TWI457570B

TWI457570B - Electrical contact components

Info

Publication number: TWI457570B
Application number: TW101121579A
Authority: TW
Inventors: Norihiro Jiko; Takayuki Hirano
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2014-10-21
Also published as: TW201312120A; WO2012173243A1; KR20160028527A; US20140091823A1; US9459282B2; SG194819A1; MY174516A; KR101781312B1; JP5695605B2; CN103597361A; CN103597361B; KR20140010175A; JP2015062025A; JP2013019891A

Description

電性接點構件

本發明係有關為了檢查半導體元件之電性特性所使用，以前端部反覆接觸於電極等之被檢體之接觸探針等之電性接點構件，特別是有關在高溫的反覆檢查，或呈經由大氣中之長期間放置而導電性亦未產生劣化之對於耐久性優越之電性接點構件，及具備該電性接點構件之檢查用插座，探針卡，檢查單元等之檢查用連接裝置者。

積體電路(IC)，大規模積體電路(LSI)，發光二極體(LED)等之電子零件(即，使用半導體元件之電子零件)係使使用於檢查用連接裝置之電性接點構件(接觸端子)接觸於半導體元件之電極，檢查其電性特性。上述電性接點構件係當然為導電性良好之構成(接觸阻抗值為低者)，要求具備對於經由與被檢體之電極之反覆接觸，亦未產生摩耗或損傷之程度的耐久性者。

上述電性接點構件之接觸阻抗值係一般而言係設定為100mΩ以下，但經由進行與被檢體之反覆檢查之時，有著從數100mΩ至數Ω惡化之情況。因此，從以往定期性地進行電性接點構件之清潔或交換，但此等係從顯著使檢查工程之信賴性與檢查用連接裝置之稼動率下降之情況，發展有即使經由長期的反覆使用，接觸阻抗值亦未下降之電性接點構件之開發。特別是電性接點構件係於被檢體之電極形成有焊錫或鍍錫(Sn)等之情況，因焊錫或錫為柔軟之故，經由與電性接點構件之接觸而有削去電極表面，其削屑等有容易附著於電性接點構件之前端部之特性，且經由附著之焊錫或錫產生氧化之時，保持成安定接觸阻抗值之位準情況則為困難。

作為使電性接點構件之接觸阻抗值安定化之方法，例如可舉出專利文獻1~3。其中，對於專利文獻1係記載有在將碳或碳與氫做為主成分之非晶質的硬質皮膜中，作為碳，氫以外的不純物元素，經由以0.001~40原子%的範圍添加選自V、Cr、Zr、Nb、Hf、Ta、Au、Pt、Ag的群之至少一種元素而具備優越的耐磨耗性與高導電性，具備膜應力小，良好摺動特性之硬質皮膜，此硬質皮膜係可適當地適用於要求電性接觸之摺動部。

另外，對於專利文獻2係揭示有在鎢或錸鎢所成之探針中，於前端側之接觸部的至少前端部，形成以1~50質量%之範圍而含有鎢，鉬，金，銀，鎳，鈷，鉻，鈀，鍺，鐵，銦，錫，鉛，鋁，鉭，鈦，銅，錳，白金，鉍，鋅，鎘之中至少一種類之金屬之DLC膜之探針。如根據上述構成之探針，記載有即使與鋁電極反覆接觸，亦不易附著有鋁屑，即使未頻繁進行清潔作業，亦可降低接觸阻抗而安定化。

另外，對於專利文獻3係揭示有作為離子注入之端子材料之至少表面則將鈹-銅合金，銅，銀，金，鎳，鈀，白金，鍺，錸，鉻，鉬，鎢之任一，或此等作為主成分之材料所成之電性特性測定用端子(探針)。在上述專利文獻3中，為了使對於最表面之異物附著效果發揮，而由將在從該端子之最表面深度50nm以下之淺的範圍之平均碳濃度控制為約1~80at%者，即使與元件側電極(焊錫等)反覆接觸，亦不易附著有異物，可降低清潔頻率度。

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特許第3336682號公報

[專利文獻2]日本特開2001-289874號公報

[專利文獻3]日本特開2003-149267號公報

如根據上述方法，期待有提供可承受在室溫下之反覆檢查之電性接點構件，但電性接點構件之使用環境為不同，有在較室溫為苛酷的高溫下所使用之情況。例如，將電性接點構件使用於在約85℃程度之高溫下之反覆檢查時，加熱至高溫之Sn等之電極構件則與電性接點構件接觸之故，對於電性接點構件之Sn的附著率則大幅度提升，帶來電性接點構件之導電性亦顯著提升等深刻問題。但前述之專利文獻1~3的技術係並非從如此的觀點所檢討之構成，而如揭示於此等專利文獻，將遍佈廣範圍而含有廣範圍之添加元素的探針，在高溫下反覆接觸於Sn電極等時，擔心從電極削去之Sn則多量地附著於電性接點構件表面，經由附著之Sn的氧化而導電性下降，接觸阻抗上升之情況，無法確保長期安定之電性接觸。

另外，電性接點構件之一部分係未開封後馬上使用，而有在開封之狀態數週間程度放置於室內等之大氣中之情況。如此情況，金屬元素的氧化同時進行，而成為電性接點構件之導電性下降。另外，安裝於檢查裝置之電性接點構件亦經由於升溫/降溫處理或被檢體之交換之間金屬元素產生氧化之時，接觸阻抗則上升。

本發明係有鑑於上述情事所作為之構成，其目的係提供可實現與被檢體(例如，焊錫，Sn，Al，Pd等)之低附著性同時，保持長期間安定之導電性(在本發明中係以接觸阻抗值而加以評估)之電性接點構件，特別是在約85℃程度之高溫的反覆接觸，或在大氣中加以長期間放置之後，亦實現與被檢體之低附著性同時，可抑制接觸阻抗的上升，保持長期間安定之電性接觸之電性接點構件，及具有此等之檢查用連接裝置。

本發明係提供以下的電性接點構件及檢查用連接裝置。

(1)一種電性接點構件，係反覆接觸於被檢體之電性接點構件，其特徵為與前述被檢體接觸之前述電性接點構件的表面係由含有Pd之碳被膜加以構成者。

(2)如第(1)項所記載之電性接點構件，其中，含於前述碳被膜中的Pd之含有量係10~50原子%。

(3)如第(2)項所記載之電性接點構件，其中，含於前述碳被膜中的Pd之含有量係10~23原子%。

(4)如第(1)項所記載之電性接點構件，其中，前述碳被膜的膜厚係5nm~10μm。

(5)如第(2)項所記載之電性接點構件，其中，前述碳被膜的膜厚係5nm~10μm。

(6)如第(3)項所記載之電性接點構件，其中，前述碳被膜的膜厚係5nm~10μm。

(7)如第(1)項所記載之電性接點構件，其中，前述碳被膜的膜厚係5nm~10μm時，含於前述碳被膜中的Pd之含有量則為10~23原子%，前述碳被膜的膜厚係5nm~200nm時，含於前述碳被膜中的Pd之含有量則為10~50原子%。

(8)如第(1)~(7)任一項所記載之電性接點構件，其中，所檢查之被檢體係含有Sn。

(9)一種檢查用連接裝置，其中，具有複數個(1)~(7)任一項所記載之電性接點構件。

(10)一種檢查用連接裝置，其中，具有複數個第(8)項所記載之電性接點構件。

本發明之電性接點構件係與被檢體接觸之電性接點構件的表面為含有Pd之碳被膜，理想為適當地控制碳被膜中的Pd量之故，特別是在約85℃程度之高溫的反覆接觸，或在大氣中加以長期間放置之後，亦實現與被檢體之低附著性同時，可抑制接觸阻抗的上升，保持長期間安定之電性接觸。

本發明者們係在以往的電性接點構件關連技術中未充分加以作過檢討，而從提供在高溫試驗環境下，及大氣中之長期間放置之嚴酷狀況亦可使用之電性接點構件之觀點，進行檢討。其結果，電性接點構件之中，如使用與被檢體接觸之前端部之碳被膜呈含有Pd地加以構成之電性接點構件，發現達成所期待之目的，完成本發明。

如前述之專利文獻所揭示地，至此知道有於構成電性接點構件之碳被膜，配置以Pd為始之多數的金屬情況，其中，並不知道Pd特別可承受在上述之嚴苛狀況下之使用的金屬，經由本發明者們首次發現之見解。

在本說明書中，「高溫反覆檢查後亦抑制接觸阻抗之上升」係指如後述之實施例所記載，意味在85℃中10萬次，與Sn電極接觸後之接觸阻抗值的平均為不足300mΩ之情況。

另外，在本說明書中，「在室溫長期間放置後亦抑制接觸阻抗之上升」係指如後述之實施例所記載，意味在製作電性接點構件後，在室內(溫度：23℃，濕度50%的大氣中)放置2週之後的接觸阻抗值之上升，則比較於放置之後，抑制為不足300mΩ之情況。

以下，對於本發明之電性接點構件，參照圖1之同時加以詳細說明。圖1係顯示在本發明理想所使用之電性接點構件的與被檢體接觸之前端部分之一例的圖，模式性顯示後記之實施例的構成者。但本發明之構成係不限於圖1。例如，對於圖1係顯示作為中間層，從基材側依序，於含有不同的金屬(在圖1中係Ni，接著Cr)之金屬密著層上，形成含有來自下層之金屬密著層之Cr，和來自碳被膜層之C及Pd之混合層之構成，本發明係並不限定於此構成之內容，另外，金屬密著層或混合層之組合亦絕非限定於圖1所記載之元素的內容。

一般而言，電性接點構件之中，與被檢體接觸之電性接點構件之前端部分(通常，稱作柱塞的部分)係從被檢體側依序，大致分為與被檢體直接接觸之碳被膜，和基材。對於基材與碳被膜之間係為了提升兩者的密著性，如圖1所示，形成有中間層亦可。另外，對於基材上係如圖1所示，形成有鍍層亦可。

並且，本發明之電性接點構件係有碳被膜含有Pd之特徵。

如前述，Pd係在高溫之反覆檢查後，更且於大氣中長期間放置後，均與被檢體之附著性為低，作為可實現接觸阻抗之降低化的金屬，從多數的金屬之中加以選擇之構成。即使使用Pd以外之金屬而亦無法得到所期望之效果之情況，係如在後述之實施例得到實證。Pd係不僅對於含於被檢體之金屬(例如Sn等)之附著防止作用優越，亦具有抑制經由含於構成電性接點構件之碳被膜中之不可避的不純物(在製造過程等不可避的會混入之構成，例如Fe，V，Al，Ga等)之氧化的接觸阻抗之上升作用之故，考慮有效發揮上述作用之構成。Pd係在碳被膜中係並非碳化物而作為非晶質構造之金屬而存在。

在多數的金屬之中，特別是Pd對於上述特性優越之詳細理由為不明。例如，使用與Pd相同之貴金屬元素的Ru情況，如後述之實施例所示，雖可降低室溫放置後之接觸阻抗，但於在高溫之反覆檢查後，Sn則附著於表面，而接觸阻抗則顯著上升(參照表1之No.13及表2之No.10)。貴金屬元素係具有不易氧化之特性之故，本來，不論認為Ru亦可得到與Pd同樣的結果，而得到如此之實驗結果係對於本發明者們而言為意外的情況。Ru係經由某些理由，思量有在高溫之耐Sn附著性下降。另外，如僅考慮經由氧化之接觸阻抗的降低，亦考慮添加例如Au或Ag，但Au及Ag係在碳被膜中凝結而碳被膜之機械強度則大幅下降之故而並非有用。

含於碳被膜中之Pd的量係為10~50原子%之範圍為佳，而10~23原子%之範圍為更佳，由此，成為有效發揮上述特性(參考後述之實施例)。對於前述之專利文獻係揭示有於碳被膜中，遍佈廣範圍之含有量而含有多數的金屬之電性接點構件，但對於為了確實地發揮所期望之特性，係了解到在特定之窄範圍內含有Pd者為有效。更且，碳被膜中之Pd量係了解到可對應於碳被膜之膜厚而設定，更詳細而言，對於膜厚為薄之情況係可將Pd量容許至更高濃度者。然而，碳被膜之膜厚及碳被膜中的Pd量係經由電性接點構件之部位而有多少不同之情況。此係認為因電性接點構件之形狀，成膜方法，成膜條件等引起。在本發明之碳被膜的膜厚及碳被膜中之Pd量係均意味於電性接點構件之軸線，在垂直的面(例如，電性接點構件之銳利的前端部等)的值。

詳細而言，碳被膜中之理想的Pd量之下限為10原子%以上。在Pd量不足10原子%中，未有效地發揮經由Pd添加之接觸阻抗降低化作用，而上述試驗後之接觸阻抗則顯著增加。此係對於碳被膜內係除Pd以外，含有在製造過程等不可避免混入之不純物元素之故，推測因此不純物元素產生氧化。另外，在Pd量不足10原子%中，特別是高溫試驗後之電性接點構件表面之Sn附著量則增加。

另一方面，碳被膜中之理想的Pd量之上限係作為23原子%以下。經由Pd之接觸阻抗之降低化作用係碳被膜中之Pd量越多，有著提升的傾向，但對於降低為作為所期望之接觸阻抗值位準係Pd量如為20原子%而為充分，另外，Pd係高價的金屬之故，過渡添加係並不經濟。更且，Pd量當超過23原子%時，在高溫試驗之被檢體之低附著性則下降，Sn附著量則增加。

更且，碳被膜中之Pd量之上限係有可容許至50原子%之情況。特別是對於碳被膜之膜厚為5~200nm之情況，可將Pd量作為10~50原子%，對於如此之情況亦可抑制Sn的附著。至發現如此構成的原委係如以下。

以往，電性接點構件之Sn附著係在垂直於電性接點構件之軸線的面加以評估。但特別是被檢體之對方電極材料為Sn合金的情況，於接觸時，Sn合金則產生變形，對於從探針前端持續傾斜之斜面亦附著有Sn合金。本發明者們進行檢討之結果，對於Sn附著為多的情況，了解到較垂直於電性接點構件之軸線的面，反而從傾斜面(例如從軸線傾斜40~50°程度之斜面)開始有附著，緩緩地被覆電性接點構件全體而接觸阻抗成為不安定。因此，在本發明中，從如控制在前述傾斜面之Sn附著即可之觀點，檢討影響於在傾斜面之Sn附著之因子。

其結果，發現對於前述傾斜面之表面粗度與Sn附著有著相關關係，更且，了解到傾斜面之表面粗度係對於碳被膜之膜厚與碳被膜中之Pd含有量受到影響。如在後述之實施例3所詳述，在傾斜面之算術平均粗度Ra大約為3nm以下之情況，可有效地發揮Sn附著抑制效果，為此，了解到如將(換算為在垂直於電性接點構件之軸線的面的值)碳被膜之膜厚作為5~200nm，且將含於碳被膜中之Pd含有量作為10~50原子%即可。

從以上的觀點，在本發明中，將碳被膜中的理想Pd量訂定為10~50原子%，而更理想訂定為10~23原子%。又理想之Pd量係11原子%以上，22原子%以下，而更理想之Pd量係12原子%以上，21原子%以下。碳被膜之組成係可經由EPMA或歐傑光譜分析法而測定。另外，對於金屬元素之濃度與電性阻抗係有良好相關關係之故，如預先由EPMA等之方法求得此關係，可簡易地以電性阻抗決定濃度。

含有特定量之Pd於上述碳被膜中之構成係包含於本發明之範圍內。因而，碳被膜中之Pd的分布形態係無特別加以限定，例如於碳被膜中，在均一地分散Pd之狀態而存在亦可，或者在使濺鍍條件作變化等，而碳被膜中之Pd濃度產生變化之狀態而存在亦可。

為了確實實現與被檢體之低附著性，及接觸阻抗之降低化，碳被膜係具有特定厚度為佳，大約為5nm以上，10nm以下為佳。經由上述碳被膜之形成，成為碳被膜本身則不易被氧化而有效抑制從電性接點構件表面至碳被膜內部之氧的侵入同時，亦抑制對於位於碳被膜下之中間層(例如，圖1所示之混合層或金屬密著層)之氧的侵入。

詳細而言，本發明者們，進行上述之高溫試驗等而調查電性接點構件之接觸阻抗之經時變化結果，碳被膜之理想膜厚如為5nm以上，了解到可降低接觸至所期望位準之阻抗。碳被膜之下限係又理想為7mm以上，更理想為10nm以上。然而，碳被膜之膜厚越厚，耐久性係越提升，但過厚時，碳被膜之表面粗度增大之外，還有為了內部應力而碳被膜產生剝離，以及電性接點構件之接觸阻抗變高等之問題之故，碳被膜之理想上限係作為10μm。又理想之Pd含有層之上限為5μm以下，更理想為2μm以下(又理想為600nm以下，更理想為400nm以下)。

在本發明中，碳被膜之膜厚為5nm~10μm(理想為5~600nm，更理想為5~400nm)，且碳被膜中之Pd量為10~23原子%為佳，但在本發明中，對應於碳被膜之膜厚，可設定含於碳被膜中之Pd含有量，在上述膜厚之中亦特別對於5~200nm之情況，Pd量之上限係可容許至50原子%(即，Pd量係10~50原子%，Pd量係理想為15~40原子%，又理想為20~35原子%)。

本發明之特徵部分係與被檢體接觸之電性接點構件之表面(碳被膜)則呈含有Pd地構成者，除此之外的構成係並無特別加以限定，而可適宜選擇在電性接點構件之技術領域中通常所使用之構成而採用。

例如，在本發明之碳被膜係如由類鑽碳(DLC)膜等所代表地，高硬度，且對於耐磨耗性及摺動性優越，遍佈碳被膜之全面為非晶質之構成為佳。如此之碳被膜係即使反覆與對象材之接觸亦未消耗，亦未有附著有對象材，且因經由為非晶質之情況而使表面之凹凸增加的可能性亦為小之故。

對於上述碳被膜係在不波及不良影響於本發明之作用的限度，亦可含有Pd以外之金屬或其碳化物。即，對於碳被膜係僅含有Pd亦可，而作為Pd以外的金屬，至少含有一種以上例如W、Ta、Mo、Nb、Ti、Cr等亦可。

另外，可含於碳被膜中，Pd以外之金屬的含有量係當考慮於檢查時所要求之接觸阻抗值等時，控制為10原子%程度以下為佳，而又理想為5原子%程度以下。Pd以外之金屬的含有量過多時，因經由該金屬的氧化而接觸阻抗則上升，另外，在高溫下之檢查之耐Sn附著性則下降之故。

具有如此層構成之碳被膜(更且，後述之中間層)係可由化學氣相蒸鍍法(CVD法)，濺鍍法及電弧離子蒸鍍法(AIP法)等各種成膜方法而形成，但從容易形成電性阻抗低之碳被膜之情況，或容易導入金屬元素於碳被膜之情況，適用濺鍍法或AIP法為佳。特別是濺鍍法係從形成良質之碳被膜之情況，最為理想。即，在碳被膜原本的性質中係有金剛石構造或石墨構造，為了得到充分的硬度與低電性傳導係兩者中間構造之非晶形構造為佳，但如此之構造係以濺鍍法最為容易得到，另外，阻礙電性傳導之氫的混入亦幾乎未產生。

另外，配置於上述碳被膜下之基材係考慮強度或導電性，最佳使用鈹銅(Be-Cu)；鈀(Pd)，鎢(W)，銦(Ir)或此等之合金；碳工具鋼等。另外，因應必要，於上述基材上(碳被膜與基材之間)施以Au系等之鍍層亦可。

另外，對於上述基材或其上方的鍍層(以下，稱作「基材等」)，和碳被膜之間係形成有為了提升密著性之中間層為佳。基材等與碳被膜係原本密著性不佳的構成，另外碳被膜係因與構成基材等之金屬的熱膨脹率的差引起，而於成膜時殘存有壓縮應力之故，容易在與基材等之界面產生剝離。作為如此之中間層係可使用公知的構成，例如，可參照記載於日本特開2002-318247號公報之中間層等者。具體而言係作為中間層，例如，可舉出與基材密著性良好之金屬(例如Ni等)或至少具有一層以上其合金所成之金屬密著層之構成；於上述金屬密著層上，形成含有前述金屬密著層之金屬(例如Ni等)，和含於上述碳被膜之金屬元素(例如Pd等)，和碳之混合層的構成等。此混合層係為伴隨從基材側成為碳被膜側，上述混合層中之碳含有量則持續增加之傾斜層亦可。使用於前述金屬密著層之金屬係如經由基材等之種類而選擇適當的構成即可，但基材等(特別是鍍層)為Au系之情況係使用Ni為佳，經由如此因應基材等而設置適當的中間層之時，可實現優越之耐久性。例如，在後述之實施例中，如圖1所示，於金屬密著層(Cr)上形成混合層(Cr+C+Pd)，且該混合層中之元素的濃度呈階段性地變化地調整，但經由如此之混合層之形成，混合層中的應力亦階段性地產生變化，可有效地防止從基材剝離有混合層之情況者。另外，於混合層中含有Cr或Pd之故，混合層之導電性亦提升。

本發明之電性接點構件係作為其代表的形態而可舉出接觸探針銷，但除此之外，例如亦含有平板彈簧形態之構成或其他形態之構成者。即，在此等形態之構成，亦有存在有相當於角的處所情況(例如，平板彈簧的角部，半球狀之突起等)，因有著產生有如上述剪斷力之情況之故。

另外，在如上述之接觸探針銷中，接觸部分(與被檢體接觸之部分)之形狀係亦知道有各種之構成，例如，有著作為2分割，3分割，4分割之構成(或未分割之構成)等，但本發明之電性接點構件係均含有其任一之構成。

經由本發明之電性接點構件所檢查之被檢體(電極)係通常使用焊錫，此係基本上含有Sn之構成，此Sn係特別容易附著於接觸探針銷之構成。隨之，被檢體由Sn或Sn合金所成之情況，當適用在本發明之電性接點構件時，特別有效地發揮其效果。

對於本發明係亦包含具有複數個上述電性接點構件之檢查用連接裝置。對於電性接點構件之個數並無特別加以限制，可經由被檢體之種類或形狀作適宜設定。

以下，舉出實施例而更具體地說明本發明，但本發明係未經由以下的實施例而被限制，亦在可符合上、下述之內容範圍，可加上適宜變更而實施，此等均包含於本發明之技術範圍。

[實施例] 實施例1

在本實施例中，為了調查Pd之有用性(在室溫之長期間放置後的接觸阻抗之降低化作用)，製作具備含有表1所示之各種金屬元素之碳被膜的電性接點構件。

具體而言，在本實施例中，作為接觸探針，使用前端部作為4分割之彈簧內藏探針。此接觸探針(日本yokowo股份有限公司製，YPW-6XT03-047)係於Be-Cu基材之最表面以Au-Co合金加以鍍層之構成。

接著，如以下作為，經由濺鍍法，依序將為了提高與基材之密著性之中間層，及碳被膜加以成膜。

具體而言，首先，於上述Au系鍍層上，使用DC磁控管濺鍍裝置，依序將Ni作50nm，及將Cr作50nm加以成膜。詳細濺鍍條件係如以下。

到達真空度：6.7×10^-4 Pa

標靶：Ni標靶，及Cr標靶

標靶尺寸：6inch

Ar氣壓：0.13Pa

濺鍍電力：500W

基材偏壓：0V

接著，於上述Cr膜上，將Cr，和含有之後所形成之碳被膜中的添加元素(元素種類係如表1所示)之碳的混合層，加以成膜100nm。具體而言，在混合層中，將Cr及含有添加元素之碳的比率，經由各以114W→34W，59W→935W的範圍調整投入至各標靶(於Cr標靶，及碳標靶，載置晶片於添加元素之複合標靶)之電力之時，在各膜厚20nm以5階段使其變化。經由如此於金屬密著層(Cr)與碳被膜之間設置階段性濃度產生變化之混合層之時，膜中的應力亦階段性產生變化，可有效防止來自基材的膜之剝離者。

之後，將含有表1記載之添加元素之碳被膜加以成膜為400nm。詳細之濺鍍條件係如以下。

標靶：於碳標靶，載置晶片於添加元素之複合標靶

Ar氣壓：0.13Pa

濺鍍電力：1000W

基材偏壓：-40V

標靶尺寸：6inch

將具有如上述作為所得到之碳被膜的接觸探針，放置於室內(溫度：23℃，濕度：50%之大氣中)，經時性地測定對於無鉛焊錫(Sn-3原子%Ag-0.5原子%Cu)所成之電極而言的接觸阻抗值(製作後馬上，及放置2週後)。接觸阻抗值之測定係連接2條線於無鉛焊錫電極，另外於接觸於接觸探針相反側之Au電極亦連接2條線，於各1條施加電流，測定剩餘各一條間之電壓，經由所謂克耳文連接，測定接觸探針本身+與上下電極之接觸阻抗+上下電極之內部阻抗，除此之外的阻抗成分係經由可取消之方法而進行測定。

如此作為，測定放置後馬上及放置2週後之接觸阻抗值(探針本身之阻抗+接觸阻抗+電極之內部阻抗)。反覆5次(n=5)同樣的操作，算出其平均值時，比較於放置後馬上，放置2週後之接觸阻抗的上升不足300mΩ之構成作為○，300mΩ以上之構成作為×。

將此等結果併記於表1。在表1中，「E+03」係指「×10³ 」。然而，雖未於表1顯示，但放置後馬上之各接觸探針的接觸阻抗係均為非常低之構成的35~55mΩ。

由表1，於碳被膜中未含有Pd之No.1，含有Pd以外之金屬之W、Al、Zn、Cr、Mo、Ta、Sn、Mn、Zr之No.7~12，14~16係均室溫放置後的接觸阻抗相當大地上升，無法滿足本發明之合格基準(判定×)。另外，Pd量不足本發明之理想範圍之No.2亦未得到所期望之特性。

對此，No.3~6係包含將在本發明規定之Pd，呈超出本發明之理想下限的例，均可有效抑制室溫放置後之接觸阻抗的上升(判定○)。

另外，No.13係包含在本發明未規定之Ru的例，但可有效抑制室溫放置後之接觸阻抗的上升(判定○)。

由表1的結果，對於為了確保在室溫放置安定之接觸阻抗，係了解到Pd及Ru的使用為有效。

實施例2

在本實施例中，為了調查Pd之有用性(在高溫之反覆接觸後的接觸阻抗之降低化作用)，製作具備含有表2所示之各種金屬元素之碳被膜的電性接點構件。

具體而言，作為接觸探針，使用前端為圓形狀之彈簧內藏探針(日本yokowo股份有限公司製，YPW-6XA03-062)，除含有表2所示之添加元素以外係使用與前述實施例1同樣作為所製作之各接觸探針，對於純Sn電極所成之電極而言，以85℃進行10萬次接觸，與實施例1同樣作為測定經由對於接觸探針前端之Sn附著之接觸阻抗上升之有無。具體而言，每100次的接觸以1次的頻率進行100mA的通電，其每次測定接觸阻抗，以85℃進行10萬次(100000次)的接觸。並且，算出第1次之接觸時的接觸阻抗值，第101次之接觸時的接觸阻抗值，…第100001次之接觸時的接觸阻抗值的平均，求得上述試驗後之接觸阻抗值，此接觸阻抗值不足300mΩ之構成作為○，300mΩ以上之構成作為×。

將此等結果併記於表2。雖於表2未顯示，但對於上述試驗的初期，係任一的例均具有50mΩ之低接觸阻抗。

在表2中，No.1係為未接觸的例，經由高溫試驗而附著有Sn，高溫試驗後之接觸阻抗係1865mΩ，顯著增加。No.2係於碳被膜中未含有添加元素的例，與上述No.1同樣，接觸阻抗值變為極高而到達至測定上限(3Ω)。

No.7係Pd量超過本發明之理想範圍的例，經由高溫試驗而附著有Sn，試驗後之接觸阻抗則增加，未得到所期望之特性(判定×)。

另外，No.9係添加在本發明規定之Pd以外之Cr的例，於高溫試驗後附著有Sn，接觸阻抗則增加，未得到所期望之特性(判定×)。對於Cr係如前述之表1的No.10所示，確認到添加同程度之Cr時之室溫放置後之接觸阻抗亦增加者。

No.10係添加Ru的例。在前述表1之No.13中，了解到對於添加同程度之Ru而具有室溫放置後之接觸阻抗之降低作用情況而言，對於高溫試驗後，於表面附著有Sn而接觸阻抗顯著增加，無法確保所期望之特性(判定×)。

對此，No.3~6係包含將在本發明規定之Pd，在本發明之理想之範圍內(下限及上限)的例，高溫試驗後亦未附著有Sn，可有效抑制試驗後之接觸阻抗的上升(判定○)。

另外，No.8係添加W的例。在前述之表1的No.7中，了解到添加同程度之W而未具有室溫放置後之接觸阻抗之降低作用情況(在表1中判定×)，但高溫試驗後係未看到Sn之附著而有效抑制接觸阻抗的上升(在表2中判定○)。

當總合考量此等表1及表2的結果，如使用具備以本發明之範圍內含有Pd於表層之碳被膜之接觸探針，確認到抑制與被檢體之Sn的附著，不僅在室溫之長期間放置後，而在高溫的反覆試驗後亦確實抑制接觸阻抗之上升。

對此，使用Pd以外之金屬之情況係雖在任何試驗下，接觸阻抗均上升，或者在任一方的試驗條件中顯示良好之特性，但了解到無法許可雙方之試驗條件者。

實施例3

於與在實施例1配置之接觸探針的前端部分相同位置，配置從垂直方向傾斜45°之矽晶圓(模擬接觸探針之傾斜面)，於矽晶圓上將碳被膜成膜。成膜係以與實施例1同樣的成膜裝置及條件，使碳被膜之膜厚及碳被膜中的Pd含有量之濃度變化而進行。然而，作為基材而使用矽晶圓的理由係為了消除基材之表面凹凸對於碳被膜最表面之凹凸帶來的影響，及對於在微小之前端部之AFM測定減輕技術上的困難。另外，為了作比較而於濺鍍標靶平行地加以配置(即為水平，從垂直方向之角度90°)之矽晶圓，亦進行成膜。

試驗從垂直方向45°傾斜之矽晶圓上之碳被膜之在3μm×3μm之範圍測定之算數平均度Ra，和Sn附著之關係的結果，Ra為3nm以下之情況，了解到抑制Sn附著者。因此，使碳被膜之膜厚與碳被膜中之Pd量變化，測定Ra，Ra為3nm以下之情況作為○，Ra為超過3nm之情況作為×，將其結果示於表3。然而，在傾斜為45°之試料中，膜厚越增加，了解到作為比例而有粗度越增加之傾向之故，在表3之膜厚：200nm之資料係從連結膜厚為100nm與400nm時之Ra的資料之直線求得者。另外，在表3之碳被膜之膜厚與碳被膜中之Pd量係換算為成膜於配置成水平之矽晶圓上情況之碳被膜之膜厚與Pd量的值。

由表3，對於碳被膜之Pd量為23原子%以下之情況，係在任何膜厚，Ra可為3nm以下(即，抑制Sn附著)，特別是對於膜厚為200nm以下之情況，了解到Pd超過23原子%而可抑制Sn附著至50原子%以下程度之範圍者。

另一方面，在水平(從垂直方向的角度為90°)地配置之試料的Ra測定結果中，在表3所示之膜厚及Pd量之範圍中，Ra全部成為非常小之0.1nm<Ra<0.3nm的值，未看到膜厚及Pd量的影響。此係從垂直方向的角度為90°之情況(即，如在接觸探針等之電性接點構件而言，與軸線垂直的面)，即使控制膜厚及Pd量，對於此部分之Sn附著抑制效果係並不那麼有影響，而欲控制在從垂直方向40~50°程度之情況(即，如在接觸探針等之電性接點構件而言，與軸線具有40~50°之角度的面)之表面粗度，而顯示控制膜厚及Pd量者則非常有效。

將本申請專利，詳細地另外參照特定之實施形態，已做過詳細說明，該業者可在不脫離本發明之精神與範圍，可加上各種變更或修正。

本申請係依據2011年6月15日申請之日本專利申請 (日本特願2011-133483)之構成，其內容係作為參照而放入於此。

[產業上之可利用性]

圖1係顯示在本發明理想所使用之電性接點構件的與被檢體接觸之前端部分之構成的剖面模式圖。

Claims

一種電性接點構件，係反覆接觸於被檢體之電性接點構件，其特徵為與前述被檢體接觸之前述電性接點構件的表面係由含有Pd之碳被膜加以構成者。
如申請專利範圍第1項記載之電性接點構件，其中，含於前述碳被膜中的Pd之含有量係10~50原子%。
如申請專利範圍第2項記載之電性接點構件，其中，含於前述碳被膜中的Pd之含有量係10~23原子%。
如申請專利範圍第1項記載之電性接點構件，其中，前述碳被膜的膜厚係5nm~10μm。
如申請專利範圍第2項記載之電性接點構件，其中，前述碳被膜的膜厚係5nm~10μm。
如申請專利範圍第3項記載之電性接點構件，其中，前述碳被膜的膜厚係5nm~10μm。
如申請專利範圍第1項記載之電性接點構件，其中，前述碳被膜的膜厚係5nm~10μm時，含於前述碳被膜中的Pd之含有量則為10~23原子%，前述碳被膜的膜厚係5nm~200nm時，含於前述碳被膜中的Pd之含有量則為10~50原子%。
如申請專利範圍第1項至第7項任一項記載之電性接點構件，其中，所檢查之被檢體係含有Sn。
一種檢查用連接裝置，其特徵為具有複數個如申請專利範圍第1項至第7項任一項記載之電性接點構件。
一種檢查用連接裝置，其特徵為具有複數個如申請專利範圍第8項記載之電性接點構件。