[发明专利]由Ag-Pd-Cu系合金构成的探针针用材料

说明书

本发明为由Ag‑Pd‑Cu系合金构成的探针针用材料，所述Ag‑Pd‑Cu系合金必须包含Ag、Pd、Cu、作为第一添加元素的B和作为第二添加元素的Zn、Bi、Sn中的至少任意一种元素。在此，第一添加元素的浓度为0.1质量％以上且1.5质量％以下，第二添加元素的浓度为0.1质量％以上且1.0质量％以下。关于Ag‑Pd‑Cu系合金的Ag浓度、Pd浓度、Cu浓度，需要以仅由这三种元素形成Ag‑Pd‑Cu三元合金的形式换算的Ag浓度(S_Ag)、Pd浓度(S_Pd)、Cu浓度(S_Cu)均在Ag‑Pd‑Cu三元系相图中的规定范围内。本发明的探针针用材料的电阻值、硬度和耐磨损性优良，并且提高了耐折弯性。

技术领域

本发明涉及适合于在电气/电子设备、半导体器件等的检查中使用的探针针的合金材料。详细而言，涉及由Ag-Pd-Cu系合金构成、各构成元素的组成和添加元素的选择被最优化、低电阻并且耐磨损性优良、而且折弯加工性也优良的探针针用材料。

背景技术

在各种电子设备的基板、半导体器件的半导体晶片上搭载的元件等的导通检查、工作特性检查中使用具有探针卡的探针检查装置。在探针卡上支撑有多个探针针，使探针针与元件等的电极接触而在与电极之间收发电信号，由此进行检查。

探针针在无数次地反复进行与电极的接触、分离的同时被通电这样的严苛环境下使用。因此，对于探针针用材料，除了要求作为导电材料的低电阻性以外，还要求耐磨损性、硬度等机械性质、耐腐蚀性、耐氧化性等。

另外，探针针的形态有几种，公知有直线状的垂直型探针针、悬臂梁的悬臂型探针针、弹簧针(带弹簧的针)型探针针。其中，悬臂型探针针在单侧被折弯加工成60°～90°的角度的状态下与检查对象物反复接触、分离而使用。而且，悬臂型探针针在使用过程中对进行了折弯加工的部位的负荷大，有时也会导致疲劳断裂。另外，对于弹簧针型的探针针而言，前端部也被加工成复杂形状，当接触压力大时，有时会发生断裂、部分缺损。因此，对于应用于这些探针针的材料而言，耐折弯性也成为重要的特性。

迄今为止，考虑上述各种要求特性提出了几种合金金属作为探针针用材料。例如，提出了以Pt、Ir、Au等贵金属作为主要成分的贵金属基合金作为探针针用材料。这些贵金属合金在耐磨损性方面特别优良，由于塑性加工、析出效果而作为高硬度的探针针用材料为人所知(专利文献1、2)。

另外，作为探针针用材料，已知有很多Ag-Pd-Cu合金的应用例。Ag-Pd-Cu合金为电阻较低的合金，进而还能够期待由通过时效析出而形成的PdCu相带来的硬度升高。而且，通过在Ag-Pd-Cu合金中添加各种添加元素，能够实现耐氧化性、加工性等特性的提高。作为由该Ag-Pd-Cu系合金构成的探针针用材料，例如有添加Ni、Zn、B作为添加元素、在确保耐氧化性、耐褪色性的同时使电性质良好的材料(专利文献3)。另外，也有在Ag-Pd-Cu合金中添加In作为添加元素、使电阻率、硬度、加工性的平衡以比以往高的水平发挥的材料(专利文献4)。此外，关于耐折弯性，有添加了Pt的Ag-Pd-Cu-Pt合金(专利文献5)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4176133号说明书

专利文献2：日本专利第4216823号说明书

专利文献3：日本特表平10-504062号公报

专利文献4：国际公开WO2019/194322号公报

专利文献5：国际公开WO2012/077378号公报

发明内容

发明所要解决的问题