特開 2023-145917 プローブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023145917

(43)【公開日】2023-10-12

(54)【発明の名称】プローブ

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/067 20060101AFI20231004BHJP

【ＦＩ】

G01R1/067 B

G01R1/067 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022052834

(22)【出願日】2022-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000006758

【氏名又は名称】株式会社ヨコオ

(74)【代理人】

【識別番号】100110928

【弁理士】

【氏名又は名称】速水 進治

(74)【代理人】

【識別番号】100127236

【弁理士】

【氏名又は名称】天城 聡

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 賢一

【テーマコード（参考）】

2G011

【Ｆターム（参考）】

2G011AA04

2G011AB01

2G011AB03

2G011AB04

2G011AB07

2G011AC14

2G011AC31

2G011AE22

2G011AF07

(57)【要約】

【課題】プローブに含まれる成分のはんだへの拡散を抑制する。
【解決手段】プローブ１００は、２０質量％超６０質量％以下のＰｄと、３質量％以上２０質量％未満のＡｇと、３質量％以上５０質量％以下のＮｉと、３質量％以上７４質量％以下のＣｕと、を含んでいる。或いは、プローブ１００は、２０質量％超６０質量％以下のＰｄと、２０質量％以上３５質量％以下のＡｇと、７質量％以上５０質量％以下のＮｉと、３質量％以上５３質量％以下のＣｕと、を含んでいる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２０質量％超６０質量％以下のＰｄと、
３質量％以上２０質量％未満のＡｇと、
３質量％以上５０質量％以下のＮｉと、
３質量％以上７４質量％以下のＣｕと、
を含むプローブ。

【請求項2】

前記Ｃｕの一部に代え、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの少なくとも１種を０．２質量％以上２．０質量％以下含む、請求項１に記載のプローブ。

【請求項3】

２０質量％超６０質量％以下のＰｄと、
２０質量％以上３５質量％以下のＡｇと、
７質量％以上５０質量％以下のＮｉと、
３質量％以上５３質量％以下のＣｕと、
を含むプローブ。

【請求項4】

前記Ｃｕの一部に代え、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの少なくとも１種を０．２質量％以上２．０質量％以下含む、請求項３に記載のプローブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プローブに関する。

【背景技術】

【0002】

集積回路等の検査対象物を検査するため、ソケットに設けられたプローブを介して、検査対象物を検査基板に電気的に接続させることがある。プローブは、Ｐｄ、Ａｇ及びＣｕの合金を含んでいることがある。

【0003】

特許文献１には、Ｐｄ、Ａｇ及びＣｕの合金の一例について記載されている。特許文献１に記載の合金は、約３５％～約５９％のＰｄと、４％以上のＡｇと、１６％以上５０％以下のＣｕと、を含んでいる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第１９３５８９７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

Ｐｄ、Ａｇ及びＣｕの合金は、プローブを構成する材料に利用されることがある。しかしながら、Ｐｄ、Ａｇ及びＣｕの合金を含むプローブの先端を検査対象物のはんだに繰り返し接触させて電気的に接続させた場合、ジュール熱等の要因によって、はんだに含まれるＳｎ等の成分と、プローブに含まれる成分と、が相互に拡散する傾向があった。プローブに含まれる成分が拡散すると、プローブの先端が消耗し得る。プローブの先端が消耗した場合、プローブとはんだとの接触抵抗の変動が生じ得る。したがって、Ｐｄ、Ａｇ及びＣｕの合金を含むプローブが用いられる場合、プローブの先端の洗浄や交換の回数が比較的多くなり、検査工程の稼働率が低下し得る。

【0006】

本発明の目的の一例は、プローブに含まれる成分のはんだへの拡散を抑制することにある。本発明の他の目的は、本明細書の記載から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、
２０質量％超６０質量％以下のＰｄと、
３質量％以上２０質量％未満のＡｇと、
３質量％以上５０質量％以下のＮｉと、
３質量％以上７４質量％以下のＣｕと、
を含むプローブである。

【0008】

本発明の他の一態様は、
２０質量％超６０質量％以下のＰｄと、
２０質量％以上３５質量％以下のＡｇと、
７質量％以上５０質量％以下のＮｉと、
３質量％以上５３質量％以下のＣｕと、
を含むプローブである。

【0009】

本発明の上記態様によれば、プローブに含まれる成分のはんだへの拡散を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係るソケットの断面図である。

【図2】第１の変形例に係るソケットの断面図である。

【図3】第２の変形例に係るプローブの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態及び変形例について、図面を用いて説明する。すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

【0012】

本明細書において、「第１」、「第２」、「第３」等の序数詞は、特に断りのない限り、同様の名称が付された構成を単に区別するために付されたものであり、構成の特定の特徴（例えば、順番又は重要度）を意味するものではない。

【0013】

図１は、実施形態に係るソケット１０の断面図である。

【0014】

図１において、「＋Ｚ」によって示される矢印は、鉛直方向の上方向を示しており、「－Ｚ」によって示される矢印は、鉛直方向の下方向を示している。以下、必要に応じて、鉛直方向に直交する方向を水平方向という。

【0015】

ソケット１０は、プローブ１００及び絶縁支持体２００を備えている。プローブ１００は、絶縁支持体２００に形成された貫通孔に設けられている。プローブ１００は、第１プランジャ１１０、第２プランジャ１２０、チューブ１３０及びスプリング１４０を有している。図１では、プローブ１００を用いて、検査対象物２０が検査基板３０によって検査されている状態が示されている。具体的には、図１に示す状態では、プローブ１００を介して、検査対象物２０のはんだボール２２と、検査基板３０のパッド３２と、が電気的に接続されている。

【0016】

チューブ１３０は、鉛直方向に延伸している。スプリング１４０は、チューブ１３０の内部に位置している。プローブ１００は、チューブ１３０を有していなくてもよい。スプリング１４０は、チューブ１３０の中心を鉛直方向に通過する仮想軸の周りにスパイラル状に巻かれている。

【0017】

第１プランジャ１１０は、スプリング１４０の上端側に位置している。第１プランジャ１１０は、スプリング１４０によって、上方に向けて、すなわち、第２プランジャ１２０から離れる方向に向けて付勢されている。検査対象物２０が検査基板３０によって検査されている状態において、第１プランジャ１１０は、プローブ１００の上方に位置する検査対象物２０に接続されている。この状態において、第１プランジャ１１０の先端、すなわち上端は、検査対象物２０のはんだボール２２に接触している。図１に示す例において、第１プランジャ１１０の先端は、第１プランジャ１１０の中心を鉛直方向に通過する仮想軸の周りに等間隔で並ぶ複数の尖りを有している。第１プランジャ１１０の先端の形状は図１に示す例に限定されない。

【0018】

第２プランジャ１２０は、スプリング１４０の下端側に位置している。第２プランジャ１２０は、スプリング１４０によって、下方に向けて、すなわち、第１プランジャ１１０から離れる方向に向けて付勢されている。検査対象物２０が検査基板３０によって検査されている状態において、第２プランジャ１２０は、プローブ１００の下方に位置する検査基板３０に接続されている。この状態において、第２プランジャ１２０の先端、すなわち下端は、検査基板３０のパッド３２に接触している。第２プランジャ１２０の先端は、半球形上となっている。第２プランジャ１２０の先端の形状は図１に示す例に限定されない。

【0019】

第１の態様において、第１プランジャ１１０は、材料（Ａ）を含んでいる。材料（Ａ）は、２０質量％超６０質量％以下のＰｄと、３質量％以上２０質量％未満のＡｇと、３質量％以上５０質量％以下のＮｉと、３質量％以上７４質量％以下のＣｕと、を含んでいる。例えば、第１プランジャ１１０のうちの少なくとも表面が材料（Ａ）からなっている。この例では、例えば、第１プランジャ１１０の全体が材料（Ａ）から形成されていてもよい。或いは、材料（Ａ）は、めっき等の処理によって第１プランジャ１１０の表面を覆っていてもよい。材料（Ａ）が第１プランジャ１１０の表面を覆う場合、第１プランジャ１１０のうち材料（Ａ）によって覆われている部分は、材料（Ａ）と異なる材料から形成されていてもよい。また、例えば、第１プランジャ１１０のうち、少なくとも、はんだボール２２と接触する部分が材料（Ａ）からなっていてもよい。この例では、例えば、材料（Ａ）は、めっき等の処理によって、第１プランジャ１１０のうちはんだボール２２と接触する部分の表面のみを覆っていてもよい。

【0020】

材料（Ａ）に含まれるＰｄの質量比の下限は、例えば、材料（Ａ）の耐食性の観点から決定されている。材料（Ａ）に含まれるＰｄの質量比が２０質量％以下であると、材料（Ａ）の耐食性が不十分となる場合がある。このため、材料（Ａ）に含まれるＰｄの質量比は、２０質量％超にすることができる。材料（Ａ）に含まれるＰｄの質量比は、例えば、２２質量％以上又は２５質量％以上としてもよい。

【0021】

材料（Ａ）に含まれるＰｄの質量比の上限は、例えば、材料（Ａ）に含まれる成分とはんだボール２２等のはんだに含まれる成分との拡散の抑制の観点から決定されている。材料（Ａ）に含まれるＰｄの質量比が６０質量％を超えると、材料（Ａ）に含まれる成分とはんだに含まれる成分との拡散を十分に抑制することが難しくなる場合がある。このため、材料（Ａ）に含まれるＰｄの質量比は、６０質量％以下にすることができる。材料（Ａ）に含まれるＰｄの質量比は、例えば、５５質量％以下又は５０質量％以下としてもよい。

【0022】

材料（Ａ）に含まれるＰｄの質量比は、例えば、２２質量％以上５５質量％以下とすることができる。或いは、材料（Ａ）に含まれるＰｄの質量比は、例えば、２５質量％以上５０質量％以下とすることができる。

【0023】

材料（Ａ）に含まれるＡｇの質量比の下限は、例えば、時効硬化の観点から決定されている。Ａｇは、Ｐｄ及びＣｕとの組み合わせによって材料（Ａ）の時効硬化を向上させることができる。材料（Ａ）に含まれるＡｇの質量比が３質量％未満の場合、材料（Ａ）の時効硬化が不十分となる場合がある。このため、材料（Ａ）に含まれるＡｇの質量比は、３質量％以上にすることができる。材料（Ａ）に含まれるＡｇの質量比は、例えば、４質量％以上としてもよい。

【0024】

材料（Ａ）に含まれるＡｇの質量比の上限は、例えば、材料（Ａ）に含まれるＡｇの質量比を比較的少なくする観点から決定されている。このため、材料（Ａ）に含まれるＡｇの質量比は、２０質量％未満にすることができる。材料（Ａ）に含まれるＡｇの質量比は、例えば、１８質量％以下としてもよい。

【0025】

材料（Ａ）に含まれるＡｇの質量比は、例えば、４質量％以上１８質量％以下としてもよい。

【0026】

材料（Ａ）に含まれるＮｉの質量比の下限は、例えば、材料（Ａ）に含まれるＡｇの質量比の観点と、材料（Ａ）に含まれる成分とはんだボール２２等のはんだに含まれる成分との拡散の抑制の観点と、から決定されている。第１の態様において、材料（Ａ）に含まれるＡｇの質量比は、２０質量％未満と比較的少なくなっている。この場合、材料（Ａ）に含まれるＮｉの質量比が３質量％未満であるとき、材料（Ａ）に含まれる成分とはんだに含まれる成分との拡散を十分に抑制することが難しくなる場合がある。このため、材料（Ａ）に含まれるＮｉの質量比は、３質量％以上にすることができる。材料（Ａ）に含まれるＮｉの質量比は、例えば、５質量％以上又は７質量％以上としてもよい。

【0027】

材料（Ａ）に含まれるＮｉの質量比の上限は、例えば、材料（Ａ）の冷間での圧延や伸線といった塑性加工の観点から決定されている。材料（Ａ）に含まれるＮｉの質量比が５０質量％を超えると、材料（Ａ）の冷間での圧延や伸線といった塑性加工が難しくなる場合がある。このため、材料（Ａ）に含まれるＮｉの質量比は、５０質量％以下にすることができる。材料（Ａ）に含まれるＮｉの質量比は、例えば、４０質量％以下又は３５質量％以下としてもよい。

【0028】

材料（Ａ）に含まれるＮｉの質量比は、例えば、５質量％以上４０質量％以下としてもよい。或いは、材料（Ａ）に含まれるＮｉの質量比は、例えば、７質量％以上３５質量％以下としてもよい。

【0029】

材料（Ａ）に含まれるＣｕの質量比の下限は、例えば、材料（Ａ）の硬さの観点から決定されている。Ｐｄ及びＣｕの合金によって材料（Ａ）の硬さを向上させることができる。また、Ｃｕの比抵抗は比較的低くなっている。材料（Ａ）に含まれるＣｕの質量比が３質量％未満である場合、材料（Ａ）の十分な硬さを確保することが難しくなる場合がある。このため、材料（Ａ）に含まれるＣｕの質量比は、３質量％以上にすることができる。材料（Ａ）に含まれるＣｕの質量比は、例えば、５質量％以上、１０質量％以上又は１５質量％以上としてもよい。

【0030】

材料（Ａ）に含まれるＣｕの質量比の上限は、例えば、材料（Ａ）の耐食性の観点から決定されている。材料（Ａ）に含まれるＣｕの質量比が７４質量％を超えると、材料（Ａ）の十分な耐食性を確保することが難しくなる場合がある。このため、材料（Ａ）に含まれるＣｕの質量比は、７４質量％以下にすることができる。材料（Ａ）に含まれるＣｕの質量比は、例えば、７０質量％以下、６０質量％以下又は５０質量％以下としてもよい。

【0031】

材料（Ａ）に含まれるＣｕの質量比は、例えば、５質量％以上７０質量％以下としてもよい。或いは、材料（Ａ）に含まれるＣｕの質量比は、例えば、１０質量％以上６０質量％以下としてもよい。或いは、材料（Ａ）に含まれるＣｕの質量比は、例えば、１５質量％以上５０質量％以下としてもよい。

【0032】

材料（Ａ）は、Ｃｕの一部に代え、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの少なくとも１種を合計で０．２質量％以上２．０質量％以下含んでいてもよい。

【0033】

材料（Ａ）に含まれるＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの少なくとも１種の合計の質量比の下限は、例えば、材料（Ａ）の時効硬化の観点から決定されている。材料（Ａ）に含まれる当該少なくとも１種の合計の質量比が０．２質量％未満である場合における材料（Ａ）の時効硬化は、当該少なくとも１種を含まない材料（Ａ）の時効硬化とほとんど変わりない。このため、材料（Ａ）に含まれる当該１種の合計の質量比は、０．２質量％以上にすることができる。材料（Ａ）に含まれる当該１種の合計の質量比は、例えば、０．３質量％以上としてもよい。

【0034】

材料（Ａ）に含まれるＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの少なくとも１種の合計の質量比の上限は、例えば、材料（Ａ）の冷間での圧延や伸線といった塑性加工の観点から決定されている。材料（Ａ）に含まれる当該少なくとも１種の合計の質量比が２．０質量％を超えると、材料（Ａ）の冷間での圧延や伸線といった塑性加工が難しくなる場合がある。このため、材料（Ａ）に含まれる当該少なくとも１種の合計の質量比の上限は、２．０質量％以下にすることができる。材料（Ａ）に含まれる当該少なくとも１種の合計の質量比は、例えば、１．５質量％以下としてもよい。

【0035】

材料（Ａ）に含まれるＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの少なくとも１種の合計の質量比は、例えば、０．３質量％以上１．５質量％以下であってもよい。

【0036】

第２の態様において、第１プランジャ１１０は、材料（Ａ）に代えて、材料（Ｂ）を含んでいる。材料（Ｂ）は、２０質量％超６０質量％以下のＰｄと、２０質量％以上３５質量％以下のＡｇと、７質量％以上５０質量％以下のＮｉと、３質量％以上５３質量％以下のＣｕと、を含んでいる。例えば、第１プランジャ１１０のうちの少なくとも表面が材料（Ｂ）からなっている。この例では、例えば、第１プランジャ１１０の全体が材料（Ｂ）から形成されていてもよい。或いは、材料（Ｂ）は、めっき等の処理によって第１プランジャ１１０の表面を覆っていてもよい。材料（Ｂ）が第１プランジャ１１０の表面を覆う場合、第１プランジャ１１０のうち材料（Ｂ）によって覆われている部分は、材料（Ｂ）と異なる材料から形成されていてもよい。また、例えば、第１プランジャ１１０のうち、少なくとも、はんだボール２２と接触する部分が材料（Ｂ）からなっていてもよい。この例では、例えば、材料（Ｂ）は、めっき等の処理によって、第１プランジャ１１０のうちはんだボール２２と接触する部分の表面のみを覆っていてもよい。

【0037】

材料（Ｂ）に含まれるＰｄの質量比の下限は、例えば、材料（Ａ）に含まれるＰｄの質量比の下限と同様にして、材料（Ｂ）の耐食性の観点から決定されている。このため、材料（Ｂ）に含まれるＰｄの質量比は、２０質量％超にすることができる。材料（Ｂ）に含まれるＰｄの質量比は、例えば、２２質量％以上又は２５質量％以上としてもよい。

【0038】

材料（Ｂ）に含まれるＰｄの質量比の上限は、例えば、材料（Ａ）に含まれるＰｄの質量比の上限と同様にして、材料（Ｂ）に含まれる成分とはんだボール２２等のはんだに含まれる成分との拡散の抑制の観点から決定されている。このため、材料（Ｂ）に含まれるＰｄの質量比は、６０質量％以下にすることができる。材料（Ｂ）に含まれるＰｄの質量比は、例えば、５５質量％以下又は５０質量％以下としてもよい。

【0039】

材料（Ｂ）に含まれるＰｄの質量比は、例えば、２２質量％以上５５質量％以下としてもよい。或いは、材料（Ｂ）に含まれるＰｄの質量比は、例えば、２５質量％以上５０質量％以下としてもよい。

【0040】

材料（Ｂ）に含まれるＡｇの質量比の下限は、例えば、材料（Ｂ）に含まれるＡｇの質量比を比較的多くする観点から決定されている。このため、材料（Ｂ）に含まれるＡｇの質量比は、２０質量％超にすることができる。材料（Ｂ）に含まれるＡｇの質量比は、例えば、２１質量％以上としてもよい。

【0041】

材料（Ｂ）に含まれるＡｇの質量比の上限は、例えば、材料（Ｂ）に含まれる成分とはんだボール２２等のはんだに含まれる成分との拡散の抑制の観点から決定されている。材料（Ｂ）に含まれるＡｇの質量比が３５質量％を超えると、材料（Ｂ）に含まれる成分とはんだに含まれる成分との拡散を十分に抑制することが難しくなる場合がある。このため、材料（Ｂ）に含まれるＡｇの質量比は、３５質量％以下にすることができる。材料（Ｂ）に含まれるＡｇの質量比は、例えば、３３質量％以下としてもよい。

【0042】

材料（Ｂ）に含まれるＡｇの質量比は、例えば、２１質量％以上３３質量％以下としてもよい。

【0043】

材料（Ｂ）に含まれるＮｉの質量比の下限は、例えば、材料（Ｂ）に含まれるＡｇの質量比の観点と、材料（Ｂ）に含まれる成分とはんだボール２２等のはんだに含まれる成分との拡散の抑制の観点と、から決定されている。第２の態様において、材料（Ｂ）に含まれるＡｇの質量比は、２０質量％以上と比較的多くなっている。この場合、材料（Ｂ）に含まれるＮｉの質量比が７質量％未満であるとき、材料（Ｂ）に含まれる成分とはんだに含まれる成分との拡散を十分に抑制することが難しくなる場合がある。このため、材料（Ｂ）に含まれるＮｉの質量比は、７質量％以上にすることができる。材料（Ｂ）に含まれるＮｉの質量比は、例えば、８質量％以上、１０質量％以上又は１１質量％以上としてもよい。

【0044】

材料（Ｂ）に含まれるＮｉの質量比の上限は、例えば、材料（Ａ）に含まれるＮｉの質量比の上限と同様にして、材料（Ｂ）の冷間での圧延や伸線といった塑性加工の観点から決定されている。このため、材料（Ｂ）に含まれるＮｉの質量比は、５０質量％以下にすることができる。材料（Ｂ）に含まれるＮｉの質量比は、例えば、４０質量％以下又は３５質量％以下としてもよい。

【0045】

材料（Ｂ）に含まれるＮｉの質量比は、例えば、８質量％以上４０質量％以下としてもよい。或いは、材料（Ｂ）に含まれるＮｉの質量比は、例えば、１０質量％以上３５質量％以下としてもよい。或いは、材料（Ｂ）に含まれるＮｉの質量比は、例えば、１１質量％以上３５質量％以下としてもよい。

【0046】

材料（Ｂ）に含まれるＣｕの質量比の下限は、例えば、材料（Ａ）に含まれるＣｕの質量比の下限と同様にして、材料（Ｂ）の硬さの観点から決定されている。このため、材料（Ｂ）に含まれるＣｕの質量比は、３質量％以上にすることができる。材料（Ｂ）に含まれるＣｕの質量比は、例えば、５質量％以上又は１０質量％以上としてもよい。

【0047】

材料（Ｂ）に含まれるＣｕの質量比の上限は、例えば、材料（Ａ）に含まれるＣｕの質量比の上限と同様にして、材料（Ｂ）の耐食性の観点から決定されている。このため、材料（Ｂ）に含まれるＣｕの質量比は、５３質量％以下にすることができる。材料（Ｂ）に含まれるＣｕの質量比は、例えば、４７質量％以下又は４０質量％以下としてもよい。

【0048】

材料（Ｂ）に含まれるＣｕの質量比は、例えば、５質量％以上４７質量％以下としてもよい。或いは、材料（Ｂ）に含まれるＣｕの質量比は、例えば、１０質量％以上４０質量％以下としてもよい。

【0049】

材料（Ｂ）は、Ｃｕの一部に代え、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの少なくとも１種の合計を０．２質量％以上２．０質量％以下含んでいてもよい。

【0050】

材料（Ｂ）に含まれるＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの少なくとも１種の合計の質量比の下限は、例えば、材料（Ａ）に含まれるＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの少なくとも１種の合計の質量比の下限と同様にして、材料（Ｂ）の時効硬化の観点から決定されている。このため、材料（Ｂ）に含まれる当該１種の合計の質量比は、０．２質量％以上にすることができる。材料（Ｂ）に含まれる当該１種の合計の質量比は、例えば、０．３質量％以上としてもよい。

【0051】

材料（Ｂ）に含まれるＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの少なくとも１種の合計の質量比の上限は、例えば、材料（Ａ）に含まれるＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの少なくとも１種の合計の質量比の上限と同様にして、材料（Ｂ）の冷間での圧延や伸線といった塑性加工の観点から決定されている。このため、材料（Ｂ）に含まれる当該少なくとも１種の合計の質量比の上限は、２．０質量％以下にすることができる。材料（Ｂ）に含まれる当該少なくとも１種の合計の質量比は、例えば、１．５質量％以下としてもよい。

【0052】

材料（Ｂ）に含まれるＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの少なくとも１種の合計の質量比は、例えば、０．３質量％以上１．５質量％以下であってもよい。

【0053】

以下、必要に応じて、Ｎｉを含まないでＰｄ、Ａｇ及びＣｕからなる合金をＰｄＡｇＣｕ合金という。

【0054】

実施形態においては、第１プランジャ１１０がＰｄＡｇＣｕ合金を含む場合と比較して、第１プランジャ１１０の先端とはんだボール２２の表面との間の界面において、第１プランジャ１１０に含まれる成分のはんだボール２２への拡散を抑制することができる。また、実施形態においては、第１プランジャ１１０がＰｄＡｇＣｕ合金を含む場合と比較して、第１プランジャ１１０に含まれる成分のはんだボール２２への拡散が抑制されることで、第１プランジャ１１０の先端の消耗を抑制することができる。

【0055】

材料（Ａ）が用いられる場合、ＰｄＡｇＣｕ合金が用いられる場合と比較して、材料（Ａ）に含まれる成分のはんだへの拡散が抑制される理由は、次のとおりであると推定される。すなわち、材料（Ａ）とはんだとが接触する際に材料（Ａ）とはんだとの間の界面において、材料（Ａ）に含まれるＮｉに起因して、Ｓｎ－Ｎｉ等の金属化合物を含む緻密な薄膜が形成される。この金属化合物が材料（Ａ）とはんだとの間の界面に存在する場合、この金属化合物が材料（Ａ）とはんだとの間の界面に存在しない場合と比較して、材料（Ａ）及びはんだに含まれる成分の拡散がこの金属化合物によって抑制される。これに対して、ＰｄＡｇＣｕ合金が用いられる場合、上記金属化合物は形成され難い。したがって、実施形態においては、第１プランジャ１１０がＰｄＡｇＣｕ合金を含む場合と比較して、第１プランジャ１１０の先端とはんだボール２２との間において、第１プランジャ１１０に含まれる成分のはんだボール２２への拡散を抑制することができる。材料（Ｂ）が用いられる場合も、上述した理由と同様にして、ＰｄＡｇＣｕ合金が用いられる場合と比較して、材料（Ｂ）に含まれる成分のはんだへの拡散を抑制することができる。

【0056】

材料（Ａ）又は材料（Ｂ）には、既存のＰｄＡｇＣｕ合金の硬さほどの硬さは要求されない。しかしながら、検査回数の増加にともない、第１プランジャ１１０の接触面が機械的に潰れることがある。このため、材料（Ａ）又は材料（Ｂ）は、比較的硬いことが望ましい。例えば、２００ＨＶ以上の硬さにおいて第１プランジャ１１０は使用可能である。実施形態では、材料（Ａ）又は材料（Ｂ）は、２５０ＨＶ以上の硬さを得ることができる。なお、材料（Ａ）又は材料（Ｂ）の硬さは、加工による加工材硬さであってもよいし、又は時効処理による時効材硬さであってもよい。

【0057】

図２は、第１の変形例に係るソケット１０Ａの断面図である。本変形例に係るソケット１０Ａは、以下の点を除いて、実施形態に係るプローブ１００と同様である。

【0058】

第１プランジャ１１０Ａの下端には、第１プランジャ１１０Ａの下方に向けて延伸する延伸部１１２Ａが設けられている。第１プランジャ１１０Ａ及び延伸部１１２Ａは、一体となっている。したがって、第１プランジャ１１０Ａ及び延伸部１１２Ａの双方が材料（Ａ）又は材料（Ｂ）を含んでいる。延伸部１１２Ａの下端には、先端ヘッド１１４Ａが設けられている。先端ヘッド１１４Ａは、材料（Ａ）又は材料（Ｂ）を含んでいてもよいし、又は含んでいなくてもよい。

【0059】

第２プランジャ１２０Ａの上端には、基端部１２２Ａが設けられている。基端部１２２Ａの上面には、基端部１２２Ａの上方に向けて開口した穴１２４Ａが形成されている。基端部１２２Ａのうち穴１２４Ａを画定する内壁の一部分には、係止部１２６Ａが設けられている。穴１２４Ａのうち係止部１２６Ａにおける水平方向の直径は、穴１２４Ａのうち係止部１２６Ａより下方に位置する部分における水平方向の直径より狭くなっている。先端ヘッド１１４Ａは、穴１２４Ａのうち係止部１２６Ａよりも下方に入り込んでいる。また、先端ヘッド１１４Ａは、穴１２４Ａのうち係止部１２６Ａよりも下方において鉛直方向に可動になっている。先端ヘッド１１４Ａの水平方向の直径は、穴１２４Ａのうち係止部１２６Ａにおける水平方向の直径より大きくなっている。したがって、先端ヘッド１１４Ａが穴１２４Ａの上方に向けて抜けることが係止部１２６Ａによって防止されている。

【0060】

本変形例に係るプローブ１００Ａは、実施形態に係るプローブ１００のチューブ１３０に対応するチューブを有していない。スプリング１４０Ａは、第１プランジャ１１０Ａの下端と、基端部１２２Ａの上端と、の間に位置している。また、スプリング１４０Ａは、延伸部１１２Ａの周りにスパイラル状に巻かれている。第１プランジャ１１０Ａ、延伸部１１２Ａ及び先端ヘッド１１４Ａは、スプリング１４０Ａによって上方に向けて付勢されている。第２プランジャ１２０Ａ及び基端部１２２Ａは、スプリング１４０Ａによって下方に向けて付勢されている。

【0061】

図３は、第２の変形例に係るプローブ１００Ｂの断面図である。本変形例に係るプローブ１００Ｂは、以下の点を除いて、実施形態に係るプローブ１００と同様である。

【0062】

図３に示す例では、第１プランジャ１１０Ｂ及びチューブ１３０Ｂが一体となっている。したがって、第１プランジャ１１０Ｂ及びチューブ１３０Ｂの双方が材料（Ａ）又は材料（Ｂ）を含んでいる。また、第１プランジャ１１０Ｂ及びチューブ１３０Ｂは、スプリング１４０Ｂによって、上方に向けて、すなわち、第２プランジャ１２０Ｂから離れる方向に向けて付勢されている。第２プランジャ１２０Ｂは、スプリング１４０Ｂによって、下方に向けて、すなわち、第１プランジャ１１０Ｂから離れる方向に向けて付勢されている。

【0063】

以上、図面を参照して本発明の実施形態及び変形例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

【実施例0064】

本発明の一態様を実施例及び比較例に基づいて説明する。本発明は、以下の各実施例に限定されるものではない。

【0065】

表１は、実施例１～２０及び比較例１～１０の各々の試験材料に含まれるＰｄ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの組成（単位：質量％）を示す表である。

【表1】

【0066】

実施例１～２０及び比較例１～１０の各々の試験材料は以下のようにして作製した。

【0067】

実施例１について、表１に示すように、４５質量％のＰｄと、３質量％のＡｇと、１０質量％のＮｉと、４２質量％のＣｕと、を配合して、配合物を得た。実施例２～２０及び比較例１～１０の各々についても、Ｐｄ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａを表１に示す実施例２～２０及び比較例１～１０の組成となるように配合して、配合物を得た。表１における組成の列の空欄は、当該空欄に対応する金属が配合されていないことを意味している。

【0068】

次いで、実施例１～２０及び比較例１～１０の各々について、上記配合物をアルゴン雰囲気中においてアーク溶解にて溶解し、合金インゴットを作製した。

【0069】

次いで、実施例１～２０及び比較例１～１０の各々について、上記合金インゴットの圧延及び熱処理を繰り返すことで、圧延率７５％の板材を作製した。圧延率ＲＲは、合金インゴットの圧延前の厚さをｔ１とし、合金インゴットの圧延後の厚さをｔ２として、以下の式（１）に従って決定されている。
ＲＲ＝｛（ｔ１－ｔ２）／ｔ１｝×１００ （１）

【0070】

実施例１～２０並びに比較例１～３、５～８及び１０について、圧延率７５％の板材を作製することができた。これに対して、比較例４及び９について、圧延率７５％の板材を作製することができなかった。比較例４及び９については、後述する表２を用いて説明する測定を行わなかった。

【0071】

表２は、実施例１～２０並びに比較例１～３、５～８及び１０の各々について、試験材料の比抵抗と、試験材料の加工材硬さと、試験材料の時効材硬さと、試験材料とはんだとの間の拡散層の厚さと、の測定結果を示す表である。

【表2】

【0072】

実施例１～２０並びに比較例１～３、５～８及び１０の各々について、試験材料の比抵抗は、試験材料の電気抵抗Ｒを室温で測定し、以下の式（２）に従って比抵抗ρを算出することで測定した。
ρ＝ＲＳ／ｌ （２）
ただし、ｌは、試験材料のうち電流が流れる方向の測定長であり、Ｓは、試験材料のうち電流が流れる方向に垂直な断面積である。

【0073】

表２に示すように、実施例１～２０並びに比較例１～３、５～８及び１０において、比抵抗は、５０μΩ・ｃｍ以下となった。したがって、実施例１～２０において、プローブに要求される比抵抗を得ることができたといえる。

【0074】

実施例１～２０並びに比較例１～３、５～８及び１０の各々について、試験材料の加工材硬さは、マイクロビッカース硬さ試験機で、試験材料の断面の中心を２００ｇｆの荷重で１０秒間保持することで測定した。

【0075】

表２に示すように、実施例１～２０並びに比較例１～３、５～８及び１０において、加工材硬さは、２５０ＨＶ以上となった。したがって、実施例１～２０において、プローブに要求される硬さを得ることができたといえる。

【0076】

実施例１～２０並びに比較例１～３、５～８及び１０の各々について、試験材料の時効材硬さは、次のようにして測定した。まず、各試験材料を３００℃～４００℃で１時間時効処理した。次いで、マイクロビッカース硬さ試験機で、試験材料の断面の中心を２００ｇｆの荷重で１０秒間保持することで、各試験材料の時効材硬さを測定した。

【0077】

表２に示すように、実施例１～２０並びに比較例１～３、５～８及び１０において、時効材硬さは、３００ＨＶ以上となった。したがって、実施例１～２０において、プローブに要求される硬さを得ることができたといえる。

【0078】

実施例１～２０並びに比較例１～３、５～８及び１０の各々について、試験材料とはんだとの間の拡散層の厚さは、次のようにして測定した。まず、Ｓｎ－Ｂｉ系はんだを１０ｍｍ×１０ｍｍ×厚さ０．５ｍｍの試験材料上に載せた。次いで、Ｓｎ－Ｂｉ系はんだを試験材料に載せた状態で試験材料及びＳｉ－Ｂｉ系はんだをＮ_２雰囲気中２５０℃で１時間熱処理して、試験材料上ではんだを溶融させた。次いで、試験材料を樹脂に埋め込んで、試験材料とはんだとの双方を含む断面を露出させた。次いで、ＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて、試験材料とはんだとの間の界面を、試験材料のうちはんだが載せられた表面に垂直な方向に線分析を行った。拡散層は、はんだから拡散するＳｎと、試験材料から拡散するＰｄと、の双方が存在する層とした。ＥＰＭＡの測定結果から、拡散層の厚さを測定した。

【0079】

表２に示すように、比較例１～３、５～８及び１０では、拡散層の厚さは、２００μｍ以上となった。これに対して、実施例１～２０では、拡散層の厚さは、１００μｍ未満となった。したがって、実施例１～２０では、比較例１～３、５～８及び１０と比較して、試験材料に含まれる成分のはんだへの拡散を抑制することができたといえる。

【0080】

表２に示す結果より、実施例１～２０に係る試験材料では、比較例１～３、５～８及び１０に係る試験材料と比較して、プローブに要求される比抵抗、加工材硬さ及び時効材硬さを実現しつつ、試験材料に含まれる成分のはんだへの拡散を抑制することができたといえる。

【0081】

本明細書によれば、以下の態様が提供される。
（態様１）
態様１は、
２０質量％超６０質量％以下のＰｄと、
３質量％以上２０質量％未満のＡｇと、
３質量％以上５０質量％以下のＮｉと、
３質量％以上７４質量％以下のＣｕと、
を含むプローブである。
態様１によれば、プローブが、Ｎｉを含まないでＰｄ、Ａｇ及びＣｕからなる合金を含む場合と比較して、プローブとはんだとの間の界面において、プローブに含まれる成分のはんだへの拡散を抑制することができる。
（態様２）
態様２は、
前記Ｃｕの一部に代え、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの少なくとも１種を０．２質量％以上２．０質量％以下含む、態様１に記載のプローブである。
態様２によれば、プローブが、Ｎｉを含まないでＰｄ、Ａｇ及びＣｕからなる合金を含む場合と比較して、プローブとはんだとの間の界面において、プローブに含まれる成分のはんだへの拡散を抑制することができる。
（態様３）
態様３は、
２０質量％超６０質量％以下のＰｄと、
２０質量％以上３５質量％以下のＡｇと、
７質量％以上５０質量％以下のＮｉと、
３質量％以上５３質量％以下のＣｕと、
を含むプローブである。
態様３によれば、プローブが、Ｎｉを含まないでＰｄ、Ａｇ及びＣｕからなる合金を含む場合と比較して、プローブとはんだとの間の界面において、プローブに含まれる成分のはんだへの拡散を抑制することができる。
（態様４）
前記Ｃｕの一部に代え、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＧａの少なくとも１種を０．２質量％以上２．０質量％以下含む、態様３に記載のプローブである。
態様４によれば、プローブが、Ｎｉを含まないでＰｄ、Ａｇ及びＣｕからなる合金を含む場合と比較して、プローブとはんだとの間の界面において、プローブに含まれる成分のはんだへの拡散を抑制することができる。

【符号の説明】

【0082】

１０，１０Ａ ソケット
２０ 検査対象物
２２ ボール
３０ 検査基板
３２ パッド
１００，１００Ａ，１００Ｂ プローブ
１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ 第１プランジャ
１１２Ａ 延伸部
１１４Ａ 先端ヘッド
１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ 第２プランジャ
１２２Ａ 基端部
１２４Ａ 穴
１２６Ａ 係止部
１３０，１３０Ｂ チューブ
１４０，１４０Ａ，１４０Ｂ スプリング
２００ 絶縁支持体

【図1】

【図2】

【図3】