電接觸構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】提供一種電接觸構(gòu)件，其能夠?qū)崿F(xiàn)與被測體的低附著性，并且能夠長期保持穩(wěn)定的導(dǎo)電性，特別是在大約85℃左右的高溫下的反復(fù)接觸和大氣中長期放置后，也能夠?qū)崿F(xiàn)與被測體的低附著性，并且能夠抑制接觸電阻的上升，能夠長期保持穩(wěn)定的電接觸。本發(fā)明涉及與被測體反復(fù)接觸的電接觸構(gòu)件，其中，與被測體接觸的電接觸構(gòu)件的表面，由含有Pd的碳被膜構(gòu)成。
【專利說明】電接觸構(gòu)件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于檢查半導(dǎo)體元件的電特性，以前端部與電極等被測體反復(fù)接觸的接觸式探針等的電接觸構(gòu)件，特別是涉及即使經(jīng)過高溫下的重復(fù)檢查和大氣中的長期放置，導(dǎo)電性也不會劣化的這種耐久性優(yōu)異的電接觸構(gòu)件，和具備該電接觸構(gòu)件的檢查用插座、探針卡、檢查單元等的檢查用連接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]集成電路(1C)、大規(guī)模集成電路(LSI)、發(fā)光二極管(LED)等的電子零件(S卩，使用了半導(dǎo)體元件的電子零件)，使檢查用連接裝置所使用電接觸構(gòu)件(接觸端子)與半導(dǎo)體元件的電極接觸，檢查其電特性。上述電接觸構(gòu)件，當(dāng)然要求導(dǎo)電性良好(接觸電阻值低)，而且還要求具備優(yōu)異的耐久性，其程度為，即使與作為被測體的電極反復(fù)接觸也不會發(fā)生磨耗和損傷。
[0003]上述電接觸構(gòu)件的接觸電阻值，一般設(shè)定在ΙΟΟι?Ω以下，但由于進(jìn)行與被測體的反復(fù)檢查，導(dǎo)致從數(shù)IOOmΩ惡化至數(shù)Ω。因此，一直以來，會定期進(jìn)行電接觸構(gòu)件的清潔和更換，但這使檢查工序的可靠性和檢查用連接裝置的運轉(zhuǎn)率顯著降低，由此，經(jīng)過長期的反復(fù)使用，接觸電阻值也不會降低的電接觸構(gòu)件的開發(fā)推進(jìn)。特別是電接觸構(gòu)件，在作為被測體的電極上形成有焊料和錫(Sn)鍍覆等時，因為焊料和錫軟，所以其具備的特性是，通過與電接觸構(gòu)件的接觸而從電極表面被削去，其碎屑等容易附著在電接觸構(gòu)件的前端部，并且附著的焊料和錫氧化，導(dǎo)致難以將接觸電阻值保持在穩(wěn)定的水平。
[0004]作為使電接觸構(gòu)件的接觸電阻值穩(wěn)定化的方法，例如可列舉專利文獻(xiàn)I?3。其中在專利文獻(xiàn)I中，公開有一種硬質(zhì)皮膜，其是以碳或碳和氫為主成分的非晶質(zhì)的硬質(zhì)皮膜，其中，作為碳、氫以外的雜質(zhì)元素，通過在0.001?40原子％的范圍內(nèi)，添加從V、Cr、Zr、Nb、Hf、Ta、Au、Pt、Ag的群中選擇的至少一種元素，從而使其具備優(yōu)異的耐磨耗性和高導(dǎo)電性，膜應(yīng)力小而具備良好的滑動特性，記述該硬質(zhì)皮膜正好能夠適用于要求電接觸的滑動部。
[0005]另外，在專利文獻(xiàn)2中公開有一種探針，其是由鎢或錸鎢構(gòu)成的探針，其中，在前端側(cè)的接觸部的至少前端部，形成有在I?50質(zhì)量％的范圍內(nèi)，含有鎢、鑰、金、銀、鎳、鈷、鉻、鈀、銠、鐵、銦、錫、鉛、鋁、鉭、鈦、銅、錳、白金、鉍、鋅、鎘之中的至少一種金屬的DLC膜。記述根據(jù)上述構(gòu)成的探針，即使與鋁電極反復(fù)接觸，也難以附著鋁屑，即使不頻繁地進(jìn)行清潔作業(yè)，也能夠使接觸電阻穩(wěn)定化在低水平。
[0006]另外，在專利文獻(xiàn)3中公開有一種電特性測量用端子(探針)，其進(jìn)行離子注入而成的端子材料的至少表面，由鈹一銅合金、銅、銀、金、鎳、鈀、白金、銠、錸、鉻、鑰、鎢的任意一種，或以其等為主成分的材料構(gòu)成。在上述專利文獻(xiàn)3中記述，為了使異物向最表面附著的效果發(fā)揮，將距該端子的最表面深50nm以下的淺層區(qū)域的平均碳濃度控制在大約I?80at%，由此，即使與元件側(cè)電極(焊料等)反復(fù)接觸，異物也難以附著，能夠減少清潔頻率。
[0007]先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)[0009]專利文獻(xiàn)1:日本專利第3336682號公報
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開2001 - 289874號公報
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本特開2003 - 149267號公報
[0012]根據(jù)上述方法，可期待提供能夠耐受室溫下的反復(fù)檢查的電接觸構(gòu)件，但電接觸構(gòu)件的使用環(huán)境多樣，存在比室溫更嚴(yán)酷的高溫下使用的情況。例如，若將電接觸構(gòu)件用于約85°C左右的高溫下的反復(fù)檢查，則被高溫加熱的Sn等的電極構(gòu)件與電接觸構(gòu)件接觸，因此Sn向電接觸構(gòu)件的附著率大幅提高，造成電接觸構(gòu)件的導(dǎo)電性也顯著提高等嚴(yán)重的問題。但是，前述專利文獻(xiàn)I?3的技術(shù)，并沒有從這樣的觀點出發(fā)進(jìn)行研究，如這些專利文獻(xiàn)所公開的，將跨越大范圍而含有大范圍的添加元素的探針，在高溫下與Sn電極等反復(fù)接觸，則從電極上削去的Sn大量附著在電接觸構(gòu)件的表面，由于附著的Sn的氧化導(dǎo)致導(dǎo)電性降低，接觸電阻有可能上升，從而不能長期確保穩(wěn)定的電接觸。
[0013]另外，電接觸構(gòu)件的一部分，開封后并不是立即使用，而是以開封的狀態(tài)下在室內(nèi)等大氣中旋轉(zhuǎn)數(shù)周左右。這種情況下，金屬元素的氧化進(jìn)行，使電接觸構(gòu)件的導(dǎo)電性降低。另外，安裝在檢查裝置上的電接觸構(gòu)件，由于金屬元素在升溫/降溫過程和被測體的更換期間被氧化，接觸電阻也上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明鑒于上述情況而形成，其目的在于，提供一種電接觸構(gòu)件和具有它的檢查用連接裝置，該電接觸構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)與被測體(例如，焊料、Sn、Al、Pd等)的低附著性，并且能夠長期保持穩(wěn)定的導(dǎo)電性(在本發(fā)明中以接觸電阻值評價)，特別是即使在大約85°C左右的高溫下的反復(fù)接觸和大氣中長期放置后，也能夠?qū)崿F(xiàn)與被測體的低附著性，并且能夠抑制接觸電阻的上升，能夠長期保持穩(wěn)定的電接觸。
[0015]本發(fā)明提供以下的電接觸構(gòu)件及檢查用連接裝置。
[0016](I) 一種與被測體反復(fù)接觸的電接觸構(gòu)件，其特征在于，
[0017]與所述被測體接觸的所述電接觸構(gòu)件的表面，由含有Pd的碳被膜構(gòu)成。
[0018](2)根據(jù)(I)所述的電接觸構(gòu)件，其中，所述碳被膜中所含的Pd的含量為10?50原子％。
[0019](3)根據(jù)(2)所述的電接觸構(gòu)件，其中，所述碳被膜中所含的Pd的含量為10?23
原子％。
[0020](4)根據(jù)(I)所述的電接觸構(gòu)件，其中，所述碳被膜的膜厚為5nm?ΙΟμπι。
[0021](5)根據(jù)(2)所述的電接觸構(gòu)件，其中，所述碳被膜的膜厚為5nm?10 μ m。
[0022](6)根據(jù)(3)所述的電接觸構(gòu)件，其中，所述碳被膜的膜厚為5nm?ΙΟμπι。
[0023](7)根據(jù)(I)所述的電接觸構(gòu)件，其中，所述碳被膜的膜厚為5nm?ΙΟμπι時，所述碳被膜中所含的Pd的含量為10?23原子％，
[0024]所述碳被膜的膜厚為5?200nm時，所述碳被膜中所含的Pd的含量為10?50原子％。
[0025](8)根據(jù)(I)?(7)任一項所述的電接觸構(gòu)件，其中，所檢查的被測體含有Sn。
[0026](9)一種檢查用連接裝置，其中，具有多個(I)?(7)中任一項所述的電接觸構(gòu)件。
[0027](10)—種檢查用連接裝置，其中，具有多個(8)所述的電接觸構(gòu)件。[0028]本發(fā)明的電接觸構(gòu)件，與被測體接觸的電接觸構(gòu)件的表面，是含有Pd的碳被膜，優(yōu)選碳被膜中的Pd量得到適當(dāng)?shù)乜刂疲虼?，特別是即使在大約85°C左右的高溫的反復(fù)接觸，和大氣中長期放置后，也能夠?qū)崿F(xiàn)與被測體的低附著性，并且能夠抑制接觸電阻的上升，能夠長期保持穩(wěn)定電接觸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是表示本發(fā)明中優(yōu)選使用的電接觸構(gòu)件與被測體接觸的前端部分的構(gòu)成的剖面模式圖。
【具體實施方式】
[0030]本
【發(fā)明者】們，從提供現(xiàn)有的電接觸構(gòu)件關(guān)聯(lián)技術(shù)中未得到充分研究的、即使在高溫試驗環(huán)境下，和大氣中的長期放置這樣嚴(yán)酷的狀況下也可以使用的電接觸構(gòu)件的觀點出發(fā)，而進(jìn)行了研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果使用電接觸構(gòu)件之中與被測體接觸的前端部的碳被膜含有Pd這樣構(gòu)成的電接觸構(gòu)件，則能夠達(dá)成預(yù)期的目的，從而完成了本發(fā)明。
[0031]如前述的專利文獻(xiàn)所公開的，至今為止，已知構(gòu)成電接觸構(gòu)件的碳被膜中，配置以Pd為首的很多金屬，但尚不清楚Pd尤其是其中可耐受在上述嚴(yán)苛的狀況下使用的金屬，這是本
【發(fā)明者】們初次得出的結(jié)論。
[0032]在本說明書中，所謂“即使在高溫下的反復(fù)檢查后，接觸電阻的上升也可得到抑制”，如后述的實施例所述，意思是在85°C使之與Sn電極接觸10萬次后的接觸電阻值的平均低于300m Ω。
[0033]另外，在本說明書中，所謂“即使在室溫下長期放置后，接觸電阻的上升也得到抑制”，如后述的實施例所述，意思是在制作電接觸構(gòu)件后，在室內(nèi)(溫度:23°C，濕度:50%的大氣中)放置2周后的接觸電阻值的上升與剛放置之后相比，抑制在低于300πιΩ。
[0034]以下，對于本發(fā)明的電接觸構(gòu)件，一邊參照圖1 一邊進(jìn)行詳細(xì)地說明。圖1是表示本發(fā)明中優(yōu)選使用的電接觸構(gòu)件與被測體接觸的前端部分的一例的圖，模式化地表示后述的實施例的構(gòu)成。但是，本發(fā)明的構(gòu)成不受圖1限定。例如，圖1中顯示的構(gòu)成是，作為中間層，是從基材側(cè)按順序，在含有不同的金屬(圖1中為Ni，其次是Cr)的金屬密接層之上，形成含有來自下層的金屬密接層的Cr，和來自碳被膜的C和Pd的混合層，但本發(fā)明并沒有限定為這一構(gòu)成的意圖，另外，金屬密接層和混合層的組成也絕對沒有限定于圖1所述的元素的意圖。
[0035]一般來說，電接觸構(gòu)件之中與被測體接觸的電接觸構(gòu)件的前端部分(通常，是稱為柱塞(^ ^ 一)的部分)，從被測體側(cè)按順序，大致區(qū)分為與被測體直接接觸的碳被膜和基材。在基材與碳被膜之間，為了提高兩者的密接性，如圖1所示，也可以形成中間層。另外，在基材之上，如圖1所示，也可以形成鍍層。`
[0036]于是，本發(fā)明的電接觸構(gòu)件，其特征在于，碳被膜含有Pd。
[0037]如前述，Pd即使在高溫下的反復(fù)檢查后，此外在大氣中長期放置后，與被測體的附著性仍很低，作為可以實現(xiàn)接觸電阻的減小化的金屬，而從大量的金屬中被選擇出來。即使Pd以外的金屬也得不到期望的效果，這一點由后述的實施例證實。Pd不僅防止被測體所含的金屬(例如Sn等)附著的作用優(yōu)異，而且也有抑制構(gòu)成電接觸構(gòu)件的碳被膜中所含的不可避免的雜質(zhì)(能夠在制造過程等中不可避免地混入，例如Fe、V、Al、Ga等)的氧化造成的接觸電阻值的上升的作用，因此認(rèn)為上述作用得到有效地發(fā)揮。Pd在碳被膜中不是以碳化物存在，而是作為非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)的金屬存在。
[0038]大量的金屬之中，Pd上述特性特別優(yōu)異的詳細(xì)的理由不明。例如使用與Pd相同的貴金屬元素的Ru時，如后述的實施例所示，室溫放置后的接觸電阻雖然能夠減小，但是高溫下的反復(fù)檢查后，Sn附著在表面，接觸電阻顯著上升(參照表I的N0.13和表2的N0.10)。貴金屬元素具有難以氧化的性質(zhì)，本來，認(rèn)為Ru也能夠得到與Pd同樣的結(jié)果，但得出這樣的實驗結(jié)果對于本
【發(fā)明者】們來說是意外的。考慮Ru是出于某種理由，導(dǎo)致高溫下的耐Sn附著性降低。另外，如果考慮只是由于氧化造成的接觸電阻的減小，則例如也考慮添加Au和Ag，但Au和Ag在碳被膜中凝集，碳被膜的機械的強度大大降低，因此沒有用。
[0039]碳被膜中所含的Pd的量優(yōu)選為10?50原子％的范圍，更優(yōu)選10?23原子％的范圍，由此，可使上述特性得到有效地發(fā)揮(參照后述的實施例)。在前述的專利文獻(xiàn)中，公開有在碳被膜中跨越大范圍的含量而含有很多金屬的電接觸構(gòu)件，但為了使期望的特性確實得到發(fā)揮，判明在特別的狹小范圍內(nèi)含有Pd有效。此外可知，碳被膜中的Pd量，能夠根據(jù)碳被膜的膜厚進(jìn)行設(shè)定，更詳細(xì)地說，就是膜厚薄時，能夠允許Pd量達(dá)到更高濃度。還有，碳被膜的膜厚及碳被膜中的Pd量，有根據(jù)電接觸構(gòu)件的部位而稍有不同的情況。這被認(rèn)為是由于電接觸構(gòu)件的形狀、成膜方法、成膜條件等引起的。本發(fā)明的碳被膜的膜厚和碳被膜中的Pd量，意思均是與電接觸構(gòu)件的軸線垂直的面(例如，電接觸構(gòu)件的銳利的前端部等)上的值。
[0040]詳細(xì)地說，碳被膜中的優(yōu)選的Pd量的下限為10原子％以上。Pd量低于10原子％時，Pd添加帶來的接觸電阻減小化作用無法有效發(fā)揮，上述試驗后的接觸電阻顯著增加。這被推定是由于，在碳被膜內(nèi)，除了 Pd以外，還含有在制造過程等中不可避免混入的雜質(zhì)元素，因此該雜質(zhì)元素被氧化。另外，Pd量低于10原子％時，特別是高溫試驗后的電接觸構(gòu)件表面的Sn附著量增加。
[0041]另一方面，碳被膜中的優(yōu)選的Pd量的上限為23原子％以下。這是由于，雖然Pd帶來的接觸電阻的減小化作用，有碳被膜中的Pd量越多越提高的傾向，但為了減小到期望的接觸電阻值水平，只要Pd量為20原子％即充分，另外Pd是高價的金屬，因此過度添加不經(jīng)濟。此外若Pd量超過23原子％，則高溫試驗中的與被測體的低附著性降低，Sn附著量增加。
[0042]此外，碳被膜中的Pd量的上限，有能夠允許達(dá)到50原子％的情況。特別是碳被膜的膜厚為5?200nm時，能夠使Pd量為10?50原子％，在這樣的情況下，也能夠抑制Sn的附著。發(fā)現(xiàn)這一構(gòu)成的原委如下。
[0043]歷來，電接觸構(gòu)件的Sn附著，在與電接觸構(gòu)件的軸線垂直的面進(jìn)行評價。但是，特別是作為被測體的對象電極材為Sn合金時，接觸時Sn合金變形，從探針的前端持續(xù)傾斜的斜面都有Sn合金附著。本
【發(fā)明者】們研究的結(jié)果判明，Sn附著多時，相比與電接觸構(gòu)件的軸線垂直的面，附著反倒是從傾斜面(例如從軸線傾斜40?50°左右的斜面)開始附著，慢慢地被覆電接觸構(gòu)件全體，接觸電阻變得不穩(wěn)定。因此，在本發(fā)明中，從如果抑制所述傾斜面的Sn附著即可的觀點出發(fā)，研究對于在傾斜面的Sn附著產(chǎn)生影響的因子。
[0044]其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所述傾斜面的表面粗糙度與Sn附著存在相關(guān)關(guān)系，此外還可知，傾斜面的表面粗糙度受到碳被膜的膜厚和碳被膜中的Pd含量的影響。如后述的實施例3中詳述的可知，傾斜面的算術(shù)平均粗糙度Ra大約在3nm以下時，Sn附著抑制效果能夠有效地發(fā)揮，為此使(換算成與電接觸構(gòu)件的軸線垂直的面的值)碳被膜的膜厚為5?200nm，且使碳被膜中所含的Pd的含量為10?50原子％即可。
[0045]從以上的觀點出發(fā)，在本發(fā)明中，碳被膜中的優(yōu)選的Pd量為10?50原子％，更優(yōu)選定為10?23原子％。更優(yōu)選的Pd量為11原子％以上、22原子％以下，進(jìn)一步優(yōu)選的Pd量為12原子％以上、21原子％以下。碳被膜的組成能夠由EPMA或俄歇電子分光法進(jìn)行測量。另外，金屬元素的濃度和電阻存在良好的關(guān)聯(lián)關(guān)系，因此如果預(yù)先以EPMA等的方法求得的關(guān)系，則能夠簡便地以電阻決定濃度。
[0046]上述碳被膜中含有規(guī)定量的Pd的，全部包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，碳被膜中的Pd的分布形態(tài)沒有特別限定，例如碳被膜中，Pd可以在均勻分散的狀態(tài)下存在，或者使濺射條件變化等，以碳被膜中的Pd濃度變化的狀態(tài)存在。
[0047]為了確實地實現(xiàn)與被測體的低附著性，和接觸電阻的減小化，優(yōu)選碳被膜具有規(guī)定厚度，優(yōu)選大致為5nm以上、10 μ m以下。通過上述碳被膜的形成，由于碳被膜自身難以被氧化，氧從電接觸構(gòu)件的表面向碳被膜內(nèi)部的侵入得到有效地抑制，并且氧向處于碳被膜之下的中間層(例如圖1所示的混合層和金屬密接層)的侵入也得到抑制。
[0048]詳細(xì)地說，本
【發(fā)明者】們，進(jìn)行上述的高溫試驗等而調(diào)查電接觸構(gòu)件的接觸電阻的經(jīng)時變化的結(jié)果可知，如果碳被膜的優(yōu)選的膜厚為5nm以上，則能夠使接觸電阻減小到期望的水平。碳被膜的下限，更優(yōu)選為7nm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為IOnm以上。還有，碳被膜的膜厚越厚，耐久性越提高，但若過厚，則除了碳被膜的表面粗糙度增大以外，還會有由于內(nèi)部應(yīng)力導(dǎo)致碳被膜剝離，或電接觸構(gòu)件的接觸電阻變高等的問題，碳被膜的優(yōu)選的上限為10 μ m。更優(yōu)選的Pd含有層的上限為5 μ m以下，更優(yōu)選為2 μ m以下(進(jìn)一步優(yōu)選為600nm以下，更進(jìn)一步優(yōu)選為400nm以下)。
[0049]在本發(fā)明中，碳被膜的膜厚為5nm?10 μ m (優(yōu)選為5?600nm,更優(yōu)選為5?400nm),且優(yōu)選碳被膜中的Pd量為10?23原子％，但在本發(fā)明中，能夠根據(jù)碳被膜的膜厚，設(shè)定碳被膜中所含的Pd的含量，上述膜厚之中特別是5?200nm時，Pd量的上限能夠允許達(dá)到50原子％ (B卩，Pd量為10?50原子％。Pd量優(yōu)選為15?40原子％，更優(yōu)選為20?35原子％)。
[0050]本發(fā)明的特征部分在于，與被測體接觸的電接觸構(gòu)件的表面(碳被膜)含有Pd這一構(gòu)成，其以外的構(gòu)成沒有特別限定，能夠適宜選擇并采用在電接觸構(gòu)件的【技術(shù)領(lǐng)域】中通常所使用的構(gòu)成。
[0051]例如，本發(fā)明的碳被膜，優(yōu)選如類金剛石(DLC)膜等所代表的這種高硬度，耐磨耗性和滑動性優(yōu)異，遍及碳被膜的整個面為非晶質(zhì)的碳被膜。這是由于，這樣的碳被膜，即使也對象材反復(fù)接觸也不會消耗，也不會附著對象材，并且由于是非晶質(zhì)，所以使表面的凹凸增加的可能性也小。
[0052]上述碳被膜中，在不會對本發(fā)明的作用造成不良影響的限度內(nèi)，也可以含有Pd以外的金屬及其碳化物。即，碳被膜中可以只含有Pd，也可以作為Pd以外的金屬而含有例如W、Ta、Mo、Nb、T1、Cr等至少一種以上。
[0053]另外，碳被膜中能夠含有的Pd以外的金屬的含量，若考慮檢查時所要求的接觸電阻值等，則優(yōu)選抑制在10原子％的程度以下，更優(yōu)選為5原子％的程度以下。這是由于，若Pd以外的金屬的含量過多，則由于該金屬的氧化導(dǎo)致接觸電阻上升，另外，高溫下的檢查的耐Sn附著性降低。
[0054]具有這樣的層結(jié)構(gòu)的碳被膜(此外還有后述的中間層)，能夠以化學(xué)氣相沉積法(CVD法)、濺射法和電弧離子鍍法(AIP法)等各種成膜方法形成，但從易于形成電阻低的碳被膜，和易于向碳被膜導(dǎo)入金屬元素的角度出發(fā)，優(yōu)選應(yīng)用濺射法和AIP法。特別是濺射法，由于可形成優(yōu)質(zhì)的碳被膜而最為優(yōu)選。即，在碳被膜本來的性質(zhì)中，金剛石結(jié)構(gòu)和石墨結(jié)構(gòu)，為了得到充分的硬度和低導(dǎo)電，優(yōu)選作為兩者的中間結(jié)構(gòu)的非晶結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)以濺射法最容易取得，另外阻礙導(dǎo)電的氫的混入也幾乎不會發(fā)生。
[0055]另外，配置在上述碳被膜之下的基材，考慮強度和導(dǎo)電性，適合使用如下:鈹銅(Be - Cu) ;@(Pd)、鎢(W)、銥(Ir)或其合金；碳工具鋼等。另外根據(jù)需要，也可以在上述基材之上(碳被膜與基材之間)實施Au系等的鍍覆。
[0056]另外，優(yōu)選在上述基材或其上的鍍覆(以下，稱為“基材等”)與碳被膜之間，形成用于提高密接性的中間層。這是由于基材等與碳被膜本來密接性就差，另外碳被膜由于與構(gòu)成基材等的金屬的熱膨脹率的差，導(dǎo)致成膜時殘存壓縮應(yīng)力，因此容易在與基材等的界面發(fā)生剝離。作為這樣的中間層能夠使用公知的，例如，能夠參照日本特開2002 - 318247號公報所述的中間層等。具體來說，作為中間層，例如，可列舉如下等:具有與基材密接性良好的金屬(例如Ni等)或其合金所構(gòu)成的金屬密接層至少一層以上的；在上述金屬密接層之上，形成有含有所述金屬密接層的金屬(例如Ni等)、上述碳被膜所含的金屬元素(例如Pd等)、碳的混合層的。該混合層，也可以是隨著從基材側(cè)朝向碳被膜側(cè)，上述混合層中的碳含量持續(xù)增加的傾斜層。用于所述金屬密接層的金屬，根據(jù)基材等的種類選擇適當(dāng)?shù)募纯?，但基材?特別是鍍覆)是Au系時，優(yōu)選使用Ni，如此根據(jù)基材等設(shè)置適當(dāng)?shù)闹虚g層，能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)異的耐久性。例如在后述的實施例中，如圖1所示，在金屬密接層(Cr)之上形成混合層(Cr+ C + Pd)，并且，使該混合層中的元素的濃度階段性地變化而進(jìn)行調(diào)整，由于這樣的混合層的形成，混合層中的應(yīng)力也階段性地變化，能夠有效地防止混合層從基材剝離。另外，因為混合層中含有Cr和Pd，所以混合層的導(dǎo)電性也提高。
[0057]本發(fā)明的電接觸構(gòu)件，作為其代表性的形態(tài)，可列舉接觸式探針銷，但除此之外，例如，也包括板簧形態(tài)的和其他形態(tài)的。即，這些形態(tài)的電接觸構(gòu)件，有相當(dāng)于角的地方存在的情況(例如，板簧的拐角部，半球狀的突起等)，有上述這樣的剪切力發(fā)生的情況。另外，在上述這樣的接觸式探針銷中，可知接觸部分(與被測體接觸的部分)的形狀各種各樣，例如有一分為二、一分為三、一分為四的(或沒有分割的)等，本發(fā)明的電接觸構(gòu)件任何一種都包含。
[0058]由本發(fā)明的電接觸構(gòu)件檢查的被測體(電極)，通常使用焊料，其基本上含有Sn，該Sn特別容易附著在接觸式探針銷的表面。因此，被測體由Sn或Sn合金構(gòu)成時，若應(yīng)用本發(fā)明的電接觸構(gòu)件，則其效果特別有效地得到發(fā)揮。
[0059]在本發(fā)明中，也包括具有多個上述電接觸構(gòu)件的檢查用連接裝置。電接觸構(gòu)件的個數(shù)沒有特別限制，能夠根據(jù)被測體的種類和形狀適宜設(shè)定。
[0060]以下，列舉實施例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受下述實施例限制，在能夠符合前、后述的宗旨的范圍也可以適宜加以變更實施，這些均包含在本發(fā)明的技術(shù)的范圍內(nèi)。[0061]【實施例】
[0062]實施例1 [0063]在本實施例中，為了調(diào)查Pd的有用性(室溫下長期放置后的接觸電阻的減小化作用)，制作具備含有表1所示的各種金屬元素的碳被膜電接觸構(gòu)件。
[0064]具體來說，在本實施例中，作為接觸式探針，使用前端部一分為四的內(nèi)置彈簧探針。該接觸式探針(株式會社3 3才制，YPff - 6XT03 一 047)，在Be — Cu基材的最表面以Au - Co合金鍍覆。
[0065]接著，如以下，通過濺射法，順序形成用于提高與基材的密接性的中間層和碳被膜。
[0066]具體來說，首先，在上述Au系鍍覆之上，使用DC磁控管濺射裝置，按順序成膜Ni為50nm和Cr為50nm。詳細(xì)的派射條件如下。
[0067]到達(dá)真空度:6.7X10 —4Pa
[0068]靶:Ni靶和Cr靶
[0069]革巴尺寸:<J>6inch
[0070]Ar 氣壓:0.13Pa
[0071]派射電功率:500W
[0072]基材偏壓:0V
[0073]接著，在上述Cr膜之上，成膜Cr和含有其后所形成的碳被膜中的添加元素(元素的種類如表1所示)的碳的混合層lOOnm。具體來說，就是在混合層中，通過分別在114W — 34W、59W — 935W的范圍內(nèi)，調(diào)整投入到各靶(Cr靶，和碳靶上載有添加元素片的復(fù)合靶)的電功率，以5個階段使Cr和含有添加元素的碳的比率每20nm膜厚即發(fā)生變化。如此在金屬密接層(Cr)和碳被膜之間階設(shè)置濃度段性地發(fā)生變化的混合層，膜中的應(yīng)力也階段性地變化，從而能夠有效地防止膜從基材上剝離。
[0074]其后，成膜含有表1所述的添加元素的碳被膜400nm。詳細(xì)的濺射條件如下。
[0075]靶:碳靶上載有添加元素片的復(fù)合靶
[0076]Ar 氣壓:0.13Pa
[0077]濺射電力:1000W
[0078]基材偏壓:一40V
[0079]革巴尺寸:<J>6inch
[0080]將具有以上述方式得到的碳被膜的接觸式探針，放置在室內(nèi)(溫度:23°C，濕度:50%的大氣中)，隨著時間的過去測量對于由無鉛焊料(Sn - 3原子％Ag - 0.5原子％Cu)構(gòu)成的電極的接觸電阻值(剛制作之后和放置2周后)。接觸電阻值的測量，在無鉛焊料電極上連接兩條線，另外在與接觸式探針的相反側(cè)接觸的Au電極上也連接兩條線,分別對各一條外加電流，測量剩余的各一條間的電壓，通過所謂的開爾文連接，測量接觸式探針自身+與上下電極的接觸電阻十上下電極的內(nèi)部電阻，其以外的電阻成分通過能夠消除的方法進(jìn)行測量。
[0081]如此，測量剛放置之后和放置兩周后的接觸電阻值(探針實體的電阻+接觸電阻+電極的內(nèi)部電阻)。同樣的操作重復(fù)5次(η = 5)，計算其平均值時，與剛放置之后相比，放置兩周后的接觸電阻的上升低于300πιΩ的為〇，300πιΩ以上的為X。[0082]這些結(jié)果一并記述在表1中。在表1中，所謂“E + 03”，意思是“X103”。還有，在表1未顯示，但剛放置之后的各接觸式探針的接觸電阻非常低，均為35~55πιΩ。
[0083]【表1】
【權(quán)利要求】
1.一種電接觸構(gòu)件，其特征在于，是與被測體反復(fù)接觸的電接觸構(gòu)件，其中， 與所述被測體接觸的所述電接觸構(gòu)件的表面由含有Pd的碳被膜構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電接觸構(gòu)件，其中，所述碳被膜中所含的Pd的含量為10?50原子％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電接觸構(gòu)件，其中，所述碳被膜中所含的Pd的含量為10?23原子％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電接觸構(gòu)件，其中，所述碳被膜的膜厚為5nm?ΙΟμπι。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電接觸構(gòu)件，其中，所述碳被膜的膜厚為5nm?10μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電接觸構(gòu)件，其中，所述碳被膜的膜厚為5nm?10μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電接觸構(gòu)件，其中， 所述碳被膜的膜厚為5nm?10 μ m時,所述碳被膜中所含的Pd的含量為10?23原子％， 所述碳被膜的膜厚為5?200nm時，所述碳被膜中所含的Pd的含量為10?50原子％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項所述的電接觸構(gòu)件，其中，所檢查的被測體含有Sn。
9.一種檢查用連接裝置，其具有多個權(quán)利要求1?7中任一項所述的電接觸構(gòu)件。
10.一種檢查用連接裝置，其具備多個權(quán)利要求8所述的電接觸構(gòu)件。
【文檔編號】C23C14/34GK103597361SQ201280028857
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月15日
【發(fā)明者】慈幸范洋, 平野貴之 申請人:株式會社神戶制鋼所