專利名稱：接觸探針的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于半導(dǎo)體IC芯片和液晶顯示裝置等的電氣檢查的接觸探針。
背景技術(shù)：
在形成半導(dǎo)體基板和液晶裝置等的電路的電氣檢查中，使用由將多個(gè)接觸探針與被檢查電路的配列合在一起而配置的探針卡組成的檢查裝置。
接觸探針為了進(jìn)行與作為檢查對(duì)象的圖形配線確實(shí)接觸且不損傷配線，為了反復(fù)使用可能程度的適度的接觸，需要具有觸點(diǎn)機(jī)能的前端部和具有按壓功能的彈簧部。
現(xiàn)在，這些由各種各樣部件組合構(gòu)成例如特開(kāi)2000-162241號(hào)公報(bào)和特開(kāi)平11-337575號(hào)公報(bào)提出了用電鑄形成一體的接觸探針的制造方案。這些接觸探針可以使用銅-鎳、鋁、銠、鈀、鎢、鎳-鈷合金等作為電鑄材料。
在特開(kāi)平9-34286號(hào)公報(bào)中公布了為了在電子照相裝置用的定影帶(ベルト)上形成了具有高熱傳導(dǎo)性，高剛性，且耐熱性，耐疲勞性優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)，把由含有重量的0.05～0.6％錳的鎳-錳合金組成的、顯微維氏硬度計(jì)硬度為450～650的環(huán)狀電鑄板作為基體，形成定影帶的技術(shù)。
而在特開(kāi)平11-44708號(hào)公報(bào)中公布了使用鎳-錳合金作為材料，在膜上形成多個(gè)圖形配線，圖形配線的各前端從膜突出形成的接觸探針。這樣的接觸探針由第一金屬層和第二金屬層組成。第一金屬層由含錳重量在0.05％以上的鎳、錳合金構(gòu)成；第二金屬層的韌性和導(dǎo)電性比第一金屬層高。接觸探針在中途使第二金屬層沿外側(cè)彎曲。該公報(bào)這樣的接觸探針硬度高、具有可以反復(fù)使用的韌性。

發(fā)明內(nèi)容
接觸探針作為可以反復(fù)放到被檢查電路中使用的接點(diǎn)的硬度、彈性和耐磨性是必需的。另外，接觸探針為了適用于預(yù)燒測(cè)試，即使在高溫下使用也能充分發(fā)揮性能的耐熱性也是必要的。上述兩份公報(bào)分別公布的現(xiàn)有技術(shù)，為了提高硬度和耐熱性，雖然進(jìn)行了成分選擇，由不同材料覆蓋及形狀的細(xì)微化，但電鑄材料的硬度按顯微型維氏硬度計(jì)硬度依然至多為600～700的程度。若考慮作為接觸探針要反復(fù)進(jìn)行劃線，耐磨損性還不足。
結(jié)果，通過(guò)利用電鑄形成一體制造的接觸探針，由于存在基材材質(zhì)自身的硬度的局限，硬度的提高也是有限的。因此，現(xiàn)在尚未開(kāi)發(fā)出硬度、彈性、耐磨損性和耐熱性中任何一項(xiàng)都發(fā)揮充分的性能的產(chǎn)品。
本發(fā)明的目的是提供一種硬度、彈性、耐磨損性及耐熱性優(yōu)秀的接觸探針。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的接觸探針的一個(gè)方面是在具有導(dǎo)電性的基板上形成樹(shù)脂模，通過(guò)電鑄，用金屬埋入并制造該樹(shù)脂模的空孔部，所述金屬是鎳-錳合金，鎳的平均結(jié)晶尺寸為70nm以下，是用由鎳結(jié)晶的X光衍射產(chǎn)生的優(yōu)先取向?yàn)橄蛑婅T的成長(zhǎng)方向(111)的材料制造的。這種接觸探針即使在高溫下使用也具有必要的硬度和彈性。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的接觸探針的另一種形式是在具有導(dǎo)電性的基板上形成有空孔部的樹(shù)脂模，通過(guò)電鑄把金屬埋入上述空孔部制造的接觸探針。上述金屬包含鈷-鎢合金。通過(guò)采用該結(jié)構(gòu)可以提高耐磨損性和耐熱性。取代鈷-鎢合金，即使是鈷-鉬合金或鎳-鉬合金也是一樣。另外，即使內(nèi)部是其它金屬，在表面上設(shè)置上述三種合金中的任何被膜的接觸探針也可以。


圖1是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1中的接觸探針的立體圖；圖2是表示在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1中的接觸探針的使用狀況的說(shuō)明圖；圖3是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1中的接觸探針的制造方法的保護(hù)層形成工序和曝光工序中的剖面圖；
圖4是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1中的接觸探針的制造方法的保護(hù)層除去工序中的剖面圖；圖5是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1中的接觸探針的制造方法的樹(shù)脂模中形成金屬層的工序中的剖面圖；圖6是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1中的接觸探針的制造方法中的研磨后的樹(shù)脂模的剖面圖；圖7是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1中的接觸探針的制造方法中除去樹(shù)脂模后的剖面圖；圖8是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1中的接觸探針的剖面圖；圖9是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1中的接觸探針的制造方法的樹(shù)脂體形成工序中的剖面圖；圖10是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1中的接觸探針的制造方法中的樹(shù)脂體的剖面圖；圖11是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1中的接觸探針的制造方法中的研磨后的樹(shù)脂體的剖面圖；圖12是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1中的接觸探針的制造方法中的使研磨后的樹(shù)脂體貼附在基底上的狀態(tài)的剖面圖；圖13是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1中的接觸探針的評(píng)價(jià)中使用的整體部掩膜的平面圖；圖14是表示對(duì)于用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1的實(shí)施例5制造的實(shí)驗(yàn)體X線衍射結(jié)果的曲線圖；圖15是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2中的接觸探針的立體圖；圖16是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2中的接觸探針的制造方法的第一工序的說(shuō)明圖；圖17是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2中的接觸探針的制造方法的第二工序的說(shuō)明圖；圖18是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2中的接觸探針的制造方法的第三工序的說(shuō)明圖；圖19是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2中的接觸探針的制造方法的第四工序的說(shuō)明圖；圖20是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2中的接觸探針的制造方法的第五工序的說(shuō)明圖；圖21是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式7中的接觸探針的制造方法的第一說(shuō)明圖；圖22是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式7中的接觸探針的制造方法的第二說(shuō)明圖；圖23是在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式7中的接觸探針的制造方法的第三說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施方式1)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1中的接觸探針101按照在圖1中作為一例所示的形狀，包括用于與被檢查電路接觸的插入件部1、在一端支持插入件部1的彈簧部2和使彈簧部2的另一端與導(dǎo)線電連接的導(dǎo)線連接部3，插入件部1、彈簧部2和導(dǎo)線連接部3形成一體。
安裝接觸探針的探針卡如圖2所示構(gòu)成。在絕緣基板21上與被檢查電路25的排列間距相重合，設(shè)置多個(gè)卡孔22。在各卡孔22的內(nèi)部分別配置接觸探針101，各接觸探針101的前端從絕緣基板21面對(duì)被檢測(cè)基板24一側(cè)的面突出。在絕緣基板21與被檢查基板24相反側(cè)的面上，作為引線，配置例如柔性印刷電路(FPC)23等，與各接觸探針101的引線連接部3電連接。用這種檢查裝置，進(jìn)行被檢查電路25的檢查。
在這種接觸探針中，發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了使用探針卡時(shí)要求的性能如下。即，為了用小彈簧機(jī)構(gòu)產(chǎn)生足夠的負(fù)荷，優(yōu)選的楊氏模量在180GPa以上，優(yōu)選的彈性極限在1150MPa以上，然而在1300Mpa以上更為理想。另外，為了發(fā)揮耐磨損性，硬度優(yōu)選是在5000N/mm2以上，然而在5800N/mm2以上更為理想。關(guān)于耐熱性，要求在到達(dá)150℃的高溫下使用滿足這些性能。
在本發(fā)明中構(gòu)成接觸探針材料的金屬是鎳-錳合金。作為接觸探針的材料雖然也考慮了其他的純鎳(Ni)或Ni-W等鎳系合金等，但不含錳的金屬一到高溫就產(chǎn)生硫黃脆性容易變脆，耐熱性下降。這樣的耐熱性下降的傾向在200℃以上的高溫區(qū)域很明顯。在構(gòu)成接觸探針材料的金屬中雖然也可以加鈀(Pd)、銠(Rh)或釕(Ru)等，但存在材料價(jià)格昂貴的困難。
鎳-錳合金中錳的含量?jī)?yōu)選是在重量的0.01％以上，不足重量的0.3％，更理想的是在重量的0.01％以上，不足重量的0.15％。錳的含量若低于重量的0.01％，則錳配合的效果就小，耐熱性低。而若在重量的0.3％以上，雖然具有耐熱性，但不能維持高的彈性極限。
在鎳-錳合金中，在提高硬度方面，可以含有碳。鎳-錳合金中碳的含量?jī)?yōu)選的是在重量的0.02％以下，在重量的0.001％以上，不足重量的0.02％更為理想，在重量的0.001％以上0.01％以下之間特別好。若碳的含量比重量的0.02％多，彈性極限下降。
在鎳-錳合金中鎳的平均晶粒尺寸必須為70nm以下，最好在50nm以下。若鎳的平均晶粒尺寸比70nm大，則彈性極限和硬度雙方都下降。
在鎳-錳合金中由鎳結(jié)晶的X光衍射產(chǎn)生的優(yōu)先取向是向著在電鑄中鎳-錳合金的層的成長(zhǎng)方向(液面方向)(111)。在優(yōu)先取向(111)之外楊氏模量和彈性極限低，若加工接觸探針，很難產(chǎn)生足夠的負(fù)荷。
(接觸探針的制造方法)接觸探針的制造方法由電鑄用模形成工序，向電鑄用模的金屬層形成工序和除去電鑄用模工序組成。
作為電鑄用模形成工序，也可以取利用平板印刷的工序和利用金屬模的模板的工序中的任一種。
利用平板印刷的工序包括保護(hù)層形成工序，曝光工序和除去保護(hù)層的工序。保護(hù)層形成工序在具有導(dǎo)電性的基板的表面上形成保護(hù)層。作為基板可以使用SUS、Cu、Al等導(dǎo)電性基板，或如圖3所示，在由Si、玻璃等組成的基板31上用噴鍍Ti、Al、Cu或把它們組合在一起的金屬作為導(dǎo)電層32形成的基板30。曝光工序如圖3所示，對(duì)保護(hù)層33使用描出了所要求的接觸探針形狀的掩膜片34，照射X光35。根據(jù)情況也可以用UV光代替X光35。除去保護(hù)模的工序通過(guò)顯影除去曝光部分36的保護(hù)層33。其結(jié)果如圖4所示，形成電鑄用模51。
利用金屬模形成電鑄用模的工序如圖9所示，通過(guò)由使用具有凸部的金屬模41注射成型等的模塊，如圖10所示，形成有凹部的樹(shù)脂模42。之后進(jìn)行研磨，如圖11所示，作成把凹部作為貫通穴的樹(shù)脂圖形框43。接著，如圖12所示，將樹(shù)脂圖形框43貼在具有導(dǎo)電性的基板30上。作為具有導(dǎo)電性的基板30，可以使用與利用平板印刷制造樹(shù)脂模時(shí)相同的基板30，可以使用SUS、Cu、Al等導(dǎo)電基板或在由Si、玻璃等組成的基板31上，用噴鍍Ti、Al、Cu或把它們組合在一起的金屬作為導(dǎo)電層32形成的基板30。
形成電鑄用模后，作為金屬層形成工序，如圖5所示，在電鑄用模51的凹部38上(參照?qǐng)D4)形成金屬層37。金屬層37的形成通過(guò)電鑄進(jìn)行。所謂電鑄是用金屬溶液在基板上形成金屬層。接著如圖6所示，通過(guò)研磨或研削使其與所要求的厚度一致。
電鑄用模除去工序通過(guò)由氧等離子體產(chǎn)生的灰化(アツシング)或X線或UV光照射后的顯影除去基板30上的保護(hù)層33。其結(jié)果形成圖7所示的結(jié)構(gòu)。
進(jìn)而用氫氧化鉀(KOH)溶解基板30，或用干式蝕刻等只取出金屬層37的部分。其結(jié)果可以得到圖8所示的接觸探針101。即這就是圖1所示的接觸探針101。
通過(guò)采用這樣的制造方法，可以很容易地制造插件部，彈簧部和導(dǎo)線連接部形成一體的接觸探針，既可以適應(yīng)接觸探針的細(xì)微化，復(fù)雜化，也不需要組裝作業(yè)。
(實(shí)施例)調(diào)制氨基磺酸鎳、氨基磺酸錳調(diào)合成的水溶液，使得形成如表1～3所示的錳濃度和碳濃度，進(jìn)行活性碳精制后添加防坑劑和光澤劑(含丁硫醇)。
為了評(píng)價(jià)接觸探針的特性，用所述的接觸探針制造方法制造試驗(yàn)體。那時(shí)，使用具有如圖13所示平面的圖形的掩膜，通過(guò)對(duì)在噴鍍了Ti的銅板上涂的保護(hù)層利用X光平板印刷形成電鑄用模。試驗(yàn)體的厚度都為50μm。
實(shí)施例1～7如表1所示進(jìn)行調(diào)整，無(wú)論如何作為鎳的優(yōu)先取向均為(111)，以及鎳的平均晶粒尺寸均為50nm，形成只有錳的含量不同的合金，制造試驗(yàn)體。
比較例1除不含有錳這一點(diǎn)外，與實(shí)施例1～7相同地制造試驗(yàn)體。
比較例2除平均晶粒尺寸為100nm這一點(diǎn)外，與實(shí)施例4相同地制造試驗(yàn)體。
比較例3除優(yōu)先取向?yàn)?200)這一點(diǎn)外，與實(shí)施例4相同地制造試驗(yàn)體。
比較例4除優(yōu)先取向?yàn)?200)這一點(diǎn)外，與實(shí)施例5相同地制造試驗(yàn)體。
對(duì)制造出的試驗(yàn)體用以下方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(評(píng)價(jià)方法)1.優(yōu)先取向用XRD(X-ray DiffractometryX射線衍射)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
作為一例將對(duì)于用實(shí)施例5制造出的試驗(yàn)體進(jìn)行X線衍射的結(jié)果示于圖14中。按照?qǐng)D14，試驗(yàn)體的優(yōu)選取向是(111)，(111)衍射/(200)衍射的峰值強(qiáng)度比在2以上，(111)衍射/(220)衍射的峰值強(qiáng)度比在5以上。
2.平均晶粒尺寸根據(jù)由XRD得到的衍射數(shù)據(jù)，用Willson法和Scherrer法求出晶粒的尺寸。另外，為了驗(yàn)證，由TEM(Transmission Electron Microscopy)像確認(rèn)直接晶粒的尺寸。
3.硬度材料的硬度用通用硬度(HU)求出。通用硬度使用フイシヤ-株式會(huì)社制的硬度計(jì)根據(jù)ISO技術(shù)報(bào)告TR 14577或DIN 50359進(jìn)行評(píng)價(jià)。
4.楊氏模量楊氏模量用所述的硬度計(jì)測(cè)定，同時(shí)通過(guò)作成H0.05mm×W0.3mm×Llmm的試驗(yàn)片進(jìn)行彎曲試驗(yàn)，根據(jù)負(fù)荷-位移曲線求出。而兩種測(cè)定都取泊松比為0.3計(jì)算。
5.彈性極限彈性極限根據(jù)用于楊氏模量評(píng)價(jià)的所述彎曲試驗(yàn)結(jié)果求出。
6.耐熱性耐熱性試驗(yàn)通過(guò)使樣件保持在高溫的狀態(tài)下測(cè)定楊氏模量和彈性極限而進(jìn)行。將楊氏模量或彈性極限下降30％以上的情況評(píng)價(jià)為惡化。另外，在試驗(yàn)中，樣本破損的情況也評(píng)價(jià)為惡化。
耐熱性用以下基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
○在150℃保持10天后，在150。C以下的測(cè)定中不認(rèn)為惡化。
△在150℃保持2天后，在150℃以下的測(cè)定中認(rèn)為惡化。
×在100℃保持10小時(shí)后，在100℃以下測(cè)定，試驗(yàn)片破損。
表1表示試驗(yàn)體的評(píng)價(jià)結(jié)果。耐熱性以外的項(xiàng)目是室溫下的測(cè)定值。
表1

如根據(jù)實(shí)施例1～7和比較例1的結(jié)果所顯示的，明白了通過(guò)含有錳可以提高耐熱性，在得到足夠的耐熱性這一點(diǎn)上，錳的濃度優(yōu)選的是在重量的0.01％以上。另一方面明白了若錳的濃度在重量的0.3％以上，則彈性極限變成1000MPa以下，不能維持高彈性極限。
如根據(jù)實(shí)施例4和比較例3或?qū)嵤├?與比較例4的結(jié)果所顯示的，明白了優(yōu)先取向(111)的情況與(200)的情況相比，硬度，楊氏模量，彈性極限都提高。
實(shí)施例8和9除使鎳-錳合金中的鎳的平均晶粒尺寸為30nm或70nm之外，與實(shí)施例4一樣地制造試驗(yàn)體。
將對(duì)得到的實(shí)驗(yàn)體的評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)施例4和比較例2的結(jié)果合在一起示于表2中。
表2

通過(guò)表2的結(jié)果顯示，明白了隨著鎳的平均晶粒尺寸的變大，硬度和彈性極限下降，為了使硬度大于HU5000，鎳的平均晶粒尺寸在70nm以下。
實(shí)施例10～14取錳濃度為重量的0.1％、鎳的平均晶粒尺寸為50nm、只通過(guò)調(diào)整作為添加劑的丁炔丁二醇的量使鎳-錳合金中的僅僅碳濃度發(fā)生變化，制造試驗(yàn)體。
表3表示關(guān)于得到的試驗(yàn)體的評(píng)價(jià)結(jié)果。
表3

如由表3的結(jié)果顯示，明確隨著碳含量的增加，硬度變高。
如上所示，若根據(jù)基于本發(fā)明的實(shí)施方式，通過(guò)使用鎳的平均晶粒尺寸是在70nm以下，由于鎳結(jié)晶的優(yōu)先取向是(111)的鎳-錳合金作為材料，可以提供一種彈性，硬度等必需的性能和耐熱性都優(yōu)良的接觸探針。
(實(shí)施方式2)(構(gòu)成)圖15表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式2中的接觸探針102。該接觸探針102與實(shí)際被檢查物接觸的插件部1、支持插件部1的彈簧部2和固定在檢查裝置側(cè)的引線連接部3用鈷-鎢合金形成整體。該接觸探針102在圖13所示的平面圖形上做成具有一定厚度的形狀。
(制造方法)參照?qǐng)D16～圖20，對(duì)基于本發(fā)明的實(shí)施方式2的接觸探針的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先，如圖16所示，在具有導(dǎo)電性的基板29的上面形成保護(hù)層33。作為基板29可以使用SUS、Cu、Al等金屬基板。也可以代替基板29，使用Si基板，玻璃基板等，但在使用Si基板，玻璃基板等時(shí)使用預(yù)先在上面噴鍍Ti、Al、Cu或?qū)⑺鼈兘M合在一起的金屬，在表面上形成基礎(chǔ)導(dǎo)電層的結(jié)構(gòu)。
如圖16所示，使用掩膜片34往保護(hù)層33的表面照射X線35。在此采用使用X線平板印刷的方法，但也可以代替X線，使用照射UV(紫外線)的UV平板印刷?？傊?，顯影后除去曝光部分36的保護(hù)層。其結(jié)果如圖17所示形成具有凹部38的電鑄用模52。
如圖18所示，進(jìn)行電鑄，將凹部38用由鈷-鎢合金組成的金屬層37覆蓋。該電鑄可以用硫酸鈷、鎢酸鈉、葡萄糖酸鈉、檸檬酸及其它添加劑適量混合成的電解液進(jìn)行。之后，如圖19所示，研削或研磨上表面使其達(dá)到所要求的厚度。
除去由于灰化或再照射后的顯影殘留在基板29上的保護(hù)層33，用蝕刻等除去基板29。其結(jié)果如圖20所示，通過(guò)只取出金屬層37，可以得到接觸探針102的單體。作為用于除去基板29的蝕刻，可采用濕式蝕刻、干式蝕刻。
(作用、效果)用顯微維氏硬度計(jì)測(cè)定如上述那樣制作的接觸探針的硬度，相對(duì)通常鎳或鈷制的接觸探針的硬度至多為600Hv來(lái)說(shuō)，是超過(guò)該硬度，達(dá)到720Hv。
將該接觸探針按向鋁板，反復(fù)進(jìn)行劃線的磨損試驗(yàn)10000次，測(cè)量與鋁板接觸的點(diǎn)的磨損量，結(jié)果磨損量是鎳制接觸探針磨損量的19％。
(實(shí)施方式3)實(shí)行與實(shí)施方式2相同的制造方法，如圖18所示，在電鑄時(shí)代替覆蓋凹部38的由鈷-鎢合金組成的金屬層37，用由鈷-鉬合金組成的金屬層覆蓋。該電鑄可以用硫酸鈷、鉬酸鈉、檸檬酸及其它添加劑適量混合成的電解液進(jìn)行。與實(shí)施方式2一樣，用鈷-鉬合金形成如圖15所示形狀的接觸探針。
(作用、效果)按上述那樣制作出的接觸探針的硬度用顯微維氏硬度計(jì)測(cè)定，結(jié)果是700Hv。
用該接觸探針進(jìn)行與實(shí)施方式2相同的磨損試驗(yàn)，測(cè)定磨損量，結(jié)果磨損量是鎳制接觸探針磨損量的14％。
(實(shí)施方式4)在實(shí)施方式2的制造方法中可以改變電鑄條件，使鈷-鎢合金中鎢的含有率增加，結(jié)果確認(rèn)若含有比重量的25％還多，在接觸探針內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生龜裂，彈簧部2會(huì)失去作為彈簧的機(jī)能。因而要求鎢的含有率大于重量的0％，在重量的25％以下。
(實(shí)施方式5)在實(shí)施方式3的制造方法中可以改變電鑄條件，使鈷-鉬合金中鉬的含有量增加，結(jié)果確認(rèn)若含有比重量的18％還多，就會(huì)在接觸探針內(nèi)產(chǎn)生龜裂，彈簧部2失去作為彈簧的機(jī)能。因而要求鉬的含有率大于重量的0％，在重量的18％以下。
(實(shí)施方式6)用和實(shí)施方式2相同的制造方法，制造兩個(gè)鎳制接觸探針。測(cè)定這些接觸探針的硬度的結(jié)果是550Hv。在其中一個(gè)接觸探針的表面上形成厚度為0.5μm的鈷-鉬合金的被膜。在有被膜和沒(méi)有被膜的雙方進(jìn)行與實(shí)施方式2所示的相同的磨損試驗(yàn)，測(cè)定磨損量，結(jié)果有被膜的接觸探針的磨損量是沒(méi)有被膜的接觸探針的35％。因此明確在表面形成鈷-鉬合金的被膜起到提高耐磨損性的作用。
另外被膜是鈷-鎢合金也可收到同樣的效果。內(nèi)部的金屬除鎳外，也可以是鈷、銅等。
(實(shí)施方式7)(制造方法)參照?qǐng)D9～11、圖21～23、圖20，對(duì)基于本發(fā)明的實(shí)施方式7的接觸探針的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
如圖9所示，使用在陽(yáng)模上有接觸探針形狀的金屬模41，通過(guò)注射成形等形成樹(shù)脂模42。該結(jié)果如圖10所示，得到在陰模上有接觸探針形狀的樹(shù)脂模42，研磨該樹(shù)脂模，使凹部貫通，制作如圖11所示的樹(shù)脂圖形框43。如圖21所示，準(zhǔn)備與在實(shí)施方式2中使用的一樣的基板29，在其上面貼附樹(shù)脂圖形框43。如圖22所示，進(jìn)行電鑄，將凹部38用由鈷-鎢合金或鈷-鉬合金構(gòu)成的金屬層37覆蓋。之后，如圖23所示研削或研磨上表面，達(dá)到所要求的厚度。
除去由于灰化或再照射后的顯影而殘留在基板29上的樹(shù)脂圖形框43，用蝕刻等除去基板29。作為除去基板29的蝕刻，濕式蝕刻和干式蝕刻兩種都可以使用。其結(jié)果通過(guò)只取出金屬層37，可以得到如圖20所示的接觸探針102。
(作用、效果)使用這樣的制造方法，通過(guò)把材質(zhì)取為鈷-鎢合金或鈷-鉬合金可以得到耐磨損性高的接觸探針。
另外，在實(shí)施方式2、7中任一種的制造方法中，在電鑄開(kāi)始面和電鑄終止面上所含的鎢或鉬的含有率差別大的情況下?tīng)顟B(tài)成為接觸探針偏磨損的原因。為了把偏磨損抑制在不成問(wèn)題的程度，最好電鑄開(kāi)始面和電鑄終止面的含有率的差在電鑄終止面上的含有率的25％以內(nèi)。
(實(shí)施方式8)實(shí)行與實(shí)施方式2相同的制造方法，在該制造方法中，如圖18所示，在電鑄時(shí)，代替覆蓋凹部38的由鈷-鎢合金組成的金屬層，用由鎳-鉬合金組成的金屬層覆蓋。該電鑄可以用把硫酸鎳、鉬酸鈉、葡萄糖酸鈉、檸檬酸和其它添加劑適量混合的電解液進(jìn)行。其結(jié)果用鎳-鉬合金形成如圖15所示形狀的接觸探針。
(作用、效果)用顯微維氏硬度計(jì)測(cè)定上述那樣制造的接觸探針的硬度，結(jié)果是700Hv。由于通常鎳或鈷制的接觸探針是600Hv，故本實(shí)施方式的接觸探針在硬度方面超過(guò)了該硬度。
用該接觸探針進(jìn)行與實(shí)施方式2相同的磨損試驗(yàn)，測(cè)量磨損量的結(jié)果，磨損量是鎳制的接觸探針磨損量的20％。
在上述的制造方法中，改變電鑄條件，使鎳-鉬合金中鉬的含有率增加，結(jié)果確認(rèn)若含有超過(guò)重量的25％的鉬，就會(huì)在接觸探針內(nèi)產(chǎn)生龜裂，彈簧部2失去彈簧的機(jī)能。因而，鉬的含有率最好大于重量的0％，在重量的25％以下。
(實(shí)施方式9)施行與實(shí)施方式7相同的制造方法，如圖22所示，在電鑄時(shí)，代替覆蓋凹部38的由鈷-鎢合金或鈷-鉬合金組成的金屬層37，用由鎳-鉬合金構(gòu)成的金屬層覆蓋凹部38。其結(jié)果，用鎳-鉬合金形成了如圖15所示形狀的接觸探針。使用這樣制成的接觸探針也能收到與實(shí)施方式8相同的效果。
(實(shí)施方式10)與實(shí)施方式6相同，在鎳制的接觸探針的表面，形成厚0.5μm的鎳-鉬合金被膜。用有被膜和無(wú)被膜的兩種接觸探針進(jìn)行與實(shí)施方式2所示的相同的磨損試驗(yàn)，測(cè)定磨損量，結(jié)果有被膜的接觸探針的磨損量是沒(méi)有被膜的接觸探針的38％。由此明確在表面上形成鎳鉬合金的被膜起到提高耐磨損性的作用。
另外，內(nèi)部的金屬除鎳以外也可以是鈷、銅等。
(實(shí)施方式11)用實(shí)施方式8的制造方法制作了鉬含有量為20％的鎳-鉬合金制的接觸探針。測(cè)定該接觸探針的電阻，結(jié)果與鎳制的接觸探針相比，大約是3.5Ω的7倍。對(duì)該鎳-鉬合金制的接觸探針實(shí)施300℃的熱處理，使鎳-鉬合金的金屬結(jié)晶局部規(guī)則合金化，結(jié)果電阻下降到與鎳制接觸探針幾乎相同的0.6Ω。另外，硬度在熱處理前維氏硬度是720Hv的，上升到780Hv。因而該實(shí)施方式可以保持接觸探針的硬度在600Hv以上，將電阻抑制在與鎳制的情況相等，極為理想。
另外，在實(shí)施方式8、9任一種制造方法中，在電鑄開(kāi)始面和電鑄終止面中含有鉬的含有率差別大的情況成為接觸探針偏磨損的原因。為了把偏磨損抑制在發(fā)生問(wèn)題的程度內(nèi)，電鑄開(kāi)始面和電鑄終止面的含有率的差最好在電鑄終止面含有率的25％以內(nèi)。
本發(fā)明可以適用于進(jìn)行半導(dǎo)體IC芯片和液晶顯示裝置等的電氣檢查的接觸探針。
權(quán)利要求
1.一種接觸探針，是在具有導(dǎo)電性的基板上形成具有空孔部的樹(shù)脂模，通過(guò)電鑄，用金屬覆蓋所述空孔部，其中，所述金屬是包括由鈷-鎢合金、鈷-鉬合金和鎳-鉬合金組成的合金群中選擇的任一種合金的探針用合金。
2.如權(quán)利要求1所述的接觸探針，所述探針合金是鈷-鎢合金，鎢的含有率大于重量的0％并在重量的25％以下。
3.如權(quán)利要求1所述的接觸探針，所述探針合金是鈷-鎢合金，在用所述電鑄形成的部分中，電鑄開(kāi)始面和電鑄終止面之間鎢的含有量的差在所述終止面中的所述含有量的25％以內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的接觸探針，所述探針合金是鈷-鉬合金，鉬的含有率是大于重量的0％并在重量的18％以下。
5.如權(quán)利要求1所述的接觸探針，所述探針合金是鈷-鉬合金，在用所述電鑄形成的部分中，電鑄開(kāi)始面和電鑄終止面之間鉬的含有量的差是在所述終止面中的所述含有量的25％以內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的接觸探針，所述探針合金是鎳-鉬合金，鉬的含有率大于重量的0％并在重量的25％以下。
7.如權(quán)利要求1所述的接觸探針，所述探針合金是鎳-鉬合金，在用所述電鑄形成的部分中，電鑄開(kāi)始面和電鑄終止面之間鉬的含有量的差是在所述終止面中的所述含有量的25％以內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的接觸探針，所述探針合金是鎳-鉬合金，通過(guò)加熱處理，使鎳-鉬合金的金屬結(jié)晶的至少一部分被規(guī)則合金化。
9.一種接觸探針，是在具有導(dǎo)電性的基板上形成具有空孔部的樹(shù)脂模，通過(guò)電鑄，用金屬覆蓋所述空孔部，其中，在表面上具有鈷-鎢合金、鈷-鉬合金和鎳-鉬合金組成的群中任選出的至少任何合金的被膜。
10.如權(quán)利要求9所述的接觸探針，所述金屬包括由鎳、鈷和銅組成的群中任選出的任何材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種接觸探針。其在具有導(dǎo)電性的基板上形成具有空孔部的樹(shù)脂模，通過(guò)電鑄，用金屬覆蓋上述空孔部，其中，上述金屬包括鈷－鎢合金，或者也可以用鈷－鉬合金代替鈷－鎢合金，或者用鎳、鈷或銅形成接觸探針。通過(guò)在其上形成鈷－鎢合金或鈷－鉬合金的被膜也可以提高耐磨損性。也可以用鎳－鉬合金代替鈷－鎢合金和鈷－鉬合金。
文檔編號(hào)G01R1/067GK1696709SQ20051007640
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2002年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月13日
發(fā)明者羽賀剛, 岡田一范 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社