WO2019130511A1 - 析出硬化型Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ－Ｉｎ－Ｂ系合金 - Google Patents

析出硬化型Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ－Ｉｎ－Ｂ系合金 Download PDF

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    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06755—Material aspects

Definitions

  • the present invention relates to an alloy applied to parts and members for electrical and electronic equipment applications such as connectors, terminals, electrical contacts and contact probes.
  • the IC test socket is composed of a large number of contact probe pins arranged on a substrate.
  • the IC test socket plays a role of connecting an electrode of a semiconductor element such as an IC (Integrated Circuit) to be inspected and a test apparatus (tester), and makes a contact probe pin contact with an electrode on the semiconductor element or Sn solder. Used for the electrical inspection.
  • ICs Integrated Circuits
  • high temperature environment for example, 120 to 160 ° C.
  • Patent Document 1 As materials of such contact probe pins, a Re-W based alloy (for example, Patent document 1), a Be-Cu based alloy plated with Au or the like (for example, Patent document 2), a precipitation hardening type Ag- Pd-Cu based alloys (for example, Patent Document 3) have been used.
  • Patent document 2 a Re-W based alloy
  • Patent document 2 a Be-Cu based alloy plated with Au or the like
  • Patent Document 3 As materials of such contact probe pins, a Re-W based alloy (for example, Patent document 1), a Be-Cu based alloy plated with Au or the like (for example, Patent document 2), a precipitation hardening type Ag- Pd-Cu based alloys (for example, Patent Document 3) have been used.
  • the material of the contact probe pin used for the IC test socket is that a good electric resistance value can be obtained (the specific resistance is low), and a stable contact resistance value can be obtained even after long-term use (acid resistance And hard to be worn away (high hardness) due to repeated contact with an object to be inspected several hundreds to several tens of thousands of times.
  • the contact probe pin made of the above-mentioned alloy does not sufficiently satisfy all the requirements for the material of the contact probe pin in the electrical inspection under a high temperature environment.
  • a contact probe pin using W such as a Re-W based alloy has a low specific resistance, a sufficiently high hardness, and an excellent wear resistance.
  • W such as a Re-W based alloy
  • an insulating oxide film is formed on the surface, and the oxide may fall off and adhere to the inspection object, resulting in conduction failure, which is stable. Contact resistance can not be obtained.
  • a contact probe pin using a Be-Cu based alloy plated with Au or the like is excellent in that it has a low specific resistance.
  • the plating for preventing oxidation of the Be-Cu alloy exfoliates due to repeated contact with the object to be inspected, so the wear resistance is inferior, and further, due to repeated contact with the object to be inspected in a high temperature environment,
  • the Au--Sn based alloy derived from the Sn component contained in the Sn plated electrode or Sn solder which is the inspection object and the Au which is the plating component of the contact terminal is likely to corrode the contact terminal surface Poor resistance stability.
  • a contact probe pin using an Ag-Pd-Cu based alloy has a low specific resistance because it contains a large amount of noble metal or Cu excellent in conductivity, and since the noble metal also has the property of being difficult to oxidize, It does not require plating and has excellent oxidation resistance.
  • the wear resistance is also harder than the Be-Cu alloy and is a high hardness material next to the Re-W alloy, so it is not optimal but there is no problem in practical use.
  • the conventional ternary Ag-Pd-Cu alloy has a composition exhibiting the highest hardness (450 HV) in this system: 30 mass% Ag-40 mass% Pd-30 mass% Cu (24.7 at% Ag- 33.4 at% Pd-41.9 at% Cu), which is considered to precipitate all the intermetallic compounds such as PdCu and PdCu 3 in this composition, and it is impossible to further increase the hardness There is a problem that is (for example, nonpatent literature 1).
  • the hardness of the alloy improves as the stronger processing (plastic processing) is given, but the plastic formability is lowered as the solid solution hardening is performed by adding the above-mentioned added elements. There is also a problem that the hardness of the steel is substantially impossible.
  • An object of the present invention is to solve such a problem.
  • the present inventors came to provide a precipitation-hardened Ag—Pd—Cu—In—B-based alloy consisting of the following specific composition regions as a result of intensive studies to achieve the above object.
  • the at of Pd and Cu is 17 to 23.6 at%
  • B is 0.5 to 1.1 at%
  • the total amount of Pd and Cu is 74.9 to 81.5 at%. It is characterized in that it is a precipitation hardening type alloy in which the percentage ratio is set to 1: 1 to 1: 1.2, and the balance is composed of In and unavoidable impurities.
  • a second invention is characterized in that in the first invention, the Vickers hardness is 515 HV or more.
  • the third invention is characterized in that, in the second invention, a specific resistance is 15 ⁇ ⁇ cm or less.
  • the fourth invention is characterized in that, in the above-mentioned third invention, the maximum grain size of the crystal grains is 1.0 ⁇ m or less, and the metal structure has an intermetallic compound uniformly dispersed.
  • the fifth invention is characterized in that the alloy according to any one of the first to fourth inventions is applied to electric and electronic devices.
  • the sixth invention is characterized in that the alloy according to any one of the first to fourth inventions is applied to a contact probe pin.
  • the above Pd and Cu contents are 17 to 23.6 at%, and the total amount of Pd and Cu is 74.9 to 81.5 at%.
  • the reason why the at% ratio is set to 1: 1 to 1: 1.2 and the content of B is set to 0.5 to 1.1 at% is that it is possible to obtain a metal structure in which the intermetallic compound precipitates homogeneously. It is because it is excellent in oxidation resistance and low resistivity can be obtained. Further, when the content of B is less than 0.5 at%, sufficient hardness can not be obtained, and when the content of B exceeds 1.1 at%, the plastic formability is lowered and the precipitation of intermetallic compounds is inhibited. It is because you
  • the content of In in the balance is preferably 0.5 at% or more, more preferably 0.5 to 1.5 at%, and most preferably 0.75 to 0.8 at%. The reason is that if it is less than 0.5 at%, the effect of sufficient hardness improvement can not be obtained, and if it exceeds 1.5 at%, the plastic formability is lowered although the improvement width to the added amount of In is small. And the resistivity tends to rise.
  • At least one selected from the group consisting of Ir, Rh, Co, Ni, Zn, Sn, Au, and Pt is used as an additive element to the precipitation-hardening Ag-Pd-Cu-In-B alloy. It may contain 0.1 to 2.0 at% in total.
  • unavoidable impurities in the present invention means impurities of 100 ppm or less which can not be avoided in mass production.
  • the precipitation hardening type refers to an alloy containing a precipitation hardening element, which is heated to the solid solution temperature to cause the precipitation hardening element to be supersaturated in the matrix and then to a temperature lower than the solid solubility curve.
  • fine particles of the intermetallic compound to be precipitated are precipitated from crystals of a saturated solid solution, which means that the alloy has a function capable of achieving precipitation hardening, and specifies the structure or characteristics of the material The concept is established as a term.
  • the maximum grain size of the crystal grains is 1.0 ⁇ m or less, and the metal structure has the intermetallic compound uniformly dispersed.
  • the metal structure has the intermetallic compound uniformly dispersed.
  • the electric / electronic device since the electric / electronic device uses the alloy according to any one of the first to fourth inventions, it has a low specific resistance at least comparable to that of the prior art. Plasticity and contact resistance stability (oxidation resistance), and mechanical strength and wear resistance (high hardness) have been improved more than ever, and electric and electronic devices can be manufactured inexpensively and easily It has the effect of being able to
  • the sixth aspect of the present invention there is at least a low specific resistance, plastic formability and contact resistance stability (oxidation resistance) comparable to that of the prior art, and that the hardness is higher than before.
  • the method of producing an ingot according to the present invention is not limited to high frequency melting, and any melting method established now and in the future, such as gas melting, electric furnace, vacuum melting, continuous casting, zone melting, etc. Can be applied to the present invention.
  • the plastic working method of the present invention is not limited to wire drawing, and various plastic working methods can be applied singly or in combination depending on the required characteristics and shape. For example, rolling, groove rolling, swaging, etc. may be mentioned.
  • plastic working method of the solution treatment material according to the present invention is not limited to wire drawing, and various plastic working methods can be applied singly or in accordance with required characteristics and shapes. For example, rolling, groove rolling, swaging, etc. may be mentioned.
  • Cross-sectional reduction rate (%) [(cross-sectional area before plastic working-cross-sectional area after plastic working) / cross-sectional area before plastic working] ⁇ 100 It was performed by investigating the cross-sectional reduction rate until a crack, a fracture, etc. generate
  • the cross-section reduction rate of less than 50% plastically worked C the cross-section reduction rate of 50% or more less than 75% plastically worked B, cross-section without cracking or breakage, etc.
  • the one that could be plastically worked to 75% at a reduction rate was evaluated as A.
  • the plastic formability in each example and comparative example is shown in Table 2. In each of the examples and the comparative examples, no. Table 2 is shown in the form corresponding to Table 1.
  • precipitation hardening is carried out by heating for 60 minutes at 360 ° C. in a reducing atmosphere (in a mixed atmosphere of H 2 and N 2 ) to precipitate out the intermetallic compound to be a precipitate.
  • the treatment was enough.
  • the obtained precipitation hardening treatment material can be suitably used for electrical / electronic equipment applications or contact probe pin applications.
  • the precipitation hardening type alloy of this invention can adjust the presence or absence and the grade of the precipitation hardening process suitably according to the characteristic calculated
  • the cross-sectional structure observation result by SEM (Scanning Electron Microscope) of the above-mentioned precipitation hardening processed material is shown in FIGS.
  • the Vickers hardness (test load 0.2 kg) and specific resistance of the precipitation hardening process material in each Example and a comparative example are written together in Table 2.
  • the specific resistance of the precipitation-hardened material was measured from the actual dimensions of the precipitation-hardened material by measuring the resistance by the four-terminal method using a digital multimeter.
  • the oxidation resistance of the above precipitation hardened material was evaluated.
  • the sample is held for 24 hours in a high temperature atmosphere of 150 ° C. using a thermostat, and after the test, the surface of the precipitation hardening treatment material is observed visually and using an electron microscope, and discoloring (oxide And other deterioration was investigated. Furthermore, it was investigated whether the specific resistance of the precipitation hardening treatment material changed before and after the test.
  • Such a phenomenon is a phenomenon that has been confirmed for the first time in the specific composition region of the present invention.
  • the unique phenomenon is that in the specific composition region of the present invention, the formation of the intermetallic compound is promoted more than in the past, so that a homogeneous and fine metal structure is obtained, and such a metal structure has an even higher hardness and a lower ratio. It is thought that this makes it possible to maintain resistance.
  • the precipitate of the present invention is considered to be configured to include at least one or more intermetallic compounds consisting of at least two elements selected from the group of Ag, Pd, Cu, In, and B.
  • FIG. 7 shows the relationship between the Vickers hardness and the specific resistance of the cross section of the precipitation-hardened material of the examples (No. 1 to No. 7) in Table 2.
  • the evaluation method is a specific resistance of 15 ⁇ ⁇ cm or less, a plastic formability with a reduction of area of 75% or more, a Vickers hardness of 515 HV or more, and a contact resistance stability (oxidation resistance) under a high temperature environment. Only when it is particularly excellent to satisfy all the four conditions of having it, it is marked as ⁇ in Table 2 together with ⁇ , and is otherwise described as x in Table 2 as failure.
  • the embodiment of the present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately adjusted according to the target shape, dimensions, and characteristics.

Abstract

少なくとも従来のＡｇ－Ｐｄ－Ｃｕ合金と同等程度の低い比抵抗を維持しつつ、良好な接触抵抗安定性（耐酸化性）と塑性加工性を有し、これまで以上に高硬度であるトータルバランスの優れた合金を提供する。本発明の析出硬化型合金は、Ａｇを１７～２３．６ａｔ％、Ｂを０．５～１．１ａｔ％、Ｐｄ及びＣｕを合計で７４．９～８１．５ａｔ％含有し、前記Ｐｄ及びＣｕのａｔ％比を１：１～１：１．２とし、残部がＩｎと不可避不純物からなる。

Description

析出硬化型Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ－Ｉｎ－Ｂ系合金
　本発明は、電気・電子機器用途の部品や部材、例えば、コネクタ、端子、電気接点やコンタクトプローブなどに適用される合金に関する。
　ＩＣテストソケットは、基板に配列された多数のコンタクトプローブピンにより構成される。ＩＣテストソケットは、検査対象であるＩＣ（集積回路）等の半導体素子の電極と検査装置（テスタ）を接続する役割を担い、コンタクトプローブピンを半導体素子上の電極やＳｎハンダ等に接触させることで、その電気的検査に用いられる。
　ＩＣ（集積回路）の電気的検査は、室温環境下で行われる場合もあるが、ＩＣ（集積回路）の使用用途に応じて、その使用環境を想定した高温環境下（例えば、１２０～１６０℃）で行われる場合もある。
　このようなコンタクトプローブピンの材質には、Ｒｅ－Ｗ系合金（例えば、特許文献１）、Ａｕ等のメッキを施したＢｅ－Ｃｕ系合金（例えば、特許文献２）、析出硬化型のＡｇ－Ｐｄ－Ｃｕ系合金（例えば、特許文献３）が用いられてきた。
　ＩＣテストソケットに用いられるコンタクトプローブピンの材質には、良好な電気抵抗値が得られること（比抵抗が低いこと）、長期間の使用を行っても安定した接触抵抗値が得られること（耐酸化性）、数百～数万回に及ぶ検査対象物との繰り返し接触によって摩耗しにくいこと（高硬度）が要求される。
　しかし、上述した合金を材質とするコンタクトプローブピンでは、高温環境下の電気的検査において、コンタクトプローブピンの材質に求められる全ての要求を十分に満たさない。
　具体的には、Ｒｅ－Ｗ系合金等のＷを使用しているコンタクトプローブピンは、比抵抗が低く、十分に高硬度であり耐摩耗性に優れている。しかし、高温環境下での耐酸化性に劣るため表面に絶縁性の酸化被膜が生成され、さらにその酸化物が脱落して検査対象物に付着し、導通不良が発生するといった場合があり、安定した接触抵抗値が得られない。
　Ａｕ等のメッキ処理を施したＢｅ－Ｃｕ系合金を使用しているコンタクトプローブピンは、比抵抗が低い点で優れている。しかし、Ｂｅ－Ｃｕ系合金の酸化を防止するためのメッキが、検査対象物との繰り返し接触によって剥離するため、耐摩耗性に劣り、さらに高温環境下での検査対象物との繰り返し接触によって、例えば、検査対象物であるＳｎメッキ電極やＳｎハンダに含まれるＳｎ成分と、接触端子のメッキ成分であるＡｕ等を由来とする、Ａｕ－Ｓｎ系合金が接触端子表面を浸食しやすいため、接触抵抗安定性に劣る。
　Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ系合金を使用しているコンタクトプローブピンは、導電性に優れる貴金属やＣｕを多く含むために低い比抵抗が得られ、さらに貴金属は酸化しにくい性質も有するため、酸化防止のメッキ処理が不要であり、耐酸化性に優れている。耐摩耗性においても、Ｂｅ－Ｃｕ合金よりも硬く、Ｒｅ－Ｗ系合金に次ぐ高硬度材であるため、最適ではないが実用上は問題がない。
　このような総合的な観点から、従来のコンタクトプローブピンの材質には、Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ系合金が多用されてきたが、近年では、ＩＣ（集積回路）の高密度化に対応するにあたり、コンタクトプローブピン先端部の形状をより細く尖鋭なものにする必要があり、コンタクトプローブピンが折損しやすく、かつ摩耗しやすい傾向にある。これに伴って、コンタクトプローブピンの材質には、少なくともこれまでと同等程度の低い比抵抗と接触抵抗安定性（耐酸化性）が求められるのは勿論、さらなる機械的強度や耐摩耗性（高硬度）が必要とされている。
特開平１０－２２１３６６号公報 特表２０１４－５２３５２７号公報 特開昭５０－１６０７９７号公報 特開２０１１－１２２１９４号公報
佐藤充典、「電気接点―材料と特性―」、日刊工業新聞社、昭和５９年６月３０日、初版１刷、ｐ７４
　しかしながら、従来の３元系のＡｇ－Ｐｄ－Ｃｕ系合金は、この系での最高の硬さ（４５０ＨＶ）を示す組成が３０ｍａｓｓ％Ａｇ－４０ｍａｓｓ％Ｐｄ－３０ｍａｓｓ％Ｃｕ（２４．７ａｔ％Ａｇ－３３．４ａｔ％Ｐｄ－４１．９ａｔ％Ｃｕ）であり、これはこの組成でＰｄＣｕ、ＰｄＣｕ3などの金属間化合物が全て析出すると考えられているためであり、これ以上の高硬度化が不可能であるという問題がある（例えば、非特許文献１）。
　また、種々の添加元素を３０ｍａｓｓ％Ａｇ－４０ｍａｓｓ％Ｐｄ－３０ｍａｓｓ％Ｃｕに加えて固溶硬化することで高硬度化を図った様々な材料開発が行われてきたが（例えば、特許文献４）、添加元素を加えて多元系とすればするほど、添加元素の添加量が増えれば増えるほど、必然的に比抵抗が高くなる傾向があり、さらなる高硬度化と低い比抵抗の維持を両立することが実質的に不可能であるという問題がある。
　また、強加工（塑性加工）を付与すればするほど合金の硬さが向上することは周知のことだが、上述した添加元素を加えて固溶硬化するほど塑性加工性が低下するため、これ以上の高硬度化も実質的に不可能であるという問題がある。
　さらに、上記各種材質を用いたコンタクトプローブピンにおいては、接触端子のクリーニングや交換が多頻度で必要となるが、これらは検査工程の信頼性と稼働率を著しく低下させるという問題がある。
　このような状況から、市場において、少なくともこれまでと同等程度の、低い比抵抗、塑性加工性および接触抵抗安定性（耐酸化性）があり、かつこれまで以上に高硬度であることを全て兼ね備えたトータルバランスの優れたコンタクトプローブピン用材料の開発が求められている。
　本発明は、このような問題を解決することを課題とする。
　そこで、本発明者は、かかる目的を達成するために鋭意検討の結果、以下の特定組成領域からなる析出硬化型Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ－Ｉｎ－Ｂ系合金を提供するに至った。
　本願第１の発明は、Ａｇを１７～２３．６ａｔ％、Ｂを０．５～１．１ａｔ％、ＰｄとＣｕの合計量を７４．９～８１．５ａｔ％として、前記ＰｄとＣｕのａｔ％比を１：１～１：１．２とし、残部がＩｎと不可避不純物からなる析出硬化型の合金であることを特徴とする。
　また、第２の発明は、上記第１の発明において、ビッカース硬さが５１５ＨＶ以上であることを特徴とする。
　また、第３の発明は、上記第２の発明において、比抵抗が１５μΩ・ｃｍ以下であることを特徴とする。
　また、第４の発明は、上記第３の発明において、結晶粒の最大粒径が１．０μｍ以下であり、金属間化合物が均一に分散している金属組織を有することを特徴とする。
　また、第５の発明は、上記第１から第４の発明のうちいずれか１つの発明による合金が、電気・電子機器に適用されることを特徴とする。
　また、第６の発明は、上記第１から第４の発明のうちいずれか１つの発明による合金が、コンタクトプローブピンに適用されることを特徴とする。
　本発明の析出硬化型Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ－Ｉｎ－Ｂ系合金において、Ａｇを１７～２３．６ａｔ％、ＰｄとＣｕの合計量を７４．９～８１．５ａｔ％として、前記ＰｄとＣｕのａｔ％比を１：１～１：１．２とし、Ｂの含有量を０．５～１．１ａｔ％とした理由は、金属間化合物が均質に析出した金属組織とすることが可能であり、耐酸化性に優れ、低い比抵抗が得られるためである。また、Ｂの含有量が０．５ａｔ％未満だと十分な硬さが得られず、Ｂの含有量が１．１ａｔ％を超えると塑性加工性が低下するうえに金属間化合物の析出を阻害してしまうためである。
　残部におけるＩｎの含有量は０．５ａｔ％以上が好ましく、０．５～１．５ａｔ％がより好ましく、０．７５～０．８ａｔ％が最も好ましい。この理由は、０．５ａｔ％未満だと十分な硬さ向上の効果が得られず、１．５ａｔ％を超えるとＩｎ添加量に対する硬さの向上幅が少ないにもかかわらず塑性加工性が低下し、比抵抗が上昇傾向となるためである。
　なお、本発明では析出硬化型Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ－Ｉｎ－Ｂ系合金に対する添加元素として、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔの群から選ばれた少なくとも１種以上を合計で０．１～２．０ａｔ％含んでもよい。
　本発明における不可避不純物の定義とは、量産するうえで回避することができない１００ｐｐｍ以下の不純物を意味する。
　また、析出硬化型とは、析出硬化元素を含有する合金をいい、固溶化温度まで加熱することにより析出硬化元素を母相中に過飽和に固溶させた後、固溶度曲線より低い温度に一定時間保持すると、飽和固溶体の結晶から析出物となる金属間化合物の微粒子が析出し、これにより析出硬化を図ることができる機能を有する合金のことを意味し、物の構造または特性を特定する用語として概念が定着しているものである。
　このようにした本発明は、上記第１の発明によれば、少なくともこれまでと同等程度の塑性加工性および接触抵抗安定性（耐酸化性）が得られるという効果がある。
　また、上記第２の発明によれば、上記第１の発明による効果に加えて、これまで以上の機械的強度および耐摩耗性（高硬度）が得られるという効果がある。
　また、上記第３の発明によれば、上記第２の発明による効果に加えて、少なくともこれまでと同等程度の低い比抵抗が得られるという効果がある。
　また、上記第４の発明によれば、上記第３の発明による効果に加えて、結晶粒の最大粒径が１．０μｍ以下であり、金属間化合物が均一に分散している金属組織を有することにより、このような緻密で均質な金属組織がより一層の安定した機械的強度および耐摩耗性を発現し、信頼性の高い合金が得られるという効果がある。
　また、上記第５の発明によれば、上記第１から第４の発明のうちいずれか１つの発明による合金を使用した電気・電子機器であるので、少なくともこれまでと同等程度の、低い比抵抗、塑性加工性および接触抵抗安定性（耐酸化性）があり、かつこれまで以上に機械的強度と耐摩耗性（高硬度）が向上し、電気・電子機器を低廉かつ簡単に製造することができるという効果がある。
　また、上記第６の発明によれば、少なくともこれまでと同等程度の、低い比抵抗、塑性加工性および接触抵抗安定性（耐酸化性）があり、かつこれまで以上に高硬度であることを全て兼ね備えたトータルバランスの優れたコンタクトプローブピン用材料の提供が可能となることで、ＩＣ（集積回路）等の検査工程において、信頼性と稼働率を向上させることができるという効果がある。
実施例（Ｎｏ．４）の溶体化処理材における断面組織のＳＥＭ像 比較例（Ｎｏ．２０）の溶体化処理材における断面組織のＳＥＭ像 比較例（Ｎｏ．２１）の溶体化処理材における断面組織のＳＥＭ像 実施例（Ｎｏ．４）の析出硬化処理材における断面組織のＳＥＭ像 比較例（Ｎｏ．２０）の析出硬化処理材における断面組織のＳＥＭ像 比較例（Ｎｏ．２１）の析出硬化処理材における断面組織のＳＥＭ像 本発明による析出硬化処理材の断面におけるビッカース硬さと比抵抗の関係性を示す説明図 本発明による析出硬化処理材の断面におけるビッカース硬さと比抵抗の関係性を示す説明図
　以下、図面を参照して本発明における析出硬化型Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ－Ｉｎ－Ｂ系合金の実施例および比較例を説明する。
　Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、ＩｎおよびＢを目的の各種組成になるように配合した後、高周波溶解によりインゴット（Φ１５ｍｍ×Ｌ１００ｍｍ）を作製した。各実施例および比較例における組成を表１に記載する。なお、比較例１９および２０は従来の合金であるＡｇ－Ｐｄ－Ｃｕ系合金、比較例２１は従来の合金であるＡｇ－Ｐｄ－Ｃｕ－Ｉｎ系合金の組成を示す。
各種組成は定量分析を行い、成分組成の残部であるＩｎおよび不可避不純物はＢａｌａｎｃｅ（Ｂａｌ．）と記載した。
　なお、本発明によるインゴットの作製方法は、高周波溶解に限定されず、例えば、ガス溶解、電気炉、真空溶解法、連続鋳造法、ゾーンメルティング法など、現在及び今後確立される任意の溶解法を本発明に適用することが可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 次に、上記インゴットの湯引け等の溶解欠陥部を除去した後、伸線加工を施して所定寸法（Φ１．０ｍｍ）まで塑性加工した。その後、還元雰囲気中（Ｈ2とＮ2の混合雰囲気中）にて８００℃で６０ｍｉｎ加熱し、常温まで水冷する方法で溶体化処理し、溶体化処理材とした。
　なお、本発明の塑性加工方法は、伸線加工に限定されず、求められる特性や形状に応じて、様々な塑性加工方法を単一または複数で適用できる。例えば、圧延加工、溝圧延加工やスウェージング加工などが挙げられる。
　上記の溶体化処理材のＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）による断面組織観察結果を図１～３に示す。
　次に、上記の溶体化処理材について、伸線加工を施して塑性加工性の評価を行った。
　なお、本発明による溶体化処理材の塑性加工方法は、伸線加工に限定されず、求められる特性や形状に応じて、様々な塑性加工方法を単一または複数で適用できる。例えば、圧延加工、溝圧延加工やスウェージング加工などが挙げられる。
　溶体化処理材の塑性加工性の評価は、
　断面減少率（％）＝[（塑性加工前の断面積－塑性加工後の断面積）／ 塑性加工前の断面積 ]×１００
　と定義し、伸線加工時に、割れまたは破断等が発生するまでの断面減少率を調査することにより行った。
　具体的には、断面減少率が５０％未満に塑性加工できたものをＣ、断面減少率が５０％以上７５％未満に塑性加工できたものをＢ、割れまたは破断等が発生せずに断面減少率で７５％に塑性加工できたものをＡと評価した。各実施例および比較例における塑性加工性を表２に示す。なお、各実施例および比較例はＮｏ．で区別し、表１に対応する形式で表２を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表２より、本発明の特定組成領域では、従来の合金であるＡｇ－Ｐｄ－Ｃｕ系合金およびＡｇ－Ｐｄ－Ｃｕ－Ｉｎ系合金と同等の塑性加工性である評価Ａが得られている。
　なお、表２では、同一条件下で本発明と比較例との比較評価を行うために、コンタクトプローブピン用途へ好適に利用できる断面減少率７５％としているが、本発明では硬さ等の求められる特性に応じて断面減少率を０～９９．５％の範囲で増減させることが可能である。
　次に、溶体化処理材の伸線加工後、還元雰囲気中（Ｈ2とＮ2の混合雰囲気中）にて３６０℃で６０ｍｉｎ加熱することで、析出物となる金属間化合物を析出させる析出硬化処理を十分に施した。得られた析出硬化処理材は、電気・電子機器用途もしくはコンタクトプローブピン用途に好適に利用できる。
　なお、本発明の析出硬化型合金は、求められる特性によって析出硬化処理の有無やその程度は適宜調整できる。
　上記の析出硬化処理材のＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）による断面組織観察結果を図４～６に示す。また、各実施例および比較例における析出硬化処理材のビッカース硬さ（試験荷重０．２ｋｇ）および比抵抗を表２に併記する。析出硬化処理材の比抵抗は、デジタルマルチメーターを用いて４端子法にて抵抗値を測定し、析出硬化処理材の実寸法から算出した。
　表２より、本発明の特定組成領域では、従来の合金であるＡｇ－Ｐｄ－Ｃｕ系合金およびＡｇ－Ｐｄ－Ｃｕ－Ｉｎ系合金と比較して、実用上問題のない１５μΩ・ｃｍ以下の低い比抵抗とビッカース硬さ５１５ＨＶ以上のさらなる高硬度化の両立ができていることを確認できた。
　上記の析出硬化処理材の耐酸化性を評価した。耐酸化性の評価方法としては、恒温器を用いて１５０℃の高温大気中にて２４時間保持し、試験後に析出硬化処理材の表面を目視と電子顕微鏡を用いて観察し、変色（酸化物やその他の変質）の有無を調査した。さらに、前記試験前後で析出硬化処理材の比抵抗に変化が生じるかどうかを調査した。
　その結果、本発明の実施例および比較例はいずれも変色が発生せず、比抵抗が変化せず、かつ高温環境下で良好な耐酸化性が得られることを確認できた。
　さらに、図１～３の溶体化処理材と図４～６の析出硬化処理材の断面組織を対比すると、
従来の３元系の析出硬化型Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ系合金や４元系の析出硬化型Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ－Ｉｎ系合金は、溶体化処理時に生成された粗大な結晶粒が析出硬化処理後においても残存しおり、不均質な金属組織となっている（図２に対する図５、図３に対する図６）。
　これら合金の析出硬化処理材に残存する粗大な結晶粒を調査したところ、最大粒径で５μｍの結晶粒が残存していた。なお、最大結晶粒径は、析出硬化処理材の５つの任意箇所において、測定倍率を１００００倍としたＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）による断面組織観察を行い、各観察範囲内に存在する結晶の長径を測定することにより求めた。
　一方、本発明の５元系の析出硬化型Ａｇ－Ｐｄ－Ｃｕ－Ｉｎ－Ｂ系合金は、その金属組織中に金属間化合物を含まない粗大な結晶粒が存在しておらず、合金全体に金属間化合物が均質に析出した金属組織となっていることが確認できた（図１に対する図４）。
　さらに、本願発明の特定組成領域における析出硬化処理材に残存する結晶粒を上記と同様に調査したところ、最大粒径で１．０μｍであり、金属間化合物が均一に分散した極めて緻密で均質な金属組織が得られていることが確認できた。
　このような現象は、本発明の特定組成領域において、初めて確認された現象である。
　この特異な現象は、本発明の特定組成領域では金属間化合物の生成が従来よりも促進されることにより、均質で微細な金属組織が得られ、このような金属組織がさらなる高硬度かつ低い比抵抗の維持の両立を可能にしていると考えられる。
　なお、本発明の析出物は、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｂの群から選ばれる少なくとも２つの元素からなる金属間化合物を少なくとも１種以上含む構成であると考えられる。
　図７に表２における実施例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．７）の析出硬化処理材断面のビッカース硬さと比抵抗の関係性を示す。
　図７より、本発明の特定組成領域でのみ、５１５ＨＶ以上の高硬度かつ１５μΩ・ｃｍ以下の低い比抵抗を両立できることが確認できた。
　図８に表２における各実施例（Ｎｏ．３、Ｎｏ．８～Ｎｏ．１１）のＰｄとＣｕのａｔ％比を１：１に固定し、さらにＡｇの含有量を変化させた時の析出硬化処理材断面のビッカース硬さと比抵抗の関係性を示す。
　各実施例（図８中）と比較例（Ｎｏ．２０～２１）を比較すると、本発明の特定組成領域では、Ａｇの含有量を変化させても、５１５ＨＶ以上のさらなる高硬度かつ１５μΩ・ｃｍ以下の低い比抵抗を両立できることが確認できた。
　ここで、各実施例の総合評価を行う。評価方法は、各実施例のうち、１５μΩ・ｃｍ以下の比抵抗、断面減少率７５％以上の塑性加工性、５１５ＨＶ以上のビッカース硬さ、高温環境下における接触抵抗安定性（耐酸化性）を有することの、４つの条件をすべて満たすような特に優れている場合のみ合格とし表２中に〇で併記して、それ以外は不合格として表２中に×で併記する。
　以上の結果より、本発明の特定組成領域では、少なくともこれまでと同等程度の、低い比抵抗（１５μΩ・ｃｍ以下）、塑性加工性（断面減少率７５％以上）および接触抵抗安定性（耐酸化性）があり、これまで以上に高硬度（５１５ＨＶ以上）であることを全て兼ね備えたトータルバランスの優れたコンタクトプローブピン用材料の提供が可能であることが確認できた。また、これら特性を有する電気・電子機器用材料（例えば、コネクタ、端子、電気接点）の提供が可能であることが確認できた。
　なお、本発明の実施形態は、上記の実施形態に限定されるものではなく、目的とする形状、寸法や特性により適宜調整することができるものである。

Claims (6)

  1. 　Ａｇを１７～２３．６ａｔ％、Ｂを０．５～１．１ａｔ％、ＰｄとＣｕの合計量を７４．９～８１．５ａｔ％として、前記ＰｄとＣｕのａｔ％比を１：１～１：１．２とし、残部がＩｎと不可避不純物からなる析出硬化型合金。
  2. 　ビッカース硬さが５１５ＨＶ以上であることを特徴とする請求項１に記載の析出硬化型合金。
  3. 　比抵抗が１５μΩ・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の析出硬化型合金。
  4. 　結晶粒の粒径が１．０μｍ以下であり、金属間化合物が均一に分散している金属組織を有することを特徴とする請求項３に記載の析出硬化型合金。
  5. 　電気・電子機器用途であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１つに記載の析出硬化型合金。
  6. 　コンタクトプローブピン用途であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１つに記載の析出硬化型合金。
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