WO2002084306A1

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Publication number: WO2002084306A1
Application number: PCT/JP2002/003585
Authority: WO
Inventors: Tsuyoshi Haga; Kazunori Okada
Original assignee: Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Priority date: 2001-04-13
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2002-10-24
Also published as: EP1387174B1; TWI276804B; CN1696709A; CN1511260A; EP1387174A4; CN100339715C; KR100594074B1; DE60236426D1; US20040104739A1; US7190179B2; JPWO2002084306A1; EP1387174A1; CN1228638C; KR20030093307A

Description

明細書コンタクトプローブ ' 技術分野

本発明は、半導体 I Cチップや液晶表示装置などの電気検査を行なうためのコンタクトプローブに関する。

背景技術

半導体基板や液晶デバイスなどに形成された回路の電気'的な検査には、複数のコンタクトプローブを被検查回路の配列に合わせて配置したプローブカードからなる検査装置が用いられる。

コンタクトプローブには、検査対象であるパターン配線との確実な接触で、かつ配線に損傷を与えず、さらに繰り返し使用可能な程度の適度な接触を行なうため、接点機能をもつ先端部と押し付け機能をもつパネ部が必要である。

従来これらは別々の部品の組合せで構成していたが、たとえば特開 2 0 0 0 - 1 6 2 2 4 1号公報ゃ特開平 1 1— 3 3 7 5 7 5号公報では、電錡によって一体形成するコンタクトプローブの製造も提案されている。これらのコンタクトプローブには、電錄材料として銅、ニッケル、アルミニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、ニッケル一コバルト合金などの使用が可能である。

特開平 9— 3 4 2 8 6号公報には、電子写真装置用の定着ベルトに、高熱伝導性、高剛性を備えさせ、さらに耐熱性、耐疲労性に優れたものとするために、マンガン 0 . 0 5〜0 . 6重量⁰ /₀を含むニッケル一マンガン合金からなるマイクロビッカース硬度が 4 5 0〜 6 5 0の無端状電铸シ一トを基体として定着ベルトを形成する技術が開示されている。

また特開平 1 1— 4 4 7 0 8号公報には、材料としてニッケル一マンガン合金を使用し、複数のパターン配線がフィルム上に形成され、パターン配線の各先端がフィルムから突出してなるコンタクトプローブが開示されている。かかるコンタクトプローブは、マンガンを 0 . 0 5重量⁰ /₀以上含むエッケルーマンガン合金からなる第 1金属層と、第 1金属層より靭性および導電性の高い第 2金属層とからなり、コンタクトプローブは途中で第 2金属層を外側に折曲されている。同公報では、このようなコンタクトプロ一ブは高硬度で、繰り返し使用できる靭性を有する'とされている。

コンタクトプローブには被検査回路に繰り返し押し当てて使用可能な接点としての硬度、弾性および耐摩耗性が必要である。またコンタクトプローブにはバーンインテストへの適用のために高温下で使用しても十分な性能を発揮できる耐熱性も必要である。上述の 2件の公報にそれぞれ開示された従来技術では、硬度、耐熱性を上げるために合金の成分の選択や、異種材料による被覆や、形状の微細化がなされていたが、依然として電錡材料の硬度はマイクロビッカース硬度で高々 6 0 0〜7 0 0程度であり、コンタクトプローブとして繰返しスクライビングを行なうことを考慮すれば、まだまだ耐摩耗性が十分でなかった。

結局のところ、電铸を利用して一体形成により製造されるコンタクトプローブとしては、基材の材質自体の硬度に限界があるため、硬度を上げるにも限界があつた。そのため、硬度、弾性、耐摩耗性および耐熱性のいずれにおいても十分な性能を発揮するものは、いまだ開発されていなかった。発明の開示

本発明は、硬度、弾性、耐摩耗性および耐熱性がともに優れるコンタクトプローブを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づくコンタクトプローブの一つの局面では、導電性を有する基板上に樹脂型を形成し、該樹脂型の空孔部を電铸により金属で埋めて製造され、前記金属はニッケル一マンガン合金であり、ニッケルの平均結晶粒サイズは 7 0 n m以下であって、ニッケル結晶の X線回折による優先配向が電錶の成長方向に向かって（1 1 1 ) である材料により製造される。このようなコンタクトプロープは、高温下で使用しても必要な硬度と弾性を有する。上記目的を達成するため、本発明に基づくコンタクトプローブの他の局面では、導電性を有する基板上に空孔部を有する樹脂型を形成し、電錶により上記空孔部を金属で埋めて製造されるコンタクトプローブであって、上記金属がコバルト一タングステン合金を含む。この構成を採用することにより、耐摩耗性および耐熱性を上げることができる。コバルト一タングステン合金の代わりに、コバルト一モリブデン合金または-ッケル一モリブデン合金であっても同様である。また、内部が他の金属であっても、表面に上記 3種類の合金のいずれかの被膜を設けたコンタクトプローブとしてもよレ、。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に基づく実施の形態 1におけるコンタクトプローブの斜視図である。

図 2は、本発明に基づく実施の形態 1におけるコンタクトプローブの使用状況を表わす説明図である。.

図 3は、本発明に基づく実施の形態 1におけるコンタクトプローブの製造方法のレジスト形成工程および露光工程における断面図である。

図 4は、本発明に基づく実施の形態 1におけるコンタクトプローブの製造方法のレジスト除去工程における断面図である。

図 5は、本発明に基づく実施の形態 1におけるコンタクトプローブの製造方法の樹脂型に金属層を形成する工程における断面図である。

図 6は、本発明に基づく実施の形態 1におけるコンタクトプローブの製造方法における研磨後の樹脂型の断面図である。

図 7は、本発明に基づく実施の形態 1におけるコンタクトプローブの製造方法における樹脂型除去後の断面図である。

図 8は、本発明に基づく実施の形態 1におけるコンタクトプローブの断面図である。

図 9は、本発明に基づく実施の形態 1におけるコンタクトプローブの製造方法の樹脂体の形成工程における断面図である。

図 1 0は、本発明に基づく実施の形態 1におけるコンタクトプローブの製造方法における樹脂体の断面図である。

図 1 1は、本発明に基づく実施の形態 1におけるコンタクトプローブの製造方法における研磨後の樹脂体の断面図である。図 1 2は、本発明に基づく実施の形態 1におけるコンタクトプローブの製造方法における研磨後の樹脂体を基盤に貼り付けた状態の断面図である。

図 1 3は、本発明に基づく実施の形態 1におけるコンタクトプローブの評価において使用する一体部マスクの平面図である。

図 1 4は、本発明に基づく実施の形態 1の実施例 5で製造した試験体について X線回折した結果を表わすチャート図である。

図 1 5は、本発明に基づく実施の形態 2におけるコンタクトプローブの斜視図である。

図 1 6は、本発明に基づく実施の形態 2におけるコンタクトプローブの製造方法の第 1の工程の説明図である。

図 1 7は、本発明に基づく実施の形態 2におけるコンタクトプローブの製造方法の第 2の工程の説明図である。

図 1 8は、本発明に基づく実施の形態 2におけるコンタクトプローブの製造方法の第 3の工程の説明図である。

図 1 9は、本発明に基づく実施の形態 2におけるコンタクトプローブの製造方法の第 4の工程の説明図である。

図 2 0は、本発明に基づく実施の形態 2におけるコンタクトプローブの製造方法の第 5の工程の説明図である。

図 2 1は、本発明に基づく実施の形態 7におけるコンタクトプローブの製造方法の第 1の説明図である。

図 2 2は、本発明に基づく実施の形態 7におけるコンタクトプロープの製造方法の第 2の説明図である。

図 2 3は、本発明に基づく実施の形態 7におけるコンタクトプローブの製造方法の第 3の説明図である。発明を実施するための最良の形態

(実施の形態 1 )

本発明に基づく実施の形態 1におけるコンタクトプローブ 1 0 1は、図 1に一例としての形状を示すとおり被検査回路に接触させるためのプランジャ部 1と、一端においてプランジャ部 1を支持するスプリング部 2と、スプリング部 2の他端をリ一ド線に電気的に接続するリ一ド線接続部 3とを備え、ブランジャ部 1とスプリング部 2とリード線接続部 3とが一体形成されている。

コンタクトプロ一ブが取付けられるプローブカードは図 2に示すとおり構成される。絶縁基板 21には、被検査回路 25の配列ピッチに合わせて、複数のガイド孔 22が設けられる。各ガイド孔 22の内部には、それぞれコンタクトプローブ 101が配置され、各コンタクトプローブ 101の先端は絶縁基板 21の被検查基板 24に対向する側の面から突出している。絶縁基板 21の被検査基板 24 と反対側の面においては、リード線として、たとえばフレキシブルプリント回路 (FPC) 23などが配置され、各コンタクトプローブ 101のリード線接続部

3と電気的に接続される。このような検査装置を用いて、被検査回路 25の検査を行なう。

このようなコンタクトプローブにおいて、本発明者らはプローブカードに使用する場合に求められる性能が以下のとおりであることを見出した。すなわち、小さなパネ機構で十分な荷重を発生するためには、ヤング率は 180 G P a以上が好ましく、弾性限界は 1 15 OMP a以上が好ましく、 1300MP a以上がさらに好ましい。また耐磨耗性を発揮するためには、硬度は 500 ON/mm²以上が好ましく、 580 ONZmm²以上がさらに好ましい。さらに耐熱性に関しては、 150°C程度までの高温での使用でこれらの性能を満たすことが求められる。

本発明においてコンタクトプローブの材料となる金属は、エッケルーマンガン合金とした。コンタクトプローブの材料として、他にもニッケル（N i) 単独または N i—Co、 N i—Wなどのニッケル系合金などが考えられるが、マンガンを含まない金属では高温になると硫黄脆性が起こり脆くなりやすく、耐熱性が低下する。このような耐熱性の低下する傾向は、 200°C以上の高温領域において顕著である。コンタクトプローブの材料となる金属にはパラジウム（P d) 、口ジゥム（Rh) またはルテニウム（Ru) などを加えることもできる力材料が高価となるという難点がある。

ニッケル一マンガン合金中のマンガンの含有量は、好ましくは 0. 01重量⁰ /₀ 以上 0. 3重量％未満であり、より好ましくは 0. 0 1重量％以上 0. 1 5重量％未満である。マンガンの含有量が 0. ◦ 1重量％より少ないとマンガン配合の効果が小さく、耐熱性が低い。一方 0, 3重量。 /₀以上だと耐熱性はあるが、高レ、弾性限界を維持できない。

ニッケル一マンガン合金には硬度を高める点で炭素を含有させることができる。ニッケル一マンガン合金中の炭素の含有量は 0. 02重量。/。以下が好ましく、 0.

001重量°/₀以上0. 02重量。 /₀以下がより好ましく、 0. 001重量％以上0.

01重量％以下が特に好ましい。炭素の含有量が 0. 02重量％より多くなると弾 ¾ί限界が低下する。

ニッケル—マンガン合金におけるニッケルの平均結晶粒サイズは、 70 nm以下とする必要があり、好ましくは 50 nm以下である。エッケルの平均結晶粒サィズが 70 n mより大きくなると、弾性限界と硬度の双方がともに低下する。ュッケルーマンガン合金におけるェッケル結晶の X線回折による優先配向は、電鍚におけるニッケル一マンガン合金の層の成長方向（液面方向）に向かって (1 1 1) である。優先配向が（1 1 1) 以外ではヤング率および弾性限界が低く、コンタクトプローブに加工すると十分な荷重を発生させることが困難である。

(コンタクトプローブの製造方法）

コンタクトプローブの製造方法は、電鍚用型形成工程、電铸用型への金属層形成工程、および、電铸用型除去工程からなる。

電錡用型形成工程としては、リソグラフィによる工程と、金型などの型枠による工程のいずれをとることもできる。

リソグラフィによる工程は、レジスト形成工程、露光工程およびレジスト除去工程とを含む。レジスト形成工程では、導電性を有する基板の表面にレジスト膜を形成する。基板としては、 SUS、 Cu、 A 1などの導電性基板、または図 3 に示すように S i、ガラスなどからなる基板 31上に T i、 A l、 Cuもしくはこれらを組合せた金属をスパッタリングにより導電層 32として形成した基板 3 0を用いることができる。露光工程では、図 3に示すようにレジスト膜 33に対して、所望のコンタクトプローブの形状を描いたマスク 34を用い、線35を照射する。場合によっては、 X線 35の代わりに UV光でもよい。レジスト除去工程では、露光部分 3 6のレジスト 3 3を現像により除去する。その結果、図 4 に示すように、電铸用型 5 1が形成される。

金型により電錄用型を形成する工程では、図 9に示すように、凸部を有する金型 4 1を用いて射出成型などのモールドにより、図 1 0に示すように凹部を有する樹脂型 4 2を形成する。この後、研磨して図 1 1に示すように凹部を貫通穴とした樹脂パターン枠 4 3とする。つぎに図 1 2に示すように樹脂パターン枠 4 3 を、導電性を有する基板 3 0上に貼付ける。導電性を有する基板 3 0としては、リソグラフにより樹脂型を製造する場合と同様の基板 3 0が使用でき、 S U S、 C u、 A 1などの導電性基板または S i、ガラスなどからなる基板 3 1上に T i、 A l、 C uもしくはこれらを組合せた金属をスパッタリングにより導電層 3 2として形成した基板 3 0を用いることができる。

電铸用型を形成した後、金属層形成工程として、図 5に示すように電錄用型 5 1の凹部 3 8 (図 4参照）に金属層 3 7を形成する。金属層 3 7の形成は電铸により行なう。電铸とは、金属溶液を用いて基板上に金属層を形成することをいう。つづいて図 6に示すように研磨または研削により所望の厚さに揃える。

電鍚用型除去工程では、酸素プラズマによるアツシングまたは X線もしくは U V光の照射後の現像により基板 3 0上のレジスト膜 3 3を除去する。その結果、図 7に示す構造となる。

さらに、水酸化カリウム（K O H) によって基板 3 0を溶かすか、またはドラィエッチングなどにより金属層 3 7の部分だけを取出す。その結果、図 8に示すようにコンタクトプローブ 1 0 1が得られる。すなわち、これが図 1に示したコンタクトプローブ 1 0 1である。

このような製造方法を採用することにより、プランジャ部とスプリング部とリ一ド線接続部とがー体となったコンタクトプローブを容易に製造することが可能となり、コンタクトプローブの微細化、複雑化にも対応でき、組立の作業も不要となる。

(実施例）

表 1〜3に示すマンガン濃度、炭素濃度となるように、スルファミン酸-ッケノレ、スルファミン酸マンガンを調合した水溶液を調製し、活性炭による精製を行なった後、ピット防止剤および光沢剤（プチンヂオールを含む）を添加した。コンタクトプロープとしての特性を評価するために、前述したコンタクトプローブの製造方法により試験体を製造した。その際、図 13に示すような平面的パターンを有するマスクを用い、 T iをスパッタリングした銅板上に塗ったレジストに対し X線リソグラフィにより電錄用型を形成した。試験体の厚さはいずれも 50 mとした。

実施例 1〜 7

表 1に示すように、いずれもエッケルの優先配向を（1 1 1) とし、またニッケルの平均結晶粒サイズを 50 nmとし、マンガンの含有量のみ異なる合金となるように調整し、試験体を製造した。

比較例 1

マンガンを含有しない点以外は実施例 1〜 7と同様にして試験体を製造した。比較例 2

平均結晶粒サイズを 100 nmとする点以外は実施例 4と同様にして試験体を製造した。

比較例 3

優先配向を（200) とする点以外は実施例 4と同様にして試験体を製造した。比較例 4

優先配向を（200) とする点以外は実施例 5と同様にして試験体を製造した。製造した試験体についてつぎの方法で評価した。

(評価方法）

1. 優先配向

XRD (X-ray Diffractometry) により評価した。

例として、実施例 5で製造した試験体について X線回折をした結果を図 14に示す。図 14より試験体の優先配向は（1 1 1) であり、 (1 1 1) 回折 ( 2 00) 回折のピーク強度比は 2以上であり、（1 1 1) 回折ノ（220) 回折のピーク強度比は 5以上であつた。

2. 平均結晶粒サイズ

XRDから得られた回折データをもとに、 Willson 法および' Scherrer法によつて結晶粒サイズを求めた。また、検証のため TEM (Transmission Electron Microscopy) 像から直接結晶粒サイズを確認した。

3. 硬度

材料の硬度はユニバーサル硬度（HU) で求めた。ユニバーサル硬度は株式会社フイシヤー 'インストルメンッ製の硬度計を用い、 I SOテクニカルレポート TR 14577または D I N 50359にもとづいて評価した。

4. ヤング率

ヤング率は前記の硬度計を用いて測定するとともに、 H0. 05mmXW0. 3mmX L 1 mmの試験片を作成し、曲げ試験を行なうことで荷重—変位曲線から求めた。なお、両測定ともポアソン比は 0. 3として計算した。

5. 弾性限界

弾性限界は、ヤング率評価のための前記曲げ試験結果から求めた。

6. 耐熱性

耐熱性試験は、サンプルを高温に保持した状態でヤング率測定と弾性限界を測定することにより行った。ヤング率または弾性限界が 30%以上低下した場合を劣化したと評価した。なお、試験中にサンプノレが破損した場合も劣化したと評価した。

なお、耐熱性はつぎの基準で評価した。

0 : 150°Cで 10日間保持後、 1 50°C下での測定においても劣化が認められなかった。

△ : 150°Cで 2日間保持後、 150 C下での測定において劣化が認められた。

X： 100°Cで 10時間保持後、 10 o°c下での測定で試験片が破損した。試験体の評価結果を表 1に示す。なお、耐熱性以外の項目は室温での測定値である。 Mn濃度平驗晶粒硬度 (HU) ヤング率碧艮界

而耀生

重景％配向サイズ） (N/mm²) (Gpa) (Mpa)

実施例 1 0. 005 (111) 50 5800 200 1300 h △

実施例 2 0. 01 (111) 50 5800 210 1300 〇

実施例 3 0, 05 (111) 50 5900 210 1300 ΰϋι o

実施例 4 0. 1 (111) 50 5850 220 1300 J¾_h o

実施例 5 0. 15 (111) 50 5800 225 1300 〇

実施例 6 0. 3 (111) 50 5600 225 1000 0

実施例 7 0. 4 (111) 50 5450 230 800 o

比較例 1 0 (111) 50 6000 220 1300 ¾_h X

比較例 2 0. 1 (111) 100 4700 200 1100 〇

比較例 3 0. 1 (200) 50 5050 175 700 〇

比較例 4 0. 15 (200) 50 4500 170 750 〇実施例 1〜7と比較例 1の結果から明らかなように、マンガンを含有させることにより耐熱性が向上し、十分な耐熱性が得られる点でマンガンの濃度は 0 . 0 1重量％以上が好ましいことがわかった。一方、マンガン濃度が 0 . 3重量％以上になると弾性限界が 1 0 0 O M P a以下となり、弾性限界を高く維持できないことがわかった。

実施例 4と比較例 3、または実施例 5と比較例 4の結果から明らかなように、優先配向が（1 1 1 ) の場合は（2 0 0 ) の場合に比べて、硬度、ヤング率、弾性限界がいずれも向上していることがわかった。

実施例 8および 9

ニッケル一マンガン合金中のエッケノレの平均結晶粒サイズを、 3 0 n mまたは 7 0 n mとした以外は、実施例 4と同様にして試験体を製造した。

得られた試験体についての評価結果を、実施例 4と比較例 2の結果と合わせて表 2に示す。表 2

Mn濃度平雕晶粒艇 (HU) ヤング率弾隨界

而纖

重量⁰ /₀ 配向サイズ (nm) (N/mm²) (Gpa) (Mpa)

実施例 8 0. 1 Ίηϊ 30 5900 220 1300 Ji 〇

実施例 4 0. 1 (111) 50 5800 220 1300 h 0

実施例 9 0. 1 (111) 70 5150 200 1150 0

比較例 2 0. 1 (111) 100 4700 200 1100 0 表 2の結果から明らかなとおり、ュッケルの平均結晶粒サイズが大きくなるにつれて硬度と弾性限界が低下し、硬度を HU 5 0 0 0より大きくするにはニッケルの平均結晶粒サイズを 7 0 n m以下とする必要があることがわかった。

実施例 1 0 〜 1 4

マンガン濃度を 0 . 1重量⁰ /₀とし、エッケルの平均結晶粒サイズを 5 0 n mとし、添加剤としてのブチンヂオール量の調整によりニッケル—マンガン合金中の炭素濃度のみを変化させて試験体を製造した。

得られた試験体についての評価結果を表 3に示す。表 3

表 3の結果から明らかなとおり、炭素の含有量が増加するにつれて硬度が高くなることがわかった。

以上のように、本発明に基づく実施の形態によれば、ェッケルの平均結晶粒サィズが 7 0 n m以下であって、ニッケル結晶の優先配向が（1 1 1 ) であるニッケルーマンガン合金を材料として用いることにより、弾性、硬度などの必要な性能と耐熱性がともに優れるコンタクトプローブを提供することができる。

(実施の形態 2 )

(構成）

本発明に基づく実施の形態 2におけるコンタクトプローブ 1 0 2を図 1 5に示す。このコンタクトプローブ 1 0 2は、実際に被検査物に接触するプランジャ部 1と、これを支えるスプリング部 2と、検査装置側に固定されるリード線接続部 3とがコバルト一タングステン合金によって一体的に形成されている。このコンタクトプローブ l 0 2は図1 3に示した平面的なパターンに一定の厚みをもたせた形状をしている。

(製造方法）

図 1 6〜図 2 0を参照して、本発明に基づく実施の形態 2のコンタクトプローブの製造方法について説明する。

まず、図 1 6に示すように、導電性を有する基板 2 9の上面にレジスト膜 3 3 を形成する。基板 2 9としては、 S U S , C u , A 1などの金属基板が使用可能である。基板 2 9の代りに、 S i基板、ガラス基板なども使用可能であるが、 S i基板、ガラス基板などの場合には、予め上面に、 T i , A l , C uまたはこれらを組合せた金属をスパッタリングして、表面に下地導電層を形成したものを用いる。

図 1 6に示すように、マスク 3 4を用いて、レジスト膜 3 3の表面に X線 3 5 を照射する。ここでは、 X線リソグラフィを用いた方法を採用しているが、 X線の代りに U V ('紫外線）を照射する U Vリソグラフィを用いてもよい。いずれにせよ、現像後、露光部分 3 6のレジストを除去する。その結果、図 1 7に示すように、凹部 3 8を有する電铸用型 5 2が形成される。

図 1 8に示すように、電鎵を行ない、凹部 3 8をコバルト一タングステン合金からなる金属層 3 7で埋める。この電铸は、硫酸コバルト、タングステン酸ナトリウム、ダルコン酸ナトリウム、クェン酸、その他添加剤を適量混合しためっき液によって行なうことができる。その後、図 1 9に示すように、上面を研削または研磨し、所望の厚みに揃える。

アツシングまたは再照射後の現像によって基板 2 9上に残っていたレジスト膜 3 3を除去し、エッチングなどで基板 2 9を除去する。その結果、図 2 0に示すように金属層 3 7だけを取出すことによって、コンタクトプローブ 1 0 2の単体が得られる。基板 2 9を除去するためのエッチングとしては、ウエットエツチング、ドライエッチングの両方が使用可能である。

(作用 ·効果）

上述のようにして製作したコンタクトプロ一ブの硬度をマイクロビッカース計で測定したところ、通常のニッケルまたはコパルト製のコンタクトプローブが高々 6 0 O H vであるのに対して、これを大きく上回る 7 2 O H vであった。このコンタクトプローブをアルミ板に押しつけ、スクライビングさせる摩耗試験を 1 0 0 0 0回繰返し、アルミ板との接触点の摩耗量を測定したところ、摩耗量はニッケル製のコンタクトプローブの場合の摩耗量の 1 9 %であった。

(実施の形態 3 )

実施の形態 2と同様の製造方法を行ない、図 1 8に示す電铸の際に、凹部 3 8 をコバルト一タングステン合金からなる金属層 3 7で埋める代わりに、コノルト一モリプデン合金からなる金属層で埋める。この電铸は、硫酸コバルト、モリブデン酸ナトリウム、クェン酸、その他添加剤を適量混合しためっき液によって行なうことができる。実施の形態 2と同じく、図 1 5に示すような形状のコンタクトプローブをコバルトーモリブデン合金で形成した。

(作用 ·効果）

上述のようにして製作したコンタクトプローブの硬度をマイクロビッカース計で測定したところ 7 0 0 H Vであった。

このコンタクトプローブで実施の形態 2と同じ摩耗試験を行ない、摩耗量を測定したところ、摩耗量はニッケル製のコンタクトプローブの場合の摩耗量の 1 4 %であった。

(実施の形態 4 )

実施の形態 2の製造方法において、電鍀条件を変えて、コバルト一タンダステン合金中のタングステンの含有率を増加させていったところ、 2 5重量％より多く含有させるとコンタクトプローブ内に亀裂が生じ、スプリング部 2がばねとして機能しなくなることが確認された。したがって、タングステンの含有率は、 0 重量％より大きく、 2 5重量％以下であることが望ましい。

(実施の形態 5 )

実施の形態 3の製造方法において、電铸条件を変えて、コバルト一モリブデン合金中のモリプデンの含有量を增加させていったところ、 1 8重量⁰ /₀より多く含有させるとコンタクトプローブ内に亀裂が生じ、スプリング部 2がばねとして機能しなくなることが確認された。したがって、モリブデンの含有率は、 0重量％より大きく、 1 8重量。 /₀以下であることが望ましい。 (実施の形態 6 )

実施の形態 2と同様の製造方法によって、ニッケル製のコンタクトプローブを 2つ製作した。これらのコンタクトプローブの硬度を測定したところ 5 5 O H V であった。このうち 1つのコンタクトプローブの表面に厚み 0 . 5 ;ζ πιのコバノレトーモリブデン合金の被膜を形成した。被膜のあるものとないものの両方で、実施の形態 2に示したと同様の摩耗試験を行ない、摩耗量を測定したところ、被膜ありのコンタクトプローブの摩耗量は、被膜なしのコンタクトプローブの場合の 3 5 %であった。このことから、表面にコバルト一モリブデン合金の被膜を形成することが耐摩耗性を高めることに役立っていることがわかる。

なお、被膜は、コバルト一タングステン合金であっても同様の効果が得られる。内部の金属は、ニッケル以外にコバルト、銅などであってもよい。

(実施の形態 7 )

(製造方法）

図 9〜図 1 1、図 2 1〜図 2 3、図 2 0を参照して、本発明に基づく実施の形態 7のコンタクトプローブの製造方法について説明する。

図 9に示すように、コンタクトプロープの形状を凸形に有する金型 4 1を用いて、射出成形などにより樹脂型 4 2を形成する。この結果、図 1 0に示すように、コンタクトプローブの形状を凹形に有する樹脂型 4 2を得る。この樹脂型 4 2を研磨して凹部を貫通させ、図 1 1に示すような樹脂パターン枠 4 3を製作する。図 2 1に示すように、実施の形態 2で用いたと同様の基板 2 9を用意し、その上面に樹脂パターン枠 4 3を貼り付ける。図 2 2に示すように、電铸を行ない、凹部 3 8をコバルトータンダステン合金またはコバルトーモリプデン合金からなる金属層 3 7で埋める。その後、図 2 3に示すように、上面を研削または研磨し、所望の厚みに揃える。

アツシングまたは再照射後の現像によって基板 2 9上に残っていた樹脂パターン枠 4 3を除去し、エッチングなどで基板 2 9を除去する。基板 2 9を除去するエッチングとしては、ウエットエッチング、ドライエッチングの両方が使用可能である。その結果、金属層 3 7だけを取出すことによって、図 2 0に示すようにコンタクトプローブ 1 0 2力 S得られる。 (作用 ·効果）

このような製造方法によっても、材質をコバルト一タングステン合金またはコバルト一モリブデン合金とすることで耐摩耗性の高いコンタクトプローブを得ることができる。 ,

なお、実施の形態 2， 7いずれの製造方法においても、電铸開始面と電铸終了面において含まれるタングステンまたはモリブデンの含有率の差が大き、場合は、コンタクトプローブの偏摩耗の原因となる。偏摩耗を問題にならない程度に抑えるには、電铸開始面と電铸終了面との含有率の差が、電铸終了面の含有率の 2 5 %以内であることが好ましい。

(実施の形態 8 ) ' 実施の形態 2と同様の製造方法を行ない、この製造方法のうち図 1 8に示す電铸の際に、凹部 3 8をコバルト一タングステン合金からなる金属層 3 7で埋める代わりに、ニッケル一モリブデン合金からなる金属層で埋める。この電铸は、硫酸ニッケル、モリプデン酸ナトリウム、ダルコン酸ナトリウム、クェン酸、その他添加剤を適量混合しためっき液によって行なうことができる。その結果、図 1 5に示すような形状のコンタクトプローブをエッケルーモリプデン合金で形成した。

(作用 ·効果）

上述のようにして製作したコンタクトプローブの硬度をマイク口ビッカース計で測定したところ 7 0 O H vであった。なお、通常のニッケルまたはコバルト製のコンタクトプローブでは 6 0 O H vであるから、本実施の形態のコンタクトプローブは硬度においてこれを上回っている。

このコンタクトプローブで実施の形態 2と同じ摩耗試験を行ない、摩耗量を測定したところ、摩耗量はニッケル製のコンタクトプローブの場合の摩耗量の 2 0 %であった。

上述の製造方法において、電铸条件を変えて、エッケル—モリブデン合金中のモリプデンの含有率を増加させていったところ、 2 5重量％より多く含有させる. とコンタクトプロープ内に亀裂が生じ、スプリング部 2がばねとして機能しなくなることが確^ ·された。したがって、モリブデンの含有率は、 0重量％より大きく、 2 5重量％以下であることが望ましい。

(実施の形態 9 )

実施の形態 7と同様の製造方法を行ない、図 2 2に示す電铸の際に、凹部 3 8 をコバルトータンダステン合金またはコバルトーモリブデン合金からなる金属層 3 7で埋める代わりに、エッケル—モリプデン合金からなる金属層で埋める。その結果、図 1 5に示すような形状のコンタクトプローブをエッケルーモリブデン合金で形成した。このようにして製造したコンタクトプローブによっても、実施の形態 8と同様の効果が得られた。

(実施の形態 1 0 )

実施の形態 6と同様に、ニッケル製のコンタクトプローブの表面に厚み 0 . 5 i mのニッケル一モリブデン合金の被膜を形成した。被膜のあるものとないものの両方で、実施の形態 2に示したと同様の摩耗試験を行ない、摩耗量を測定したところ、被膜ありのコンタクトプローブの摩耗量は、被膜なしのコンタクトプローブの場合の 3 8 %であった。このことから、表面にニッケル一モリブデン合金の被膜を形成することが耐摩耗性を高めることに役立っていることがわかる。なお、内部の金属は、ニッケル以外にコバルト、銅などであってもよい。 (実施の形態 1 1 )

実施の形態 8の製造方法でモリプデン含有量 2 0 %の二ッケルーモリブデン合金製のコンタクトプローブを製作した。このコンタクトプローブの電気抵抗を測定したところ、ニッケル製のコンタクトプローブに比べて約 7倍の 3 . 5 Ωであつた。このニッケル一モリプデン合金製のコンタクトプロープに 3 0 0 °Cの熱処理を施し、二ッケルーモリブデン合金の金属結晶を一部、規則合金化させたところ、電気抵抗は、エッケノレ製のコンタクトプローブとほぼ同じ 0 . 6 Ωにまで下がった。また、硬度は熱処理前にビッカース硬度 7 2 O H vであったものが 7 8 O H vにまで上がっていた。したがって、本実施の形態では、コンタクトプロ一ブの硬度を 6 0 O H v以上に保ちつつ、電気抵抗をエッケル製の場合と同等に抑えることができ、きわめて好ましい。 .

なお、実施の形態 8 , 9いずれの製造方法においても、電铸開始面と電铸終了面において含まれるモリブデンの含有率の差が大きい場合は、コンタクトプロ一ブの偏摩耗の原因となる。偏摩耗を問題にならない程度に抑えるには、電铸開始面と電铸終了面との含有率の差が、電铸終了面の含有率の 2 5 %以内であることが好ましい。産業上の利用可能性

本発明は、半導体 I Cチップや液晶表示装置などの電気検査を行なうためのコンタクトプローブに適用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 導電性を有する基板上に樹脂型を形成し、該樹脂型の空孔部を電铸により金属で埋めて製造されるコンタクトプロ ^"ブであって、前記金属がニッケル一マンガン合金であり、エッケルの平均結晶粒サイズが 7 0 n m以下であって、ニッケル結晶の X線回折による優先配向が電铸の成長方向に向かって（1 1 1 ) であることを特徴とするコンタクトプローブ。

2 . 前記二ッケルの平均結晶粒サイズは 5 0 n m以下である請求項 1に記載のコンタクトプローブ。

3 . 前記ニッケル—マンガン合金は、マンガンを 0 . 0 1重量％以上0 . 3重量％未満含有する請求項 1に記載のコンタクトプローブ。

4 . 前記ニッケル一マンガン合金は炭素を含有する請求項 1に記載のコンタクトプローブ。

5 . 前記ニッケル一マンガン合金は、炭素を 0 . 0 2重量。 /。以下含有する請求項 4に記載のコンタクトプロープ。

6 . 導電性を有する基板上に空孔部を有する樹脂型を成し、電铸により前記空孔部を金属で埋めて製造されるコンタクトプローブであって、前記金属が、コバノレトータングステン合金、コバルトーモリプデン合金および二ッケルーモリブデン合金からなる群から選択されたいずれかの合金であるプローブ用合金を含む、コンタクトプローブ。

7 . 前記プローブ合金は、コバルト一タングステン合金であり、タングステンの含有率が 0重量％より大きく 2 5重量％以下である、請求項 6に記載のコンタクトプロープ。

8 . 前記プローブ合金は、コバルト—タングステン合金であり、前記電錄で形成される部分のうち、電铸開始面と電铸終了面との間のタングステンの含有量の差が前記終了面における前記含有量の 2 5 %以内である、請求項 6に記載のコンタクトプローブ。

9 . 前記プローブ合金は、コバルト—モリブデン合金であり、モリブデンの含有率が 0重量％より大きく 1 8重量。 /₀以下である、請求項 6に記載のコンタクトプローブ。

1 0 . 前記プローブ合金は、コバノレトーモリブデン合金であり、前記電鍀で形成される部分のうち、電铸開始面と電錄終了面との間のモリブデンの含有量の差が前記終了面における前記含有量の 2 5 %以内である、請求項 6に記載のコンタクトプローブ。

1 1 . 前記プローブ合金は、ニッケル一モリブデン合金であり、モリプデンの含有率が 0重量。 /₀より大きく 2 5重量％以下である、請求項 6に記載のコンタク卜プローブ。

1 2 . 前記プローブ合金は、二ッケルーモリブデン合金であり、前記電錶で形成される部分のうち、電铸開始面と電铸終了面との間のモリブデンの含有量の差が前記終了面における前記含有量の 2 5 %以内である、請求項 6に記載のコンタクトプローブ。

1 3 . 前記プローブ合金は、ニッケル—モリプデン合金であり、加熱処理によつて二ッケルーモリプデン合金の金属結晶の少なくとも一部が規則合金化された、請求項 6に記載のコンタクトプローブ。

1 4 . 導電性を有する基板上に空孔部を有する樹脂型を形成し、電鎵により前記空孔部を金属で埋めて製造されるコンタクトプローブであって、表面にコバルトータンダステン合金、コバルトーモリブデン合金および二ッケル一モリブデン合金からなる群から選択された少なくともいずれかの合金の被膜を備える、コンタクトプローブ。

1 5 . 前記金属がニッケル、コバルトおよび銅からなる群から選ばれたいずれかの材料を含む、請求項 1 4に記載のコンタクトプローブ。