TWI797023B - 鈀銀銅合金線材及其製法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種鈀銀銅合金線材，其包含鈀、銀、石墨烯銅以及銦與不可避免之雜質，其中，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，鈀的含量係45 wt%至50 wt%，銀的含量係25 wt%至30 wt%，石墨烯銅的含量係22 wt%至29.5 wt%，銦與不可避免之雜質的含量係0.4 wt%至0.6 wt%；其中，以石墨烯銅的總重為基準，石墨烯銅中的石墨烯含量係大於或等於100 ppm且小於或等於350 ppm。本發明之鈀銀銅合金線材由於含有特定含量之特定組成，故進一步將其製成之探針更具有優異的耐磨性，進而應用於晶圓檢測中能夠有效降低檢測不良率。

Description

鈀銀銅合金線材及其製法

本發明係關於一種線材及其製法，尤指一種鈀銀銅合金線材及其製法。

在半導體製作流程中，通常於積體電路(integrated circuit，IC)進行封裝之前需要先針對晶圓(wafer)上的多個晶粒(die)進行功能檢測，以篩選掉品質不良或已有受損的晶粒，進而能夠提高最終所製得之電子產品的可靠性和穩定性。

一般而言，晶圓檢測會選擇具有排列多個探針(probe)的探針卡(probe card)來執行，其主要是透過使探針的針尖與晶粒上的電極墊接觸後，再藉由觀察電訊號輸入、輸出晶粒之過程判斷晶粒是否具有正常功能。而在測試過程中需要避免探針發生滑針(即未於適當且特定之區域接觸電極墊)、針尖與電極墊接觸的程度不足，甚至是針尖沒有和電極墊接觸等情況，以確保所獲得之檢測結果的正確性，也就是說，探針與電極墊能否正確、準確的接觸為晶圓檢測的重要關鍵之一。

由於探針通常會在高於常溫的環境中連續與數十萬顆的晶粒接觸以進行檢測，因此，作為探針的材料需要同時具備高導電性(即低電阻率)、良好的耐氧化性以及良好的硬度與耐磨性等特性，從而能確保電訊號的傳輸、防止氧化物汙染以及避免探針因不斷接觸而磨損，導致發生滑針、未與電極墊接觸等檢測不良情況。目前業界常見的探針材料有鎢、鈹銅合金、鈀等金屬，然而，以鎢製成的探針雖然具有導電性佳、高硬度與耐磨性佳等優點，但其在高溫環境中的耐氧化性較差，容易發生氧化物殘留於檢查物上而造成汙染；而以鈹銅合金製成的探針則有硬度過低、耐磨性不佳而有容易磨損的問題；至於以鈀製成的探針雖然兼具耐氧化性佳、硬度高、耐磨性佳等特性，不過隨著電子產品逐漸朝向高功能、高規格、高密度的趨勢發展，半導體積體電路之電路密度也隨之提高，而晶圓檢測所需之探針也需要對應往更細之尺寸發展，在此情況下，以鈀製成的探針所具有的耐磨性已經難以符合市場上的需求。

因此，目前業界仍有待開發與研究一種探針材料，其能夠符合在製成更細尺寸之探針的情況下，仍然能具有良好耐磨性，進而能符合現今市場上的需求。

有鑑於前述現有技術存在的問題，本發明之目的在於提供一種鈀銀銅合金線材，以其製成的探針係具有優異的耐磨性，進而能夠在應用於晶圓檢測時，有效降低檢測不良率，即能有效避免發生滑針、與電極墊接觸程度不足或未與電極墊接觸等檢測不良的情況。

本發明之另一目的在於提供一種鈀銀銅合金線材，其具有合適的硬度以及電阻率，亦具有良好的加工性，進而可製成探針，並且具有高硬度以及低電阻率的特性。

為達成前述目的，本發明提供一種鈀銀銅合金線材，其包含鈀(Pd)、銀(Ag)、石墨烯銅(graphene-Cu)以及銦(In)與不可避免之雜質，其中，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，鈀的含量係大於或等於45重量百分比(weight percent，wt%)且小於或等於50 wt%，銀的含量係大於或等於25 wt%且小於或等於30 wt%，石墨烯銅的含量係大於或等於22 wt%且小於或等於29.5 wt%，銦與不可避免之雜質的含量係大於或等於0.4 wt%且小於或等於0.6 wt%；其中，以石墨烯銅的總重為基準，石墨烯銅中的石墨烯(graphene)含量係大於或等於100 ppm且小於或等於350 ppm。

藉由選擇特定含量的鈀、銀以及銦作為組成成分之外，同時組成成分中還包含了特定含量的石墨烯銅，且所述石墨烯銅中的石墨烯含量亦控制於特定範圍中，進而能使以本發明之鈀銀銅合金線材製成的探針具有優異的耐磨性，從而能應用於晶圓檢測時，有效降低檢測不良率。此外，本發明之鈀銀銅合金線材亦具有合適的硬度以及電阻率，並且具有良好的加工性，而進一步將其製成探針後，可具有高硬度以及低電阻率的特性。

依據本發明，所述「石墨烯銅」係指銅經過石墨烯改性後所獲得之複合材料。具體而言，所述「銅經過石墨烯改性」係指銅塊與石墨烯粉末或石墨烯片均勻混合而使石墨烯分子包覆銅顆粒後，再藉由燒結使銅顆粒融合成為一體，並且將石墨烯分子包含於其中。

於本發明的一些實施例中，該鈀銀銅合金線材之組成中還可能包含不可避免之雜質，而所述雜質可能是原本即存在於各金屬原料成分中，或源自於製作過程之設備和環境中。

較佳的，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，鈀的含量係大於或等於45.5 wt%且小於或等於49.5 wt%。更佳的，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，鈀的含量係大於或等於45.8 wt%且小於或等於49 wt%。

較佳的，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，銀的含量係大於或等於25.5 wt%且小於或等於29 wt%。更佳的，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，銀的含量係大於或等於25.5 wt%且小於或等於28.5 wt%。

較佳的，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，石墨烯銅的含量係大於或等於22.5 wt%且小於或等於29 wt%。更佳的，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，石墨烯銅的含量係大於或等於22.5 wt%且小於或等於28.5 wt%。再更佳的，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，石墨烯銅的含量係大於或等於22.5 wt%且小於或等於28.3 wt%。

較佳的，以石墨烯銅的總重為基準，石墨烯銅中的石墨烯含量係大於或等於100 ppm且小於或等於300 ppm。

較佳的，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，銦與不可避免之雜質的含量係大於或等於0.45 wt%且小於或等於0.55 wt%。

於本發明的一些實施例中，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，鈀的含量係大於或等於48 wt%且小於或等於49 wt%，銀的含量係大於或等於27 wt%且小於或等於28.5 wt%，石墨烯銅的含量係大於或等於22 wt%且小於或等於24 wt%。

於本發明的一些實施例中，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，鈀的含量係大於或等於48 wt%且小於或等於49 wt%，銀的含量係大於或等於27 wt%且小於28 wt%，石墨烯銅的含量係大於或等於22.6 wt%且小於或等於24 wt%。

於本發明的一些實施例中，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，鈀的含量係大於或等於48.5 wt%且小於或等於49 wt%，銀的含量係大於或等於27.7 wt%且小於或等於28.5 wt%，石墨烯銅的含量係大於或等於22 wt%且小於或等於23.5 wt%。

於本發明的另一些實施例中，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，鈀的含量係大於或等於48.2 wt%且小於或等於48.9 wt%，銀的含量係大於或等於27.65 wt%且小於或等於27.9 wt%，石墨烯銅的含量係大於或等於22.6 wt%且小於或等於23 wt%。

於本發明的一些實施例中，該鈀銀銅合金線材的線徑(即線材直徑)係小於或等於4毫米(mm)。於本發明的另一些實施例中，該鈀銀銅合金線材的線徑係大於或等於0.01 mm且小於或等於4 mm。於本發明的另一些實施例中，該鈀銀銅合金線材的線徑係大於或等於0.01 mm且小於或等於2 mm。

較佳的，該鈀銀銅合金線材之維氏硬度(Vickers hardness)係大於或等於300維氏角錐數(Vickers pyramid number，HV)。更佳的，該鈀銀銅合金線材之維氏硬度係大於或等於300 HV且小於或等於600 HV。再更佳的，該鈀銀銅合金線材之維氏硬度係大於或等於330 HV且小於或等於600 HV。

於本發明的一些實施例中，該鈀銀銅合金線材之維氏硬度係大於或等於300 HV且小於或等於400 HV。於本發明的另一些實施例中，該鈀銀銅合金線材之維氏硬度係大於或等於330 HV且小於或等於400 HV。

於本發明的一些實施例中，該鈀銀銅合金線材之維氏硬度係大於或等於450 HV且小於或等於600 HV。於本發明的另一些實施例中，該鈀銀銅合金線材之維氏硬度係大於或等於500 HV且小於或等於600 HV。

較佳的，該鈀銀銅合金線材之電阻率係小於或等於25 μΩ∙cm。更佳的，該鈀銀銅合金線材之電阻率係大於或等於5 μΩ∙cm且小於或等於25 μΩ∙cm。

於本發明的一些實施例中，該鈀銀銅合金線材之電阻率係大於或等於15 μΩ∙cm且小於或等於24.5 μΩ∙cm。於本發明的另一些實施例中，該鈀銀銅合金線材之電阻率係大於或等於15 μΩ∙cm且小於或等於22 μΩ∙cm。

於本發明的一些實施例中，該鈀銀銅合金線材之電阻率係大於或等於5 μΩ∙cm且小於或等於12 μΩ∙cm。於本發明的另一些實施例中，該鈀銀銅合金線材之電阻率係大於或等於5 μΩ∙cm且小於或等於10 μΩ∙cm。

另外，本發明另提供一種鈀銀銅合金線材的製作方法，其包含以下步驟：步驟(a)：將一鈀原料、一銀原料、一石墨烯銅原料以及一銦原料均勻混合以獲得一原料混合物，其中，以該原料混合物的總重為基準，該鈀原料的添加量係大於或等於45 wt%且小於或等於50 wt%，該銀原料的添加量係大於或等於25 wt%且小於或等於30 wt%，該石墨烯銅原料的添加量係大於或等於22 wt%且小於或等於29.5 wt%，該銦原料的添加量係大於或等於0.4 wt%且小於或等於0.6 wt%；且以該石墨烯銅原料的總重為基準，該石墨烯銅原料中的石墨烯含量係大於或等於100 ppm且小於或等於350 ppm；步驟(b)：熔煉該原料混合物以獲得一鈀銀銅合金棒材；以及步驟(c)：使該鈀銀銅合金棒材進行一次以上的加工成型步驟後，再進行一第二伸線加工步驟，以獲得該鈀銀銅合金線材；其中，該加工成型步驟依序包含一第一伸線加工步驟、一熱處理步驟以及一水冷卻步驟；該熱處理步驟係包含於惰性氣體中以700℃至1000℃之溫度加熱10秒至5分鐘之步驟。

藉由混合特定添加量以及特定種類的原料，並且採用熔煉、伸線加工、熱處理以及水冷卻之技術手段，以本發明之法所製得的鈀銀銅合金線材於製成探針後能具有優異的耐磨性，故應用於晶圓檢測時能夠有效降低檢測不良率。此外，以本發明之法所製得的鈀銀銅合金線材具有合適的硬度以及電阻率，並且具有良好的加工性，而進一步將其製成探針後，可具有高硬度以及低電阻率的特性。

依據本發明，在該步驟(a)中，該鈀原料、該銀原料、該石墨烯銅原料以及該銦原料的型態沒有特別限制，例如可為粉末狀、顆粒狀、球狀、片狀或塊狀，但不限於此。較佳的，該鈀原料可為片狀，該銀原料可為球狀，該石墨烯銅原料可為塊狀，以及該銦原料可為片狀。

依據本發明，在該步驟(b)中，所述「熔煉」可為真空感應熔煉(vacuum induction melting，VIM)、真空電弧熔煉(vacuum arc melting，VAM)或電子束熔煉(electron beam melting，EBM)，但不限於此。較佳的，在該步驟(b)中，所述熔煉可為真空感應熔煉。

於本發明的一些實施例中，在該步驟(b)中，所述熔煉的溫度係大於或等於1000℃且小於或等於1400℃。

於本發明的一些實施例中，該第一、第二伸線加工步驟之減面率係大於或等於5%且小於或等於20%。於本發明的另一些實施例中，於該步驟(c)中，該第一、第二伸線加工步驟之減面率係大於或等於5%且小於或等於15%。於本發明的另一些實施例中，於該步驟(c)中，該第一、第二伸線加工步驟之減面率係大於或等於6%且小於或等於10%。應理解的是，該第一、第二伸線加工步驟可各自進行一次或一次以上，以達到預定的線徑尺寸，且該第一、第二伸線加工步驟之減面率可為相同或不同。

於本發明的一些實施例中，該熱處理步驟之加熱溫度係大於或等於750℃且小於或等於950℃，加熱時間係大於或等於20秒且小於或等於3分鐘。應理解的是，該熱處理步驟與該水冷卻步驟需要接續進行。

於本發明的一些實施例中，該熱處理步驟中之惰性氣體可為氮氣(N ₂)，但不限於此。

於本發明的一些實施例中，在該步驟(c)中，該加工成型步驟總共可進行兩次。

於本發明的一些實施例中，在該步驟(c)中，於完成該第二伸線加工步驟後，可再進行一退火步驟以獲得該鈀銀銅合金線材，其中，該退火步驟之條件係於300℃至600℃之溫度加熱0.5小時至2小時。藉由額外進行該特定條件之退火步驟，可使所製得之鈀銀銅合金線材再進一步提升硬度以及降低電阻率。

在本說明書中，由「小數值至大數值」表示的範圍，如果沒有特別指明，則表示其範圍為大於或等於該小數值且小於或等於該大數值。例如：700℃至1000℃，即表示其範圍為「大於或等於700℃且小於或等於1000℃」。

以下將提供數種示例以具體說明本發明的具體實施方式，熟習此技藝者可經由本說明書的內容輕易地了解本發明所能達成的優點與功效，並且於不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更，以施行或應用本發明之內容。

實施例 1 ：鈀銀銅合金線材

依照下表1中所列出的組成成分以及各成分之比例，將適量且為碎片狀之鈀原料、銀原料、石墨烯銅原料以及銦原料均勻混合，以獲得一原料混合物，隨後將該原料混合物於1200℃至1400℃的溫度下進行真空感應熔煉，以製得一線徑約為8 mm、長度約為800 mm之鈀銀銅合金棒材，接著，將該鈀銀銅合金棒材進行第一伸線加工步驟，使其線徑減少至約4 mm以下後再置於氮氣環境中，並以750℃至950℃的溫度加熱約20秒至3分鐘，隨後再將其置於水中並冷卻至室溫，隨後再重複一次如前述的第一伸線加工步驟、熱處理步驟與水冷卻步驟，接著再進行第二伸線加工步驟以使線徑減少至約為0.6 mm，即獲得實施例1之鈀銀銅合金線材。

實施例 2 至 6 ：鈀銀銅合金線材

實施例2至6之鈀銀銅合金線材的製作流程係與實施例1相似，其主要不同之處在於實施例2至6係依照下表1所列出的組成成分以及各成分之比例選擇適量的原料進行混合，除此之外的其餘製作流程與參數皆依照實施例1，進而製得實施例2至6之鈀銀銅合金線材。

實施例 7 至 12 ：鈀銀銅合金線材

實施例7至12之鈀銀銅合金線材係分別依序選用實施例1至6之鈀銀銅合金線材，再進一步置於300℃至600℃的溫度下加熱約1小時以進行退火步驟而使該等線材析出硬化，進而製得實施例7至12之鈀銀銅合金線材。

比較例 1 至 6 ：鈀銀銅合金線材

比較例1至6之鈀銀銅合金線材的製作流程係與實施例1相似，其主要不同之處在於比較例1至6係依照下表1所列出的組成成分以及各成分之比例選擇適量的原料進行混合，其中，比較例1及2係以純銅取代石墨烯銅，除此之外的其餘製作流程與參數皆依照實施例1，進而製得比較例1至6之鈀銀銅合金線材。

比較例 7 至 12 ：鈀銀銅合金線材

比較例7至12之鈀銀銅合金線材係分別依序選用比較例1至6之鈀銀銅合金線材，再進一步置於300℃至600℃的溫度下加熱約1小時以進行退火步驟而使該等線材析出硬化，進而製得比較例7至12之鈀銀銅合金線材。 表1：實施例1至12以及比較例1至12之鈀銀銅合金線材的組成成分以及各成分的比例。

組別	組成 (wt%)
鈀	銀	石墨烯銅	石墨烯銅中的石墨烯含量	銅	銦及 不可避免之雜質
實施例1/ 實施例7	45.82	25.51	28.16	100 ppm	--	0.51
實施例2/ 實施例8	48.18	27.62	23.75	100 ppm	--	0.45
實施例3/ 實施例9	46.15	26.01	27.37	200 ppm	--	0.47
實施例4/ 實施例10	48.82	27.82	22.85	200 ppm	--	0.51
實施例5/ 實施例11	45.92	26.01	27.59	300 ppm	--	0.48
實施例6/ 實施例12	48.92	28.00	22.56	300 ppm	--	0.52
比較例1/ 比較例7	46.01	25.11	--	--	28.38	0.5
比較例2/ 比較例8	48.63	28.01	--	--	22.88	0.48
比較例3/ 比較例9	45.01	24.97	29.53	300 ppm	--	0.49
比較例4/ 比較例10	49.51	28.91	21.07	100 ppm	--	0.51
比較例5/ 比較例11	45.51	25.49	28.55	400 ppm	--	0.45
比較例6/ 比較例12	48.92	27.55	23.04	400 ppm	--	0.49

試驗例 1 ：探針之耐磨性測試

本試驗例係先將實施例1至6以及比較例1至6之鈀銀銅合金線材藉由車床加工至合適的尺寸後，再置於300℃至600℃的溫度下加熱約1小時，使該等線材析出硬化後以製得實施例1A至6A以及比較例1A至6A之探針，隨後將該等探針設置於探針卡(製造商：維明企業股份有限公司；型號：LED-617)上，並應用於晶圓點測機(製造商：旺矽科技股份有限公司；型號：LEDA-8F E3G)以執行晶圓檢測程序。在晶圓檢測過程會同時檢視經過各組別之探針接觸後的電極墊(包括N-pad與P-pad)上是否有明顯針痕，以確認探針是否有正確、準確接觸電極墊。當觀察到經過檢測之電極墊上出現沒有針痕或針痕變淡等會導致檢測不良之情況的佔比超過約1%時，則停止檢測並記錄於停止檢測前已經檢測過的晶粒數目，以評估探針所具有的耐磨性，其中，所述耐磨性的單位係以接觸次數表示，而接觸次數愈高則表示具有愈高的耐磨性。實施例1A至6A以及比較例1A至6A之探針的耐磨性測試結果皆列於下表2中。

試驗例 2 ：維氏硬度測試

本試驗例係選用實施例1至12以及比較例1至12之鈀銀銅合金線材作為樣品進行測試。具體而言，各組別皆取長度約為1公分(cm)之樣品，隨後將該等樣品皆以熱鑲埋機包埋於樹脂中，接著於研磨拋光後再以微小維克氏硬度機(製造商：FUTURE-TECH CORP.；型號：FM-800E)進行維氏硬度測試，其測試條件為負荷50克力(gf)，且壓子下壓的時間為5秒鐘。實施例1至12以及比較例1至12之鈀銀銅合金線材的維氏硬度測試結果皆列於下表3中，其單為以HV表示。

試驗例 3 ：電阻率測試

本試驗例係選用實施例1至12以及比較例1至12之鈀銀銅合金線材作為樣品進行測試。具體而言，各組別皆取長度約為5 cm之樣品，並分別以惠斯登電橋測定器(製造商：LUTRON ELECTRONIC ENTERPRISE CO., LTD.；型號：MO-2013)量測電阻，接著再根據樣品的截面積與長度計算得到電阻率。實施例1至12以及比較例1至12之鈀銀銅合金線材的電阻率測試結果皆列於下表3中，其單位以μΩ∙cm表示，其中，實施例1至6之未進行退火步驟之鈀銀銅合金線材的電阻率需要小於25 μΩ∙cm、實施例7至12之進行退火步驟之鈀銀銅合金線材的電阻率需要小於10 μΩ∙cm才能夠符合進一步製成探針的標準。 表2：實施例1A至6A以及比較例1A至6A之探針的耐磨性測試結果。

組別	耐磨性 ( 萬次 )
實施例1A	470至500
實施例2A	470至500
實施例3A	470至500
實施例4A	500至600
實施例5A	500至600
實施例6A	500至600
比較例1A	350至400
比較例2A	400至450
比較例3A	450至500
比較例4A	400至450
比較例5A	350至400
比較例6A	400至450

表3：實施例1至12以及比較例1至12之鈀銀銅合金線材的維氏硬度測試以及電阻率測試的結果。

組別	維氏硬度 (HV)	電阻率 (μΩ ∙ cm)
實施例1	331.6	22.05
實施例2	351.1	20.85
實施例3	344.2	21.11
實施例4	354.5	20.22
實施例5	341.4	24.31
實施例6	354.9	21.46
實施例7	526.5	8.55
實施例8	551.3	8.02
實施例9	548.0	8.12
實施例10	566.2	7.85
實施例11	531.2	9.13
實施例12	572.1	8.49
比較例1	345.9	22.39
比較例2	352.3	21.09
比較例3	336.3	25.05
比較例4	355.6	20.20
比較例5	344.7	25.94
比較例6	356.0	24.19
比較例7	520.5	8.78
比較例8	560.8	8.23
比較例9	529.1	9.89
比較例10	573.1	7.94
比較例11	531.4	9.99
比較例12	578.5	8.77

請配合參看表1之組成成分以及表2、表3的結果，由於實施例1至12之鈀銀銅合金線材皆具有本發明所限定之特定成分，且各成分之含量亦在本發明所限定之特定範圍中，因此，實施例1至12之鈀銀銅合金線材皆具有維氏硬度高於330 HV且電阻率低於24.5 μΩ∙cm的特性，尤其實施例7至12之鈀銀銅合金線材由於進一步進行退火步驟，從而具有維氏硬度提升至皆高於520 HV且電阻率皆低於9.2 μΩ∙cm的特性，因此皆可應用於作為晶圓檢測之探針；同時，以實施例1至6之鈀銀銅合金線材所製得的實施例1A至6A之探針皆具有耐磨性高於470萬次的結果，尤其，實施例4A至6A之探針的耐磨性更可高達約600萬次，顯示出實施例1A至6A之探針確實具有優異的耐磨性。

反觀比較例之組別，比較例1及2之鈀銀銅合金線材的組成成分係選用銅而非選用石墨烯銅，因此，以該等線材製成的比較例1A及2A之探針的耐磨性最高也分別僅有400萬次以及450萬次而明顯低於實施例1A至6A之探針的耐磨性結果。而比較例3及4之鈀銀銅合金線材雖然選用石墨烯銅，然而，該等組別之石墨烯銅的含量分別為29.53 wt%以及21.07 wt%，已經超出本發明所限定之石墨烯銅的含量範圍(22 wt%至29.5 wt%)，故比較例3之鈀銀銅合金線材的電阻率並不符合低於25 μΩ∙cm的標準，即便比較例3A之探針的耐磨性可達到500萬次，但仍然無法應用於作為晶圓檢測之探針；而比較例4之鈀銀銅合金線材雖然具有高硬度且電阻率亦符合標準，然而比較例4A之探針的耐磨性卻無法超過450萬次，明顯低於實施例1A至6A之探針的耐磨性結果。而比較例5及6之鈀銀銅合金線材則是所選用之石墨烯銅中的石墨烯含量超出本發明所限定之特定範圍(100 ppm至350 ppm)，因此，比較例5之鈀銀銅合金線材所具有的電阻率不僅不符合低於25 μΩ∙cm的標準，且比較例5A之探針的耐磨性最高也僅有400萬次；而比較例6之鈀銀銅合金線材的電阻率雖然略低於25 μΩ∙cm的標準，惟比較例6A之探針的耐磨性也無法超過450萬，即比較例5A及6A之探針的耐磨性皆明顯低實施例1A至6A之探針的耐磨性結果。

由此可知，本發明之鈀銀銅合金線材由於含有特定含量的鈀、銀以及銦作為組成成分外，同時還包含特定含量的石墨烯銅，且所述石墨烯銅中的石墨烯含量亦控制於特定範圍中，故本發明之鈀銀銅合金線材具有合適的硬度以及電阻率，且亦具有良好的加工性，而進一步將其製成的探針確實具有優異的耐磨性，同時也具有高硬度以及低電阻率的特性。

試驗例 4 ：檢測不良率測試

本試驗例係選用實施例4以及比較例2之鈀銀銅合金線材進行測試，具體而言，依照前述試驗例1所記載之方式製得實施例4A之探針以及比較例2A之探針，並且將該等探針設置於晶圓點測機上以執行晶圓檢測程序。當實施例4A之探針測試過約63萬顆晶粒後停止程序，並且分別在靠近晶圓的上端區域、中間區域以及下端區域，針對已經過測試的多個晶粒以晶圓點測機內建的金相顯微鏡觀察並拍攝獲得影像圖，其分別如圖1A至圖1C所示；而比較例2A之探針則是測試約62萬顆晶粒後停止程序，並且同樣分別在靠近晶圓的上端區域、中間區域以及下端區域，針對已經過測試的多個晶粒以晶圓點測機內建的金相顯微鏡觀察並拍攝獲得影像圖，其分別如圖2A至圖2C所示。

由圖1A至圖1C的影像圖可觀察到，不論是在晶圓的上端區域、中間區域或下端區域，經過檢測後的晶粒之N-pad (1/4圓之電極墊)以及P-pad (圓形之電極墊)上皆有留下經過探針接觸後的針痕(即白色區域)，由此可知，實施例4A之探針在晶圓檢測過程中有正確、準確接觸晶粒上的電極墊，即沒有發生滑針、針痕變淡或甚至沒有針痕等檢測不良的情況發生。

反觀圖2A至圖2C，其中，圖2A中可觀察到晶粒之N-pad上的針痕有變淡的現象(如箭頭所指處)，代表比較例2A之探針與電極墊的接觸程度不足，而在晶粒之P-pad上則沒有觀察到針痕(如箭頭所指處)，表示比較例2A之探針沒有與電極墊接觸；在圖2B中亦可觀察到晶粒之N-pad上的針痕有變淡的現象(如箭頭所指處)；而在圖2C中可觀察到晶粒之P-pad上的針痕面積較大且橫跨整個電極墊，即代表有發生滑針的現象(如箭頭所指處)，由此可知，比較例2A之探針在晶圓檢測過程中明顯有發生滑針、針痕變淡以及無針痕之檢測不良的情況。

此外，為了具體比較兩個組別的差異，進一步針對在經過前述晶圓檢測後，在電極墊上有出現滑針、針痕變淡以及無針痕之情況的晶粒進行標記並計算總數量，進而能夠評估檢測不良率。根據前述做法，實施例4A之探針在經過檢測約63萬顆晶粒後的檢測不良率約為0 ppm，即代表沒有發生檢測不良的情況；然而，比較例2A之探針在經過檢測約62萬顆晶粒後的檢測不良率約為73 ppm，即代表在經過檢測之100萬顆晶粒中，約有73顆晶粒會發生檢測不良的情況。由此可知，以本發明之鈀銀銅合金線材製成之探針，應用在晶圓檢測中確實能夠有效降低檢測不良率。

綜上所述，本發明之鈀銀銅合金線材由於含有特定含量之特定組成，故具有合適的硬度以及電阻率，並且具有良好的加工性，而進一步將其製成之探針更具有優異的耐磨性，同時也具有高硬度以及低電阻率的特性，並且應用於晶圓檢測中能夠有效降低檢測不良率，因而能符合現今市場上對於探針材料的需求，亟具商業上發展的潛力。

無。

圖1A係實施例4之鈀銀銅合金線材所製成的探針用於晶圓檢測後，靠近晶圓之上端區域之多個晶粒的影像圖。 圖1B係實施例4之鈀銀銅合金線材所製成的探針用於晶圓檢測後，靠近晶圓之中間區域之多個晶粒的影像圖。 圖1C係實施例4之鈀銀銅合金線材所製成的探針用於晶圓檢測後，靠近晶圓之下端區域之多個晶粒的影像圖。 圖2A係比較例2之鈀銀銅合金線材所製成的探針用於晶圓檢測後，靠近晶圓之上端區域之多個晶粒的影像圖。 圖2B係比較例2之鈀銀銅合金線材所製成的探針用於晶圓檢測後，靠近晶圓之中間區域之多個晶粒的影像圖。 圖2C係比較例2之鈀銀銅合金線材所製成的探針用於晶圓檢測後，靠近晶圓之下端區域之多個晶粒的影像圖。

無。

Claims (10)

1. 一種鈀銀銅合金線材，其包含鈀、銀、石墨烯銅以及銦與不可避免之雜質，其中，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，鈀的含量係大於或等於45重量百分比且小於或等於50重量百分比，銀的含量係大於或等於25重量百分比且小於或等於30重量百分比，石墨烯銅的含量係大於或等於22重量百分比且小於或等於29.5重量百分比，銦與不可避免之雜質的含量係大於或等於0.4重量百分比且小於或等於0.6重量百分比；其中，以石墨烯銅的總重為基準，石墨烯銅中的石墨烯含量係大於或等於100 ppm且小於或等於350 ppm。
2. 如請求項1所述之鈀銀銅合金線材，其中，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，鈀的含量係大於或等於45.5重量百分比且小於或等於49.5重量百分比。
3. 如請求項1所述之鈀銀銅合金線材，其中，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，銀的含量係大於或等於25.5重量百分比且小於或等於29重量百分比。
4. 如請求項1所述之鈀銀銅合金線材，其中，以該鈀銀銅合金線材的總重為基準，石墨烯銅的含量係大於或等於22.5重量百分比且小於或等於29重量百分比。
5. 如請求項1所述之鈀銀銅合金線材，其中，以石墨烯銅的總重為基準，石墨烯銅中的石墨烯含量係大於或等於100 ppm且小於或等於300 ppm。
6. 如請求項1所述之鈀銀銅合金線材，其中，該鈀銀銅合金線材之維氏硬度係大於或等於300 HV。
7. 如請求項1所述之鈀銀銅合金線材，其中，該鈀銀銅合金線材之導電率係小於或等於25 μΩ∙cm。
8. 一種鈀銀銅合金線材的製作方法，其包含以下步驟： 步驟(a)：將一鈀原料、一銀原料、一石墨烯銅原料以及一銦原料均勻混合以獲得一原料混合物，其中，以該原料混合物的總重為基準，該鈀原料的添加量係大於或等於45重量百分比且小於或等於50重量百分比，該銀原料的添加量係大於或等於25重量百分比且小於或等於30重量百分比，該石墨烯銅原料的添加量係大於或等於22重量百分比且小於或等於29.5重量百分比，該銦原料的添加量係大於或等於0.4重量百分比且小於或等於0.6重量百分比；且以該石墨烯銅原料的總重為基準，該石墨烯銅原料中的石墨烯含量係大於或等於100 ppm且小於或等於350 ppm； 步驟(b)：熔煉該原料混合物以獲得一鈀銀銅合金棒材；以及 步驟(c)：使該鈀銀銅合金棒材進行一次以上的加工成型步驟後，再進行一第二伸線加工步驟，以獲得該鈀銀銅合金線材；其中，該加工成型步驟依序包含一第一伸線加工步驟、一熱處理步驟以及一水冷卻步驟；該熱處理步驟包含於惰性氣體中以700℃至1000℃之溫度加熱10秒至5分鐘之步驟。
9. 如請求項8所述之製法，其中，在該步驟(c)中，於完成該加工成型步驟後，可再進行一退火步驟以獲得該鈀銀銅合金線材，其中，該退火步驟之條件係於300℃至600℃之溫度加熱0.5小時至2小時。
10. 如請求項8所述之製法，其中，該熱處理步驟之加熱溫度係大於或等於750℃且小於或等於950℃，加熱時間係大於或等於20秒且小於或等於3分鐘。

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