專利名稱：接觸探針?shù)N的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢查半導(dǎo)體元件的電特性，前端分割成多個(gè)突起的這種形態(tài)的接觸探針?shù)N，特別是涉及導(dǎo)電性不會(huì)由于反復(fù)檢查而劣化這樣的耐久性優(yōu)異的接觸探針?shù)N。
背景技術(shù)：
集成電路(IC)、大規(guī)模集成電路(LSI)、發(fā)光二極管(LED)等的電子零件(即使用了半導(dǎo)體元件的電子零件)，使探針?shù)N與半導(dǎo)體元件的電極接觸而檢測(cè)其電特性。這樣的檢查裝置(半導(dǎo)體檢查裝置)所使用的探針?shù)N(接觸探針?shù)N)，當(dāng)然要求導(dǎo)電性良好(接觸電阻值低)，即使與作為檢查對(duì)象的電極的面(被測(cè)面)反復(fù)接觸，仍要求有穩(wěn)定的電阻值(接觸電阻值不發(fā)生變動(dòng))。接觸探針?shù)N的接觸電阻值，一般來(lái)說(shuō)設(shè)定為IOOmQ以下的程度。但是，由于與被測(cè)面反復(fù)進(jìn)行檢查，會(huì)從數(shù)IOOmQ惡化至數(shù)Q。作為其對(duì)策，歷來(lái)，是進(jìn)行接觸端子的定期性的清理和更換，但這使檢查工序的可靠性和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率顯著降低，為此研究其他對(duì)策。特別是在焊料材料和Sn鍍覆電極等中，其具有因柔軟而容易被刮削掉并附著在接觸端子表面的特性，并且因?yàn)楸砻嫒菀籽趸纬筛咧惦娮瑁y以一邊維持穩(wěn)定的電阻值一邊使之接觸。對(duì)于像焊料材料(例如,SnAgCu合金這樣的無(wú)鉛焊料)和Sn鍍覆電極等這樣,在表面形成電阻高的氧化皮膜的金屬，作為接觸探針?shù)N的形態(tài)，有使其前端部的形狀更尖銳的傾向，另外基于這一傾向而進(jìn)行開(kāi)發(fā)。這是由于考慮到，為了高效率地除去接觸的對(duì)象電極的氧化皮膜而維持良好的接觸狀態(tài)，具有尖銳的前端部有利。另外還認(rèn)為，在尖銳的形狀上即使有電極材料附著(以下，由“Sn附著”代表)，排斥力也容易起作用。作為這樣的技術(shù)，例如在專利文獻(xiàn)I中提出有一種技術(shù)，其是以特殊的制造方法使前端成為銳利的形狀，并且利用由含碳的皮膜形成的表面涂層，實(shí)現(xiàn)Sn附著的減少和對(duì)象電極表面氧化膜的有效率的除去。另外，在專利文獻(xiàn)2中提出有一種技術(shù)，其是以銳利的前端構(gòu)造在對(duì)象電極的非導(dǎo)電性層上造成切口，防止從對(duì)象電極刮削掉的粒子向接觸探針?shù)N前端的堆積。如此，如果從使接觸探針?shù)N前端成為銳利的形狀，有效率地除去對(duì)象電極的氧化皮膜，并且防止從對(duì)象電極刮削掉的粒子的堆積這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，則這是有用的形態(tài)。作為接觸探針?shù)N的原材，使用的是在硬度高的鎢(W)和鈹銅(Be-Cu)等的基材表面鍍覆Au和Pd等的材料。但是，在由這些原材構(gòu)成的接觸探針?shù)N中，來(lái)自焊料材料和Sn鍍覆等的原材的電極材料(特別是Sn)容易附著在接觸探針?shù)N的前端，另外附著的電極材料由于表面氧化等的理由，而有接觸探針?shù)N的接觸電阻值不穩(wěn)定這樣的問(wèn)題。作為減少上述這樣的Sn附著造成的問(wèn)題，使接觸電阻值穩(wěn)定化的方法，也提出有在接觸探針?shù)N的前端部鄰域(與電極接觸的前端部及其鄰域)，被覆碳皮膜的技術(shù)(例如，專利文獻(xiàn)3 6)。在這些技術(shù)中重要的要件是,對(duì)于類金剛石(Diamond Like Carbon:DLC)所代表的碳皮膜，混入鎢(W)等的合金元素，成為兼?zhèn)涮计つ碛械膶?duì)于被測(cè)面(對(duì)象電極)的低附著性和由混入的金屬(或其碳化物)的功效帶來(lái)的高導(dǎo)電性這樣的表面皮膜。
另一方面,作為半導(dǎo)體元件的裝配技術(shù),球柵陣列(Ball Grid Array:BGA)封裝普及。在這樣的BGA封裝中，其電極成為半球狀的焊料的形態(tài)。另外，在半導(dǎo)體晶片上直接形成焊料的裝配方式也增加。對(duì)于這些立體的電極，通過(guò)具有2個(gè)以上的多個(gè)突起(特別是
3個(gè)以上的突起)，可以能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的接觸。另外，對(duì)于像現(xiàn)有的電子零件的電極這樣具有平坦的面的，通過(guò)具有多個(gè)頂點(diǎn)(突起的頂部)，具有的功能是也能夠?qū)?yīng)位置偏差和意外的微?？ㄗ〉?。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2006-38641號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2010-73698號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)平10-226874號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2002-318247號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)2003-231203號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6:日本特開(kāi)2007-24613號(hào)公報(bào)在接觸探針?shù)N的前端鄰域被覆碳皮膜的技術(shù)，作為減少Sn附著造成的問(wèn)題，使接觸電阻值穩(wěn)定化的方法，被認(rèn)為有用。但是，即使在被覆碳皮膜的情況下，在電子零件為高溫的條件下，即接觸的對(duì)象電極為高溫這樣的條件下，仍有在碳皮膜上發(fā)生Sn附著的情況這樣的問(wèn)題。碳皮膜不與Sn等反應(yīng)，即使Sn達(dá)到高溫，在碳皮膜表面也不會(huì)形成合金。因此，與現(xiàn)有的Au和Pd合金的接觸探針?shù)N比較，形成有碳皮膜的接觸探針?shù)N被認(rèn)為有Sn難以附著在表面的傾向。另外，附著于碳皮膜的表面的Sn，機(jī)械地、化學(xué)地除去比較容易，被認(rèn)為不怎么構(gòu)成問(wèn)題?？墒?，在室溫下幾乎不會(huì)附著的Sn，在90°C和130°C的高溫條件下，附著有增加的傾向，Sn附著造成的問(wèn)題明顯化。Sn和焊料材料，本來(lái)在室溫也很柔軟，形成經(jīng)接觸探針?shù)N的接觸而被刮削掉并附著在接觸探針?shù)N上的問(wèn)題，但是由于達(dá)到高溫導(dǎo)致硬度進(jìn)一步降低，這一傾向變高。這被認(rèn)為是Sn附著進(jìn)行的理由。根據(jù)本發(fā)明者們通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)，Sn在室溫(25°C )下維氏硬度:8.9Hv，但如果達(dá)到85°C，則判明維氏硬度:降低至6.8Hv。還有，Sn膜的硬度，因?yàn)椴荒茏鳛榫S氏硬度直接地測(cè)量，所以上述所示的硬度是換算由納米壓痕法測(cè)量的值(維氏硬度:
8.9Hv和6.8Hv，相當(dāng)于由納米壓痕法測(cè)量的0.117GPa和0.089GPa)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明著眼于上述這樣的情況而形成，其目的在于，提供一種接觸探針?shù)N，其是對(duì)于前端分割的基材形成兼?zhèn)鋵?dǎo)電性和耐久性的碳皮膜這樣的接觸探針?shù)N，其中，即使在使用環(huán)境達(dá)到高溫這樣的狀況下，也能夠極力減少Sn附著，長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的電接觸。本發(fā)明提供以下的接觸探針?shù)N。(I) 一種具有分割成2個(gè)以上的突起的前端，由該突起對(duì)被測(cè)面反復(fù)接觸的接觸探針?shù)N，其中，至少在所述突起的表面形成含有金屬元素的碳皮膜，并且所述突起的頂部的曲率半徑為30iim以上。還有，上述所謂“曲率半徑”，意思是在包含接觸探針?shù)N的軸心的面(截面)觀看時(shí)的所述頂部的曲率半徑R。另外，關(guān)于該突起的形狀，不一定非要旋轉(zhuǎn)對(duì)稱，但若非如此，則由最陡峭的截面的頂部截面的曲率半徑R來(lái)定義。另外，上述金屬元素以金屬單體或碳化物的形態(tài)(或混合的狀態(tài))在碳皮膜中含有。(2)根據(jù)⑴所述的接觸探針?shù)N，其中，所述金屬元素是從W、Ta、Mo、Nb、Ti和Cr所構(gòu)成的群中選擇的一種以上。(3)根據(jù)⑴所述的接觸探針?shù)N，其中，所述金屬元素的含量為5 30原子％。(4)根據(jù)⑵所述的接觸探針?shù)N，其中，所述金屬元素的含量為5 30原子％。(5)根據(jù)⑴所述的接觸探針?shù)N，其中，所述碳皮膜的厚度為0.1 Wm。(6)根據(jù)⑵所述的接觸探針?shù)N，其中，所述碳皮膜的厚度為0.1 Wm。(7)根據(jù)(3)所述的接觸探針?shù)N，其中，所述碳皮膜的厚度為0.1 5pm。(8)根據(jù)⑷所述的接觸探針?shù)N，其中，所述碳皮膜的厚度為0.1 5pm。(9)根據(jù)(I) (8)中任意一項(xiàng)所述的接觸探針?shù)N，所檢查的被測(cè)面含有Sn。還有，本發(fā)明的接觸探針?shù)N的效果，在檢查的被測(cè)面含有Sn時(shí)被特別有效地發(fā)揮。在本發(fā)明的接觸探針?shù)N中，在前端分割成2個(gè)以上的突起的表面形成含有金屬元素的碳皮膜，并且使所述突起的頂部的曲率半徑為30 y m以上，因此，即使在使用環(huán)境達(dá)到高溫這樣的狀況下，也能夠極力減少Sn等的附著，可實(shí)現(xiàn)能夠長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的電接觸的接觸探針?shù)N。


圖1是表示本發(fā)明的接觸探針?shù)N(實(shí)施例)的外觀形狀的一例的概略說(shuō)明圖。圖2是表示使用本發(fā)明的接觸探針?shù)N時(shí)的電阻值的變化的圖形。圖3是表示使用比較例I的接觸探針?shù)N時(shí)的電阻值的變化的圖形。圖4是表示使用比較例2的接觸探針?shù)N時(shí)的電阻值的變化的圖形。圖5是表示使用比較例3的接觸探針?shù)N時(shí)的電阻值的變化的圖形。
具體實(shí)施例方式作為接觸探針?shù)N的構(gòu)成，已知是其前端的曲率半徑從30 iim以上至IOOiim左右，或具有在此之上的曲率半徑，但多是為了專門(mén)確保穩(wěn)定的接觸面積而采用的情況，如限于Au電極等這樣面向穩(wěn)定的對(duì)象電極,而面向?qū)ο箅姌O由焊料材料和Sn等構(gòu)成的情況則認(rèn)為不利。另外，曲率半徑大的接觸探針?shù)N，其接觸點(diǎn)限于只有一點(diǎn)(即，沒(méi)有多個(gè)突起)，在具有多個(gè)突起的接觸探針?shù)N(其形狀一般稱為“王冠狀”)中，則采用曲率半徑小(例如，10 20iim左右，甚至低于10 iim)，具有銳利的前端的。本發(fā)明者們，不拘泥于上述這樣的既定概念，在前端分割成多個(gè)突起的接觸探針?shù)N中，就能夠極力減少在突起的頂部所形成的碳皮膜上的Sn附著的形態(tài)，從各種角度進(jìn)行研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果在所述突起的表面，形成含有金屬元素的碳皮膜，并且使所述突起的頂部的曲率半徑為30pm以上，則能夠抑制Sn附著和由此造成的電阻變動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的接觸電阻，從而完成了本發(fā)明。
另外，關(guān)于前端分割成多個(gè)突起的接觸探針?shù)N，接觸的對(duì)象電極的形狀(例如，半球形)和探針的易加工度的點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選旋轉(zhuǎn)對(duì)象，其前端被分割成4 8個(gè)左右，但并不限定于此。在本發(fā)明的接觸探針?shù)N中，通過(guò)碳皮膜的形成和曲率半徑大的突起形狀的組合，即使在高溫下容易發(fā)生Sn附著的狀況下，也能夠一邊穩(wěn)定地減少Sn附著，并且高效率地除去Sn系電極的表面氧化皮膜，一邊持續(xù)地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的接觸。關(guān)于本發(fā)明有效的理由，即曲率半徑和Sn附著減少的機(jī)理尚不清楚，但能夠以如下方式進(jìn)行考慮。在代表性的王冠形狀的接觸探針?shù)N中，對(duì)于焊料材料和Sn，大多形成深度5 20 iim左右的接觸痕。即，在前端的曲率半徑為IOiim左右的代表性的王冠形狀的接觸探針?shù)N中，有發(fā)生比曲率半徑大的接觸痕的情況，以比探針的平坦部和緩和的傾斜部分更接近垂直的斜面與對(duì)象材料反復(fù)接觸。在這樣的地方，形成對(duì)象電極對(duì)于膜面沿橫向強(qiáng)烈刮擦這樣的接觸，由于膜面的一點(diǎn)點(diǎn)凹凸(來(lái)自基材)Sn就會(huì)被刮削掉，認(rèn)為轉(zhuǎn)印的可能性高。另外，在銳利的形狀的探針中，基材的機(jī)械的切削加工和形成其上的薄膜(Ni和Au，也包括碳皮膜)時(shí)，與平坦部的條件不同，存在因切削痕和膜質(zhì)的變化等造成輕微的凹凸增加的可能性，認(rèn)為會(huì)發(fā)生Sn附著增加。相對(duì)于此，如本發(fā)明的接觸探針?shù)N，通過(guò)使突起的頂部的曲率半徑為30iim以上，接觸的面成為接近45°以下的平面的角度，這能夠認(rèn)為可抑制Sn的附著。另外，含有金屬元素的碳皮膜，其本身是高硬度、耐久性高的材料，但是通過(guò)增大突起的頂部的曲率半徑，還發(fā)揮出能夠防止襯底金屬基材和金屬膜的塑性變形，能夠發(fā)揮更高的耐久性這樣的效果。根據(jù)本發(fā)明者們的研究可知，碳皮膜和對(duì)象電極的相接觸的面的角度(以下，稱為“接觸角度”)，對(duì)于原本(塑性變形前)的對(duì)象電極為大概45°以下的角度，這在減少Sn附著上很重要。因此，角度越陡峭，即便是碳皮膜Sn附著也越容易發(fā)生。另一方面，在接觸探針?shù)N中，接觸時(shí)一般施加數(shù)克 數(shù)十克左右的載荷，更具體地說(shuō)是施加5 50g左右的載荷，但是對(duì)應(yīng)這時(shí)的對(duì)象電極原材的硬度，電極發(fā)生變形而決定最終接觸的角度。本發(fā)明者們，在一邊施加5 40g左右的載荷一邊改變所述曲率半徑的情況下，用幾何學(xué)求得最大的接觸角度。這時(shí)，在作為代表性的無(wú)鉛焊料材料的SnAg3.ClCutl.5的情況下，接觸的接觸探針?shù)N的前端(頂部)和對(duì)象電極的接觸面積約為2000 3000 u m2左右(其中，溫度85°C )，在這樣的條件下，判明所述頂部的曲率半徑大概30 ym，接觸角度為45°以下。在本發(fā)明的接觸探針?shù)N中，至少突起的頂部的曲率半徑，根據(jù)與上述這樣的接觸角度的關(guān)系，需要為30iim以上，但優(yōu)選為50iim以上。另外，曲率半徑大時(shí)，本發(fā)明的效果雖然也得以發(fā)揮，但如果從對(duì)象電極的氧化皮膜除去的觀點(diǎn)出發(fā)，則優(yōu)選曲率半徑為100 u m以下。但是，該曲率半徑至少突起的頂部滿足這一要件即可，關(guān)于突起的頂部以外的部分，也可以是沒(méi)有曲率半徑的錐狀(在包含接觸探針?shù)N的軸心的面(截面)觀看時(shí)呈直線狀)。本發(fā)明的接觸探針?shù)N，通過(guò)在基材的表面(前端附近的表面)，形成含有金屬元素的碳皮膜而構(gòu)成，但作為使用的基材，例如能夠適用鈹合金(Be-Cu)、碳工具鋼的任意一種構(gòu)成的。但是，并不限定于此。另外還已知，在基材上其表面與電極的接觸部分，形成有Au和Pd、Au合金或Pd合金等的貴金屬，但中本發(fā)明所使用的基材，其任意一種都能夠適用。或者，基材本身也可以由Au和Pd、Au合金或Pd合金等構(gòu)成。因?yàn)樘计つ?duì)于上述各種基材反應(yīng)性低，而且堅(jiān)硬，內(nèi)部應(yīng)力也大，所以在基材上穩(wěn)定形成困難。由此，為了提高基材與碳皮膜的密接性，已知有效的是使含有Cr和W的層介于兩者之間，此外根據(jù)需要設(shè)置其傾斜組成層，但也能夠采用這樣的構(gòu)成。為了進(jìn)一步改善該含有Cr和W的層與基材表面的密接性，作為上述這樣的含有Cr和W的層的襯底層，優(yōu)選通過(guò)進(jìn)一步使Ni或Ni合金所構(gòu)成層介入，能夠使碳皮膜穩(wěn)定地密接在由Au和Pd等構(gòu)成的基材表面上。作為在接觸探針?shù)N的基材表面形成碳皮膜的方法，能夠應(yīng)用CVD法(化學(xué)蒸鍍法)和濺射法等。其中在CVD法中，由于作為原料氣體使用含有氫的，所以在碳皮膜中含有氫，碳皮膜只能形成得低。相對(duì)于此，在應(yīng)用濺射法時(shí)，能夠形成良好的特性的碳皮膜，因此優(yōu)選。碳皮膜中含有的金屬，在作為容易形成碳化物的金屬時(shí)，在碳皮膜中均勻地分散，保持非晶質(zhì)而均勻的狀態(tài)。從這一觀點(diǎn)出發(fā)，作為碳皮膜中含有的金屬，可列舉鎢(W)、鉭(Ta)、鑰(Mo)、鈮(Nb)、鈦(Ti)、鉻(Cr)等，能夠使這些金屬的一種以上。其中，如果考慮碳化物的穩(wěn)定性和能夠廉價(jià)獲取，則最優(yōu)選鶴。碳皮膜中含有的金屬?gòu)钠渲圃煸韥?lái)看，為金屬單體或碳化物的形態(tài)(或混合的狀態(tài))，由其含量決定碳皮膜的電阻值。在本發(fā)明的接觸探針?shù)N所形成的碳皮膜，發(fā)揮上述這樣的特性，其值要求滿足檢查時(shí)所要求的接觸電阻值和硬度。而且，從滿足上述這樣的特性這一觀點(diǎn)來(lái)看，接觸探針?shù)N的前端的碳膜中的金屬元素的含量?jī)?yōu)選為5 30原子％左右，更優(yōu)選為10 20原子％。在本發(fā)明的接觸探針?shù)N中，若碳皮膜的厚度過(guò)薄，則形成碳皮膜的效果有可能無(wú)法發(fā)揮，因此優(yōu)選為0.1 y m以上。但是，若碳皮膜的厚度過(guò)厚，則電阻值有可能變高，因此優(yōu)選為5 y m以下。碳皮膜的厚度更優(yōu)選為0.2 y m以上，更優(yōu)選為2 y m以下。

由本發(fā)明的接觸探針?shù)N進(jìn)行檢查的被測(cè)面(對(duì)象電極)，通常使用的是焊料，其基本上含有Sn，該Sn特別容易附著在接觸探針?shù)N的表面。因此，被測(cè)面由Sn或Sn合金構(gòu)成時(shí)，若應(yīng)用本發(fā)明的接觸探針?shù)N，則其效果會(huì)特別有效地發(fā)揮。還有，并不特別限定為Sn合金，能夠使用SnAgitlCua5等的慣用的Sn合金。以下，列舉實(shí)施例更具體地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明當(dāng)然不受下述實(shí)施例限制，在能夠符合前、后述的宗旨的范圍內(nèi)當(dāng)然也可以適當(dāng)加以變更實(shí)施，這些均包含在本發(fā)明的技術(shù)的范圍內(nèi)。實(shí)施例在接觸探針?shù)N中，如圖1 (表示外觀形狀的一例的概略說(shuō)明圖)所示，制作前端被分割成4個(gè)突起，突起的頂部的曲率半徑為50 ii m(R = 0.05mm)的彈簧內(nèi)置探針。前端的總體的直徑為0.3mm(300iim)。該接觸探針?shù)N，其表面被Au鍍覆，基材是Be-Cu制(市場(chǎng)銷(xiāo)售品)。還有，圖1模式化地表示從側(cè)面投影其前端的狀態(tài)，其形狀顯示為3個(gè)突起。另外利
用彈簧的機(jī)能，若與對(duì)象電極接觸并經(jīng)過(guò)規(guī)定的點(diǎn)擊進(jìn)行按壓，則發(fā)生30gf的載荷(147N/
2\mm j o在磁控管濺射裝置中，分別配置碳(石墨)靶、Cr靶和Ni靶，在與其對(duì)置的位置，配置接觸探針?shù)N(基材)。對(duì)濺射室進(jìn)行真空排氣至6.7X10_4Pa以下后，導(dǎo)入Ar氣并將壓力調(diào)整到0.13Pa。對(duì)基材外高頻電壓，實(shí)施Ar離子蝕刻后，作為基材的密接層而層疊形成Ni厚度50nm、Cr厚度50nm，再一邊交替成膜含Cr和W的碳皮膜，一邊成膜使碳皮膜的比率徐徐增加的傾斜組成層的中間層(厚度:100nm)，最后，在最表面的碳皮膜的成膜時(shí)，以投入功率密度5.66ff/cm2使載有W片的石墨靶進(jìn)行DC磁控管放電，對(duì)于基材外加-100V的偏電壓，實(shí)施涂敷在到約400nm(0.4iim)的厚度。這時(shí)，使碳皮膜的最表面的W的含量調(diào)整為5 10原子％。使用帶有所形成的碳皮膜接觸探針?shù)N(本發(fā)明的接觸探針?shù)N)，對(duì)于將SnAg,0C%5的組成的無(wú)鉛焊料(千住金屬制)加工成平板的試料，以130°C的條件進(jìn)行10萬(wàn)次的接觸，觀察前端(突起)的Sn附著狀況。另外，為了確保電阻值有無(wú)穩(wěn)定性，每次接觸實(shí)施IOOmA的通電，求得電阻值的變化(電阻值變動(dòng))。但是，電阻的測(cè)量100次中進(jìn)行I次。這時(shí)，為了進(jìn)行比較而制作如下:(A)在前端的突起部的曲率半徑:為IOiim的王冠狀，以規(guī)定的點(diǎn)擊使25gf的載荷發(fā)生的探針上形成碳皮膜，除此以外均與上述相同的帶碳皮膜接觸探針?shù)N(比較例I) ; (B)只是在與比較例I相同的探針上實(shí)施鍍Au (比較例2)，(C)只是在前端的突起部的曲率半徑:80iim的前端突起為單一的形狀，以規(guī)定的點(diǎn)擊使25gf的載荷發(fā)生的探針上實(shí)施鍍Au (比較例3)(基本的形狀與圖1的相同)。然后對(duì)于這些接觸探針?shù)N，與上述同樣，觀察接觸后的前端的狀況，并且調(diào)查電阻值有無(wú)穩(wěn)定性。使用本發(fā)明的接觸探針?shù)N(實(shí)施例)時(shí)的電阻值的變化(接觸次數(shù)與電阻值變動(dòng)的關(guān)系)顯示在圖2中。使用比較例I的接觸探針?shù)N時(shí)的電阻值的變化(接觸次數(shù)與電阻值變動(dòng)的關(guān)系)顯示在圖3中。使用比較例2的接觸探針?shù)N時(shí)的電阻值的變化(接觸次數(shù)與電阻值變動(dòng)的關(guān)系)顯示在圖4中。使用比較例3的接觸探針?shù)N時(shí)的電阻值的變化(接觸次數(shù)與電阻值變動(dòng)的關(guān)系)顯示在圖5中。由這些結(jié)果能夠進(jìn)行如下考察。首先在本發(fā)明的接觸探針?shù)N(實(shí)施例)中，即使在進(jìn)行10萬(wàn)次的接觸后， 可知仍維持與初期大致等同的電阻值(圖2)。比較例I的接觸探針?shù)N，雖然電阻值的變動(dòng)小，但可見(jiàn)電阻慢慢增加的傾向(圖3)。假如電阻值的變動(dòng)的允許值為200mQ，則不用清理等附加的作業(yè)，可知本發(fā)明的接觸探針?shù)N可穩(wěn)定地連接達(dá)到9萬(wàn)次以上，比較例I的接觸探針?shù)N達(dá)到2萬(wàn)次左右。相對(duì)于此，沒(méi)有形成碳皮膜的比較例2、3的接觸探針?shù)N，接觸后早期確認(rèn)到電阻值的上升(圖4、5)。因此，初期至I萬(wàn)次的電阻變遷顯示在圖4、5中。另一方面，如果看接觸探針?shù)N的形狀(前端突起部的曲率半徑)的效果，則在比較例2和比較例3中，比較例3的一方電阻值的變動(dòng)大，在現(xiàn)有的鍍Au探針中，曲率半徑小的一方，可知電阻值為穩(wěn)定傾向。但是，如果以實(shí)施例和比較例I進(jìn)行比較，則在形成有碳皮膜的接觸探針?shù)N中，前端突起部的曲率半徑的效果顯示出與以往相反的傾向，曲率半徑大的一方，可知電阻值穩(wěn)定(圖2、3)。另外在各接觸探針?shù)N中，關(guān)于前端部的狀態(tài)，能夠得到如下結(jié)果。首先，在本發(fā)明的接觸探針?shù)N(實(shí)施例)中判明，即使進(jìn)行10萬(wàn)次的接觸后，仍保持500i!m2以上的有效接觸面積(原來(lái)的表面露出的狀態(tài))。另外在比較例I的接觸探針?shù)N中，進(jìn)行I萬(wàn)次的接觸后雖然保持500 ^m2以上的有效接觸面積，但是在進(jìn)行10萬(wàn)次的接觸后，平坦面的大部分成為被附著的Sn化合物覆蓋的狀態(tài)。此外，在比較例2、3的接觸探針?shù)N中，至I萬(wàn)次的接觸，平坦面的大部分就成為被附著的Sn化合物覆蓋的狀態(tài)。還有，在進(jìn)行上述這樣的評(píng)價(jià)時(shí)，之所以使其基準(zhǔn)為500 U m2,是由于如果確保500 y m2的接觸面積，則與金屬比較而形成電阻高的碳皮膜時(shí)，仍大概將接觸部的電阻保持為IOmQ以下的低值。詳細(xì)并參照特定的實(shí)施方式說(shuō)明了本申請(qǐng)，但不脫離本發(fā)明的精神和范圍而能夠加以各種變更和修改，對(duì)于從業(yè)者來(lái)說(shuō)很清楚。本申請(qǐng)基于2010年11月19日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)(專利申請(qǐng)2010-259507)，其內(nèi)容在此參照并援引。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的接觸探針?shù)N，在前端分割成2個(gè)以上的突起的表面，形成含有金屬元素的碳皮膜，并且使所述突起的頂部的曲率半徑為30 y m以上，因此即使在使用環(huán)境達(dá)到高溫這樣的狀況下，也能夠極 力減少Sn等的附著，能夠?qū)崿F(xiàn)可長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的電接觸接觸探針?shù)N。
權(quán)利要求
1.一種接觸探針?shù)N，其特征在于，是具有分割成2個(gè)以上的突起的前端，由該突起反復(fù)與被測(cè)面接觸的接觸探針?shù)N，其中，至少在所述突起的表面形成含有金屬元素的碳皮膜，并且所述突起的頂部的曲率半徑為30 以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸探針?shù)N，其中，所述金屬元素是從由W、Ta、Mo、Nb、Ti和Cr所構(gòu)成的群中選擇的一種以上的元素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸探針?shù)N，其中，所述金屬元素的含量為5 30原子％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接觸探針?shù)N，其中，所述金屬元素的含量為5 30原子％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸探針?shù)N，其中，所述碳皮膜的厚度為0.1 5i!m。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接觸探針?shù)N，其中，所述碳皮膜的厚度為0.1 5i!m。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接觸探針?shù)N，其中，所述碳皮膜的厚度為0.1 5i!m。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接觸探針?shù)N，其中，所述碳皮膜的厚度為0.1 5i!m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8 中任一項(xiàng)所述的接觸探針?shù)N，其中，所檢查的被測(cè)面含有Sn。
全文摘要
本發(fā)明提供一種接觸探針?shù)N，其對(duì)于前端分割的基材，形成兼?zhèn)鋵?dǎo)電性和耐久性的碳皮膜，即使在使用環(huán)境達(dá)到高溫這樣的狀況下，也能夠極力減少Sn附著，長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的電接觸。本發(fā)明涉及一種接觸探針?shù)N，其具有被分割成2相以上的突起的前端，由該突起反復(fù)與被測(cè)面接觸的接觸探針?shù)N，其中，至少在所述突起的表面，形成含有金屬元素的碳皮膜，并且所述突起的頂部的曲率半徑為30μm以上。
文檔編號(hào)G01R31/26GK103210314SQ201180055264
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者平野貴之, 古保里隆 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所, 株式會(huì)社鋼臂功科研