JP6647075B2 - Alloy materials, contact probes and connection terminals - Google Patents
Alloy materials, contact probes and connection terminals Download PDFInfo
- Publication number
- JP6647075B2 JP6647075B2 JP2016030421A JP2016030421A JP6647075B2 JP 6647075 B2 JP6647075 B2 JP 6647075B2 JP 2016030421 A JP2016030421 A JP 2016030421A JP 2016030421 A JP2016030421 A JP 2016030421A JP 6647075 B2 JP6647075 B2 JP 6647075B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy material
- added
- contact
- composition
- plunger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 61
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims description 57
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 46
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 46
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 33
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 24
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 22
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 13
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical group [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 24
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 21
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 18
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 16
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 16
- 229910002668 Pd-Cu Inorganic materials 0.000 description 14
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 12
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 12
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 4
- 238000003483 aging Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- -1 carbon ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000001330 spinodal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
Description
本発明は、例えば、合金材料に関するものであって、この合金材料からなり、半導体集積回路や液晶パネルなどの検査対象の導通状態検査または動作特性検査に用いられるコンタクトプローブや、電気接点同士を接続する接続端子に関するものである。 The present invention relates to, for example, an alloy material, which is made of the alloy material and is used for a contact state test or an operation characteristic test of a test object such as a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal panel, and for connecting electrical contacts. The connection terminals to be connected.
従来、半導体集積回路や液晶パネル（液晶表示装置）などの検査対象の導通状態検査や動作特性検査を行う際には、検査対象と検査用信号を出力する回路基板を有する信号処理装置との間の電気的な接続を図る導電性のコンタクトプローブが用いられる。正確な導通状態検査や動作特性検査を行うため、コンタクトプローブを介した検査用信号の入出力を確実に行うことが求められている。 2. Description of the Related Art Conventionally, when conducting a continuity test or an operation characteristic test of a test object such as a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal panel (liquid crystal display device), a signal processing device having a circuit board that outputs a test signal is used between the test object and a signal processing device. A conductive contact probe is used to establish an electrical connection. In order to perform an accurate conduction state inspection and an operation characteristic inspection, it is required to surely input and output an inspection signal via a contact probe.
コンタクトプローブは、半導体集積回路や液晶パネルなどの検査対象物に繰り返し接触させて使用する。繰り返しの使用によってコンタクトプローブが酸化すると、検査結果に影響を及ぼす。このため、コンタクトプローブに用いられる材料には、高い導電性や耐食性、良好な耐酸化性が要求される。また、繰り返しの検査によって検査対象物との接触を行ってもコンタクトプローブ自体の磨耗を抑制させるために、磨耗しにくい高硬度の特性を有することが重要となる。 The contact probe is used by repeatedly contacting an object to be inspected such as a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal panel. Oxidation of the contact probe by repeated use affects test results. For this reason, materials used for contact probes are required to have high conductivity, corrosion resistance, and good oxidation resistance. Further, in order to suppress the wear of the contact probe itself even when the contact probe is brought into contact with the inspection object by repeated inspection, it is important to have a high hardness characteristic which is hard to be worn.
従来、磨耗しにくい高硬度の材料として、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）を主成分とする合金が知られている。しかしながら、半導体集積回路や液晶表示装置などの高密度化にともない、検査で用いるコンタクトプローブも微細な形状が要求される傾向にある。そのため、導通時のコンタクトプローブ表面の影響がより顕著になり、上記の合金では耐酸化性が不十分で、繰り返し接触により抵抗値上昇が見られる場合があった。 2. Description of the Related Art Conventionally, alloys containing silver (Ag), palladium (Pd), and copper (Cu) as main components are known as high-hardness materials that are not easily worn. However, as the density of semiconductor integrated circuits, liquid crystal display devices, and the like increases, contact probes used in inspections also tend to be required to have fine shapes. For this reason, the influence of the contact probe surface during conduction becomes more remarkable, and the above alloys have insufficient oxidation resistance, and the resistance value may be increased by repeated contact in some cases.
接触抵抗を安定させるため、例えば、コンタクトプローブピンの先端部に、炭素被膜をコーティングしたり、炭素イオンを注入して表面改質したりする技術などが提案されている（例えば、特許文献１，２を参照）。 In order to stabilize the contact resistance, for example, a technique has been proposed in which a tip of a contact probe pin is coated with a carbon film, or a surface is modified by injecting carbon ions. 2).
しかしながら、上記特許文献１，２に記載の技術では、検査対象との繰り返し接触によって被膜が剥がれ落ちたり、磨耗により改質部分が損傷したりして、安定性が得られない場合がある。そのため、より安定性の高い材料でのコンタクトプローブピン作製が望まれている。
However, in the techniques described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、導電性・耐酸化性に優れるとともに、高硬度でかつ圧延性および切削加工性に優れた合金材料、この合金材料からなるコンタクトプローブおよび接続端子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and has excellent conductivity and oxidation resistance, as well as an alloy material having high hardness and excellent rollability and machinability, and a contact probe and a connection made of this alloy material. The purpose is to provide terminals.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる合金材料は、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）の３元合金の組成領域において、Ａｇが２０〜３０ｗｔ％、Ｐｄが３５〜５５ｗｔ％、Ｃｕが２０〜４０ｗｔ％を占める組成とし、該組成を基本として、金（Ａｕ）および白金（Ｐｔ）の１つ若しくはこれらの組み合わせを５〜２５ｗｔ％の範囲で添加し、スズ（Ｓｎ）を０．５〜２．５ｗｔ％の範囲で添加し、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）および亜鉛（Ｚｎ）の１つ若しくはこれらの組み合わせを０．１〜１．０ｗｔ％の範囲で添加、イリジウム（Ｉｒ）およびルテニウム（Ｒｕ）の１つ若しくはこれらの組み合わせを０．０１〜０．１ｗｔ％添加してなることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the alloy material according to the present invention has a composition in which a silver (Ag), palladium (Pd), and copper (Cu) ternary alloy has a Ag content of 20 to 30 wt%. %, Pd is 35 to 55 wt%, and Cu is 20 to 40 wt%. Based on the composition, one of gold (Au) and platinum (Pt) or a combination thereof is contained in a range of 5 to 25 wt%. And tin (Sn) in the range of 0.5 to 2.5 wt%, and one of cobalt (Co), chromium (Cr), and zinc (Zn) or a combination thereof in 0.1 to 1. It is characterized in that it is added in a range of 0 wt%, and one of iridium (Ir) and ruthenium (Ru) or a combination thereof is added in an amount of 0.01 to 0.1 wt%.
また、本発明にかかる合金材料は、上記の発明において、加熱により時効処理させたビッカース硬さが、４８０〜５６０であることを特徴とする。 The alloy material according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the Vickers hardness aged by heating is 480 to 560.
また、本発明にかかるコンタクトプローブは、長手方向の両端で接触対象とそれぞれ接触する導電性のコンタクトプローブであって、少なくとも一部が、上記の発明にかかる合金材料を用いて形成されたことを特徴とする。 Further, the contact probe according to the present invention is a conductive contact probe that comes into contact with a contact target at both ends in the longitudinal direction, and at least a part thereof is formed using the alloy material according to the above invention. Features.
また、本発明にかかるコンタクトプローブは、上記の発明において、一端で一方の接触対象と接触する導電性の第１プランジャと、一端で他方の接触対象と接触する導電性の第２プランジャと、前記第１および第２プランジャの間に設けられて該第１および第２プランジャを伸縮自在に連結するコイルばねと、を有し、前記第１プランジャ、前記第２プランジャおよび前記コイルばねのうち、少なくとも一つが前記合金材料からなることを特徴とする。 Further, the contact probe according to the present invention according to the above invention, wherein the conductive first plunger that contacts one contact object at one end, the conductive second plunger that contacts the other contact object at one end, A coil spring that is provided between the first and second plungers and connects the first and second plungers so that the first and second plungers can be extended and contracted, at least one of the first plunger, the second plunger, and the coil spring One is made of the alloy material.
また、本発明にかかる接続端子は、長手方向の両端で接触対象とそれぞれ接触する導電性の接続端子であって、少なくとも一部が、上記の発明にかかる合金材料を用いて形成されたことを特徴とする。 Further, the connection terminal according to the present invention is a conductive connection terminal that makes contact with a contact object at both ends in the longitudinal direction, and at least a part thereof is formed using the alloy material according to the above invention. Features.
本発明によれば、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕの３元合金の組成領域において、Ａｇが２０〜３０ｗｔ％、Ｐｄが３５〜５５ｗｔ％、Ｃｕが２０〜４０ｗｔ％を占める組成とし、該組成を基本として、ＡｕおよびＰｔの１つ若しくはこれらの組み合わせを５〜２５ｗｔ％の範囲で添加、Ｓｎを０．５〜２．５ｗｔ％の範囲で添加、Ｃｏ、ＣｒおよびＺｎの１つ若しくはこれらの組み合わせを０．１〜１．０ｗｔ％の範囲で添加、さらにＩｒおよびＲｕの１つ若しくはこれらの組み合わせを０．０１〜０．１ｗｔ％添加されるようにしたので、導電性・耐酸化性に優れるとともに、コンタクトプローブや接続端子用として高硬度でかつ圧延性および切削加工性に優れた合金材料を得ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, in the composition region of the ternary alloy of Ag, Pd, and Cu, the composition is such that Ag occupies 20 to 30 wt%, Pd occupies 35 to 55 wt%, and Cu occupies 20 to 40 wt%. , Au and Pt or a combination thereof is added in a range of 5 to 25 wt%, Sn is added in a range of 0.5 to 2.5 wt%, and one of Co, Cr and Zn or a combination thereof is set to 0. 0.1 to 1.0 wt%, and one or a combination of Ir and Ru is added in an amount of 0.01 to 0.1 wt%, so that it is excellent in conductivity and oxidation resistance. This has the effect that an alloy material having high hardness and excellent rollability and machinability for contact probes and connection terminals can be obtained.
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the following embodiments. Further, the drawings referred to in the following description merely schematically show shapes, sizes, and positional relationships to the extent that the contents of the present invention can be understood. That is, the present invention is not limited only to the shapes, sizes, and positional relationships illustrated in each drawing.
本発明の実施の形態にかかる合金材料について説明する。本実施の形態にかかる合金材料は、銀（Ａｇ）−パラジウム（Ｐｄ）−銅（Ｃｕ）の３元合金を含む。本実施の形態にかかるＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕの３元合金は、２０ｗｔ％Ａｇ−４０ｗｔ％Ｐｄ−４０ｗｔ％Ｃｕ、３０ｗｔ％Ａｇ−３５ｗｔ％Ｐｄ−３５ｗｔ％Ｃｕ、２０ｗｔ％Ａｇ−５５ｗｔ％Ｐｄ−２５ｗｔ％Ｃｕ、３０ｗｔ％Ａｇ−５０ｗｔ％Ｐｄ−２０ｗｔ％Ｃｕの領域内において形成される合金である。換言すれば、本実施の形態にかかるＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕの３元合金は、Ａｇが２０〜３０ｗｔ％、Ｐｄが３５〜５５ｗｔ％、Ｃｕが２０〜４０ｗｔ％となる合金である。このような重量比割合の合金組成であると、銀リッチ相のα２（Ａｇ）、ＰｄＣｕのβの２相を出現させるスピノーダル分解を時効処理で起こすことになり、他の出現相を出来るだけ混在させないためにも好ましい。これらの理由からも、２相の出現相により硬さの向上を満足するためにＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕの３元合金の組成域を限定する必要がある。 An alloy material according to an embodiment of the present invention will be described. The alloy material according to the present embodiment includes a ternary alloy of silver (Ag) -palladium (Pd) -copper (Cu). The ternary alloy of Ag-Pd-Cu according to the present embodiment includes 20 wt% Ag-40 wt% Pd-40 wt% Cu, 30 wt% Ag-35 wt% Pd-35 wt% Cu, 20 wt% Ag-55 wt% Pd-25 wt. % Cu, 30 wt% Ag-50 wt% Pd-20 wt% Cu. In other words, the ternary alloy of Ag-Pd-Cu according to the present embodiment is an alloy in which Ag is 20 to 30 wt%, Pd is 35 to 55 wt%, and Cu is 20 to 40 wt%. When the alloy composition has such a weight ratio, spinodal decomposition that causes two phases of α2 (Ag) and β of PdCu to appear in a silver-rich phase is caused by aging treatment, and other appearing phases are mixed as much as possible. It is also preferable to prevent this. For these reasons, it is necessary to limit the composition range of the Ag-Pd-Cu ternary alloy in order to satisfy the improvement in hardness by the appearance of two phases.
Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金は、高温域においてＡｇ、Ｐｄ、Ｃｕがお互いに溶け合うことによって、面心立方格子（ＦＣＣ：Ｆａｃｅ‐Ｃｅｎｔｅｒｅｄ Ｃｕｂｉｃ）の相を形成する。ここで、ＡｇとＰｄとは、高温域も低温域もお互いに溶け合う性質がある。また、ＰｄとＣｕとは、高温域では溶け合って、低温域で化合物相であるβ相を形成することで硬化に関与するが、この場合、ビッカース硬さは、せいぜい２５０程度である。ＡｇとＣｕとは、銅リッチ相α１（Ｃｕ）とα２（Ａｇ）とに分離する性質がある。この３元合金の特定な組成域では、様々な相が出現することから十分な硬さが得られないことが多い。 An Ag-Pd-Cu alloy forms a phase of a face-centered cubic (FCC) by melting Ag, Pd, and Cu with each other in a high temperature range. Here, Ag and Pd have the property of melting with each other in both a high temperature region and a low temperature region. Further, Pd and Cu are involved in hardening by melting in a high temperature range and forming a β phase which is a compound phase in a low temperature range. In this case, Vickers hardness is about 250 at most. Ag and Cu have the property of separating into copper-rich phases α1 (Cu) and α2 (Ag). In the specific composition range of the ternary alloy, sufficient hardness is often not obtained due to appearance of various phases.
例えば、２５ｗｔ％Ａｇ−３０ｗｔ％Ｐｄ−４５ｗｔ％Ｃｕの組成では、時効処理すると、２相のα１（Ｃｕ）、α２（Ａｇ）が出現する。また、２５ｗｔ％Ａｇ−６０ｗｔ％Ｐｄ−１５ｗｔ％Ｃｕの組成では、α２（Ａｇ）、パラジウムリッチ相のα２（Ｐｄ）、βの３相が出現する。これら出現相は、ビッカース硬さに影響を及ぼし、特にα１（Ｃｕ）やα２（Ｐｄ）の出現量が多くなると、時効処理後におけるビッカース硬さの向上が得られにくい。 For example, in the composition of 25 wt% Ag-30 wt% Pd-45 wt% Cu, two-phase α1 (Cu) and α2 (Ag) appear after aging treatment. Further, in the composition of 25 wt% Ag-60 wt% Pd-15 wt% Cu, three phases of α2 (Ag) and α2 (Pd) and β of a palladium-rich phase appear. These appearance phases affect Vickers hardness. In particular, when the appearance amount of α1 (Cu) or α2 (Pd) increases, it is difficult to improve the Vickers hardness after aging treatment.
ここで、Ｐｄの重量比割合が低く、Ｃｕの重量比割合が多い一部の組成領域では、α１（Ｃｕ）の出現はあるがわずかな出現量となるため硬さに大きく影響しない。さらに最大限のビッカース硬さの向上を得るため、本実施の形態にかかる合金材料のＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕの３元合金の組成領域内において、２２ｗｔ％Ａｇ−４３ｗｔ％Ｐｄ−３５ｗｔ％Ｃｕ、２８ｗｔ％Ａｇ−４０ｗｔ％Ｐｄ−３２ｗｔ％Ｃｕ、２２ｗｔ％Ａｇ−５０ｗｔ％Ｐｄ−２８ｗｔ％Ｃｕ、２８ｗｔ％Ａｇ−４７ｗｔ％Ｐｄ−２５ｗｔ％Ｃｕの領域内であることが好ましい。 Here, in some composition regions where the weight ratio of Pd is low and the weight ratio of Cu is high, α1 (Cu) appears but has a small amount, so that it hardly affects the hardness. In order to obtain the maximum improvement of Vickers hardness, 22 wt% Ag-43 wt% Pd-35 wt% Cu, 28 wt% in the composition region of the ternary alloy of Ag-Pd-Cu of the alloy material according to the present embodiment. % Ag-40 wt% Pd-32 wt% Cu, 22 wt% Ag-50 wt% Pd-28 wt% Cu, and 28 wt% Ag-47 wt% Pd-25 wt% Cu.
さらに本実施の形態にかかる合金材料には、上述したＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕの３元合金の組成域内の組成を基本として金（Ａｕ）および白金（Ｐｔ）の１つ若しくはこれらの組み合わせを５〜２５ｗｔ％の範囲で添加する。これにより、時効処理後のビッカース硬さを低下させずに、耐酸化性を向上させることができる。 Further, in the alloy material according to the present embodiment, one of gold (Au) and platinum (Pt) or a combination thereof is used for 5 to 5 based on the composition in the composition range of the above-described ternary alloy of Ag-Pd-Cu. It is added in a range of 25 wt%. Thereby, oxidation resistance can be improved without lowering the Vickers hardness after the aging treatment.
また、上述した組成の合金材料に対して、スズ（Ｓｎ）を０．５〜２．５ｗｔ％の範囲で添加し、さらにコバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）および亜鉛（Ｚｎ）の１つ若しくはこれらの組み合わせを０．１〜１．０ｗｔ％の範囲で添加する。これにより、時効処理後のビッカース硬さを４８０〜５６０に上昇させることができる。 Further, tin (Sn) is added to the alloy material having the above-described composition in a range of 0.5 to 2.5 wt%, and one of cobalt (Co), chromium (Cr), and zinc (Zn) or These combinations are added in the range of 0.1 to 1.0 wt%. Thereby, the Vickers hardness after the aging treatment can be increased to 480 to 560.
また、上述した組成の合金材料に対して、イリジウム（Ｉｒ）およびルテニウム（Ｒｕ）の１つ若しくはこれらの組み合わせを０．０１〜０．１ｗｔ％さらに添加することによって、ビッカース硬さが４８０〜５６０であって、圧延性が良好な合金材料を得ることができる。 The Vickers hardness is 480 to 560 by further adding one or a combination of iridium (Ir) and ruthenium (Ru) to the alloy material having the above-described composition in an amount of 0.01 to 0.1 wt%. Thus, an alloy material having good rollability can be obtained.
上述した実施の形態によれば、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕの３元合金の組成領域において、Ａｇが２０〜３０ｗｔ％、Ｐｄが３５〜５５ｗｔ％、Ｃｕが２０〜４０ｗｔ％を占める組成とし、該組成を基本として、ＡｕおよびＰｔの１つ若しくはこれらの組み合わせを５〜２５ｗｔ％の範囲で添加、Ｓｎを０．５〜２．５ｗｔ％の範囲で添加、Ｃｏ、ＣｒおよびＺｎの１つ若しくはこれらの組み合わせを０．１〜１．０ｗｔ％の範囲で添加、ＩｒおよびＲｕの１つ若しくはこれらの組み合わせを０．０１〜０．１ｗｔ％添加するようにしたので、導電性・耐酸化性に優れているとともに、コンタクトプローブ用として高硬度でかつ圧延性および切削加工性に優れた合金材料を得ることができる。 According to the above-described embodiment, in the composition region of the ternary alloy of Ag, Pd, and Cu, the composition occupies 20 to 30 wt% of Ag, 35 to 55 wt% of Pd, and 20 to 40 wt% of Cu. As a basis, one of Au and Pt or a combination thereof is added in a range of 5 to 25 wt%, Sn is added in a range of 0.5 to 2.5 wt%, and one of Co, Cr and Zn or one of these is added. The combination is added in the range of 0.1 to 1.0 wt%, and one of Ir and Ru or a combination thereof is added in the range of 0.01 to 0.1 wt%, so that the combination is excellent in conductivity and oxidation resistance. In addition, it is possible to obtain an alloy material having high hardness and excellent rollability and machinability for contact probes.
また、本実施の形態によれば、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕを基本としたＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕの３元合金において、この３元合金に対して半導体検査装置用のコンタクトプローブとしてビッカース硬さや導電性を確保するための添加金属を見出すことができた。 Further, according to the present embodiment, in a ternary alloy of Ag-Pd-Cu based on Ag, Pd, and Cu, Vickers hardness and conductivity of the ternary alloy as a contact probe for a semiconductor inspection device are determined. Could be found to secure additional metal.
Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕの３元合金は、組成領域において相変態の違いにより時効硬化に差が見られるが、本実施の形態にかかる合金材料によれば、組成領域においてＡｇが２０〜３０ｗｔ％、Ｐｄが３５〜５５ｗｔ％、Ｃｕが２０〜４０ｗｔ％の領域内を占める組成で最大の硬化作用を有する組成バランスを図っている。 The ternary alloy of Ag-Pd-Cu has a difference in age hardening due to a difference in phase transformation in the composition region. However, according to the alloy material according to the present embodiment, Ag is 20 to 30 wt% in the composition region, The composition balance occupying the range of 35 to 55 wt% of Pd and 20 to 40 wt% of Cu has the maximum hardening effect in the composition.
ここで、ＰｄとＣｕは化合物相を生成して硬化するが、最大のビッカース硬さでも２５０程度が限界である。これに対し、Ａｇを適量に含有すると時効硬化によりα2（Ａｇ）とβ相を最大限に微細分離させることが可能となる。この結果として、ビッカース硬さを増大させることができる。 Here, Pd and Cu generate a compound phase and are hardened, but the maximum Vickers hardness is limited to about 250 at the maximum. On the other hand, when Ag is contained in an appropriate amount, it becomes possible to separate α2 (Ag) and β phase as finely as possible by age hardening. As a result, Vickers hardness can be increased.
また、本実施の形態によれば、重量比割合が、Ａｇが２０〜３０ｗｔ％、Ｐｄが３５〜５５ｗｔ％、Ｃｕが２０〜４０ｗｔ％からなるＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕの３元合金を基本として、ＡｕおよびＰｔの１つ若しくはこれらの組み合わせを５〜２５ｗｔ％の範囲で添加、Ｓｎを０．５〜２．５ｗｔ％の範囲で添加、Ｃｏ、ＣｒおよびＺｎの１つ若しくはこれらの組み合わせを０．１〜１．０ｗｔ％の範囲で添加、ＩｒおよびＲｕの１つ若しくはこれらの組み合わせを０．０１〜０．１ｗｔ％添加することにより、時効処理した時効材のビッカース硬さが４８０〜５６０となるため、合金材料として耐摩耗性が向上し、半導体検査装置の材料に好適となる。 Further, according to the present embodiment, based on a ternary alloy of Ag-Pd-Cu having a weight ratio of 20 to 30 wt% of Ag, 35 to 55 wt% of Pd, and 20 to 40 wt% of Cu, One of Au and Pt or a combination thereof is added in a range of 5 to 25 wt%, Sn is added in a range of 0.5 to 2.5 wt%, and one of Co, Cr and Zn or a combination thereof is added in an amount of 0.1 to 0.2 wt%. By adding in the range of 1 to 1.0 wt% and adding one or a combination of Ir and Ru in an amount of 0.01 to 0.1 wt%, the Vickers hardness of the aged material after aging becomes 480 to 560. Therefore, the wear resistance is improved as an alloy material, and the alloy material is suitable as a material for a semiconductor inspection device.
また、本実施の形態によれば、ＡｇやＣｕは比抵抗を減少させる傾向があり、Ｐｄは比抵抗を増大させる傾向がある。すなわち、本実施の形態にかかる合金材料は、高硬度の特性を確保しつつ導電性を有する組成バランスを図っている。 According to the present embodiment, Ag and Cu tend to decrease the specific resistance, and Pd tends to increase the specific resistance. That is, the alloy material according to the present embodiment achieves a composition balance having conductivity while securing high hardness characteristics.
本実施の形態の合金材料に関わる割合は、高硬度を満足するものとして、２０ｗｔ％Ａｇ−４０ｗｔ％Ｐｄ−４０ｗｔ％Ｃｕ、３０ｗｔ％Ａｇ−３５ｗｔ％Ｐｄ−３５ｗｔ％Ｃｕ、２０ｗｔ％Ａｇ−５５ｗｔ％Ｐｄ−２５ｗｔ％Ｃｕ、３０ｗｔ％Ａｇ−５０ｗｔ％Ｐｄ−２０ｗｔ％Ｃｕの領域内のＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕの３元合金を基本として、ＡｕおよびＰｔの１つ若しくはこれらの組み合わせを５〜２５ｗｔ％の範囲で添加、Ｓｎを０．５〜２．５ｗｔ％の範囲で添加、Ｃｏ、ＣｒおよびＺｎの１つ若しくはこれらの組み合わせを０．１〜１．０ｗｔ％の範囲で添加、ＩｒおよびＲｕの１つ若しくはこれらの組み合わせを０．０１〜０．１ｗｔ％添加することにより、時効処理したビッカース硬さが４８０〜５６０に達する。このＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕの３元合金の領域外の組成に添加を行っても、硬さの向上は得られにくい。 The proportions relating to the alloy material of the present embodiment are as follows: satisfying high hardness, 20 wt% Ag-40 wt% Pd-40 wt% Cu, 30 wt% Ag-35 wt% Pd-35 wt% Cu, 20 wt% Ag-55 wt% Based on a ternary alloy of Ag-Pd-Cu in a region of Pd-25wt% Cu, 30wt% Ag-50wt% Pd-20wt% Cu, one or a combination of Au and Pt is 5 to 25wt%. Addition, Sn is added in a range of 0.5 to 2.5 wt%, one of Co, Cr and Zn or a combination thereof is added in a range of 0.1 to 1.0 wt%, and Ir and Ru are added in a range of 0.1 to 1.0 wt%. By adding 0.01 to 0.1 wt% of one or a combination thereof, the aging-treated Vickers hardness reaches 480 to 560. Even if it is added to the composition outside the region of the ternary alloy of Ag-Pd-Cu, it is difficult to improve the hardness.
本実施の形態にかかる合金材料は、ＡｕおよびＰｔの１つ若しくはこれらの組み合わせを５〜２５ｗｔ％の範囲で添加できる。これらの添加金属は、耐酸化性の向上に有用である。ＡｕおよびＰｔの１つ若しくはこれらの組み合わせの添加量は、５ｗｔ％未満の場合には、耐酸化性の向上が小さい。一方で、２５ｗｔ％を超える場合には、硬さが低下する。したがって、５〜２５ｗｔ％の範囲が適量である。 In the alloy material according to the present embodiment, one of Au and Pt or a combination thereof can be added in a range of 5 to 25 wt%. These additional metals are useful for improving oxidation resistance. When the addition amount of one of Au and Pt or a combination thereof is less than 5 wt%, the improvement in oxidation resistance is small. On the other hand, if it exceeds 25% by weight, the hardness decreases. Therefore, the range of 5 to 25 wt% is an appropriate amount.
本実施の形態にかかる合金材料は、さらにＳｎを０．５〜２．５ｗｔ％の範囲で添加できる。Ｓｎ添加量が０．５ｗｔ％未満の場合には、硬さの向上が小さい。一方で、Ｓｎ添加量が２．５ｗｔ％を超える場合には、圧延性が劣化する。したがって、Ｓｎは０．５〜２．５ｗｔ％の範囲で添加されることが好適である。 The alloy material according to the present embodiment can further contain Sn in a range of 0.5 to 2.5 wt%. When the amount of Sn added is less than 0.5 wt%, the improvement in hardness is small. On the other hand, when the amount of Sn exceeds 2.5 wt%, the rollability deteriorates. Therefore, it is preferable that Sn is added in the range of 0.5 to 2.5 wt%.
本実施の形態にかかる合金材料は、さらにＣｏ、ＣｒおよびＺｎの１つ若しくはこれらの組み合わせを０．１〜１．０ｗｔ％の範囲で添加できる。これらの添加金属は、切削加工性に有用である。Ｃｏ、ＣｒおよびＺｎの１つ若しくはこれらの組み合わせの添加量は、０．１ｗｔ％未満の場合には、切削加工性の向上が小さい。一方で、１．０ｗｔ％を超える場合には、圧延性が劣化する。したがって、０．１〜１．０ｗｔ％の範囲が適量である。 The alloy material according to the present embodiment may further include one of Co, Cr, and Zn or a combination thereof in a range of 0.1 to 1.0 wt%. These added metals are useful for machinability. When the addition amount of one of Co, Cr and Zn or a combination thereof is less than 0.1 wt%, the improvement of the machinability is small. On the other hand, if it exceeds 1.0 wt%, the rollability deteriorates. Therefore, an appropriate amount is in the range of 0.1 to 1.0 wt%.
本実施の形態にかかる合金材料は、さらにＩｒおよびＲｕのいずれか１つまたはそれらの組み合わせを０．０１〜０．１ｗｔ％添加できる。これらの添加金属は、加工性に有用であり、添加しないものと比べて圧延加工時に合金表面の細かな割れが減少して加工性が改善される。ＩｒおよびＲｕの１つ若しくはこれらの組み合わせの添加量は、０．１ｗｔ％超えても効果は変わらないため、０．０１〜０．１ｗｔ％が適量である。Ｉｒ、Ｒｕは、結晶粒を微細化させる作用があり、結晶粒が小さいと圧延加工時に粒界割れを起こしにくいからである。 In the alloy material according to the present embodiment, one of Ir and Ru or a combination thereof can be further added in an amount of 0.01 to 0.1 wt%. These added metals are useful for workability, and fine cracks on the alloy surface during rolling are reduced as compared with those not added, thereby improving workability. The effect of the addition amount of one of Ir and Ru or a combination thereof exceeds 0.1 wt%, so that the effect is not changed. Therefore, an appropriate amount is 0.01 to 0.1 wt%. This is because Ir and Ru have an effect of making crystal grains fine, and if the crystal grains are small, grain boundary cracks are less likely to occur during rolling.
ビッカース硬さは、鋳造したものを溶体化処理し、加熱することで時効硬化を発揮する。 The Vickers hardness exerts age hardening by subjecting a cast product to a solution treatment and heating.
次に、本実施の形態にかかる合金材料をコンタクトプローブとして使用する場合について説明する。図１は、本発明の実施の形態の合金材料の一使用態様にかかるソケット（コンタクトプローブ）の概略構成を示す斜視図である。図１に示すソケット１は、検査対象物である半導体集積回路１００の電気特性検査を行う際に使用する装置であって、半導体集積回路１００と半導体集積回路１００へ検査用信号を出力する回路基板２００との間を電気的に接続する装置である。
Next, a case where the alloy material according to the present embodiment is used as a contact probe will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a socket (contact probe) according to one use mode of the alloy material according to the embodiment of the present invention. A socket 1 shown in FIG. 1 is a device used when performing an electrical characteristic test of a semiconductor integrated
ソケット１は、長手方向の一方の端部側で被接触体である半導体集積回路１００の一つの電極（接触対象）と接触し、他方の端部側で回路基板２００の電極（接触対象）とそれぞれ接触する複数のコンタクトプローブ２（以下、単に「プローブ２」という）と、複数のプローブ２を所定のパターンにしたがって収容して保持するプローブホルダ３と、プローブホルダ３の周囲に設けられ、検査の際に複数のプローブ２と接触する半導体集積回路１００の位置ずれが生じるのを抑制するホルダ部材４と、を有する。
The socket 1 is in contact with one electrode (contact target) of the semiconductor integrated
図２は、本実施の形態の合金材料の一使用態様にかかるソケット（コンタクトプローブ）の要部の構成を示す部分断面図であって、プローブホルダ３に収容されるプローブ２の詳細な構成を示す図である。図２に示すプローブ２は、半導体集積回路１００の検査を行なうときに、その半導体集積回路１００の接続用電極に接触する第１プランジャ２１と、検査回路を備えた回路基板２００の電極に接触する第２プランジャ２２と、第１プランジャ２１と第２プランジャ２２との間に設けられて第１プランジャ２１および第２プランジャ２２を伸縮自在に連結するコイルばね２３とを備える。プローブ２を構成する第１プランジャ２１および第２プランジャ２２、ならびにコイルばね２３は同一の軸線を有している。プローブ２は、半導体集積回路１００をコンタクトさせた際に、コイルばね２３が軸線方向に伸縮することによって半導体集積回路１００の接続用電極への衝撃を和らげるとともに、半導体集積回路１００および回路基板２００に荷重を加える。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a configuration of a main part of a socket (contact probe) according to one use mode of the alloy material of the present embodiment, and shows a detailed configuration of the
第１プランジャ２１、第２プランジャ２２およびコイルばね２３の少なくとも一つは上述した合金材料を用いて形成され、全ての部材がこの合金材料を用いて形成されることが好ましい。また、コイルばね２３は、所定荷重が加わったときの粗巻き部２３ｂの縮み量が、初期荷重が加わったときに、例えば、プローブ２がプローブホルダ３に収容された状態（図１参照）における基端部（コイルばね２３に収容される側の端部）と密着巻き部２３ａとの最短距離より大きくなるようなばね特性となるように線材の径や、巻回されてなる径が設計される。このばね特性を有するコイルばね２３を用いることによって、プローブ２に所定荷重を加えた場合に基端部２２ｄを密着巻き部２３ａ内に摺接させ、基端部と密着巻き部２３ａとの間の電気的導通が可能となる。
At least one of the
プローブホルダ３は、樹脂、マシナブルセラミックス、シリコンなどの絶縁性材料を用いて形成され、図２の上面側に位置する第１部材３１と下面側に位置する第２部材３２とが積層されてなる。第１部材３１および第２部材３２には、複数のプローブ２を収容するためのホルダ孔３３および３４が同数ずつ形成され、プローブ２を収容するホルダ孔３３および３４は、互いの軸線が一致するように形成されている。ホルダ孔３３および３４の形成位置は、半導体集積回路１００の配線パターンに応じて定められる。
The
図３は、本実施の形態の合金材料の一使用態様にかかるソケット（コンタクトプローブ）の、半導体集積回路の検査時におけるソケットの要部の構成を示す部分断面図であって、プローブホルダ３を用いた半導体集積回路１００の検査時の状態を示す図である。半導体集積回路１００の検査時にコイルばね２３が圧縮されると、図３に示すように、第２プランジャ２２の基端部は、密着巻き部２３ａの内周側と摺接する。このとき回路基板２００から半導体集積回路１００に供給される検査用信号は、電極２０１から第２プランジャ２２、密着巻き部２３ａ、第１プランジャ２１を経由して半導体集積回路１００の接続用電極１０１へ到達する。このように、プローブ２では、第１プランジャ２１と第２プランジャ２２が密着巻き部２３ａを介して導通するため、電気信号の導通経路を最小にすることができる。したがって、検査時に粗巻き部２３ｂに信号が流れるのを防止し、インダクタンスの低減および安定化を図ることができる。なお、本実施例ではコイルばねが粗巻き部と密着巻き部を有するものとして説明したが、単に粗巻き部のみからなるコイルばねを用いても構わない。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a configuration of a main part of the socket (contact probe) according to one usage mode of the alloy material of the present embodiment at the time of inspection of the semiconductor integrated circuit. FIG. 9 is a diagram showing a state of the semiconductor integrated
また、第１プランジャの先端が先細に形成されているため、接続用電極１０１の表面に酸化皮膜が形成されている場合であっても酸化皮膜を突き破り、先端を接続用電極１０１と直接接触させることができる。
Further, since the tip of the first plunger is tapered, even if an oxide film is formed on the surface of the
なお、ここで説明したプローブ２の構成はあくまでも一例に過ぎず、従来知られているさまざまな種類のプローブに上述した合金材料を適用することが可能である。例えば、上述したようなプランジャとコイルばねとで構成されるものに限らず、パイプ部材を備えるプローブ、ポゴピン、またはワイヤを弓状に撓ませて荷重を得るワイヤープローブや、電気接点同士を接続する接続端子（コネクタ）でもよい。
Note that the configuration of the
ここで、接続端子は、電気接点同士を接続するものであって、例えば、上述したプローブ２のように、各電気接点とそれぞれ接触する導電性の２つの端子と、各端子を摺動可能に保持する弾性部材（または保持部材）と、を備えるものである。このような接続端子では、少なくとも端子が上述した合金材料からなる。
Here, the connection terminal connects the electrical contacts to each other. For example, as in the
以下、この発明の合金材料の実施例および比較例について詳細に説明する。まず、本実施例にかかる合金材料の測定内容について説明する。 Hereinafter, Examples and Comparative Examples of the alloy material of the present invention will be described in detail. First, the measurement contents of the alloy material according to the present example will be described.
硬度試験片は、溶体化処理および時効処理を行い作製した。その後、作製した試験片のビッカース硬さ（時効材硬度）を測定した。 Hardness test pieces were prepared by solution treatment and aging treatment. Then, the Vickers hardness (aged material hardness) of the produced test piece was measured.
電気伝導度用の試験片は、溶体化処理および時効処理を行い作製した。その後、作製した試験片の抵抗値を測定し、電気伝導度を求めた。 Test pieces for electrical conductivity were prepared by solution treatment and aging treatment. Thereafter, the resistance value of the prepared test piece was measured, and the electric conductivity was obtained.
圧延性の評価基準は、破断せずに加工できたものを○、破断して加工ができないものを×とした。 The evaluation criteria for the rollability were as follows: those that could be processed without breaking, and those that could not be processed by breaking.
切削加工性の評価基準は、ピン形状に加工し、加工寸法公差内であれば○、公差外は×とした。 The evaluation criterion for the cutting workability was to process into a pin shape, and to be within the tolerance of the processing dimension, and to be outside the tolerance.
耐久性の評価基準は、１５０℃の大気中（常圧下）において、ピン形状に加工した試験片にて１００万回のコンタクトテストを行い、テスト前後の抵抗値上昇が２００％未満であれば○（耐久性あり）、２００％以上は×（耐久性なし）とした。具体的に、テスト前の初期抵抗が５０ｍΩであった場合、１５０ｍΩ未満であれば○とした。 The durability evaluation criteria are as follows. A contact test was carried out 1 million times on a pin-shaped test piece in the air at 150 ° C. (under normal pressure). (With durability), and 200% or more was evaluated as x (no durability). Specifically, when the initial resistance before the test was 50 mΩ, it was evaluated as で あ れ ば when the initial resistance was less than 150 mΩ.
次に、本実施例にかかる合金材料の各金属の重量比割合について説明する。表１は、実施例１〜１３および比較例１〜１０にかかる合金材料の重量比割合（組成）と測定結果とを示すものである。
実施例１〜１３は、重量比割合が、Ａｇが２０〜３０ｗｔ％、Ｐｄが３５〜５５ｗｔ％、Ｃｕが２０〜４０ｗｔ％からなるＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕの３元合金を基本として、ＡｕおよびＰｔの１つ若しくはこれらの組み合わせを５〜２５ｗｔ％の範囲で添加、Ｓｎを０．５〜２．５ｗｔ％の範囲で添加、Ｃｏ、ＣｒおよびＺｎの１つ若しくはこれらの組み合わせを０．１〜１．０ｗｔ％の範囲で添加、Ｉｒ、Ｒｕの１つ若しくはこれらの組み合わせを０．０１〜０．１ｗｔ％添加した組成である。なお、表１では、添加後の組成を示している。 Examples 1 to 13 are based on a ternary alloy of Ag-Pd-Cu having a weight ratio of 20 to 30 wt% Ag, 35 to 55 wt% Pd, and 20 to 40 wt% Cu, based on Au and Pt. Is added in the range of 5 to 25 wt%, Sn is added in the range of 0.5 to 2.5 wt%, and one or a combination of Co, Cr and Zn is added in the range of 0.1 to 1 wt%. It is a composition in which one or more of Ir and Ru or a combination thereof is added in an amount of 0.01 to 0.1 wt% in a range of 0.0 wt%. Table 1 shows the composition after addition.
比較例１は、重量比割合が、Ａｇが２０〜３０ｗｔ％、Ｐｄが３５〜５５ｗｔ％、Ｃｕが２０〜４０ｗｔ％からなるＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕの３元合金である。比較例２〜５はＡｕおよびＰｔが本実施の形態にかかる組成域から外れた組成である。比較例６はＣｏ、ＣｒおよびＺｎが未添加の本実施の形態から外れた組成である。比較例７〜１０はＳｎ、Ｃｏ、ＣｒおよびＺｎが本実施の形態にかかる組成域から外れた組成である。 Comparative Example 1 is a ternary alloy of Ag-Pd-Cu having a weight ratio of 20 to 30 wt% Ag, 35 to 55 wt% Pd, and 20 to 40 wt% Cu. Comparative Examples 2 to 5 are compositions in which Au and Pt are out of the composition range according to the present embodiment. Comparative Example 6 is a composition deviating from the present embodiment in which Co, Cr and Zn are not added. Comparative Examples 7 to 10 are compositions in which Sn, Co, Cr, and Zn are out of the composition range according to the present embodiment.
以下、実施例１〜１３および比較例１〜１０の測定結果について説明する。実施例１〜１３は、重量比割合が、Ａｇが２０〜３０ｗｔ％、Ｐｄが３５〜５５ｗｔ％、Ｃｕが２０〜４０ｗｔ％からなるＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕの３元合金を基本として、ＡｕおよびＰｔの１つ若しくはこれらの組み合わせを５〜２５ｗｔ％の範囲で添加、Ｓｎを０．５〜２．５ｗｔ％の範囲で添加、Ｃｏ、ＣｒおよびＺｎの１つ若しくはこれらの組み合わせを０．１〜１．０ｗｔ％の範囲で添加、Ｉｒ、Ｒｕの１つ若しくはこれらの組み合わせを０．０１〜０．１ｗｔ％添加した組成である。実施例１〜１３は、時効処理後のビッカース硬さが４８０〜５６０の範囲内にあり、加工性・耐久性も良好であった。この結果により、Ａｕ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｃｒ、ＺｎやＩｒ、Ｒｕを添加しない比較例１と比べて、Ａｕ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｃｒ、ＺｎやＩｒ、Ｒｕの添加が、ビッカース硬さの向上に関与していることが確認された。 Hereinafter, the measurement results of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 10 will be described. Examples 1 to 13 are based on a ternary alloy of Ag-Pd-Cu having a weight ratio of 20 to 30 wt% Ag, 35 to 55 wt% Pd, and 20 to 40 wt% Cu, based on Au and Pt. Is added in the range of 5 to 25 wt%, Sn is added in the range of 0.5 to 2.5 wt%, and one or a combination of Co, Cr and Zn is added in the range of 0.1 to 1 wt%. It is a composition in which one or more of Ir and Ru or a combination thereof is added in an amount of 0.01 to 0.1 wt% in a range of 0.0 wt%. In Examples 1 to 13, the Vickers hardness after the aging treatment was in the range of 480 to 560, and the workability and durability were good. According to this result, compared to Comparative Example 1 in which Au, Pt, Sn, Co, Cr, Zn, Ir, and Ru were not added, the addition of Au, Pt, Sn, Co, Cr, Zn, Ir, and Ru showed Vickers hardness. It was confirmed that it was involved in the improvement of the quality.
これに対し、比較例２〜３は、本実施の形態にかかる組成域よりＡｕおよびＰｔの添加量が少ない組成であり、硬さの向上は得られた一方で、実施例１〜１３に比べ耐久性が劣化した。図４に実施例１０と比較例２の１００万回コンタクトテスト後の電子線マイクロアナライザー（Electron Probe Micro Analyzer：ＥＰＭＡ）分析結果を示す。本実施例では、図４は、青色に近づくにつれて酸素の濃度が低く、赤色に近づくにつれて酸素の濃度が高くなるような酸素分布濃度を示している。また、図４に示すＥＰＭＡ分析結果は、実施例１０および比較例２にかかる合金材料の表層の分布図を示している。実施例１０は比較例２に比べ酸化度合いが小さく、ＡｕおよびＰｔの添加が、耐酸化性の向上に関与していることが確認された。 On the other hand, Comparative Examples 2 to 3 are compositions in which the amounts of Au and Pt added are smaller than those in the composition range according to the present embodiment, and the hardness is improved. The durability has deteriorated. FIG. 4 shows the results of an electron probe microanalyzer (EPMA) analysis of Example 10 and Comparative Example 2 after the contact test for one million times. In this embodiment, FIG. 4 shows an oxygen distribution concentration in which the oxygen concentration decreases as the color approaches blue, and the oxygen concentration increases as the color approaches red. Further, the EPMA analysis result shown in FIG. 4 shows a distribution diagram of the surface layer of the alloy material according to Example 10 and Comparative Example 2. In Example 10, the degree of oxidation was smaller than that of Comparative Example 2, and it was confirmed that the addition of Au and Pt contributed to the improvement of oxidation resistance.
比較例４〜５は、本実施の形態にかかる組成域よりＡｕおよびＰｔを超過して添加した組成であり、実施例１〜１３に比べ耐久性が劣化した。硬さが小さく、磨耗量が多くなった事が原因と見られる。 Comparative Examples 4 and 5 are compositions in which Au and Pt were added in excess of the composition range according to the present embodiment, and the durability was deteriorated as compared with Examples 1 to 13. It is considered that the hardness was small and the amount of wear increased.
比較例６は、本実施の形態にかかる組成に対しＣｏ、ＣｒおよびＺｎが添加されていない組成であり、硬さの向上は得られた一方で、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｎを添加した実施例１〜１３に比べ切削加工性が劣化した。Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｎの添加が、切削加工性の向上に関与していることが確認された。 Comparative Example 6 is a composition in which Co, Cr and Zn were not added to the composition according to the present embodiment, and the hardness was improved, while Example 1 in which Co, Cr and Zn were added. The cutting workability was deteriorated as compared with No.-13. It was confirmed that the addition of Co, Cr, and Zn contributed to the improvement of the machinability.
比較例７〜１０は、本実施の形態にかかる組成域よりＳｎ、Ｃｏ、ＣｒおよびＺｎを超過して添加した組成であり、硬さの向上は得られた一方で、実施例１〜１３に比べ圧延性が劣化した。 Comparative Examples 7 to 10 are compositions in which Sn, Co, Cr, and Zn were added in excess of the composition range according to the present embodiment, and the hardness was improved. The rollability deteriorated.
また、電気伝導度測定では、上述した実施例１〜１３において導電性が良好であることが確認された。 In the electric conductivity measurement, it was confirmed that the conductivity was good in Examples 1 to 13 described above.
以上のように、本発明にかかる合金材料、この合金材料からなるコンタクトプローブおよび接続端子は、導電性、耐酸化性、硬度および加工性の面で、コンタクトプローブ用として有用である。 As described above, the alloy material according to the present invention, the contact probe and the connection terminal made of this alloy material are useful as a contact probe in terms of conductivity, oxidation resistance, hardness and workability.
１ ソケット
２ コンタクトプローブ（プローブ）
３ プローブホルダ
４ ホルダ部材
２１ 第１プランジャ
２２ 第２プランジャ
２３ コイルばね
２３ａ 密着巻き部
２３ｂ 粗巻き部
３１ 第１部材
３２ 第２部材
３３，３４ ホルダ孔
１００ 半導体集積回路
１０１ 接続用電極
２００ 回路基板
２０１ 電極
1
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記組成に対して添加される添加物と、
からなる合金材料であって、
前記添加物は、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、イリジウム（Ｉｒ）およびルテニウム（Ｒｕ）から選択され、
前記金（Ａｕ）および前記白金（Ｐｔ）は、一方若しくはこれらの組み合わせとして当該合金材料の組成領域において５〜２５ｗｔ％の範囲で添加され、
前記スズ（Ｓｎ）は、当該合金材料の組成領域において０．５〜２．５ｗｔ％の範囲で添加され、
前記コバルト（Ｃｏ）、前記クロム（Ｃｒ）および前記亜鉛（Ｚｎ）は、いずれか１つ若しくはこれらの組み合わせとして当該合金材料の組成領域において０．１〜１．０ｗｔ％の範囲で添加され、
前記イリジウム（Ｉｒ）および前記ルテニウム（Ｒｕ）は、一方若しくはこれらの組み合わせとして当該合金材料の組成領域において０．０１〜０．１ｗｔ％添加される
ことを特徴とする合金材料。 In the composition region of a ternary alloy of silver (Ag), palladium (Pd), and copper (Cu) , Ag occupies 20 to 30 wt% , Pd occupies 35 to 55 wt%, Cu occupies 20 to 40 wt%, and Ag, Pd and the composition that Do total weight ratio of the 100 wt% of Cu,
Additives added to the composition,
An alloy material consisting of
The additive is selected from gold (Au), platinum (Pt), tin (Sn), cobalt (Co), chromium (Cr), zinc (Zn), iridium (Ir) and ruthenium (Ru);
The gold (Au) and the platinum (Pt) is added in an amount of 5-25 wt% in one or composition region of the alloy material as combinations thereof,
The tin (Sn) is added in a range of 0.5 to 2.5 wt% in a composition region of the alloy material .
The cobalt (Co), the chromium (Cr) and the zinc (Zn) is added in an amount of 0.1-1.0% in any one or compositional region of the alloy material as combinations thereof,
The iridium (Ir) and the ruthenium (Ru), the alloy material, characterized by that will be added 0.01 to 0.1% in one or composition region of the alloy material as a combination thereof.
少なくとも一部が、請求項１に記載の合金材料を用いて形成されたことを特徴とするコンタクトプローブ。 A conductive contact probe that contacts the contact object at both ends in the longitudinal direction,
A contact probe at least partially formed using the alloy material according to claim 1 .
一端で他方の接触対象と接触する導電性の第２プランジャと、
前記第１および第２プランジャの間に設けられて該第１および第２プランジャを伸縮自在に連結するコイルばねと、を有し、
前記第１プランジャ、前記第２プランジャおよび前記コイルばねのうち、少なくとも一つが前記合金材料からなることを特徴とする請求項２に記載のコンタクトプローブ。 A conductive first plunger that contacts one contact object at one end;
A conductive second plunger contacting the other contact object at one end;
A coil spring that is provided between the first and second plungers and connects the first and second plungers so as to extend and contract;
The contact probe according to claim 2 , wherein at least one of the first plunger, the second plunger, and the coil spring is made of the alloy material.
少なくとも一部が、請求項１に記載の合金材料を用いて形成されたことを特徴とする接続端子。 Conductive connection terminals that respectively contact the contact object at both ends in the longitudinal direction,
A connection terminal at least partially formed using the alloy material according to claim 1 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016030421A JP6647075B2 (en) | 2016-02-19 | 2016-02-19 | Alloy materials, contact probes and connection terminals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016030421A JP6647075B2 (en) | 2016-02-19 | 2016-02-19 | Alloy materials, contact probes and connection terminals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017145496A JP2017145496A (en) | 2017-08-24 |
| JP6647075B2 true JP6647075B2 (en) | 2020-02-14 |
Family
ID=59682765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016030421A Active JP6647075B2 (en) | 2016-02-19 | 2016-02-19 | Alloy materials, contact probes and connection terminals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6647075B2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH715163A2 (en) * | 2018-07-10 | 2020-01-15 | Blancpain Sa | Timepiece component with non-magnetic alloy shafted part. |
| US11920227B2 (en) * | 2018-11-06 | 2024-03-05 | Tokuriki Honten Co., Ltd. | PD alloy, PD alloy material and probe pin for electric and electronic devices, and methods for manufacturing the same |
| EP3800511B1 (en) * | 2019-10-02 | 2022-05-18 | Nivarox-FAR S.A. | Pivoting shaft for a regulating organ |
| TW202248651A (en) * | 2021-03-26 | 2022-12-16 | 日商友華股份有限公司 | Probe |
| CN117015625A (en) * | 2021-03-26 | 2023-11-07 | 石福金属兴业株式会社 | Alloy material for probe |
| EP4317491A1 (en) * | 2021-03-26 | 2024-02-07 | Ishifuku Metal Industry Co., Ltd. | Alloy material for probe pins |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4917861A (en) * | 1988-11-15 | 1990-04-17 | Pierce & Stevens Corporation | Palladium alloy containing germanium and/or lithium and dental restorations utilizing same |
| JP4889183B2 (en) * | 2000-06-16 | 2012-03-07 | 日本発條株式会社 | Micro contactor probe and electrical probe unit |
| JP2003014779A (en) * | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Nhk Spring Co Ltd | Conductive contactor |
| WO2012077378A1 (en) * | 2010-12-09 | 2012-06-14 | 株式会社徳力本店 | Material for electrical/electronic use |
| CN104024448A (en) * | 2011-12-27 | 2014-09-03 | 株式会社德力本店 | Pd ALLOY FOR ELECTRIC/ELECTRONIC DEVICES |
| SG11201500755SA (en) * | 2012-08-03 | 2015-05-28 | Yamamoto Precious Metal Co Ltd | Alloy material, contact probe, and connection terminal |
| WO2014049874A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | 株式会社徳力本店 | Ag-Pd-Cu-Co ALLOY FOR USES IN ELECTRICAL/ELECTRONIC DEVICES |
-
2016
- 2016-02-19 JP JP2016030421A patent/JP6647075B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017145496A (en) | 2017-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6647075B2 (en) | Alloy materials, contact probes and connection terminals | |
| JP6280866B2 (en) | Alloy materials, contact probes and connection terminals | |
| JP6728057B2 (en) | Alloy materials, contact probes and connection terminals | |
| JP6550457B2 (en) | Alloy material, contact probe and connection terminal | |
| EP2159581B1 (en) | Method of manufacturing probe pins | |
| JP2012230117A (en) | Electric contact and socket for electric component | |
| JPWO2006077827A1 (en) | Press-fit terminal, manufacturing method thereof, and connection structure between press-fit terminal and circuit board | |
| EP2173012A1 (en) | Fretting-resistant connector and process for manufacturing the same | |
| KR20160139054A (en) | Metal material for use in electronic component, and method for producing same | |
| JP2022151627A (en) | Alloy material for probe pins | |
| WO2012108338A1 (en) | Rhodium alloy which has excellent hardness, processability and antifouling characteristics and is suitable for wire rod for probe pins | |
| CN109155208B (en) | Coating material for electrical contacts and method for producing said coating material | |
| JP5966506B2 (en) | Manufacturing method of electrical contacts | |
| KR20230160852A (en) | Alloy material for probe pins | |
| US11371119B2 (en) | Precipitation-hardening Ag—Pd—Cu—In—B alloy | |
| JP5154011B2 (en) | Flexible flat cable | |
| WO2023189160A1 (en) | Alloy material for probe pins | |
| JP2015042771A (en) | Metal material for electronic component, connector terminal using the same, connector, and electronic component | |
| JP2024037196A (en) | Alloy material for probe pin | |
| CN117015625A (en) | Alloy material for probe | |
| JPH06192771A (en) | High strength and high electric conductivity copper alloy | |
| JP2015042772A (en) | Metal material for electronic component, connector terminal using the same, connector, and electronic component | |
| JP2017027705A (en) | Connector terminal and manufacturing method therefor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20161019 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20161019 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180807 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20180807 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20180807 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190522 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190528 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190729 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191217 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200114 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6647075 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |