[发明专利]硬度、加工性及防污特性优异的适合作为探针用线材的铑合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合作为构成探针的线材的铑合金，该探针用于检查半导体集成电路等的电特性。

背景技术

半导体集成电路等的电特性的检查通过使探针与该半导体集成电路的多个电极座接触来进行。对于探针的构成材料，要求用于确保对于反复进行几百万次的检查的耐磨损性的硬度、用于抑制因产生氧化皮膜而导致的检查对象物的污染的耐氧化性、以及用于改善信号延迟的低比电阻等各种特性。

作为探针用的材料，自古以来已知铍青铜、磷青铜等铜合金和钨、钯合金等，但这些现有材料不具备所有这些要求特性。例如，铜合金和钨虽然在机械性质方面足够好，但却是比较容易氧化的材料，钯合金虽然耐氧化特性良好，但在硬度等方面稍差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平10-038922号公报

专利文献2：日本专利特开平05-154719号公报

专利文献3：日本专利特开2004-093355号公报

因此，作为探针的新的构成材料，以铱等贵金属为主体的材料正受到关注。例如，铱是耐氧化特性、电特性优异的金属，在硬度方面也足够好，因此适合作为受到反复接触的探针的材料。

发明内容

发明所要解决的技术问题

将铱等贵金属用于探针用途时，成为问题的是其加工性。近年来的半导体集成电路等中，由于高密度化而有电极座间更加窄间距化的倾向，因此要求使探针的线径微细。对于这一点，贵金属、特别是铱的硬度高，难以细线化，在加工途中常常断线，难以满足该要求。

本发明是以上述事实为背景而完成的发明，提供一种适合于探针用途的贵金属合金，其能应对微细化的加工性良好，能确保加工性，并且硬度、防污特性优异。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明人为了解决上述课题进行了认真研究，结果想到了使用与铱相比加工性更佳的贵金属铑(Rh)。另一方面，铑有硬度较差的一面，不适合以纯金属的状态用于探针用途。因此，本发明人发现了一种以铑为主体、添加有微量的多种添加元素、在保持铑的加工性的同时改善了硬度等的合金，从而想到了本发明。

即，本发明是一种适合作为探针用线材的铑合金，其中包含Fe:30～150ppm、Ir:80～350ppm、Pt:100～300ppm作为添加元素，余分由Rh构成。

如上所述，本发明是在铑中添加铁(Fe)、铱(Ir)、铂(Pt)这三种添加元素。作为添加这些添加元素的意义，Fe用于提高加工性，Ir用于提高机械强度，Pt用于提高耐氧化性。这些添加元素必须三种同时添加，任何一种都不能缺少。

各添加元素的浓度在上述范围内。这是为了在保持Rh的加工性的同时发挥出硬度、防污特性等。更优选的添加元素浓度为Fe:50～100ppm、Ir:150～350ppm、Pt:150～300ppm。

本发明的铑合金可以制成由添加有各添加元素的规定组成的铑合金构成的铸锭，通过对其进行线材加工而制成探针用线材。合金的铸造中，由于对象是铑、铱等高熔点材料，因此采用电弧熔化、高频熔化等高能量密度的铸造法。各添加元素浓度在铸造时进行调整，作为此时的原料的形态，可采用粉末状、小块状。作为用于将合金铸造后的铸锭制成棒材的加工，采用热锻造和热轧，它们可以反复进行。然后，将棒材从粗线材加工成细线材。粗线材的加工是适当地将棒材退火后进行热加工(镦锻加工、拉拔加工)。细线加工可以采用热拉丝加工，特别可以采用通电加热拉丝加工。通电加热拉丝加工是使被加工线材通过模具、加压辊的拉丝加工，该方法从外部对被加工线材通电，将此时的电阻热作为用于确保加工性的热源。通电加热拉丝可通过调整施加的电流来实现高温且均一的加热，对于高温强度高的铑合金也能比较容易地进行加工。

发明的效果

以上说明的本发明的铑合金与在探针用途中被寄予厚望的铱相比，加工性更佳。而且，其硬度、防污特性等也毫不逊色。

而且，由本发明的铑合金构成的探针的耐久性和防污特性优异，可以在半导体集成电路等的电特性的检查中长期使用。另外，该探针较好是仅由本发明的铑合金构成，即由所谓的纯净材料(日文：ムク材)构成。其原因在于，虽然也可以通过镀敷或包层仅使表面成为铑合金来使用，但此时，在使用过程中可能会发生探针前端部的强度下降和从母材剥离的现象，而纯净材料没有这种顾虑。

附图的简单说明

图1是说明防污特性评价用的模拟试验装置的构成的图。

实施发明的方式