JP5386127B2 - Contact probe and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、コンタクトプローブ及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、半導体ウエハなどの検査対象物上の微細な電極パッドに接触して導通させることにより検査対象物の電気的特性試験を行うコンタクトプローブの改良に関する。
The present invention relates to a contact probe and a method for manufacturing the same, and more particularly, a contact probe that performs electrical property testing of an inspection object by contacting and making contact with a fine electrode pad on the inspection object such as a semiconductor wafer. Regarding improvements.
一般に、半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ上に形成された電子回路に対して電気的特性試験が行われている。この様な検査対象物に対する電気的特性試験は、検査対象物上の電極パッドに接触して導通させるコンタクトプローブを用いて行われる。コンタクトプローブは、例えば、片持ち梁構造を有するビーム部を備え、このビーム部上には、検査対象物に接触させるためのコンタクト部が形成されている。このコンタクト部は、検査対象物に繰返し接触させる必要があることから、耐摩耗性の高い金属、例えば、ロジウム(Rh)などの硬い金属により形成される。一般に、コンタクト部は、接触性、導通性、コスト、製造の容易性などを考慮して、2種類の金属層を積層することによって形成される。例えば、ニッケル(Ni)などの金属からなる第1の金属層と、ロジウムなどの金属からなる第2の金属層とを積層して形成される。通常、コンタクト部を構成するこれらの金属層は、電気メッキによって形成される。 In general, in the manufacturing process of a semiconductor device, an electrical characteristic test is performed on an electronic circuit formed on a semiconductor wafer. Such an electrical characteristic test for an inspection object is performed using a contact probe that is brought into contact with an electrode pad on the inspection object to conduct. The contact probe includes, for example, a beam portion having a cantilever structure, and a contact portion for contacting an inspection object is formed on the beam portion. Since the contact portion needs to be repeatedly contacted with the inspection object, the contact portion is formed of a metal having high wear resistance, for example, a hard metal such as rhodium (Rh). In general, the contact portion is formed by laminating two types of metal layers in consideration of contactability, conductivity, cost, ease of manufacture, and the like. For example, a first metal layer made of a metal such as nickel (Ni) and a second metal layer made of a metal such as rhodium are stacked. Usually, these metal layers constituting the contact portion are formed by electroplating.
図7(a)及び(b)は、従来のコンタクトプローブを示した断面図であり、図7(a)には、レジストで囲まれたビーム部上の領域にコンタクト部が形成される様子が示され、図7(b)には、レジスト除去後のコンタクト部が示されている。このコンタクトプローブは、ニッケル及びコバルトの合金層からなるビーム部の先端にコンタクト部が形成される。コンタクト部は、ビーム部上に塗布されたフォトレジストの一部を除去し、そして、レジストが除去された領域に電気メッキにより金属層を積層することによって形成される。具体的には、まず、ニッケルイオンを含む電解溶液をメッキ液として用いて、ビーム部上にニッケル層が形成される。次に、ロジウムイオンを含む電解溶液をメッキ液として用いて、ニッケル層上にロジウム層が形成される。従って、ロジウム層の形成時には、ロジウム層の表面及びその周囲のレジストは、ロジウムのメッキ液で覆われることとなる。 FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views showing a conventional contact probe. FIG. 7A shows a state in which a contact portion is formed in a region on a beam portion surrounded by a resist. FIG. 7B shows the contact portion after the resist is removed. In this contact probe, a contact portion is formed at the tip of a beam portion made of an alloy layer of nickel and cobalt. The contact portion is formed by removing a part of the photoresist applied on the beam portion and laminating a metal layer on the region where the resist is removed by electroplating. Specifically, first, a nickel layer is formed on the beam portion using an electrolytic solution containing nickel ions as a plating solution. Next, a rhodium layer is formed on the nickel layer using an electrolytic solution containing rhodium ions as a plating solution. Therefore, when the rhodium layer is formed, the surface of the rhodium layer and the surrounding resist are covered with a rhodium plating solution.
一般に、ロジウムのメッキ液は、ロジウム層表面から除去されるまでの間に、レジストを浸透し、或いは、レジストとロジウム層との間に入り込んでロジウム層及びニッケル層の界面付近に達する。ロジウムとニッケルとでは、標準電極電位が大きく異なることから、ロジウム層及びニッケル層の界面付近にメッキ液が存在すると、メッキ液を介して局部電池が形成され、標準電極電位の小さなニッケルがメッキ液に溶出し、コンタクト部の強度が低下することがあった。 In general, the rhodium plating solution penetrates the resist before it is removed from the surface of the rhodium layer, or enters between the resist and the rhodium layer and reaches the vicinity of the interface between the rhodium layer and the nickel layer. Since rhodium and nickel have greatly different standard electrode potentials, if a plating solution exists near the interface between the rhodium layer and the nickel layer, a local battery is formed through the plating solution, and nickel with a small standard electrode potential is used as the plating solution. In some cases, the strength of the contact portion may decrease.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、第1の金属層上に第2の金属層が積層されたコンタクト部を有するコンタクトプローブの強度低下を抑制することを目的としている。特に、標準電極電位の大きく異なる2種類の金属層が積層されたコンタクト部の強度低下を抑制することができるコンタクトプローブ、プローブカード及びコンタクトプローブの製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to suppress a decrease in strength of a contact probe having a contact portion in which a second metal layer is laminated on a first metal layer. In particular, it is an object of the present invention to provide a contact probe, a probe card, and a method for manufacturing a contact probe that can suppress a decrease in strength of a contact portion in which two types of metal layers having greatly different standard electrode potentials are stacked.
第1の本発明によるコンタクトプローブは、第1の金属層上に第2の金属層が積層されたコンタクト部を有するコンタクトプローブであって、第1の金属層及び第2の金属層間に標準電極電位が第1の金属層よりも高く、第2の金属層よりも低い導電性の中間金属層を設け、第1の金属層がニッケルを主成分とし、第2の金属層がロジウムを主成分とするように構成される。この様な構成によれば、第1の金属層と第2の金属層との間に、標準電極電位がこれらの金属層の間にある中間金属層を設けたので、第1の金属層上に第2の金属層を直接に形成する場合に比べて、金属層間における標準電極電位の差を小さくすることができる。これにより、第1の金属層上に第2の金属層を形成する従来のものに比べて、金属層間の界面付近における局部電池作用によって金属が溶出するのを抑制することができる。 A contact probe according to a first aspect of the present invention is a contact probe having a contact portion in which a second metal layer is laminated on a first metal layer, and a standard electrode between the first metal layer and the second metal layer. A conductive intermediate metal layer having a higher potential than the first metal layer and lower than the second metal layer is provided , the first metal layer is mainly composed of nickel, and the second metal layer is mainly composed of rhodium. It is comprised so that . According to such a configuration, the intermediate metal layer having the standard electrode potential between these metal layers is provided between the first metal layer and the second metal layer. In addition, the difference in the standard electrode potential between the metal layers can be reduced as compared with the case where the second metal layer is directly formed. Thereby, compared with the conventional thing which forms a 2nd metal layer on a 1st metal layer, it can suppress that a metal elutes by the local cell effect | action in the interface vicinity between metal layers.
また、検査対象物に接触させる第2の金属層が第1の金属層よりも硬い金属によって形成されるので、コンタクト部の耐摩耗性を向上させることができる。 Moreover , since the 2nd metal layer contacted with a test object is formed with a metal harder than a 1st metal layer, the abrasion resistance of a contact part can be improved.
第2の本発明によるコンタクトプローブは、上記構成に加え、上記第2の金属層が第1の金属層よりも薄いように構成される。 The contact probe according to the second aspect of the present invention is configured such that, in addition to the above configuration, the second metal layer is thinner than the first metal layer.
第3の本発明によるコンタクトプローブは、上記構成に加え、上記中間金属層が、標準電極電位の異なる2種類の金属を主成分とする金属層からなり、第1の金属層側から第2の金属層側に向けて標準電極電位の高い金属の割合が単調に増加しているように構成される。この様な構成によれば、第1の金属層と第2の金属層との間に形成される中間金属層内で標準電極電位の異なる2種類の金属間の混合比に勾配を持たせられることから、混合比が一定である場合に比べて、金属層間における標準電極電位の差を小さくすることができる。従って、金属層間の界面付近における局部電池作用によって金属が溶出するのを効果的に抑制することができる。 In a contact probe according to a third aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the intermediate metal layer is composed of a metal layer mainly composed of two kinds of metals having different standard electrode potentials. The metal layer having a high standard electrode potential is monotonously increased toward the metal layer side. According to such a configuration, a gradient can be given to the mixing ratio between two types of metals having different standard electrode potentials in the intermediate metal layer formed between the first metal layer and the second metal layer. Therefore, the difference in the standard electrode potential between the metal layers can be reduced as compared with the case where the mixing ratio is constant. Therefore, it can suppress effectively that a metal elutes by the local battery action in the interface vicinity between metal layers.
第4の本発明によるコンタクトプローブは、上記構成に加え、上記中間金属層が、パラジウムと、ニッケル又はコバルトとを主成分とするように構成される。 The contact probe according to the fourth aspect of the present invention is configured such that, in addition to the above- described configuration, the intermediate metal layer is composed mainly of palladium and nickel or cobalt.
第5の本発明によるコンタクトプローブの製造方法は、ビーム部とコンタクト部とを有するコンタクトプローブの製造方法であって、上記ビーム部上に第1の金属層を電気メッキによって形成する第1のステップと、第1の金属層上に標準電極電位が第1の金属層よりも高い中間金属層を電気メッキによって形成する第2のステップと、上記中間金属層上に標準電極電位が上記中間金属層よりも高い第2の金属層を電気メッキによって形成する第3のステップとを有し、第1の金属層がニッケルを主成分とし、第2の金属層がロジウムを主成分とするように構成される。 A contact probe manufacturing method according to a fifth aspect of the present invention is a method of manufacturing a contact probe having a beam portion and a contact portion, wherein the first metal layer is formed on the beam portion by electroplating. A second step of forming an intermediate metal layer having a higher standard electrode potential on the first metal layer than the first metal layer by electroplating; and a standard electrode potential on the intermediate metal layer of the intermediate metal layer. have a third step of forming by electroplating the second metal layer is higher than the first metal layer is composed mainly of nickel, configured as the second metal layer is composed mainly of rhodium Is done.
第6の本発明によるコンタクトプローブの製造方法は、上記構成に加え、上記第2のステップが、標準電極電位の異なる2種類の金属を主成分とする金属層を上記中間金属層として形成するステップであって、電気メッキの際の電流密度を単調に増加させながら上記中間金属層を形成するステップであるように構成される。この様な構成によれば、電流密度を単調に増加させながら中間金属層が形成されるので、第1の金属層側から第2の金属層側にかけて中間金属層内で標準電極電位の異なる2種類の金属間の混合比に勾配を持たせることができる。 In the contact probe manufacturing method according to the sixth aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the second step includes a step of forming a metal layer mainly composed of two kinds of metals having different standard electrode potentials as the intermediate metal layer. In this case, the intermediate metal layer is formed while the current density during electroplating is monotonously increased. According to such a configuration, since the intermediate metal layer is formed while the current density is monotonously increased, 2 different standard electrode potentials are present in the intermediate metal layer from the first metal layer side to the second metal layer side. It is possible to provide a gradient in the mixing ratio between kinds of metals.
本発明によるコンタクトプローブ、プローブカード及びコンタクトプローブの製造方法によれば、第1の金属層と第2の金属層との間に、標準電極電位がこれらの金属層の間にある中間金属層を設けたので、第1の金属層上に第2の金属層を直接に形成する場合に比べて、金属層間における標準電極電位の差を小さくすることができる。従って、第1の金属層上に第2の金属層を直接に形成する従来のものに比べて、金属層間の界面付近における局部電池作用によって金属が溶出するのを抑制することができるので、標準電極電位の大きく異なる2種類の金属層が積層されたコンタクト部の強度低下を抑制することができる。 According to the contact probe, probe card, and contact probe manufacturing method of the present invention, an intermediate metal layer having a standard electrode potential between these metal layers is provided between the first metal layer and the second metal layer. Since it is provided, the difference in the standard electrode potential between the metal layers can be reduced as compared with the case where the second metal layer is formed directly on the first metal layer. Therefore, it is possible to suppress the metal from eluting due to the local cell action near the interface between the metal layers as compared with the conventional one in which the second metal layer is directly formed on the first metal layer. It is possible to suppress a decrease in strength of the contact portion in which two types of metal layers having greatly different electrode potentials are stacked.
実施の形態1.
<プローブカード>
図1(a)及び(b)は、本発明の実施の形態1によるプローブカード10の一例を示した図であり、図中の(a)は、検査対象物側から見た平面図であり、図中の(b)は、側面図である。プローブカード10は、プローブ装置(図示せず)に取り付けられるメイン基板14と、メイン基板14によって保持されるプローブ基板12と、プローブ基板12上に固着された複数のコンタクトプローブ11により構成される。各コンタクトプローブ11は、プローブ基板12における一方の主面上に設けられている。
Embodiment 1 FIG.
<Probe card>
FIGS. 1A and 1B are views showing an example of a probe card 10 according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 1A is a plan view seen from the inspection object side. (B) in a figure is a side view. The probe card 10 includes a
このプローブカード10では、コンタクトプローブ11が直線上に所定のピッチで配置され、その様なコンタクトプローブ11の列が、ビーム先端を対向させて2つ形成されている。通常、プローブカード10は、水平に保持され、コンタクトプローブ11が形成されているプローブ基板12の主面を鉛直方向の下側に向けて配置されている。
In this probe card 10,
検査対象物の電気的特性試験を行う際には、各コンタクトプローブ11がそれぞれ検査対象物上の電極パッドと対向するように、検査対象物及びプローブカード10のアライメント、すなわち、検査対象物に対するメイン基板14の位置合わせが行われる。検査対象物及びプローブカード10が適切に位置合わせされた状態で、プローブ基板12及び検査対象物を互いに近づけることにより、コンタクトプローブ11の先端を当該検査対象物上の電極パッド1に当接させることができる。
When performing an electrical property test on the inspection object, the alignment of the inspection object and the probe card 10, that is, the main for the inspection object, so that each
メイン基板14は、プローブ装置に着脱可能な円形形状のプリント基板であり、テスター装置との間で信号入出力を行うための外部端子13を有している。このメイン基板14は、その周縁部がプローブ装置によって把持され、水平となるように支持される。例えば、ガラスエポキシを主成分とする多層プリント回路基板がメイン基板14として用いられる。
The
プローブ基板12は、シリコンなどで形成される配線基板であり、連結部材16を介して、メイン基板14に配線される。連結部材16は、メイン基板14及びプローブ基板12を連結するとともに、導電線としてメイン基板14及びプローブ基板12を導通させている。ここでは、可撓性を有するフィルム上に配線パターンが印刷されたフレキシブルプリント回路基板(FPC)が連結部材16として用いられている。このフレキシブル基板は、その一端がプローブ基板12の周縁部に固着され、他端は着脱可能なコネクタ15を介してメイン基板14に連結されている。
The
コンタクトプローブ11は、検査対象物上に形成された微細な電極パッドに対し、弾性的に接触させるプローブ(探針)であり、プローブ基板12上には、多数のコンタクトプローブ11が整列配置されている。各コンタクトプローブ11は、プローブ基板12の各配線を介して外部端子13と導通しており、コンタクトプローブ11を当接させることによって、微小な電極パッドをテスター装置と導通させることができる。
The
<コンタクトプローブ>
図2は、図1のプローブカード10におけるコンタクトプローブ11の構成例を示した側面図である。このコンタクトプローブ11は、片持ち梁構造を有するビーム部1と、検査対象物上の電極パッドに接触させるためのコンタクト部3により構成される。
<Contact probe>
FIG. 2 is a side view showing a configuration example of the
ビーム部1は、図2の左右方向を延伸方向とする構造体からなり、一方の端部が固定端2としてプローブ基板12上に固着される。コンタクト部3は、この様なビーム部1の先端部上に形成され、ビーム部1における検査対象物に対向する面から突出した構造体からなる。
The beam portion 1 is formed of a structure having the extending direction in the left-right direction in FIG. The
<コンタクト部>
図3は、図2のコンタクトプローブ11の要部における構成例を示した図であり、ビーム部1上に形成されたコンタクト部3が示されている。このコンタクト部3は、ビーム部1上に形成された第1の金属層31と、検査対象物に接触させるための第2の金属層33との間に中間金属層32を設けて構成されている。これらの金属層31〜33は、いずれも電気メッキにより積層される。
<Contact part>
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a main part of the
この例では、ビーム部1が、細長い平板状の構造体からなり、検査対象物に対向する主面上にコンタクト部3が形成されている。また、コンタクト部3は、端面形状が略円形状の細長い柱状体となっている。ビーム部1は、例えば、ニッケル及びコバルト(Co)を主成分とする導電性の金属層、すなわち、ニッケル−コバルト合金層からなる。
In this example, the beam portion 1 is formed of an elongated flat plate-like structure, and the
第1の金属層31は、例えば、ニッケルを主成分とするメッキ層(ニッケルメッキ層)からなる。第2の金属層33は、第1の金属層31に比べて、硬くて耐摩耗性が高く、また、耐腐食性が高い導電性金属、例えば、ロジウムを主成分とするメッキ層(ロジウムメッキ層)からなる。
The
中間金属層32は、標準電極電位が第1の金属層31よりも高く、かつ、第2の金属層33よりも低い導電性のメッキ層からなる。ここで、標準電極電位は、標準電位、或いは、標準還元電位とも呼ばれ、標準水素電極の電位を基準(0ボルト)として、標準水素電極と測定対象の電極とを組み合わせて作った電池の標準状態における起電力のことである。
The
ニッケルの標準電極電位は、−0.257V、ロジウムの標準電極電位は、+0.799Vである。従って、中間金属層32は、標準電極電位が−0.257Vよりも高く、0.799V未満の範囲内にある金属を主成分とするメッキ層として形成される。例えば、パラジウム(Pd)及びニッケルを主成分とする金属層、すなわち、パラジウム−ニッケル合金層として中間金属層32が形成される。或いは、パラジウム及びコバルトを主成分とする金属層、すなわち、パラジウム−コバルト合金層として中間金属層32を形成しても良い。
The standard electrode potential of nickel is −0.257V, and the standard electrode potential of rhodium is + 0.799V. Therefore, the
つまり、中間金属層32は、標準電極電位の異なる2種類の金属単体を主成分とするメッキ層によって形成される。なお、パラジウムの標準電極電位は、+0.915Vである。ここでは、中間金属層32における金属単体間の混合比は、中間金属層32の厚み方向に関して均一である、すなわち、第1の金属層31側から第2の金属層33側にかけて一定であるものとする。
That is, the
また、ビーム部1を構成するニッケル−コバルト合金と、第1の金属層31を構成するニッケルとの間における標準電極電位の差は、第1の金属層31のニッケルと、第2の金属層33を構成するロジウムとの間における標準電極電位の差(1.056V)に比べて十分に小さい。
Further, the difference in standard electrode potential between the nickel-cobalt alloy constituting the beam portion 1 and the nickel constituting the
ここでは、第2の金属層33の厚みを第1の金属層31よりも薄くすることにより、コンタクト部3におけるロジウムメッキ層の割合をニッケルメッキ層よりも小さくしている。これにより、コンタクト部3の接触性や導通性を向上させることができる。
Here, by making the thickness of the
具体的には、ビーム部1の厚みが、27μmであるのに対して、第1の金属層31の厚みは、30μm程度であり、中間金属層32の厚みは、3μmであり、第2の金属層33の厚みは、15μmとなっている。つまり、中間金属層32が最も薄く、第1の金属層31が最も厚くなっている。
Specifically, the thickness of the beam portion 1 is 27 μm, the thickness of the
本願の出願人らによる実験によれば、第1の金属層31と第2の金属層33との間にパラジウム−ニッケル合金層を設け、或いは、パラジウム−コバルト合金層を設けることによって、第1の金属層31を構成するニッケルの溶出量が低下することが確認された。すなわち、第1の金属層31上に第2の金属層33を形成する従来のものに比べて、金属層間の界面付近の局部電池作用による金属の溶出量が低下することがわかった。本実施の形態によれば、この様に第1の金属層31からの金属の溶出を抑制することができるので、コンタクト部3の強度低下を抑制することができる。
According to the experiments by the applicants of the present application, the
<コンタクトプローブの形成過程>
図4及び図5は、図2のコンタクトプローブ11の形成過程を模式的に示した断面図である。図4(a)には、コンタクトプローブ11を形成するための台座となる導電性の基板40が示されている。この様な基板40としては、例えば、銅板が用いられる。
<Contact probe formation process>
4 and 5 are cross-sectional views schematically showing the process of forming the
図4(b)には、図4(a)の基板40に対し、犠牲層41が形成され、その後、犠牲層41の一部が除去された様子が示されている。基板40上に積層される犠牲層41としては、例えば、銅などの導電層が電気メッキにより形成される。基板40上に犠牲層41を形成した後、フォトリソグラフィー(写真製版)などによるマスキング工程を経て、ビーム部1の固定端2を形成するために、エッチングなどにより犠牲層41の一部が除去される。
FIG. 4B shows a state in which a
図4(c)には、図4(b)の基板40に対し、導電層42が形成され、その後、導電層42及び犠牲層41の表面が研磨された様子が示されている。犠牲層41の一部を除去した後の基板40上に積層される導電層42としては、ニッケル−コバルト合金層が電気メッキによって形成される。余分に形成された導電層42は、表面を研磨することによって除去される。
FIG. 4C shows a state in which the
図4(d)には、図4(c)の基板40に対し、犠牲層43が形成され、その後、犠牲層43の一部が除去された様子が示されている。犠牲層41及び導電層42上に積層される犠牲層43として、犠牲層41と同一の導電層が電気メッキにより形成される。犠牲層43を形成した後、マスキング工程を経て、ビーム部1を形成するために、犠牲層43の一部が除去される。
FIG. 4D shows a state in which a
図4(e)には、図4(d)の基板40に対し、導電層44が形成され、その後、導電層44及び犠牲層43の表面が研磨された様子が示されている。犠牲層43の一部を除去した後に積層される導電層44として、導電層42と同一の金属からなる層が電気メッキによって形成される。余分に形成された導電層44は、表面を研磨することによって除去され、固定端2に接合されたビーム部1の梁部分が形成される。
FIG. 4E shows a state in which the
図5(a)には、図4(e)の基板40に対し、レジスト層45が形成され、その後、レジスト層45の一部が除去された様子が示されている。犠牲層43及び導電層44上に積層されるレジスト層45は、フォトレジストを塗布することにより形成される。レジスト層45を形成した後、マスキング工程を経て、コンタクト部3を形成するために、レジスト層45の一部が除去される。
FIG. 5A shows a state in which a resist
図5(b)には、図5(a)の基板40に対し、第1の金属層46が形成された様子が示されている。レジスト層45の一部を除去した後に、レジストが除去された導電層44上の領域に積層される第1の金属層46として、ニッケルメッキ層が電気メッキによって形成される。この電気メッキ処理は、ニッケルイオンを含む電解溶液、例えば、硫酸ニッケル溶液をメッキ液として用いて行われる。
FIG. 5B shows a state in which the
図5(c)には、図5(b)の基板40に対し、中間金属層47が形成された様子が示されている。第1の金属層46上に積層される中間金属層47として、パラジウム−ニッケル合金層が電気メッキによって形成される。この電気メッキ処理は、パラジウム及びニッケルイオンを含む電解溶液をメッキ液として用いて行われる。このメッキ液には、ニッケルがパラジウムに比べて析出し易いという性質を考慮して、パラジウム及びニッケルが重量比で7:3の割合で含まれている。
FIG. 5C shows a state in which the
図5(d)には、図5(c)の基板40に対し、第2の金属層48が形成された様子が示されている。中間金属層47上に積層される第2の金属層48として、ロジウムメッキ層が電気メッキによって形成される。この電気メッキ処理は、ロジウムイオンを含む電解溶液をメッキ液として用いて行われる。第2の金属層48の形成後、第2の金属層48の表面を研磨し、レジスト層45及び犠牲層41,43を除去すれば、コンタクトプローブ11が完成する。
FIG. 5D shows a state in which the
なお、第1の金属層46上に中間金属層47を形成する際と、中間金属層47上に第2の金属層48を形成する際とに、それぞれ金属層の表面を研磨する工程を設けても良い。
A step of polishing the surface of the metal layer is provided when the
本実施の形態によれば、第1の金属層31と第2の金属層33との間に、標準電極電位がこれらの金属層の間にある中間金属層32を設けたので、第1の金属層31上に第2の金属層33を形成する場合に比べて、金属層間における標準電極電位の差を小さくすることができる。これにより、第1の金属層31上に第2の金属層33を形成する従来のものに比べて、金属層間の界面付近の局部電池作用によって金属が溶出するのを抑制することができる。
According to the present embodiment, since the
実施の形態2.
実施の形態1では、中間金属層32を構成する金属単体間の混合比が、中間金属層32の厚み方向に関して均一である場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、第1の金属層31側から第2の金属層33側に向けて標準電極電位の高い金属単体の割合が単調に増加するように、中間金属層32において金属単体間の混合比に勾配を持たせる場合について説明する。
In the first embodiment, an example in which the mixing ratio between single metals constituting the
図6は、本発明の実施の形態2によるコンタクトプローブの一構成例を示した図であり、第1の金属層31上に中間金属層32を電気メッキによって形成する際の電流密度の変化の様子とパラジウムの混合比の変化の様子が示されている。本実施の形態では、第1の金属層31上に中間金属層32を積層する際に、標準電極電位の高い金属単体、すなわち、パラジウムの割合が単調に増加するように、第1の金属層31側から第2の金属層32側にかけて金属単体間の混合比に勾配を持たせて構成される。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the contact probe according to the second embodiment of the present invention. The change in current density when the
具体的には、メッキ開始時(時刻t1)における電流密度a1に対して、電流密度を時間の経過に伴って単調に増加させることによって、ニッケルに対するパラジウムの混合比をメッキ開始時(混合比b1%)に対して、単調に増加させている。つまり、標準電極電位の高いパラジウムの割合が単調に増加するように、電気メッキの際の電流密度を単調に増加させながら中間金属層32が形成される。
Specifically, with respect to the current density a 1 at the start of plating (time t 1 ), the current density is monotonously increased with the passage of time, so that the mixture ratio of palladium to nickel is increased at the start of plating (mixing). The ratio b 1 %) is monotonously increased. That is, the
一般に、電気メッキの際、金属層とメッキ液との間に印加する電圧を制御して電流密度を調整することにより、メッキされる金属の混合比を変化させることができる。特に、電流密度を大きくすると、標準電極電位の高い金属の割合を高くすることができる。 Generally, during electroplating, the voltage applied between the metal layer and the plating solution is controlled to adjust the current density, thereby changing the mixing ratio of the metal to be plated. In particular, when the current density is increased, the proportion of the metal having a high standard electrode potential can be increased.
この例では、メッキ終了時(時刻t2)における電流密度をa2として、電流密度が右上がりの傾き一定の直線で表されるのに対して、パラジウムの混合比は、メッキ終了時に混合比b2%となる右上がりの傾き一定の直線で表されている。この様な電気メッキ処理によって形成された中間金属層32では、第1の金属層31側端部が、ニッケルの混合比の高い(ニッケルリッチ)状態となり、第2の金属層33側端部が、パラジウムの混合比の高い(パラジウムリッチ)状態となる。
In this example, assuming that the current density at the end of plating (time t 2 ) is a 2 , the current density is represented by a straight line with a constant upward slope, whereas the palladium mixing ratio is the mixing ratio at the end of plating. It is represented by a straight line with a constant upward slope of b 2 %. In the
本実施の形態によれば、第1の金属層31側から第2の金属層33側に向けて標準電極電位の高い金属単体の割合が単調に増加するように、電流密度を単調に増加させながら中間金属層32が形成されるので、中間金属層32における金属単体間の混合比に勾配を持たせることができる。これにより、第1の金属層31と第2の金属層33との間に形成される中間金属層32内で金属単体間の混合比に勾配を持たせたことから、混合比に勾配を持たせない場合に比べて、金属層間における標準電極電位の差を小さくすることができる。
According to the present embodiment, the current density is monotonously increased so that the ratio of the single metal having a high standard electrode potential monotonously increases from the
なお、実施の形態1及び2では、中間金属層32を1種類の金属層によって形成され、しかも、1回の電気メッキ処理工程で形成される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、中間金属層32を2種類以上の金属層を積層することによって形成され、或いは、2回以上の電気メッキ処理工程を経て形成されるものであっても良い。
In the first and second embodiments, the example in which the
1 ビーム部
2 固定端
3 コンタクト部
10 プローブカード
11 コンタクトプローブ
12 プローブ基板
13 外部端子
14 メイン基板
15 コネクタ
16 連結部材
31 第1の金属層
32 中間金属層
33 第2の金属層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
第1の金属層及び第2の金属層間に標準電極電位が第1の金属層よりも高く、第2の金属層よりも低い導電性の中間金属層を設け、
第1の金属層がニッケルを主成分とし、第2の金属層がロジウムを主成分とすることを特徴とするコンタクトプローブ。 In a contact probe having a contact portion in which a second metal layer is laminated on a first metal layer,
A conductive intermediate metal layer having a standard electrode potential higher than that of the first metal layer and lower than that of the second metal layer is provided between the first metal layer and the second metal layer ;
A contact probe characterized in that the first metal layer contains nickel as a main component and the second metal layer contains rhodium as a main component .
上記ビーム部上に第1の金属層を電気メッキによって形成する第1のステップと、
第1の金属層上に標準電極電位が第1の金属層よりも高い中間金属層を電気メッキによって形成する第2のステップと、
上記中間金属層上に標準電極電位が上記中間金属層よりも高い第2の金属層を電気メッキによって形成する第3のステップとを有し、
第1の金属層がニッケルを主成分とし、第2の金属層がロジウムを主成分とすることを特徴とするコンタクトプローブの製造方法。 In a method of manufacturing a contact probe having a beam portion and a contact portion,
Forming a first metal layer on the beam portion by electroplating;
A second step of forming, by electroplating, an intermediate metal layer having a standard electrode potential higher than that of the first metal layer on the first metal layer;
The standard electrode potential intermediate metal layer is perforated and a third step of forming by electroplating the second metal layer is higher than the intermediate metal layer,
A method of manufacturing a contact probe, wherein the first metal layer contains nickel as a main component and the second metal layer contains rhodium as a main component .
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