提供一种能够实现与被测器件(特别是被测器件中含有的Sn)的低附着性，并且能够长期保持稳定接触电阻的接触式探针和具有它的连接装置。本发明专利技术涉及一种与电极反复接触的接触式探针，其中，在与电极接触的所述接触式探针的表面，形成有含有金属元件的碳被膜，所述金属元素在碳被膜表面的浓度比碳被膜整体的平均浓度低。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于与半导体元件的电极接触而检查电气特性所使用的接触式探针，特别是涉及即使经过反复检查，导电性也不会劣化的接触式探针和具有它的检查用插座、探针板、检查单元等的检查用连接装置。
技术介绍
集成电路(1C)、大规模集成电路(LSI)、发光二极管(LED)等的电子部件(即，使用了半导体元件的电子部件)，使接触式探针与半导体元件的电极接触而检测其电气特性。这样的检查装置中所使用的接触式探针，当然导电性、即接触电阻值要小，还要求即使与作为被测器件的电极反复接触，导电性也不会劣化。 接触式探针的接触电阻值一般设定在ΙΟΟπιΩ以下，但由于与被测器件反复进行检查，接触电阻值从数ΙΟΟπιΩ恶化至数Ω。作为针对这一情况的对策，是进行接触式探针的清洁和更换。但是，这些对策使检查工序的可靠性和检查装置的运转率显著降低，从而就希望实现这样一种接触式探针，其具有即使经过长期的使用，接触电阻值也不会恶化的特性。特别是，在作为被测器件的电极上形成有焊料和锡等时，其具有的性质是，由于表面容易氧化且柔软，电极表面容易因接触式探针的接触而被削掉，并附着在接触式探针的前端部，进行稳定的接触有困难。例如，在专利文献I中，作为能够适用于防止焊料和Al等的软质金属的粘附的脱模性涂层等的硬质碳膜，公开有一种为了使基材与硬质碳膜的密接性提高，由碳或碳与氢构成，在厚度方向使电阻率变化的硬质碳膜。但是，在专利文献I中关于面向接触式探针的应用而没有提及，对于导电性未予任何考虑。作为用于使接触式探针的接触电阻值稳定化的技术，例如可列举专利文献2 5。在专利文献2 5中公开的宗旨是，通过在与半导体元件的电极接触的端子的表面所形成的DLC(类金刚石Diamond Like Carbon)等的碳被膜中，含有鹤等的金属元素,从而能够实现一并拥有对于对象材的低附着性，和由所含有的金属带来高导电性的表面被膜。先行技术文献专利文献专利文献I :日本特开平10-226874号公报专利文献2 :日本特开2002-318247号公报专利文献3 :日本特开2003-231203号公报专利文献4 :日本特开2007-24613号公报专利文献5 :日本特开2001-289874号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种能够实现与被测器件(例如，焊料、Sn、Al、Pd等)的低附着性，并且长期保持稳定的导电性(在本专利技术中以接触电阻值进行评价)的接触式探针和具有它的连接装置。本专利技术提供以下的接触式探针和检查用连接装置。(I) 一种与电极反复接触的接触式探针，其中，在与电极接触的所述接触式探针表面形成有含有金属元素的碳被膜，所述金属元素在碳被膜表面的浓度比碳被膜整体的平均浓度低。(2)根据(I)所述的接触式探针，其中，所述碳被膜关于所述金属元素的浓度具有多层构造，或所述金属元素的浓度沿膜厚方向连续地变化。(3)根据(2)所述的接触式探针，其中，所述金属元素的浓度，从所述接触式探针的基材侧朝向表面侧持续减少。 (4)根据⑴ (3)中任一项所述的接触式探针，其中，所述碳被膜的表面的所述金属兀素的浓度在15原子％以下。(5)根据⑴ (4)中任一项所述的接触式探针，其中，所述金属元素其表面浓度与平均浓度的差为10原子％以上。(6)根据⑴ (5)中任一项所述的接触式探针，其中，所述金属元素在碳被膜整体的平均浓度超过15原子％。(7)根据(I) ￠)中任一项所述的接触式探针，其中，所述碳被膜是类金刚石碳膜。(8)根据⑴ (7)中任一项所述的接触式探针，其中，所述金属元素是从钨、钽、钥、铌、钛和铬所构成的群中选择的一种以上。(9)根据(I) (8)中任一项所述的接触式探针，其中，所述碳被膜的总膜厚为50nm以上，5 μ m以下。(10)根据⑴ (9)中任一项所述的接触式探针，其中，在所述接触式探针的前端形成有突起，从所述接触式探针的侧面对该突起的前端进行投影时，曲率半径为ΙΟμπι以下。(11) 一种具有多个⑴ (10)中任一项所述的接触式探针的检查用连接装置。本专利技术的接触式探针，关于在与电极接触的接触式探针表面所形成的碳被膜中的金属元素的浓度，在被膜表面的浓度比平均浓度小，因此能够防止由于所述金属元素的氧化造成的导电性的劣化。此外，通过将所述被膜整体的平均浓度确保达到所定以上，还能够同时实现接触式探针的导电性和与被测器件(特别是被测器件所含的Sn)的低附着性。附图说明图I是表示碳被膜(DLC膜)中的W(钨)浓度与接触电阻的上升速度的关系的标绘图。图2是表示碳被膜(DLC膜)中的W(钨)浓度与电阻率的关系的标绘图。图3是模式化地表示本专利技术的接触式探针具有的碳被膜等的构成的图。图4(a)和(b)是放大接触式探针的前端的SEM(扫描型电子显微镜)照片，图4(a)是前端的曲率半径为13 μ m时的SEM照片，图4 (b)是前端的曲率半径为9 μ m时的SEM照片。具体实施例方式本专利技术者们对于上述专利文献2 5所公开的技术进行研究时判明，其经长期的使用会造成导电性的恶化，即接触电阻值的上升仍很高。本专利技术者们就其原因进行研究时认为，形成于接触式探针的表面的碳被膜中所含的金属元素，还有该碳化物，受到周围的环境的水分(湿度)和温度的影响而氧化，由此导致接触式探针的接触电阻值增加。更详细地说就是认为，在上述专利文献2 5中，作为碳被膜中含有的金属元素可列举钥、钨、钽等，但这些金属元素的氧化物是绝缘体或半导体，由于形成金属的氧化物，而对接触式探针的接触电阻值产生不良影响。另外，根据本专利技术者的研究可知，所述金属元素即使在碳化物状态下，氧化也会进行，在表面形成氧化物而使接触式探针的接触电阻增加，有根据条件显示出数Ω这样高的接触电阻的情况。特别是在半导体的检查中，在120 160°C左右的高温下的检查再三进行，但在这样的情况下，若使含有所述金属元素及其碳化物的碳被膜与半导体元件等的电极接触，则其氧化物形成得更快，接触式探针的接触电阻的增加进行。这 样的氧化膜，也存在与半导体元件等的电极反复接触造成的摩擦而被除去的情况，但未除去而残存时，与该电极的接触不良发生，为了总能稳定确保接触式探针的导电性，重要的是极力抑制氧化物的形成。对于该氧化物的形成进一步进行研究的结果表明，上述的金属元素及其碳化物的氧化造成的接触电阻的增大，碳被膜的表面的金属元素的浓度会产生很大影响，在周围的水分等的影响下而形成氧化物，在经过一定时间后接触电阻值上升。另一方面，碳被膜的导电性依赖于碳被膜所含有的金属元素等的浓度，金属元素等的浓度低时，不能够充分确保碳被膜的导电性。因此，为了一边抑制上述金属元素的氧化而防止经过一定时间后的接触式探针的接触电阻的上升，还一边降低使用开始初期的接触电阻，发现关于碳被膜中所含有的上述金属元素的浓度，在碳被膜的表面邻域降低浓度，在此以外的部分提高浓度即可。以下进行详述。本专利技术的碳被膜，形成于与电极接触的接触式探针表面，含有金属元素。在本专利技术中，重要的是所述金属元素比碳被膜整体的平均浓度低。即，本专利技术的接触式探针表面所形成的上述碳被膜，其特征在于，在碳被膜表面具有金属元素的浓度比碳被膜整体的平均浓度低的区域。如此将金属元素的浓度控制得低的区域设于碳被膜表面，能够抑制所述金属元素受到周围的环境的水分(本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：平野贵之，古保里隆，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，株式会社钢臂功科研，
类型：
国别省市：
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