[发明专利]电气-电子设备用途的Ag-Pd-Cu-Co合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种电气-电子设备用途的金属材料。

背景技术

用于电气-电子设备用途的金属材料要求低接触电阻和优异的耐氧化性等诸多特性，因此，昂贵的Pt合金、Au合金、Pd合金、Ag合金等贵金属合金被广泛使用。但是，根据使用用途(用于检测半导体集成电路等的探头等)的不同，除低接触电阻和耐氧化性之外，还需要硬度(耐磨性)等。因此，优选使用在实施了塑性加工的状态下显示高硬度的Pt合金，Ir合金等、或沉淀硬化的Au合金、Pd合金等(例如专利文献1、专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4176133号公报

专利文献2：日本专利第4216823号公报

专利文献3：国际公开第2007/034921号特别是就用于检测半导体集成电路等的探头(下面，记作探头。)而言，根据检测对象的不同，采用悬臂、眼镜蛇(cobra)、弹簧等各种类型(形状)，根据各探头的类型，所要求的特性也各自不同。

发明内容

发明所要解决的课题

在探头的检测对象为Sn合金焊料凸块(bump)等的情况下，如果探头的材质对于Sn合金焊料中包含的Sn，抗侵蚀性低且润湿性优良，则进行数万次重复操作试验时，Sn合金焊料容易附着于探头，其结果，使电阻值产生变化，因此有时会不能准确地进行试验。

因此，作为应对Sn合金焊料向探头附着的对策，在进行一定次数的试验之后，清洗探头的前端。但是，如果能够使Sn合金焊料不易附着于探头，则不仅能够减少清洗次数，而且能够更准确地进行试验，检测通过率也提高。

面对这样的需求，进行了实施镀Ag、镀Pd等的研究、开发。但是，由于进行数万次重复操作试验和清洗，所以会存在镀层磨损等顾虑。另外，还考虑到随着近年来检测对象的微小化，探头自身的微小化也在发展，有时可能难以实施镀覆(例如专利文献3)。

用于解决课题的方法

本发明提供一种电气-电子设备用途的Ag-Pd-Cu-Co合金，其特征在于，该Ag-Pd-Cu-Co合金通过在包含20～50质量％的Ag、20～50质量％的Pd、10～40质量％的Cu的Ag-Pd-Cu合金中添加0.5～30质量％的特定元素Co，从而将Sn合金焊料中包含的Sn作为主要对象，润湿性低，且具有抗侵蚀性。需要说明的是，本发明中的Sn合金焊料是指以Sn-Cu系、Sn-Ag系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Zn-Bi系、Sn-Ag-In系、Sn-Zn-Al系等为代表的无Pb焊料。

在本发明中，之所以将Co的添加量设定为0.5～30质量％的理由，是因为对于Sn合金焊料的润湿性低，且使抗侵蚀性提高，Co的添加量低于0.5质量％时，不会表现出对于Sn合金焊料的抗侵蚀性及润湿性降低的效果，若Co的添加量超过30质量％，则加工性明显降低，而且不能获得规定的硬度。

另外，本发明的特征还在于，向在本发明的Ag-Pd-Cu合金中添加了Co的合金中，作为根据用途而改善特性的添加元素，进一步添加0.1～10质量％的Au和/或0.1～3.0质量％的选自Ni、Pt、Re、Rh、Ru、Si、Sn、Zn、B、In、Nb、Ta中的至少一种以上的添加元素。添加0.1～10质量％的Au的理由是为了提高抗氧化性和硬度，Au的添加量低于0.1质量％时，无该效果，若超过10质量％，则加工性变差。添加0.1～3.0质量％的选自Ni、Pt、Re、Rh、Ru、Si、Sn、Zn、B、In、Nb、Ta中的至少一种以上的添加元素是为了提高硬度。Ni也可以用作提高Ag-Pd-Cu合金沉淀后的弯曲特性的添加元素。Re、Rh和Ru也可以用作使晶粒微细化的添加元素。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种电气-电子设备用途的金属材料，其特征在于，接触电阻低且抗氧化性优异，硬度高，加工性优异，对于Sn合金焊料的润湿性低，且具有抗Sn合金焊料侵蚀性。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行说明。通过真空熔化制作合金锭(厚度10mm×宽度10mm×长度100mm)，该合金锭是向各Ag-Pd-Cu合金中添加Co或根据用途而加入改善特性的添加元素而制成的。