接触探针制造技术

本发明专利技术提供一种接触探针。其在具有导电性的基板上形成具有空孔部的树脂模，通过电铸，用金属覆盖上述空孔部，其中，上述金属包括钴－钨合金，或者也可以用钴－钼合金代替钴－钨合金，或者用镍、钴或铜形成接触探针。通过在其上形成钴－钨合金或钴－钼合金的被膜也可以提高耐磨损性。也可以用镍－钼合金代替钴－钨合金和钴－钼合金。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于半导体IC芯片和液晶显示装置等的电气检查的接触探针。
技术介绍
在形成半导体基板和液晶装置等的电路的电气检查中，使用由将多个接触探针与被检查电路的配列合在一起而配置的探针卡组成的检查装置。接触探针为了进行与作为检查对象的图形配线确实接触且不损伤配线，为了反复使用可能程度的适度的接触，需要具有触点机能的前端部和具有按压功能的弹簧部。现在，这些由各种各样部件组合构成例如特开2000-162241号公报和特开平11-337575号公报提出了用电铸形成一体的接触探针的制造方案。这些接触探针可以使用铜-镍、铝、铑、钯、钨、镍-钴合金等作为电铸材料。在特开平9-34286号公报中公布了为了在电子照相装置用的定影带(ベルト)上形成了具有高热传导性，高刚性，且耐热性，耐疲劳性优秀的结构，把由含有重量的0.05～0.6％锰的镍-锰合金组成的、显微维氏硬度计硬度为450～650的环状电铸板作为基体，形成定影带的技术。而在特开平11-44708号公报中公布了使用镍-锰合金作为材料，在膜上形成多个图形配线，图形配线的各前端从膜突出形成的接触探针。这样的接触探针由第一金属层和第二金属层组成。第一金属层由含锰重量在0.05％以上的镍、锰合金构成；第二金属层的韧性和导电性比第一金属层高。接触探针在中途使第二金属层沿外侧弯曲。该公报这样的接触探针硬度高、具有可以反复使用的韧性。
技术实现思路
接触探针作为可以反复放到被检查电路中使用的接点的硬度、弹性和耐磨性是必需的。另外，接触探针为了适用于预烧测试，即使在高温下使用也能充分发挥性能的耐热性也是必要的。上述两份公报分别公布的现有技术，为了提高硬度和耐热性，虽然进行了成分选择，由不同材料覆盖及形状的细微化，但电铸材料的硬度按显微型维氏硬度计硬度依然至多为600～700的程度。若考虑作为接触探针要反复进行划线，耐磨损性还不足。结果，通过利用电铸形成一体制造的接触探针，由于存在基材材质自身的硬度的局限，硬度的提高也是有限的。因此，现在尚未开发出硬度、弹性、耐磨损性和耐热性中任何一项都发挥充分的性能的产品。本专利技术的目的是提供一种硬度、弹性、耐磨损性及耐热性优秀的接触探针。为了达到上述目的，根据本专利技术的接触探针的一个方面是在具有导电性的基板上形成树脂模，通过电铸，用金属埋入并制造该树脂模的空孔部，所述金属是镍-锰合金，镍的平均结晶尺寸为70nm以下，是用由镍结晶的X光衍射产生的优先取向为向着电铸的成长方向(111)的材料制造的。这种接触探针即使在高温下使用也具有必要的硬度和弹性。为了达到上述目的，根据本专利技术的接触探针的另一种形式是在具有导电性的基板上形成有空孔部的树脂模，通过电铸把金属埋入上述空孔部制造的接触探针。上述金属包含钴-钨合金。通过采用该结构可以提高耐磨损性和耐热性。取代钴-钨合金，即使是钴-钼合金或镍-钼合金也是一样。另外，即使内部是其它金属，在表面上设置上述三种合金中的任何被膜的接触探针也可以。附图说明图1是在根据本专利技术的实施方式1中的接触探针的立体图；图2是表示在根据本专利技术的实施方式1中的接触探针的使用状况的说明图；图3是在根据本专利技术的实施方式1中的接触探针的制造方法的保护层形成工序和曝光工序中的剖面图； 图4是在根据本专利技术的实施方式1中的接触探针的制造方法的保护层除去工序中的剖面图；图5是在根据本专利技术的实施方式1中的接触探针的制造方法的树脂模中形成金属层的工序中的剖面图；图6是在根据本专利技术的实施方式1中的接触探针的制造方法中的研磨后的树脂模的剖面图；图7是在根据本专利技术的实施方式1中的接触探针的制造方法中除去树脂模后的剖面图；图8是在根据本专利技术的实施方式1中的接触探针的剖面图；图9是在根据本专利技术的实施方式1中的接触探针的制造方法的树脂体形成工序中的剖面图；图10是在根据本专利技术的实施方式1中的接触探针的制造方法中的树脂体的剖面图；图11是在根据本专利技术的实施方式1中的接触探针的制造方法中的研磨后的树脂体的剖面图；图12是在根据本专利技术的实施方式1中的接触探针的制造方法中的使研磨后的树脂体贴附在基底上的状态的剖面图；图13是在根据本专利技术的实施方式1中的接触探针的评价中使用的整体部掩膜的平面图；图14是表示对于用根据本专利技术的实施方式1的实施例5制造的实验体X线衍射结果的曲线图；图15是在根据本专利技术的实施方式2中的接触探针的立体图；图16是在根据本专利技术的实施方式2中的接触探针的制造方法的第一工序的说明图；图17是在根据本专利技术的实施方式2中的接触探针的制造方法的第二工序的说明图；图18是在根据本专利技术的实施方式2中的接触探针的制造方法的第三工序的说明图；图19是在根据本专利技术的实施方式2中的接触探针的制造方法的第四工序的说明图；图20是在根据本专利技术的实施方式2中的接触探针的制造方法的第五工序的说明图；图21是在根据本专利技术的实施方式7中的接触探针的制造方法的第一说明图；图22是在根据本专利技术的实施方式7中的接触探针的制造方法的第二说明图；图23是在根据本专利技术的实施方式7中的接触探针的制造方法的第三说明图。具体实施例方式(实施方式1)在根据本专利技术的实施方式1中的接触探针101按照在图1中作为一例所示的形状，包括用于与被检查电路接触的插入件部1、在一端支持插入件部1的弹簧部2和使弹簧部2的另一端与导线电连接的导线连接部3，插入件部1、弹簧部2和导线连接部3形成一体。安装接触探针的探针卡如图2所示构成。在绝缘基板21上与被检查电路25的排列间距相重合，设置多个卡孔22。在各卡孔22的内部分别配置接触探针101，各接触探针101的前端从绝缘基板21面对被检测基板24一侧的面突出。在绝缘基板21与被检查基板24相反侧的面上，作为引线，配置例如柔性印刷电路(FPC)23等，与各接触探针101的引线连接部3电连接。用这种检查装置，进行被检查电路25的检查。在这种接触探针中，专利技术者们发现了使用探针卡时要求的性能如下。即，为了用小弹簧机构产生足够的负荷，优选的杨氏模量在180GPa以上，优选的弹性极限在1150MPa以上，然而在1300Mpa以上更为理想。另外，为了发挥耐磨损性，硬度优选是在5000N/mm2以上，然而在5800N/mm2以上更为理想。关于耐热性，要求在到达150℃的高温下使用满足这些性能。在本专利技术中构成接触探针材料的金属是镍-锰合金。作为接触探针的材料虽然也考虑了其他的纯镍(Ni)或Ni-W等镍系合金等，但不含锰的金属一到高温就产生硫黄脆性容易变脆，耐热性下降。这样的耐热性下降的倾向在200℃以上的高温区域很明显。在构成接触探针材料的金属中虽然也可以加钯(Pd)、铑(Rh)或钌(Ru)等，但存在材料价格昂贵的困难。镍-锰合金中锰的含量优选是在重量的0.01％以上，不足重量的0.3％，更理想的是在重量的0.01％以上，不足重量的0.15％。锰的含量若低于重量的0.01％，则锰配合的效果就小，耐热性低。而若在重量的0.3％以上，虽然具有耐热性，但不能维持高的弹性极限。在镍-锰合金中，在提高硬度方面，可以含有碳。镍-锰合金中碳的含量优选的是在重量的0.02％以下，在重量的0.001％以上，不足重量的0.02％更为理想，在重量的0.001％以上0.01％以下之间特别好。若碳的含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接触探针，是在具有导电性的基板上形成具有空孔部的树脂模，通过电铸，用金属覆盖所述空孔部，其中，所述金属是包括由钴－钨合金、钴－钼合金和镍－钼合金组成的合金群中选择的任一种合金的探针用合金。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：羽贺刚，冈田一范，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]