[發(fā)明專利]析出硬化型Ag-Pd-Cu-In-B系合金

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780097805.4
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN111511939B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宍野龍
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社德力本店
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;C22C5/04;C22C30/02;G01R1/067
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 紀(jì)秀鳳

提供一面維持至少與現(xiàn)有的Ag?Pd?Cu合金同等程度的低電阻率，一面具有良好的接觸電阻穩(wěn)定性(耐氧化性)和塑性加工性，且為目前以上的高硬度的總體平衡性優(yōu)異合金。在本發(fā)明的析出硬化型合金中，Ag為17～23.6at％，B為0.5～1.1at％，Pd和Cu合計含74.9～81.5at％，所述Pd與Cu的at％比為1：1～1：1.2，剩余部分由In和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及適用于電氣及/或電子設(shè)備用途的構(gòu)件及/或部件例如連接器、端子、電氣接點(diǎn)、接觸探針等的合金。

背景技術(shù)

IC測試底座(IC test socket)由排列于基板的多個接觸探針銷構(gòu)成。IC測試底座擔(dān)當(dāng)將檢查對象即IC(集成電路)等半導(dǎo)體元件的電極與檢查裝置(測試機(jī))連接的角色，通過使接觸探針銷接觸半導(dǎo)體元件上的電極及/或Sn焊料等從而用于其電性檢查。

IC(集成電路)的電性檢查也有時在室溫環(huán)境下進(jìn)行，但根據(jù)IC(集成電路)的使用用途，也有時在預(yù)想其使用環(huán)境的高溫環(huán)境下(例如120～160℃)進(jìn)行。

在這樣的接觸探針銷的材質(zhì)中，例如已經(jīng)使用有Re-W系合金(例如專利文獻(xiàn)1)、施與有Au等鍍層的Be-Cu系合金(例如專利文獻(xiàn)2)、析出硬化型Ag-Pd-Cu系合金(例如專利文獻(xiàn)3)。

在用于IC測試底座的接觸探針銷的材質(zhì)中，要求得到良好電阻值(電阻率低)、即使進(jìn)行長期間的使用仍得到穩(wěn)定的接觸電阻值(耐氧化性)、不容易因?yàn)檫_(dá)數(shù)百～數(shù)萬次與檢查對象物重復(fù)接觸而磨損(高硬度)。

然而，對于以上述合金為材質(zhì)的接觸探針銷，在高溫環(huán)境下的電性檢查時，無法充分滿足接觸探針銷的材質(zhì)所需求的全部要求。

具體而言，在Re-W系合金等使用W的接觸探針銷中，電阻率低，硬度充分高，耐磨損性優(yōu)異。然而，存在因在高溫環(huán)境下的耐氧化性劣化而在表面生成絕緣性的氧化被膜，進(jìn)一步該氧化物脫落并附著于檢查對象物而發(fā)生導(dǎo)通不良的情況，得不到穩(wěn)定的接觸電阻值。

使用施與有Au等鍍層處理的Be-Cu系合金的接觸探針銷，從電阻率低來看優(yōu)異。然而，由于用于防止Be-Cu系合金氧化的鍍層因?yàn)榕c檢查對象物重復(fù)接觸而剝離，因此耐磨損性差，進(jìn)一步因?yàn)樵诟邷丨h(huán)境下與檢查對象物重復(fù)接觸，因?yàn)槔缫栽跈z查對象物的Sn鍍層電極及/或Sn焊料中包含的Sn成分以及接觸端子的鍍層成分即Au等為來源的Au-Sn系合金易于侵蝕接觸端子表面，因此接觸電阻穩(wěn)定性差。

使用Ag-Pd-Cu系合金的接觸探針銷因含有多的導(dǎo)電性優(yōu)異的貴金屬及/或Cu而可得到低電阻率，進(jìn)一步貴金屬因具有難以氧化的性質(zhì)而不需要抗氧化的鍍層處理，耐氧化性優(yōu)異。在耐磨損性上，也是比Be-Cu合金硬、次于Re-W系合金的高硬度材，因此雖不是最合適但在實(shí)用上卻無問題。

從這樣的綜合性的觀點(diǎn)出發(fā)，現(xiàn)有的接觸探針銷的材質(zhì)大多使用Ag-Pd-Cu系合金，但近年每當(dāng)應(yīng)對IC(集成電路)的高密度化時，需要使接觸探針銷前端部的形狀更細(xì)且尖銳，而可能使接觸探針銷易折損且易磨損。伴隨于此，在接觸探針銷的材質(zhì)中，起碼需求至少與目前同等程度的低電阻率和接觸電阻穩(wěn)定性(耐氧化性)，還需要更進(jìn)一步的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨損性(高硬度)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平10-221366號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特表2014-523527號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開昭50-160797號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特開2011-122194號公報

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：佐藤充典，《電氣接點(diǎn)-材料與特性-》，日刊工業(yè)新聞社，昭和59年6月30日，初版一次印刷，p74。

發(fā)明內(nèi)容