JPWO2019194322A1 - 電気・電子機器用のPd合金、Pd合金材、プローブピン及び製造方法 - Google Patents

電気・電子機器用のPd合金、Pd合金材、プローブピン及び製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2019194322A1
JPWO2019194322A1 JP2019556286A JP2019556286A JPWO2019194322A1 JP WO2019194322 A1 JPWO2019194322 A1 JP WO2019194322A1 JP 2019556286 A JP2019556286 A JP 2019556286A JP 2019556286 A JP2019556286 A JP 2019556286A JP WO2019194322 A1 JPWO2019194322 A1 JP WO2019194322A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass
alloy
less
electric
probe pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019556286A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6734486B2 (ja
Inventor
真人 ▲高▼橋
真人 ▲高▼橋
和也 宗宮
和也 宗宮
龍 宍野
龍 宍野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokuriki Honten Co Ltd
Original Assignee
Tokuriki Honten Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokuriki Honten Co Ltd filed Critical Tokuriki Honten Co Ltd
Publication of JPWO2019194322A1 publication Critical patent/JPWO2019194322A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6734486B2 publication Critical patent/JP6734486B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06711Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06755Material aspects
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C5/00Alloys based on noble metals
    • C22C5/04Alloys based on a platinum group metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/14Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of noble metals or alloys based thereon
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07342Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being at an angle other than perpendicular to test object, e.g. probe card
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)

Abstract

従来より高いレベルで、比抵抗、硬さ、加工性をバランスさせた電気・電子機器用のPd合金、Pd合金材、プローブピン及び製造方法の提供を目的とする。この目的を達成するため、本発明に係る電気・電子機器用Pd合金は、Pdが50.1質量%以上55.5質量%以下、Agが6.3質量%以上16.1質量%以下、Cuが30.0質量%以上38.0質量%以下、Inが0.5質量%以上2.0質量%以下の組成を備えることを特徴とするものを採用する。

Description

本発明は、主に半導体集積回路等の検査用プローブピンに代表される電気・電子機器に用いられるPd合金に関する。
従来より、半導体集積回路等の電気機器の電気的特性の検査を行う際に、複数のプローブピンが配列されたプローブカードが用いられている。通常、プローブカードに装着されたプローブピンの先端部を電気機器の検査対象箇所に接触させて、電気的特性の検査を行う。そのため、当該プローブピンは、比抵抗が低く、良好な導電材料であることが要求される。また、プローブピンは、数千回、数万回、繰り返し接触して用いられるため、摩耗することがないよう十分な硬さを備えていることが要求される。但し、プローブピンは、硬くなり過ぎると、検査対象に金めっきが施された電極や、銅配線等である場合に、検査対象を傷つけてしまう。そのため、プローブピンは、摩耗を抑制しつつ、検査対象を傷つけ難いことが要求される。これら以外にも、プローブピンは、様々な形状に加工して用いられる場合もあり、加工性に優れていることも要求される。
一般に、プローブピンの材料として、Ag−Pd−Cu合金が広く用いられている。例えば、特許文献1には、塑性加工性に優れ、且つ析出硬化による硬さ向上の効果が十分なプローブピン用合金材を提供する目的として、Pd33〜42質量%、Cu18〜32質量%、In0.5〜2質量%およびRe0.05〜2質量%、残部にAgと不可避不純物を含み、スェージング加工を施して結晶を微細化し、さらに溶体化処理、塑性加工と析出硬化処理を施して硬さが400HV以上であるプローブピン用合金材が開示されている。
また、特許文献2には、長期間安定して使用可能なプローブピンを提供することを目的として、50.2〜85mass%のAg基合金で、Inまたは/およびSnが0.2〜3.0mass%、8〜35mass%のPd、6〜40mass%のCuが、不可避不純物とあわせて合計で100mass%からなる合金からなり、圧延率または断面減少率が、40%以上の圧延または/および伸線加工後、250〜500℃で時効処理を行うことによりビッカース硬さが200〜400で、時効処理前後のビッカース硬さの差が10以上であり、且つ比抵抗が15μΩ・cm以下の材料からなるプローブピンが開示されている。
特開2017−25354号公報 特開2014−114465号公報
しかしながら、近年の半導体集積回路等の電気機器の小型化や高性能化に伴い、検査対象となる半導体集積回路の検査対象箇所の狭ピッチ化や多ピン化が進んでおり、当該検査対象箇所と接触するプローブピンには、従来にも増してピッチを狭くすること、及び線径を微細化することが要求されている。この動向に対して、特許文献1,2に開示の材料を用いたとしても、プローブピンの材料として比抵抗、硬さ、加工性の全ての要求を十分に具備させることが困難であった。そのため、従来より、プローブピンとして用いた場合に、これら要求を全て具備し、検査の信頼性及び耐久性が十分に優れたものとなる材料が求められていた。
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであって、従来よりもより高いレベルで、比抵抗、硬さ、加工性をバランスさせた電気・電子機器用のPd合金、Pd合金材、プローブピン及び製造方法を提供することを課題としている。
そこで、本発明者等は、鋭意研究の結果、以下の電気・電子機器用のPd合金、Pd合金材、プローブピン及び製造方法を提供するに至った。
本発明に係る電気・電子機器用Pd合金: 本発明に係る電気・電子機器用Pd合金は、Pdを主要成分として含むものであり、以下の組成を備えることを特徴とする。
[Pd合金組成]
Pdが50.1質量%以上55.5質量%以下
Agが6.3質量%以上16.1質量%以下
Cuが30.0質量%以上38.0質量%以下
Inが0.5質量%以上2.0質量%以下
本発明に係る電気・電子機器用Pd合金材: 本発明に係る電気・電子機器用Pd合金材は、上述の電気・電子機器用Pd合金を、断面減少率が50%以上95%以下となる塑性加工を施して板状又は線状に形状加工して得られたものであることを特徴とする。
本発明に係るプローブピン: 本発明に係るプローブピンは、上述の電気・電子機器用Pd合金材を用いて得られることを特徴とする。
本発明に係るプローブピンにおいて、350℃以上550℃以下の温度で熱処理を行った後のビッカース硬さが300HV以上480HV以下であることが好ましい。
本発明に係るプローブピンは、比抵抗が6.0μΩ・cm以上8.0μΩ・cm以下であることが好ましい。
本発明に係る電気・電子機器用Pd合金材の製造方法: 本発明に係る電気・電子機器用Pd合金材の製造方法は、上述のPd合金組成を備える電気・電子機器用Pd合金を、塑性加工する際に、最終の塑性加工において断面減少率が50%以上95%以下となるように加工して板状又は線状とすることを特徴とする。
本発明に係るプローブピンの製造方法: 本発明に係るプローブピンの製造方法は、上述のPd合金組成を備える電気・電子機器用Pd合金を、塑性加工する際に、最終の塑性加工において断面減少率が50%以上95%以下となるように加工して線状とした電気・電子機器用Pd合金材を用いてプローブピン形状体とし、当該プローブピン形状体を、350℃以上550℃以下の温度で熱処理を行って、ビッカース硬さが300HV以上480HV以下に調整することを特徴とする。
本発明に係る電気・電子機器用Pd合金は、良好な加工性を備え、且つ、塑性加工により結晶粒の微細化が容易で強靱化が容易である。従って、この電気・電子機器用Pd合金に一定の強加工を加え、塑性変形させることで板材・線材等にすると良好な強度を備える電気・電子機器用Pd合金材となる。特に、この電気・電子機器用Pd合金材は、プローブピンとして用いるのに十分な硬さを備えている。また、この電気・電子機器用Pd合金材は、本発明に係る電気・電子機器用Pd合金が本来持つ性質として、比抵抗を低く抑えることができる。そのため、プローブピンとして用いた際に、検査対象への熱負荷を軽減することができる。よって、本発明に係る電気・電子機器用Pd合金材を用いたプローブピンを微小化した場合でも、検査の信頼性を向上させることができると共に、当該プローブピン自体の長寿命化を図ることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態に関して述べる。
<本発明に係る電気・電子機器用Pd合金の形態>
本発明に係る電気・電子機器用Pd合金は、以下の組成を備えることを特徴とする。
[Pd合金組成]
Pdが50.1質量%以上55.5質量%以下
Agが6.3質量%以上16.1質量%以下
Cuが30.0質量%以上38.0質量%以下
Inが0.5質量%以上2.0質量%以下
具体的に、本発明は、Pd合金におけるこれらの合金成分量を制御することにより、硬さが高く、比抵抗が低く、加工性に優れた、半導体集積回路等の電気機器の検査用プローブピンに適した電気・電子機器用Pd合金である。以下、本発明に係るPd合金に含まれるこれら合金成分について、元素毎に分けて述べる。
本発明に係る電気・電子機器用Pd合金は、Pd基合金である。従って、Pdは必須の成分であり、合金の硬さが上昇しても、比抵抗を低下させる作用を有する。本発明に係る電気・電子機器用Pd合金におけるPdの含有量は、50.1質量%(40.0原子%)以上55.5質量%(45.0原子%)以下であることが好ましい。このPdの含有量が50.1質量%(40.0原子%)未満の場合には、比抵抗が上昇し、プローブピンに用いたときの検査の信頼性の低下を招くため好ましくない。一方、Pdの含有量が55.5質量%(45.0原子%)を上回る場合には、比抵抗が低下するが硬さも低下してしまうため、プローブピン用途として使用した場合、使用箇所の摩耗が激しくなるため好ましくない。
合金元素としてのAgは、耐食性を向上させ、合金の硬さの上昇と共に比抵抗を低下させる作用を有する。合金元素としてのAgの含有量は、6.3質量%(5.0原子%)以上16.1質量%(13.0原子%)以下であることが好ましい。この合金元素としてのAgの含有量が6.3質量%(5.0原子%)未満の場合には、耐食性の低下と、硬さの低下を招いてしまうため好ましくない。この場合、添加元素の量を調整したとしても、得られるPd合金について、最終断面減少率50%程度まで加工してもビッカース硬さが300HVを下回るようになる。そのため、プローブピン用途として硬さが不足し、耐摩耗性が低下する問題がある。一方、合金元素としてのAgの含有量が16.1質量%(13.0原子%)を上回る場合には、むしろ比抵抗の上昇を招いてしまうため好ましくない。なお、この合金元素としてのAgの含有量が16.1質量%(13.0原子%)以下となれば、Pd合金について、比抵抗を8.0μΩ・cm以下におさえることが可能となり好ましい。
合金元素としてのCuは、析出硬化に必要な成分であり、合金の硬さの上昇と共に比抵抗を低下させる作用を有する。合金元素としてのCuの含有量は、30.0質量%(45.0原子%)以上38.0質量%(50.0原子%)以下であるであることが好ましい。この合金元素としてのCuの含有量が30.0質量%(45.0原子%)未満の場合には、比抵抗が上昇し、プローブピン用途として検査の信頼性の低下を招くため好ましくない。一方、合金元素としてのCuの含有量が38.0質量%(50.0原子%)を上回る場合には、比抵抗が低下するが硬さも低下してしまうため、プローブピン用途として使用した場合、使用箇所の摩耗が激しくなると共に、酸化しやすくなり、耐食性の低下を招いてしまうため好ましくない。
合金元素としてのInは、Pdの母相中に固溶して、塑性加工後の硬さを向上させ、合金の耐摩耗性を向上させる効果がある。合金元素としてのInの含有量は、0.5質量%(0.35原子%)以上2.0質量%(1.55原子%)以下であるであることが好ましい。この合金元素としてのInの含有量が0.5質量%(0.35原子%)未満の場合には、硬さの低下を招いてしまうため好ましくない。この場合、添加元素の量を調整したとしても、得られるPd合金について、最終断面減少率50%程度まで加工してもビッカース硬さが300HV以上を得られにくくなる。一方、合金元素としてのIn含有量が2.0質量%(1.55原子%)を上回る場合には、硬さ及び比抵抗が上昇すると共に加工性が低下し、所望する加工を行う過程で割れが発生してしまうおそれがあるため好ましくない。
以上に述べた電気・電子機器用Pd合金を調製する方法としては、溶解法を採用することが好ましい。この溶解法としては、少なくとも合金インゴットの状態とできる限り、特段の限定はない。よって、真空溶解法、ガス溶解法、電気炉溶解法、高周波溶解法、連続鋳造法、ゾーンメルティング法等、現在及び今後確立される任意の溶解方法を採用することができる。
なお、本発明に係る電気・電子機器用Pd合金は、添加元素として、Ir、Rh、Co、Ni、Zn、Sn、Au、Ptの群から選ばれた少なくとも1種及び不可避不純物を合計で0.1質量%以上2.0質量%以下含んでも良い。ここで、不可避不純物とは、製造工程上で不可避的に混入する不純物元素のことをいい、0.01質量%以下のものを指す。
<本発明に係る電気・電子機器用Pd合金材及び製造方法の形態>
以上に述べた組成の本発明に係る電気・電子機器用Pd合金は、所定組成にて溶解後、塑性加工を施して、板状又は線状の電気・電子機器用Pd合金材とすることが好ましい。このような形状とすることで、電気・電子機器の種類に応じた強度に調整して用いることができる。そのため、加工材として、比抵抗、硬さ、加工性のトータルバランスに優れた状態にすることができ、電気・電子機器用途として適したものとなる。
電気・電子機器用Pd合金材の製造方法に関して述べる。この製造方法は、上述の組成を備える電気・電子機器用Pd合金を塑性加工する際に、最終の塑性加工において断面減少率が50%以上95%以下となるように加工して板状又は線状とすることを特徴としている。このとき断面減少率は、複数回の塑性加工段階が存在する場合には、加工の最終段階における断面減少率である。この断面減少率が大きいほど硬さの向上を図ることができるが、塑性加工可能な範囲で硬さを向上させることで、比抵抗が低く、硬さ、加工性を兼ね備えたトータルバランスに優れる電気・電子機器用Pd合金材を得ることができる。この塑性加工による断面減少率が50%未満の場合には、十分な加工硬化、結晶粒微細化効果が得られないため好ましくない。一方、塑性加工による断面減少率が95%を超える強加工を施すと、加工前に十分な歪み取りを行っていても、加工歪みによる割れが生じる確率が高く、歩留まりの低下を引き起こすため好ましくない。また、電気・電子機器用Pd合金を板状又は線状に塑性加工する方法としては、特に限定されるものではなく、圧延加工、線引き加工、鍛造加工等を採用することができる。
<本発明に係るプローブピン及び製造方法の形態>
本発明に係るプローブピンは、上述の電気・電子機器用Pd合金材を用いて得られるものである。即ち、電気・電子機器用Pd合金に対し、断面減少率が50%以上95%以下となるように塑性加工を施して得られる電気・電子機器用Pd合金材を用いることを特徴とする。本発明に係るプローブピンの製造に、この電気・電子機器用Pd合金材を用いることで、比抵抗が低く、良好な硬さを備えるプローブピンを得ることができる。
また、本発明に係るプローブピンは、ビッカース硬さが300HV以上480HV以下であることが好ましい。このようなプローブピンの製造方法は、上述のように電気・電子機器用Pd合金を、塑性加工を施して得られる電気・電子機器用Pd合金材を用いてプローブピン形状体とし、このプローブピン形状体を、350℃以上550℃以下の温度で熱処理を行って、ビッカース硬さが300HV以上480HV以下に調整することを特徴とするものである。
ここで、「ビッカース硬さが300HV以上480HV」としているのは、市場においてプローブピンに求められる硬さであるからである。プローブピンがこの範囲の硬さとなれば、摩耗による抵抗値の変化が軽減され、検査精度の向上及び検査歩留りの向上を図ることが可能となる。そして、350℃以上550℃以下の温度で熱処理を行うことは、析出強化により硬さの向上を図るためである。ここで、析出熱処理温度については、350℃未満では硬さの向上を十分に図ることができず、550℃を超えると軟化する傾向が現れる。なお、析出熱処理時間は、材料に析出硬化が十分に生じる時間を適宜設定することができる。
そして、本発明に係るプローブピンは、上述の電気・電子機器用Pd合金を採用することで、比抵抗が6.0μΩ・cm以上8.0μΩ・cm以下という性能を発揮できる。比抵抗が6.0μΩ・cm以上8.0μΩ・cm以下であることで、半導体集積回路等の電気機器の検査に用いるプローブピンの材料として好適に用いることができる。
次に、実施例及び比較例を示しつつ、本発明に係る電気・電子機器用Pd合金を説明する。以下に示す実施例及び比較例では、各種組成の合金を製造し、線状又は板状に加工した上で、その硬さ及び比抵抗を塑性加工後と析出熱処理後について測定した。また、加工性に関しても確認を行った。
電気・電子機器用Pd合金の調製: 本実施例1では、真空溶解によりAg、Pd、Cu、Inの四元素からなるAg−Pd−Cu−In系合金のインゴット(φ20mm)を作製した。
電気・電子機器用Pd合金材の調製: 当該インゴットから、湯引け等の溶解欠陥部を除去し、溶体化処理(800℃)を行った後、塑性加工(スェージング加工、溝圧延加工、伸線加工)と溶体化処理(800℃)とを繰り返して最終断面減少率(最終溶体化処理直後を基準とした、その後の伸線加工終了時の断面減少率)を50%以上95%以下とし、Pd合金線材を得た。表1には、本実施例1の試料(実施1−1〜1−4)の各組成を示す。
本実施例1では、得られたPd合金線材について、析出硬化後にビッカース硬さ測定を行った。なお、析出硬化の条件は、H+N混合雰囲気中において350℃以上550℃以下で行った。ビッカース硬さ測定は、当該Pd合金線材を長さ10mmに切断して試料とした。そして、この試料の断面を研磨して平滑にした後、ビッカース硬さ試験機を用いてHV0.2にて測定した。測定結果を表1に示す。表1には、各試料についてビッカース硬さを5箇所測定した結果の平均値を示す。
また、本実施例1では、得られたPd合金線材について、析出硬化後に比抵抗測定を行った。なお、析出硬化の条件は、H+N混合雰囲気中において350℃以上550℃以下で行った。比抵抗測定は、当該Pd合金線材を長さ1000mmに切断して試料とした。そして、この試料について、抵抗計(日置電機社製 RM3544)を用いて4端子法により比抵抗を測定した。表1には、各試料について比抵抗を3箇所測定した結果の平均値を示す。
さらに、本実施例1では、得られたPd合金線材について、加工性の確認を行った。加工性の確認は、当該Pd合金線材を長さ1000mmに切断して試料とした。そして、この試料について、50%以上95%以下で塑性加工を施した場合における割れの有無を確認した。表1には、割れが確認できない場合を合格「○」、割れが確認できる場合を不合格「×」として示す。
電気・電子機器用Pd合金の調製: 本実施例2では、真空溶解によりAg、Pd、Cu、Inの四元素からなるAg−Pd−Cu−In系合金のインゴット(厚さ10mm×長さ50mm×幅20mm)を作製した。
電気・電子機器用Pd合金材の調製: 当該インゴットから、湯引け等の溶解欠陥部を除去し、溶体化処理(800℃)を行った後、当該インゴットに対し、断面減少率が50%以上95%以下となるまで圧延加工を行い、Pd合金板材を得た。表2には、本実施例2の試料(実施2−1〜2−4)の各組成を示す。
本実施例2では、得られたPd合金板材について、実施例1と同様にビッカース硬さ測定、比抵抗測定、加工性の確認を行った。これらを実施する際の条件は、実施例1と同じ条件としたため、ここでの説明は省略する。表2には、本実施例2の試料(実施2−1〜2−4)の測定結果を示す。
比較例
[比較例1]
本比較例1は、上述した実施例1との対比用として示す。本比較例1では、本発明に規定する条件を満たしていない組成のPd合金について、実施例1と同じ確認を行った。本比較例1の確認を行う際の条件に関しても、実施例1と同じ条件としたため、ここでの説明は省略する。表1には、本比較例1の試料(比較1−1〜1−4)の測定結果を実施例と併せて示す(表1中本発明に規定する組成条件を満たさない箇所を太線で囲んで示す)。
[比較例2]
本比較例2は、上述した実施例2との対比用として示す。本比較例2では、本発明に規定する条件を満たしていない組成のPd合金について、実施例2と同じ確認を行った。本比較例2の確認を行う際の条件に関しても、実施例2と同じ条件としたため、ここでの説明は省略する。表2には、本比較例2の試料(比較2−1〜2−4)の測定結果を実施例と併せて示す(表2中本発明に規定する組成条件を満たさない箇所を太線で囲んで示す)。
[実施例1と比較例1との対比]
以下、表1を参照しつつ、実施例1と比較例1との対比を行う。
Figure 2019194322
表1に示す結果より、ビッカース硬さにおいて、実施1−1〜1−4の試料は、いずれも塑性加工後に300HV以上を示すと共に、析出熱処理により400HVを上回り、プローブピンとして求められる条件(300HV以上480HV以下)を満たすものであった。また、比抵抗において、実施1−1〜1−4の試料は、いずれも析出熱処理により8.0μΩ・cm以下となり、プローブピンとして求められる条件(6.0μΩ・cm以上8.0μΩ・cm以下)を満たすものであった。そして、加工性において、実施1−1〜1−4の試料に関して割れを確認することはできなかった。
また、表1に示す結果より、ビッカース硬さにおいて、比較1−1,1−2の試料は、塑性加工後のビッカース硬さが300HVを下回るものとなり、比較1−1に関しては析出熱処理によっても300HVを下回るものとなった。比較1−3,1−4の試料は、析出熱処理により500HVを上回るものとなった。また、比抵抗において、比較1−1の試料は、析出熱処理により6.0μΩ・cmを下回るものとなり、比較1−2〜1−4の試料に関しては析出熱処理により8.0μΩ・cmを上回るものとなった。そして、加工性において、比較1−3の試料に関して割れが確認できた。
以上の結果より、本発明に係る電気・電子機器用Pd合金の合金元素としてのPdの含有量が55.5質量%を超えると、析出熱処理後における比抵抗及び硬さの低下が顕著になることが分かる。また、当該Pdの含有量が50.1質量%未満になると、析出熱処理後における比抵抗及び硬さの値が高くなり、高いレベルで比抵抗と硬さをバランスさせられないことが分かる。そして、本発明に係る電気・電子機器用Pd合金の合金元素としてのInの含有量が2.0質量%を超えると、析出熱処理後における硬さ及び比抵抗の上昇が顕著になり、加工性も低下することが分かる。また、当該Inの含有量が0.5質量%未満になると、塑性加工後の硬さの低下が顕著になることが分かる。
[実施例2と比較例2との対比]
以下、表2を参照しつつ、実施例2と比較例2との対比を行う。
Figure 2019194322
表2に示す結果より、ビッカース硬さにおいて、実施2−2の試料は、塑性加工後のビッカース硬さが300HVを下回るものの、実施2−1〜2−4の試料は、いずれも析出熱処理により380HVを上回り、プローブピンとして求められる条件(300HV以上480HV以下)を満たすものであった。また、比抵抗において、実施2−1〜2−4の試料は、いずれも析出熱処理により8.0μΩ・cm以下となり、プローブピンとして求められる条件(6.0μΩ・cm以上8.0μΩ・cm以下)を満たすものであった。そして、加工性において、実施2−1〜2−4の試料に関して割れを確認することはできなかった。
また、表2に示す結果より、ビッカース硬さにおいて、比較2−1,2−2の試料は、塑性加工後のビッカース硬さが300HVを下回るものとなり、比較2−1に関しては析出熱処理によっても300HVを下回るものとなった。さらに、比較2−3,2−4の試料は、析出熱処理により500HVを上回るものとなった。また、比抵抗において、比較2−1の試料は、析出熱処理により6.0μΩ・cmを下回るものとなり、比較2−2,2−3の試料に関しては析出熱処理により8.0μΩ・cmを上回るものとなった。そして、加工性において、比較2−3の試料に関して割れが確認できた。
以上の結果より、本発明に係る電気・電子機器用Pd合金の合金元素としてのPdの含有量が55.5質量%を超えると、析出熱処理後における比抵抗及び硬さの低下が顕著になることが分かる。また、当該Pdの含有量が50.1質量%未満になると、析出熱処理後におけるビッカース硬さの値が高くなり、高いレベルで比抵抗と硬さをバランスさせられないことが分かる。そして、本発明に係る電気・電子機器用Pd合金の合金元素としてのInの含有量が2.0質量%を超えると、析出熱処理後における硬さ及び比抵抗の上昇が顕著になり、加工性も低下することが分かる。また、当該Inの含有量が0.5質量%未満になると、塑性加工後の硬さの低下が顕著になることが分かる。
[まとめ]
表1,2に示す結果より、比較試料に比べ実施試料の方が総じて優れた結果が得られた。これら結果より、本発明で規定する条件の組成を備えたPd合金によれば、高いレベルで比抵抗、硬さ、加工性をバランスさせたPd合金を得られることが分かった。
本発明に係る電気・電子機器用Pd合金は、硬さが高く、比抵抗が低く、加工性にも優れ、トータルバランスに優れたものであるため、半導体集積回路等の検査用プローブピンとして用いる場合に特に有用である。

Claims (7)

  1. Pdを主要成分として含む電気・電子機器用Pd合金であって、
    Pdが50.1質量%以上55.5質量%以下、
    Agが6.3質量%以上16.1質量%以下、
    Cuが30.0質量%以上38.0質量%以下、
    Inが0.5質量%以上2.0質量%以下の組成を備えることを特徴とする電気・電子機器用Pd合金。
  2. 請求項1に記載の電気・電子機器用Pd合金を、断面減少率が50%以上95%以下の塑性加工により板状又は線状としたことを特徴とする電気・電子機器用Pd合金材。
  3. 請求項2に記載の電気・電子機器用Pd合金材を用いて得られることを特徴とするプローブピン。
  4. 350℃以上550℃以下の温度で熱処理を行った後のビッカース硬さが300HV以上480HV以下である請求項3に記載のプローブピン。
  5. 比抵抗が6.0μΩ・cm以上8.0μΩ・cm以下である請求項3又は請求項4に記載のプローブピン。
  6. 電気・電子機器用Pd合金材の製造方法であって、
    Pdが50.1質量%以上55.5質量%以下、
    Agが6.3質量%以上16.1質量%以下、
    Cuが30.0質量%以上38.0質量%以下、
    Inが0.5質量%以上2.0質量%以下の組成を備える電気・電子機器用Pd合金を、塑性加工する際に、最終の塑性加工において断面減少率が50%以上95%以下となるように加工して板状又は線状とすることを特徴とする電気・電子機器用Pd合金材の製造方法。
  7. 電気・電子機器用Pd合金を用いたプローブピンの製造方法であって、
    Pdが50.1質量%以上55.5質量%以下、
    Agが6.3質量%以上16.1質量%以下、
    Cuが30.0質量%以上38.0質量%以下、
    Inが0.5質量%以上2.0質量%以下の組成を備える電気・電子機器用Pd合金を、塑性加工する際に、最終の塑性加工において断面減少率が50%以上95%以下となるように加工して線状とした電気・電子機器用Pd合金材を用いてプローブピン形状体とし、
    当該プローブピン形状体を、350℃以上550℃以下の温度で熱処理を行って、ビッカース硬さが300HV以上480HV以下に調整することを特徴とするプローブピンの製造方法。
JP2019556286A 2018-11-06 2019-05-09 電気・電子機器用のPd合金、Pd合金材、プローブピン及び製造方法 Active JP6734486B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018208822 2018-11-06
JP2018208822 2018-11-06
PCT/JP2019/018587 WO2019194322A1 (ja) 2018-11-06 2019-05-09 電気・電子機器用のPd合金、Pd合金材、プローブピン及び製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019194322A1 true JPWO2019194322A1 (ja) 2020-04-30
JP6734486B2 JP6734486B2 (ja) 2020-08-05

Family

ID=68100749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019556286A Active JP6734486B2 (ja) 2018-11-06 2019-05-09 電気・電子機器用のPd合金、Pd合金材、プローブピン及び製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11920227B2 (ja)
JP (1) JP6734486B2 (ja)
KR (1) KR102349939B1 (ja)
CN (1) CN112739836A (ja)
TW (1) TWI722435B (ja)
WO (1) WO2019194322A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3960890A1 (de) * 2020-09-01 2022-03-02 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Palladium-kupfer-silber-ruthenium-legierung
JP7072126B1 (ja) * 2022-02-10 2022-05-19 田中貴金属工業株式会社 Ag-Pd-Cu系合金からなるプローブピン用材料
EP4234733A1 (de) 2022-02-28 2023-08-30 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Palladium-kupfer-silber-legeriung
TWI797023B (zh) * 2022-06-14 2023-03-21 大亞電線電纜股份有限公司 鈀銀銅合金線材及其製法
CN117026055B (zh) * 2023-10-09 2024-01-12 浙江金连接科技股份有限公司 一种半导体芯片测试探针用钯合金及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012242184A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Ishifuku Metal Ind Co Ltd プローブピン用材料、プローブピン及びその製造方法
WO2013099682A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 株式会社徳力本店 電気・電子機器用のPd合金
US20170218481A1 (en) * 2016-01-29 2017-08-03 Deringer-Ney, Inc. Palladium-Based Alloys

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1168130A (en) * 1965-10-26 1969-10-22 Int Nickel Ltd Metallic Articles Formed from Cores and Coatings Separated by Alloy Barrier Layers
US7558519B2 (en) * 2006-03-22 2009-07-07 Canon Kabushiki Kaisha Endless metallic belt and fixing belt and heat fixing assembly making use of the same
JP5657881B2 (ja) * 2009-12-09 2015-01-21 株式会社徳力本店 プローブピン用材料
US9804198B2 (en) * 2012-08-03 2017-10-31 Yamamoto Precious Metal Co., Ltd. Alloy material, contact probe, and connection terminal
JP6074244B2 (ja) 2012-12-06 2017-02-01 石福金属興業株式会社 Ag基合金からなるプローブピン用材料、プローブピン、プローブピンの製造方法
JP2017025354A (ja) 2015-07-16 2017-02-02 株式会社徳力本店 プローブピン用合金材およびその製造方法
JP6647075B2 (ja) * 2016-02-19 2020-02-14 日本発條株式会社 合金材料、コンタクトプローブおよび接続端子

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012242184A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Ishifuku Metal Ind Co Ltd プローブピン用材料、プローブピン及びその製造方法
WO2013099682A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 株式会社徳力本店 電気・電子機器用のPd合金
US20170218481A1 (en) * 2016-01-29 2017-08-03 Deringer-Ney, Inc. Palladium-Based Alloys

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019194322A1 (ja) 2019-10-10
US11920227B2 (en) 2024-03-05
JP6734486B2 (ja) 2020-08-05
CN112739836A (zh) 2021-04-30
KR20210055099A (ko) 2021-05-14
KR102349939B1 (ko) 2022-01-11
TWI722435B (zh) 2021-03-21
TW201940708A (zh) 2019-10-16
US20210310103A1 (en) 2021-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6734486B2 (ja) 電気・電子機器用のPd合金、Pd合金材、プローブピン及び製造方法
KR101207250B1 (ko) 도전성과 굽힘성을 개선한 Cu-Ni-Si-Mg계 합금
JP5657881B2 (ja) プローブピン用材料
KR101573163B1 (ko) Cu-Zn-Sn-Ni-P 계 합금
WO2009107289A1 (ja) 硬度、加工性、並びに、防汚特性に優れたイリジウム合金
JP2017025354A (ja) プローブピン用合金材およびその製造方法
JP7141098B2 (ja) プローブピン用材料およびプローブピン
JP6074244B2 (ja) Ag基合金からなるプローブピン用材料、プローブピン、プローブピンの製造方法
JP7260910B2 (ja) プローブピン用材料およびプローブピン
KR102533596B1 (ko) 석출경화형 Ag-Pd-Cu-In-B계 합금
JP7429011B2 (ja) プローブピン用材料およびプローブピン
JP2020002404A (ja) プローブピン用材料およびプローブピン
JP4175920B2 (ja) 高力銅合金
JP6654608B2 (ja) 電気・電子機器用Cu合金及びそれを用いたプローブピン
JP6372952B2 (ja) Pt基合金で構成されるプローブピン用材料、プローブピンの製造方法
US11807925B2 (en) Probe pin material including Ag—Pd—Cu-based alloy
JP2024089037A (ja) プローブピン用合金材料
JP2021092450A (ja) Rh基合金からなるプローブピン用材料およびプローブピン

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191029

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20191029

AA64 Notification of invalidation of claim of internal priority (with term)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764

Effective date: 20191112

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191113

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191211

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20200120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200317

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200512

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200706

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200709

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6734486

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250