511。
[0198]另一方面，在第二线材520的与第一线材510接合的接合部形成有具有与第一线材510的凸部511实质上相同的锥角(侧面角)的锥孔状的凹部521。凹部521例如通过激光加工及放电加工来形成。
[0199]另外，在第一线材510的凸部511的表面形成有金属覆膜530。
[0200]作为金属覆膜530的材料，优选具有其融点比铱的融点更接近钨的融点的材料，特别优选具有与钨的融点实质上相同的融点的材料。
[0201]在第六实施方式中，作为一个例子，金属覆膜530由钨形成。
[0202]这种钨制造的金属覆膜530例如可通过溅射、蒸镀、镀敷等形成。
[0203]第一线材510及第二线材520如图5 (b)所示，在金属覆膜530与第二线材520紧密贴合的状态下，以凸部511和凹部521卡合的方式对接。[0204]之后，将第一线材510及第二线材520固定于夹具中，在氩等惰性气体环境下对接合部附近的外周面照射激光，使金属覆膜530及第二线材520熔融，进行激光焊接。
[0205]此时，激光例如一边使第一线材510及第二线材520绕中心轴依次旋转，一边进行脉冲状的点照射，使焊接部位瞬时熔融。
[0206]由于合适的激光强度依赖于材质及线径等，故而适当设定材质及线径等。
[0207]若进行焊接，如图5 (C)所示，有时在第一线材510和第二线材520的接合部附近的外周面产生外径比其它部分局部地减小的所谓的收缩S。
[0208]因此，在第一实施方式中，作为第一线材510及第二线材520的材料，使用外径比检查用探头500的最终的产品外径d大的材料，在焊接后，例如通过无心研磨，如图5 Cd)所示，对包含焊接部的外周面进行研磨并且研磨至产品外径d。
[0209]之后，对第一线材510的未图示的前端部(设于接合部的相反侧且与测定对象物抵接的接触部)实施尖头加工等必要的加工，另外，在必要的情况下，对第二线材520实施弯曲加工等，完成检查用探头500。
[0210]另外，若在检查用探头500的包含焊接部的外周面例如通过镀镍等形成金属覆膜，则由此能够提高接合部的强度。
[0211]另外，能够以这样的镀镍等金属覆膜为基底，通过镀敷等形成金、铑、钼等金属覆膜。
[0212]在实施了镀金的情况下，能够提高常温下的电气特性。
[0213]在实施了镀钼的情况下，能够提高高温下的抗蚀性。
[0214]在实施了镀铑的情况下，能够提高高温下的抗蚀性及磨损性。
[0215]另外，若对检查用探头500的整体实施了这样的镀敷后，将由铱等构成的前端部研磨成针状，此时从前端部起将镀敷膜去除，因此不会对前端部的性能造成影响。
[0216]根据以上说明的第六实施方式，能够得到以下的效果。
[0217](I)即使是像铱及钨那样融点大不相同且焊接困难的材料，通过事先在第一线材510的接合面形成由钨构成的金属覆膜530，将该金属覆膜530和第二线材520焊接，也能够缩小焊接对象物间的融点的差，将第一线材510和第二线材520接合。
[0218](2)通过在第一线材510、第二线材520的接合面形成凸部511及凹部521，能够增大线材510与金属覆膜530的界面的面积，同时能够增大金属覆膜530与第二线材520的接合面积，能够提高接合强度。
[0219](3)凸部511及凹部521作为用于同心地配置第一线材510和第二线材520的导向件而发挥作用，由此能够确保接合部的精度。
[0220](4)即使是使用抗蚀性、耐磨损性优异但硬且脆的铱作为检查用探头500的前端部的情况下，通过使主体部使用弹性、韧性、电传导性优异的钨，也能够提高作为检查用探头500整体的性能。
[0221](5)使用外径比产品外径d大的材料作为第一线材510、第二线材520的材料，在焊接后对包含焊接部的整体进行无心研磨，由此，即使在焊接时产生收缩的情况下，也能够不进行堆焊而得到一样的产品外径的检查用探头500。
[0222](6)通过在包含焊接部的外周面实施镀镍，能够提高接合部的强度。
[0223](7)以镍镀层为基底，通过镀敷金、铑、钼中的任一种，能够提高电气特性、抗蚀性、耐磨损性等。
[0224](第七实施方式)
[0225]接着，对应用了本发明的检查用探头的制造方法的第七实施方式进行说明。
[0226]另外，对与上述的第六实施方式实质上共同的部位标注相同的标记并省略说明，主要对不相同的点进行说明。
[0227]在第七实施方式的检查用探头500A中，作为第一线材510及第二线材520的材料，使用具有与最终的产品外径实质上相同的外径的材料。
[0228]与第一实施方式中的图5 (a)?图5 (C)所示的工序同样地焊接第一线材510及第二线材520。
[0229]之后，第一线材510及第二线材520的焊接部如图6 Ca)所示地插入由例如钨形成的圆筒状的筒状部件540的内径侧。
[0230]筒状部件540具有比第一线材510及第二线材520的外径大的内径，该增大量为不可避免地设置的间隙量。
[0231]另外，筒状部件540的轴向上的长度设定为可盖住在焊接部形成的收缩S的部分。
[0232]接下来，对筒状部件540的外周面照射激光进行加热，如图6 (b)所示，使筒状部件540熔融，填补焊接部的收缩部。此时，熔融的筒状部件540分别与第一线材510及第二线材520焊接。
[0233]之后，如图6 (C)所示，例如通过无心研磨削去熔融的筒状部件540向产品外径的更外侧突出的部分，根据需要，进行与第六实施方式同样的表面处理、前端部的尖头加工等，完成检查用探头500A。
[0234]根据以上说明的第七实施方式，在与上述第六实施方式的效果同样的效果的基础上，能够容易地填补在焊接时产生的收缩而得到一样的产品外径的检查用探头。另外，能够使用具有与产品外径实质上相同的外径的材料作为第一线材510及第二线材520的材料，可以改善材料的成品率。
[0235](变形例)
[0236]本发明不限于以上说明的实施方式，可进行各种变形及变更，这些变形及变更也在本发明的技术性范围内。
[0237](I)在第一、第四实施方式中，由铱形成第一线材，由铼钨系合金形成第二线材，在第二、第三、第五实施方式中，由铍铜合金形成第二线材，但本发明不限定于此，也可应用于将由其它材料构成的线材接合的检查用探头的制造。
[0238]例如，检查用探头的前端部除了纯铱以外，也可由含有铱的例如钼一铱合金、钯一铱等铱合金及、锇等其它种类的金属形成。另外，也可以使用其它的钼合金、钯合金等。
[0239]另外，主体部除了铼钨系合金、铍铜合金以外，还可由纯钨、其它的钨系合金、银钯铜合金、铝系合金、其它的铜合金、钯合金、金合金、银合金及其它种类的金属形成。
[0240](2)在各线材的端面设置凸部及凹部的情况下，它们的形状不限定于各实施方式的锥形的形状，也可以是其它的形状。另外，其制法也没有特别限定。另外，在各实施方式中，在设有前端部的一侧的线材形成有凸部，但也可以与此相反，在另一方(主体侧)的线材上形成凸部。该情况下，从确保焊接品质的观点来看，若在高融点侧的线材上设置凹部，则不易使低融点侧的线材过熔，或不易产生高融点侧的线材的熔融不良，因此优选。[0241 ] (3)在各实施方式中，在焊接部位的外周面进行无心研磨，但研磨的方法没有特别限定。
[0242](4)在各实施方式中，在检查用探头的表面通过镀敷形成有镍等金属覆膜，但形成这种金属覆膜的方法不限于镀敷，也可以使用蒸镀或溅射等其它的薄膜形成技术。
[0243](5)在第六、第七实施方式中，由钨形成金属覆膜，但不限于此，可以适当变更金属覆膜的材质。例如，也可以由具有铱和钨的融点的中间的融点的铼一钨合金形成金属覆膜。
[0244]另外，在第一线材、第二线材的组合与各实施方式的铱一钨不同的情况下，考虑各线材的材料的融点来决定金属覆膜的材料即可。
[0245]另外，在各实施方式中，在低融点侧的线材的接合面形成有由融点比该线材高的材料构成的金属覆膜，但也可以取而代之，在高融点侧的线材的接合面形成由融点比该线材低的材料构成的金属覆膜，由此，缩小与低融点侧的线材的融点的差，提高焊接品质。该情况下，金属覆膜的材料的融点优选使用比高融点侧的线材的材料的融点更接近低融点侧的线材的材料的融点的材料，特别优选使用具有与低融点侧的线材实质上相同的融点的材料。
[0246](6)在第六、第七实施方式中，在第一、第二线材上分别形成凸部、凹部之后形成金属覆膜并进行焊接，但不限于此，也可以在各线材的端面平坦的状态下，在一方形成金属覆膜并进行焊接。例如，也可以在高融点侧的线材的端面，通过镀敷形成比该线材融点低的金属覆膜并进行焊接。
[0247](7)在各实施方式中，将包含焊接部位的检查用探头的整体进行研磨并研磨至收缩部的外径以下，但不限于此，也可以仅对包含焊接部位的一部分进行研磨。例如，也可以在包含焊接部位的长度方向上遍及例如I?2mm的范围内，以相对于其它部分凹陷例如0.2微米左右的方式进行研磨。该情况下，仅焊接部位附近的产品外径比其它部分小而形成周向槽，但可知只要相对其它部分不特别小，在实用上强度就没有问题。据此，相对于将产品整体进行研磨的情况,能够减少研磨工序数,提高生产性。
【权利要求】
1.一种检查用探头的制造方法，将在至少一方的前端部形成有检查用接触部的第一线材及第二线材接合而构成检查用探头，其特征在于， 通过在将所述第一线材和所述第二线材对接的状态下向接合部位的外周面照射激光而进行激光焊接，并且使由所述激光对所述第一线材和所述第二线材中材料的融点高的一方赋予的能量比对材料的融点低的一方赋予的能量大。
2.如权利要求1所述的检查用探头的制造方法，其特征在于， 在进行了所述激光焊接之后对焊接部的外周面进行研磨并且研磨至产品外径。
3.—种检查用探头的制造方法，将在至少一方的前端部形成有检查用接触部的第一线材及第二线材接合而构成检查用探头，其特征在于， 通过在将所述第一线材和所述第二线材对接的状态下向接合部位的外周面照射激光而进行激光焊接， 在进行了所述激光焊接之后，对焊接部的外周面进行研磨并且研磨至产品外径。
4.如权利要求1~3中任一项所述的检查用探头的制造方法，其特征在于， 在所述第一线材及所述第二线材的一方的端面形成凸部，在另一方的端面形成与所述凸部卡合并以所述第一线材和所述第二线材大致同心的方式进行引导的凹部。
5.一种检查用探头的制造方法，将在至少一方的前端部形成有检查用接触部且由融点不同的材料形成的第一线材及第二线材接合而构成检查用探头，其特征在于， 在所述第一线材和所述第二线材中材料的融点低的一方的所述接合面，形成由材料的融点比该线材高的材料构成的金属覆膜， 将所述第一线材和所述第二线材对接，加热并进行焊接。
6.如权利要求5所述的检查用探头的制造方法，其特征在于， 在所述第一线材的接合面及所述第二线材的接合面的一方形成凸部，并且在另一方形成与所述凸部卡合的凹部， 将所述第一线材和所述第二线材以所述凸部及所述凹部卡合的方式对接，加热并进行焊接。
7.如权利要求5或6所述的检查用探头的制造方法，其特征在于， 所述金属覆膜由具有比所述第一线材的材料和所述第二线材的材料中融点低的材料更接近融点高的材料的融点的材料，通过溅射、镀敷、蒸镀中的任一种形成。
8.—种检查用探头的制造方法，将在至少一方的前端部形成有检查用接触部且由融点不同的材料形成的第一线材及第二线材接合而构成检查用探头，其特征在于， 在所述第一线材和所述第二线材中材料的融点高的一方的所述接合面，形成由材料的融点比该线材低的材料构成的金属覆膜， 将所述第一线材和所述第二线材对接，加热并进行焊接。
9.如权利要求8所述的检查用探头的制造方法，其特征在于， 在所述第一线材的接合面及所述第二线材的接合面的一方形成凸部，并且在另一方形成与所述凸部卡合的凹部， 将所述第一线材和所述第二线材以所述凸部及所述凹部卡合的方式对接，加热并进行焊接。
10.如权利要求8或9所述的检查用探头的制造方法，其特征在于，所述金属覆膜由具有比所述第一线材的材料和所述第二线材的材料中融点高的材料更接近融点低的材料的融点的材料，通过溅射、镀敷、蒸镀中的任一种形成。
11.如权利要求1~10中任一项所述的检查用探头的制造方法，其特征在于， 所述第一线材及所述第二线材的一方由钨、钨合金、铜合金、银合金、钯合金、金合金中的任一种形成，另一方由铱或铱合金形成。
12.如权利要求1~11中任一项所述的检查用探头的制造方法，其特征在于， 所述第一线材和所述第二线材的至少一方具有比产品外径大的外径， 在将所述第一线材和所述第二线材焊接后，对包含接合部的外周面进行研磨并且研磨至所述产品外径。
13.如权利要求1~11中任一项所述的检查用探头的制造方法，其特征在于， 在将所述第一线材和所述第二线材焊接后，在接合部的周围配置金属制的环状部件并使之熔融，填充基于焊接的薄壁部。
14.如权利要求1~11中任一项所述的检查用探头的制造方法，其特征在于， 相对于所述第二线材，所述第一线材形成为较大外径，且在端面具有插入所述第二线材的孔部， 在将所述第二线材插入所述第一线材的所述孔部的状态下，将所述第一线材和所述第二线材进行激光焊接之后，对所述第一线材的外周面进行研磨并且研磨至产品外径。`
15.一种检查用探头的制造方法，将在至少一方的前端部形成有检查用接触部的第一线材及第二线材接合而构成检查用探头，其特征在于， 在将所述第一线材的端面和所述第二线材的端面对接的状态下，将该对接部配置在筒状部件的内径侧， 在通过对所述筒状部件照射激光而将所述筒状部件分别与所述第一线材及所述第二线材激光焊接之后，对焊接部的外周面进行研磨并且研磨至产品外径。
16.如权利要求15所述的检查用探头的制造方法，其特征在于， 所述第一线材和所述第二线材由融点不同的材料构成， 所述筒状部件的材料具有比所述第一线材的材料和所述第二线材的材料中融点低的材料更接近融点高的材料的融点。
17.如权利要求1~16中任一项所述的检查用探头的制造方法，其特征在于， 在进行了所述激光焊接之后，在焊接部的外周面形成金属覆膜，之后进行研磨。
18.如权利要求1~17中任一项所述的检查用探头的制造方法，其特征在于， 在焊接部的外周面进行了研磨之后形成金属覆膜。
19.如权利要求17或18所述的检查用探头的制造方法，其特征在于， 所述金属覆膜为镍覆膜。
20.如权利要求19所述的检查用探头的制造方法，其特征在于， 在所述镍覆膜的表面形成由金、铑、钼中的至少一种构成的覆膜。
【文档编号】G01R1/067GK103534599SQ201280012785
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年1月12日 优先权日:2011年1月13日
【发明者】六角正, 笠原久芳 申请人:株式会社山景工程, 六角正