TW201503492A - 電接觸子及電子零件用插座 - Google Patents

電接觸子及電子零件用插座 Download PDF

Info

Publication number
TW201503492A
TW201503492A TW103110644A TW103110644A TW201503492A TW 201503492 A TW201503492 A TW 201503492A TW 103110644 A TW103110644 A TW 103110644A TW 103110644 A TW103110644 A TW 103110644A TW 201503492 A TW201503492 A TW 201503492A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
contact pin
package
socket
contact
Prior art date
Application number
TW103110644A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI620380B (zh
Inventor
Takahiro Oda
Original Assignee
Enplas Corp
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 Enplas Corp filed Critical Enplas Corp
Publication of TW201503492A publication Critical patent/TW201503492A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI620380B publication Critical patent/TWI620380B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/03Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • 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
    • C22CALLOYS
    • C22C5/00Alloys based on noble metals
    • C22C5/06Alloys based on silver
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601Process or apparatus
    • C23C18/1633Process of electroless plating
    • C23C18/1646Characteristics of the product obtained
    • C23C18/165Multilayered product
    • C23C18/1651Two or more layers only obtained by electroless plating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601Process or apparatus
    • C23C18/1633Process of electroless plating
    • C23C18/1646Characteristics of the product obtained
    • C23C18/165Multilayered product
    • C23C18/1653Two or more layers with at least one layer obtained by electroless plating and one layer obtained by electroplating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • C25D5/12Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • H01L22/34Circuits for electrically characterising or monitoring manufacturing processes, e. g. whole test die, wafers filled with test structures, on-board-devices incorporated on each die, process control monitors or pad structures thereof, devices in scribe line
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/71Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/712Coupling devices for rigid printing circuits or like structures co-operating with the surface of the printed circuit or with a coupling device exclusively provided on the surface of the printed circuit
    • H01R12/716Coupling device provided on the PCB
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/20Pins, blades, or sockets shaped, or provided with separate member, to retain co-operating parts together
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/7076Coupling devices for connection between PCB and component, e.g. display

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Connecting Device With Holders (AREA)

Abstract

在可容置IC封裝體之插座本體上設置接觸銷,並使之與所容置之IC封裝體的接續端子電性連接。接觸銷係相對於具導電性之基材而言,形成有自基材起按照含有Ni的基底層、表層的順序所積層之複數層而構成。又,表層係由基底層側的第1層、及與IC封裝體的接續端子相接觸的第2層所構成。第1層係由在因加熱而使Sn熔融擴散的材料中Sn之擴散速度比Pd慢的材料之以Pd-Ni合金為主成分之鍍敷層所形成;第2層係由Sn之擴散速度比第1層慢的材料之以Ag為主成分之鍍敷層所形成。

Description

電接觸子及電子零件用插座
本發明係關於一種與半導體裝置(以下,稱為「IC封裝體」)等電子零件電性連接之電接觸子、及一種配設有該電接觸子之電子零件用插座。
自過往以來,與IC封裝體等電子零件電性連接之電接觸子係具有一種被設置在用來做為配置於外部的導通試驗電路上之電子零件用插座之IC插座上的接觸銷。藉由將IC封裝體容置於IC插座,透過接觸銷使IC封裝體之接續端子與導通試驗電路之電極電性連接,並在該狀態下加熱來進行燒入試驗。
此處,IC封裝體的接續端子,雖然是以主成分為錫(Sn)但不含鉛(Pb)、即無鉛焊料所形成者,但是在以金(Au)鍍敷(添加有極微量的Co)層為最表層、以鎳(Ni)為基底層的情況,像這類的與IC封裝體之接續端子電性連接之接觸銷會產生如以下的問題。
即,一旦進行燒入(burn-in)試驗時,IC封裝體的接續端子中含之Sn就會熔融擴散至接觸銷之Au而形成Au-Sn合金,致使IC封裝體的接續端子黏附於接觸銷上。此外,在燒入試驗完成後,由於自接觸銷剝下IC封裝體的接續端子時,因Au-Sn合金的脆性質而於Au-Sn的層間發生斷裂,且接觸銷之Au有一部分就會被IC封裝體之接續端子側奪下,所以就會因重複進行燒入試驗,導致接觸銷之Au幾乎被奪去而露出基底層之Ni。因此,於IC封裝體的接續端子所含之Sn就不會擴散於接觸銷的材料中,附著於接觸銷的Sn就會氧化而容易形成絕緣體。從而,隨著試驗次數的增加,接觸銷與IC封裝體的接續端子之間的電阻值就會急速地上升,以致不能夠形成電性連接,而有在燒入試驗中將良好封裝體誤判為不良品之虞。
因此,已知道:在習知的接觸銷係在基底層之Ni的外側上重疊形成鈀(Pd)鍍敷層,並在其外側上更進一步形成由Sn的擴散速度比最表層Pd鍍敷層慢的銀(Ag)鍍敷層構成之最表層,藉以使得在接觸銷與IC封裝體的接續端子黏附的情況下,就算是形成於此界面上極薄的Ag-Sn合金層間產生斷裂,該接觸銷的Ag所被奪去的量亦會是成為最小者(例如,參照專利文獻1)。 《先前技術文獻》 〈專利文獻〉 〈專利文獻1〉國際公開第2007/034921號公報
《發明所欲解決之課題》
另外,例如,在IC封裝體是使用於配設在汽車的引擎室內的控制元件的情況等,IC封裝體所要求的使用溫度環境會有高溫化的傾向;因此,燒入試驗中之試驗溫度也有必要提高(例如,150℃以上)。
然而,就前述習知的接觸銷而論,由於一旦提高燒入試驗的試驗溫度時就會促進合金形成等之理由,以致接觸銷中Ag鍍敷層及Pd鍍敷層的減少速度就會上升,而使得基底層提早露出來。因此,在接觸銷與IC封裝體的接續端子之間的電阻值發生急速地上升為止之試驗次數就會減少,以致會有減低IC插座的使用壽命之虞。
因此,對於這類的問題點,本發明所欲解決之課題係在於:提供一種在提高燒入試驗的試驗溫度的情況,可以抑制電阻值發生急速地上升為止之試驗次數的減少之電接觸子、及配設有此電接觸子之電子零件用插座。 《解決課題之方法》
為解決前述課題,本發明之電接觸子係在基材上積層複數層所構成,此種複數層係具備有:在因加熱而使錫熔融擴散材料之中,以錫的擴散速度比鈀慢的材料所形成之第1層、及第1層中與基材相反側中,以錫的擴散速度比第1層慢的材料所形成之第2層者。
在像這類的電接觸子中,第1層可以是由以鈀及鎳為主成分之Pd-Ni合金、或以鈀及鈷為主成分之Pd-Co合金所形成。
在以Pd-Ni合金形成第1層的情況,在Pd-Ni合金中,鈀的重量比率可以是高於鎳的重量比率。此時,鈀的重量比率可以是60~90重量%、鎳的重量比率可以是10~40重量%。
在以Pd-Co合金形成第1層時,在Pd-Co合金中,鈀的重量比率可以是高於鈷的重量比率。
又,第2層係可以是以銀來形成、或者以銀為主成分的Ag合金來形成。在此Ag合金中,也可以添加鎳、銅、鐵、或銻中之任一者。
又,第2層可以是以銀、或者以銀為主成分的Ag合金來形成。
再者,第2層係可以藉由對第1層進行鍍敷來形成。
更且,可以更進一步地含有被形成於基材與第1層之間的由含鎳而成之基底層,第1層可以是藉由對基底層進行鍍敷而形成。
另一方面,本發明之電子零件用插座係具備:容置具備含錫的接續端子之電子零件的插座本體、及設置在插座本體上,且與容置的電子零件之接續端子相接觸之前述電接觸子。 《發明之效果》
根據本發明之電接觸子及電子零件用插座,在燒入試驗的試驗溫度的情況就能夠抑制電阻值發生急速上升為止之試驗次數的減少。因此,當與習知的設置有電接觸子之電子零件用插座相比之下,本發明係更能夠延長電子零件用插座的使用壽命。
以下,基於附加圖式來說明本發明之實施形態。
圖1~圖8係顯示本發明之電接觸子及電子零件用插座的實施形態之圖。
在圖1中,可安裝電子零件之IC封裝體10之電子零件用插座之IC插座12係具備有插座本體14、及殼體16。
在插座本體14上,組裝有能夠上下移動之殼體16。詳細來說,插座本體14上係形成有殼體導軌18,而能夠滑動嚙合該殼體導軌18之導軌溝20係形成於殼體16上,殼體16係可經由插座本體14的殼體導軌18之引導而上下移動。另外,插座本體14與殼體16係由絕緣性的樹脂材料所形成。
殼體16係組裝在插座本體14上,以使配設於插座本體14與殼體16之間的螺旋彈簧22產生指定量的壓縮,平時藉由以螺旋彈簧22向著插座本體14的上方附加勢能,並以止擋元件24來決定其上方位置。另外,螺旋彈簧22係於圖4中的左右方向上至少配置一對。
止擋元件24係由以被形成於殼體16的四角落之爪26、及與該等爪26嚙合之插座本體14的爪28所構成。此處,殼體16側的爪26係以可以在被形成於插座本體14上的溝29內滑動的方式嚙合,當向圖4中之下方按壓殼體16時,就會沿著插座本體14的爪28之斜面28a彈性擴張而越過插座本體14的爪28,然後與插座本體14的爪28嚙合。藉此,殼體16就可被組裝於插座本體14上。
在插座本體14上係安裝有複數個接觸銷32,其係以主成分為錫(Sn)但不含鉛(Pb),即由包含無鉛焊料所形成之IC封裝體10的接續端子30、與外部的導通試驗電路(省略圖示)相接續之做為電接觸子的複數個接觸銷32。
接觸銷32,在其基部34之中,其係藉由壓入等而固定於插座本體14,並藉由形成於插座本體14上之肋36來隔開,以使其不與相鄰的其他接觸銷32接觸。又,如圖1及圖5所示,接觸銷32係具有自基部34向插座本體14下方突出之接續臂38,該接續臂38與省略圖示的導通試驗電路相接續。
如圖1及圖5所示,接觸銷32係具有透過第1彈簧部40而接續於基部34之第1接觸部42、及透過第2彈簧部44而接續於基部34之第2接觸部46。
第1彈簧部40係從圖5所示之2點虛線位置至實線位置為止產生彈性變形的狀態下,被安裝於插座本體14的銷支撐塊48之嚙合溝50上。接著,於第1接觸部42上形成定位區段部52。如圖3所示,該定位區段部52係被以第1彈簧部40的彈力按擠壓在形成於插座本體14的銷支撐塊48上之定位嚙合部54,藉以將第1接觸部42定位在上下方向上。另外,此時,第1彈簧部40會產生拉伸應力,藉由在該第1彈簧部40所產生之拉伸力,定位區段部52被擠壓於定位嚙合部54。又,第1接觸部42的下端部側面42a係被以第1彈簧部40的彈力而擠壓於銷支撐塊48的側端面48a,第1接觸部42係定位在左右方向上。
第2彈簧部44,在其上端部係具有如圖1及圖5所示之朝向圖中上方突出形成之臂56。該臂56係在殼體16被下壓以對抗螺旋彈簧22的彈力時,形成於殼體16之圓弧狀擠壓部斜面58就會被押擠而移位至圖1及圖5之2點虛線位置。此時,第2彈簧部44係朝向圖5中的逆時針方向彎曲變形。其結果,第2接觸部46就會自第1接觸部42之上面退開而將第1接觸部42的上面釋放開來。
在殼體抵抗螺旋彈簧22的彈力而被壓下的狀態中,IC封裝體10係自形成於殼體16的IC封裝體插入口60插入至殼體16的內部而被容置於插座本體14上,而IC封裝體10的接續端子30則各自以1對1分別與第1接觸部42的上面相接觸。之後,當作用於殼體16之按壓力一旦被解除時,殼體16就會因螺旋彈簧22的彈力而回歸至初始位置。其結果,第2彈簧部44就會自圖5的2點虛線位置朝順時針方向位移,如圖6所示,第2接觸部46則以第2彈簧部44的彈力將IC封裝體10的接續端子30朝向第1接觸部42的上面擠壓。因此,IC封裝體10的接續端子30就會被第1接觸部42與第2接觸部46以既定的接觸壓確實地挟持著,並且透過接觸銷32而使省略圖示的導通試驗電路與IC封裝體10電性連接。藉此,將IC封裝體10安裝於IC插座12,在此安裝狀態中,可對IC封裝體10進行燒入試驗等的導通試驗。
當導通試驗結束時,抵抗螺旋彈簧22的彈力而壓下殼體16,以殼體16的擠壓部斜面58擠壓臂56,使得第2彈簧部44彎曲變形並使第2接觸部46自接續端子30上面退至圖1及圖5的2點虛線位置後,自IC封裝體插入口60將IC封裝體10取出至殼體16的外部,再移轉至下一個IC封裝體10的導通試驗。
接著,說明關於接觸銷32的材料。
如圖7所示,接觸銷32係由基材62、形成於與基材62中之IC封裝體10的接續端子30相接觸之側(以下,稱為「接觸側」)之基底層64、及形成於基底層64中之接觸側之表層66積層而成的複數層所構成。即,表層66係位在接觸銷32的接觸側。
基材62係由具有導電性的材料所形成,在本實施形態中,必須考慮接觸銷32之彈性,因而例如可使用鈹銅(Be-Cu)合金。又,基底層64係例如藉由2×10-6 ~3×10-6 m的鎳(Ni)鍍敷而形成。此外,基材62及基底層64不限定於此等之物而已,也可以由其他材料中適宜地選擇來形成。
表層66係由至少2層所構成,在本實施形態中係以形成於基底層64的接觸側之第1層68、與形成於第1層68的接觸側之第2層70積層而成的2層來構成。此外,在第2層70的接觸側、及第1層68的基材62側之至少一面上,也可以形成1層以上的層。例如,為抑制因燒入試驗造成之接觸銷32與IC封裝體10的接續端子30之黏附,可以在第2層70接觸側上設置由包含有Sn、金(Au)、鈀(Pd)或鋅(Zn)中之任一者而成之層來做為最表層。又,也可以在第1層68與第2層70之間形成1以上的層。
第1層68係以在因加熱而使Sn熔融擴散的材料中,Sn的擴散速度比Pd慢的材料來形成。在本實施形態中,第1層68係以Pd與Ni為主成分之Pd-Ni合金來形成。在此Pd-Ni合金中,Pd與Ni的重量比率係Pd比Ni還高,例如,Pd為60~90重量%,而Ni為40~10重量%。
為得到使Sn熔融而擴散之功能,第1層68的厚度必須在0.1×10-6 m以上,然而為了加長Sn之擴散時間,則可以是0.2×10-6 m以上。另一方面,為了抑制破裂的發生,第1層68的厚度可以是在5×10-6 m以下。
另外,第1層68只要係以在因加熱而使Sn熔融擴散的材料中Sn的擴散速度比Pd還慢的材料來形成即可,不限定於Pd-Ni合金,例如,可以是包含Pd與鈷(Co)而成之Pd-Co合金。此Pd-Co合金中,在Pd與Co的重量比率中,Pd是較高的,例如,Pd為90重量%,而Co為10重量%。
此第1層68係藉由例如以鍍敷製法、或離子電鍍製法來形成。鍍敷製法係進行Ni鍍敷而形成基底層64,在其上進行擊打Au鍍敷而形成黏接層後,再重疊Pd-Ni合金鍍敷而形成第1層68者。又,離子電鍍製法係進行Ni鍍敷而形成基底層64,並藉由離子電鍍使Pd-Ni合金附著於其上而形成第1層68者。
第2層70係以因加熱而使Sn熔融擴散但Sn的擴散速度比第1層68還慢的材料所形成。在本實施形態中,第2層70係以銀(Ag)所形成。為了延緩Sn朝向第1層68之擴散,則第2層70的厚度必須為0.1×10-6 m以上。因為Sn朝向第1層68擴散之擴散速度係隨著接觸銷32周圍的環境溫度而不同,所以就150℃以上而言,為了延緩Sn朝向第1層68之擴散則可以是0.3×10-6 m以上,而就180℃以上而言,為了相同的目的,則可以是1×10-6 m以上。
此第2層70係用與前述的第1層68相同的製法,自第1層68之上,例如,以鍍敷製法、或離子電鍍製法來形成。
又,第2層70只要是以因加熱而使Sn熔融擴散但Sn的擴散速度比第1層68還慢的材料來形成即可,不限定於Ag,例如,可以是以Ag、與Ni、銅(Cu)、鐵(Fe)、及銻(Sb)之4元素中任1個為主成分之銀合金。此等元素被認為是會妨害銀合金中的Ag與IC封裝體10的接續端子30之Sn的合金化。又,在第2層70,對於Ag,除了前述4元素以外,亦可以添加Sn或Au等銀合金。
根據這樣的接觸銷32及IC插座12,在提高燒入試驗的試驗溫度之情況,就能夠抑制在接觸銷32與IC封裝體10的接續端子30之間的電阻值發生急速地上升為止之試驗次數的減少。因此,與設置有習知的接觸銷之IC插座相比之下,就能夠延長IC插座12的使用壽命。說明其理由如次。
習知的接觸銷,雖然是以在因加熱而使Sn熔融擴散的材料中,Sn的擴散速度、及Sn的吸收量與Au同樣是極高的,然而在由與Sn之合金的機械強度遠遠地高於Au的Pd鍍敷層所形成之第1層的接觸側上,更進一步設置有以因加熱而使Sn熔融擴散但其擴散的速度比第1層慢的材料之Ag鍍敷層所形成之第2層。因此,包含於IC封裝體10的接續端子30之Sn熔融於接觸銷側之速度變慢,其結果,Ag-Sn合金或Sn-Pd合金並不是急速地被形成而是漸漸地被形成。所以,在燒入試驗之後,隔著所形成之Ag-Sn合金或Sn-Pd合金使IC封裝體10的接續端子30與接觸銷就難以黏附,因而第1層及第2層的減少速度就受到抑制了。
然而,一旦提高燒入試驗的試驗溫度時(例如,150℃以上),則於IC封裝體10的接續端子30上所含有之Sn,在與第2層的Ag之間形成Ag-Sn合金之速度就會上升,而且接觸銷的第2層與IC封裝體10的接續端子30就會變得易於黏附。因為Ag-Sn合金的厚度增加,所以一旦自接觸銷剝去IC封裝體10的接續端子30時,則第2層的Ag就會比未提高試驗溫度的情況還更容易減少。又,當缺少第2層的Ag鍍敷層時,則於IC封裝體10的接續端子30所含有之Sn,就會在與第1層的Pd之間,以比第2層的Ag更快的速度而形成Sn-Pb合金,以致使得接觸銷的第1層與IC封裝體10的接續端子30變容易黏附。因此,第1層的Pd亦是比未提高試驗溫度的情況還更容易減少。因此,基底層之Ni就會比未提高試驗溫度的情況還更提早露出。而且,由於在IC封裝體10的接續端子30所含有之Sn被積累在基底層的界面而不擴散至接觸銷的材料中,所以附著於接觸銷之Sn就會容易氧化而構成絕緣體。因此,在接觸銷與IC封裝體10的接續端子30之間的電阻值發生急速地上升為止之試驗次數就會減少,因而有IC插座的壽命降低之虞。
相對於此,在本實施形態中之接觸銷32,其係以在因加熱而使Sn熔融擴散的材料中,Sn的擴散速度比Pd慢的Pd-Ni合金之鍍敷層來形成第1層68。
因此,由於Sn與Pd-Ni合金之合金化的速度係比Sn與Pd之合金化的速度還慢,所以即使是在缺少第2層70的Ag鍍敷層的情況,本實施形態的接觸銷32之第1層68亦是比習知的接觸銷還更不容易黏附在IC封裝體10的接續端子30,而且第1層68亦變得更難以減少。
又,Pd-Ni合金的鍍敷層,雖然是與Pd單體的鍍敷層同樣地能夠大量吸收Sn,然而為了使其機械強度比Pd單體的鍍敷層還更優異,則於第1層68的Pd-Ni合金係在IC封裝體10的接續端子30之Sn之間合金化的情況,即使將IC封裝體10自接觸銷32剝離,則第1層68的Pd-Ni合金是難以剝離的、而且也是難以減少的。
因此,基底層64的Ni係比習知的接觸銷還更慢露出,因而在接觸銷32與IC封裝體10之接續端子30之間的電阻值發生急速地上升為止之試驗次數就會增加。故,與設置有習知的接觸銷之IC插座相比下, IC插座12的使用壽命就能夠被延長。
接著,說明關於支持本發明之效果的評價試驗。
在此試驗中係比較:在第1層具有Pd鍍敷層、而在第2層具有Ag鍍敷層之習知的接觸銷(以下,稱為「習知接觸銷」)、與在第1層具有Pd-Ni合金鍍敷層、而在第2層具有Ag鍍敷層之本實施形態有關的接觸銷(以下、稱為「改良接觸銷」)之間,如圖3等所示之相當於第1接觸部42之部分的合金形成之狀態及電阻值變化。 (1)提供測試之IC插座用規格
準備安裝有習知接觸銷之IC插座(以下,稱為「習知IC插座」)、與安裝有改良接觸銷之IC插座(以下,稱為「改良IC插座」),各分別準備4個。IC插座的構成係相同的。
習知接觸銷及改良接觸銷的任一者皆是使用Be-Cu合金之基材。
習知接觸銷係在基材上施設2×10-6 ~3×10-6 m之Ni鍍敷而形成基底層;在基底層上施設0.5×10-6 m之Pd鍍敷層而形成第1層;在第1層上施設2×10-6 m之Ag鍍敷層而形成第2層。
又,改良接觸銷係在基材上施設2×10-6 ~3×10-6 m之Ni鍍敷而形成基底層;在基底層上施設0.5×10-6 m之Pd-Ni合金鍍敷層而形成第1層;第1層上施設1×10-6 m之Ag鍍敷層而形成第2層。 (2)提供測試之IC封裝體的端子規格
使用接續端子係以Sn-3Ag-0.5Cu合金所形成之IC封裝體。 (3)試驗方法
試驗之順序為:在習知4個IC插座、及4個改良IC插座之合計8個IC插座上,在分別安裝有未使用的IC封裝體的狀態下,將IC插座之周圍溫度昇溫至200℃並維持此溫度,在經過24小時後,使之降溫至室溫,並自IC插座取下IC封裝體。以此做為1循環,依序實施15個循環。
針對在接觸銷中與IC封裝體的接續端子接觸的接觸部之電阻值,在1循環、5循環、10循環、及15循環之各階段結束時,對於各IC插座之接觸銷進行測定。
又,對於合金形成之狀態,在15循環之階段結束時,使用顯微鏡觀察相當於第1接觸部42的部分之剖面。 (4)結果
於燒入試驗結束後的習知接觸銷中之合金形成的狀態,其所得到的結果係如圖8(B)所示,第2層的Ag鍍敷層消失;又且Sn擴散至第1層的Pd鍍敷層所合金化而成之Pd-Sn合金層在局部上亦幾乎消失殆盡,而成為露出基底層的Ni之狀態。此外,在習知接觸銷之中,於燒入試驗10循環之階段結束時,基底層的Ni亦有露出的情況。
另一方面,關於燒入試驗結束後之改良接觸銷中之合金形成的狀態,其所得到的結果係如圖8(C)所示,第2層的Ag鍍敷層消失、且Sn擴散至第1層的Pd-Ni合金鍍敷層所合金化而成之Pd-Ni-Sn合金層係殘留在相當於第1接觸部42的部分之全區上,而成為基底層的Ni未露出的狀態。又,在改良接觸銷中之第2層的Ag鍍敷層之厚度,儘管是習知接觸銷中之第2層的Ag鍍敷層之2分之1,因為改良接觸銷之第1層的殘存量係比較多的,所以可預測:當第2層的Ag鍍敷層與習知接觸銷為相同的厚度時,改良接觸銷中之第1層的殘存量將會更增加。
關於燒入試驗的既定循環數結束後,習知接觸銷的電阻值變化,其係如圖9(A)所示,可觀察到在10循環結束之階段之電阻值的顯著的上升,而在15循環結束之階段有更進一步上升的傾向之結果。
另一方面,關於燒入試驗的既定循環數結束後之改良接觸銷的電阻值變化,如圖9(B)所示,其係得到電阻值未顯著上升之結果。
由以上的結果顯示,在提高燒入試驗的試驗溫度的情況,能夠抑制在接觸銷與IC封裝體的接續端子間的電阻值發生急速地上升為止之試驗次數的減少。因此,與設置有習知的接觸銷之IC插座相比之下,顯然設置有改良接觸銷可以延長IC插座12的使用壽命。
另外,雖然是以頂部開口型之IC插座12為一個例子來說明安裝有IC封裝體10之電子零件用插座,但不限定於此而已。只要是具備有:容置IC封裝體10之插座本體;及設置在插座本體上、與容置之IC封裝體10的接續端子30相接觸、且具有與前述實施形態有關的接觸銷32相同的層構造之電接觸子之IC插座即可,例如,可以是蚌殼型等其他型的插座。
又,電接觸子的接觸銷32可適用於IC插座12,然而亦可適用於IC插座以外之用途。
10‧‧‧IC封裝體
12‧‧‧IC插座
14‧‧‧插座本體
30‧‧‧接續端子
32‧‧‧接觸銷
42‧‧‧第1接觸部
46‧‧‧第2接觸部
62‧‧‧基材
64‧‧‧基底層
66‧‧‧表層
68‧‧‧第1層
70‧‧‧第2層
[圖1]係從正面觀察之情況下的本發明之實施形態有關的電子零件用插座(IC插座)之部分剖面圖。 [圖2]係同一IC插座之平面圖。 [圖3]係配設在同一IC插座上之接觸銷的部分放大圖。 [圖4]係從側面觀察之情況下的同一IC插座之部分剖面圖。 [圖5]係顯示本發明之實施形態有關的接觸銷之第1驅動狀態之說明圖。 [圖6]係顯示本發明之實施形態有關的接觸銷之第2驅動狀態之說明圖。 [圖7]係顯示接觸銷的接觸部之說明圖。 [圖8]係顯示燒入試驗後的接觸銷之第1接觸部;(A)係顯示第1接觸部之側面圖;(B)係關於習知的接觸銷之剖面圖;(C)係關於本發明之實施形態有關的接觸銷之剖面圖。 [圖9]係顯示燒入試驗中相應於接觸銷的第1接觸部的部分的電阻值變化之曲線圖;(A)係顯示關於習知的接觸銷之曲線圖;(B)係顯示關於本發明之實施形態有關的接觸銷之曲線圖。
62‧‧‧基材
64‧‧‧基底層
66‧‧‧表層
68‧‧‧第1層
70‧‧‧第2層

Claims (10)

  1. 一種電接觸子,其係由在基材上積層複數層所構成之電接觸子; 前述複數層係包含以下之構成; 第1層,其係以在因加熱而使錫熔融擴散的材料之中,錫之擴散速度比鈀慢的材料所形成; 第2層,其係在前述第1層中的與前述基材之相反側,以前述擴散速度比前述第1層慢的材料所形成。
  2. 如請求項1所記載之電接觸子,其中前述第1層係由以鈀及鎳為主成分之Pd-Ni合金所形成。
  3. 如請求項1所記載之電接觸子,其中前述第1層係由以鈀及鈷為主成分之Pd-Co合金所形成。
  4. 如請求項1所記載之電接觸子,其中前述第2層係以銀所形成。
  5. 如請求項1所記載之電接觸子,其中前述第2層係由以銀為主成分之Ag合金所形成。
  6. 如請求項2所記載之電接觸子,其在前述Pd-Ni合金之中,鈀的重量比率為高於鎳的重量比率。
  7. 如請求項6所記載之電接觸子,其中前述鈀的重量比率為60~90重量%,前述鎳的重量比率為10~40重量%。
  8. 如請求項3所記載之電接觸子,其在前述Pd-Co合金之中,鈀的重量比率為高於鈷的重量比率。
  9. 如請求項1所記載之電接觸子,其係更進一步包含:形成於前述基材與前述第1層之間,且由包含鎳所形成之基底層之構成; 前述第1層係藉由對前述基底層進行鍍敷而形成; 前述第2層係藉由對前述第1層進行鍍敷而形成。
  10. 一種電子零件用插座,其係包含以下之構成: 插座本體,其係可收容電子零件且具備由包含錫所形成的接續端子; 如請求項1至請求項9中任1項所記載之電接觸子,其係設置於前述插座本體,且與被收容的前述電子零件之前述接續端子相接觸。
TW103110644A 2013-03-21 2014-03-21 電接觸子及電子零件用插座 TWI620380B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-057696 2013-03-21
JP2013057696A JP2014182976A (ja) 2013-03-21 2013-03-21 電気接触子及び電気部品用ソケット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201503492A true TW201503492A (zh) 2015-01-16
TWI620380B TWI620380B (zh) 2018-04-01

Family

ID=51580051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103110644A TWI620380B (zh) 2013-03-21 2014-03-21 電接觸子及電子零件用插座

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20160285186A1 (zh)
EP (1) EP2978076B1 (zh)
JP (1) JP2014182976A (zh)
KR (1) KR20150135336A (zh)
CN (1) CN105051982B (zh)
TW (1) TWI620380B (zh)
WO (1) WO2014148365A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101558256B1 (ko) * 2015-05-18 2015-10-12 주식회사 기가레인 고정 가능한 프로브 핀 및 프로브 핀 고정 어셈블리
JP6655325B2 (ja) * 2015-08-25 2020-02-26 株式会社エンプラス 電気接触子及び電気部品用ソケット
JP6755096B2 (ja) * 2016-01-22 2020-09-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載用電子モジュール、カードエッジコネクタ、およびコネクタ
JP6733491B2 (ja) * 2016-10-20 2020-07-29 株式会社オートネットワーク技術研究所 接続端子および接続端子の製造方法
KR101723975B1 (ko) * 2016-12-15 2017-04-07 주식회사 제이미크론 휴대폰 방수용 충전단자 및 이의 제조방법
JP6653340B2 (ja) * 2018-02-01 2020-02-26 Jx金属株式会社 バーンインテストソケット用表面処理金属材料、それを用いたバーンインテストソケット用コネクタ及びバーンインテストソケット

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3951872A (en) * 1973-12-03 1976-04-20 P. R. Mallory & Co., Inc. Electrical contact material
JPS59180908A (ja) * 1983-03-30 1984-10-15 古河電気工業株式会社 銀被覆導体とその製造方法
JPS6037605A (ja) * 1983-08-11 1985-02-27 古河電気工業株式会社 Ag被覆Cu系電子部品材料
US4628165A (en) * 1985-09-11 1986-12-09 Learonal, Inc. Electrical contacts and methods of making contacts by electrodeposition
US4911798A (en) * 1988-12-20 1990-03-27 At&T Bell Laboratories Palladium alloy plating process
GB9102062D0 (en) * 1991-01-31 1991-03-13 Otter Controls Ltd Improvements relating to conductors for switching applications
DE19543223C1 (de) * 1995-11-20 1997-02-20 Degussa Silber-Eisen-Werkstoff für elektrische Schaltkontakte (III)
MY118571A (en) * 1998-06-10 2004-12-31 Heraeus Gmbh W C Method for the manufacture of a leadless substrate especially a solder layer
US20020185716A1 (en) * 2001-05-11 2002-12-12 Abys Joseph Anthony Metal article coated with multilayer finish inhibiting whisker growth
US7391116B2 (en) * 2003-10-14 2008-06-24 Gbc Metals, Llc Fretting and whisker resistant coating system and method
JP4728571B2 (ja) * 2003-10-31 2011-07-20 古河電気工業株式会社 可動接点用銀被覆ステンレス条の製造方法
USRE45924E1 (en) 2005-09-22 2016-03-15 Enplas Corporation Electric contact and socket for electrical part
JP4834023B2 (ja) * 2007-03-27 2011-12-07 古河電気工業株式会社 可動接点部品用銀被覆材およびその製造方法
WO2011112939A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Xtalic Corporation Coated articles and methods
WO2013183484A1 (ja) * 2012-06-06 2013-12-12 株式会社エンプラス 電気接触子及び電気部品用ソケット
JP6006793B2 (ja) * 2012-06-25 2016-10-12 山一電機株式会社 電気テスト用コンタクトおよびそれを用いた電気テスト用ソケット

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014182976A (ja) 2014-09-29
EP2978076A1 (en) 2016-01-27
CN105051982B (zh) 2018-09-14
WO2014148365A1 (ja) 2014-09-25
EP2978076A4 (en) 2016-11-02
CN105051982A (zh) 2015-11-11
EP2978076B1 (en) 2019-01-02
TWI620380B (zh) 2018-04-01
US20160285186A1 (en) 2016-09-29
KR20150135336A (ko) 2015-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI620380B (zh) 電接觸子及電子零件用插座
JP5334416B2 (ja) 電気接触子及び電気部品用ソケット
TWI314354B (en) Semiconductor device having improved mechanical and thermal reliability
JP6502667B2 (ja) 電気接触子及び電気部品用ソケット
JP6241502B2 (ja) 電気テスト用コンタクトおよびそれを用いた電気テスト用ソケット
TW201732296A (zh) 半導體裝置之製造方法
JPWO2015053356A1 (ja) 電極接続方法及び電極接続構造
JP3897596B2 (ja) 半導体装置と配線基板との実装体
KR20080027182A (ko) 접속 장치
WO2013140699A1 (ja) 電気接触子及び電気部品用ソケット
TWI697155B (zh) 電子連接器及電子零件插座
JP2014002977A (ja) 導電部材の表面構造及びその表面構造を備えた座金、圧着端子
JP2005268090A (ja) コンタクトピン及び電気部品用ソケット
TW201123626A (en) Electrical connector contact