特開 2024-64443 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】P2024064443

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】プローブ

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/067 20060101AFI20240507BHJP

   C25D 7/00 20060101ALI20240507BHJP

   C25D 5/10 20060101ALI20240507BHJP

【ＦＩ】

G01R1/067 C

C25D7/00 H

C25D5/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022173031

(22)【出願日】2022-10-28

(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

4K024

【Ｆターム（参考）】

2G011AA04

2G011AB01

2G011AB03

2G011AB07

2G011AC31

2G011AE22

4K024AA09

4K024AA12

4K024AB02

4K024AB03

4K024BA01

4K024BA09

4K024BB10

4K024DA01

4K024DA09

4K024GA16

(57)【要約】

【課題】プローブ及びプローブの接触対象の接触抵抗を抑制する。
【解決手段】母材と、前記母材を覆う銅層と、前記銅層を覆う白金族層と、を備えるプローブ。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

母材と、
前記母材を覆う銅層と、
前記銅層を覆う白金族層と、
を備えるプローブ。

【請求項2】

前記白金族層がルテニウム層である、請求項１に記載のプローブ。

【請求項3】

接触対象に接触する接触面を備え、
前記接触面の算術平均粗さが０．０２０μｍ以下であり、
前記接触面の最大高さ粗さが０．１００μｍ以下である、プローブ。

【請求項4】

前記接触面が略平面である、請求項３に記載のプローブ。

【請求項5】

母材と、
前記母材を覆う銅層と、
前記銅層を覆う白金族層と、
を備え、
前記白金族層が接触対象に接触する接触面を有し、
前記接触面の算術平均粗さが０．０５０μｍ以下であり、
前記接触面の最大高さ粗さが０．２００μｍ以下である、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の検査においては、ソケットに設けられたプローブを介して、検査対象物及び検査基板を電気的に互いに接続させることがある。検査対象物の検査において、プローブの上端は、検査対象物のはんだ等の接触対象に接触する。

【0003】

特許文献１には、プローブの一例について記載されている。このプローブは、先端がはんだに接触する第１プランジャを備えている。第１プランジャは、２０～３０ｗｔ％の銀、３５～５５ｗｔ％のパラジウム及び２０～４０ｗｔ％の銅を含むＡｇ－Ｐｄ－Ｃｕ合金と、０．５～２．５ｗｔ％のスズと、０．１～１．０ｗｔ％のコバルト、クロム及び亜鉛の少なくとも１つと、０．０１～０．１ｗｔ％のイリジウム及びルテニウムの少なくとも１つと、を含んでいる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１６／１５９３１５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

プローブと、はんだ等のプローブの接触対象と、の接触抵抗は比較的低いことが望ましい。例えば、プローブ及び接触対象の間での金属の拡散による母材の摩耗を抑制するため、プローブの母材を白金族層によって覆うことがある。しかしながら、母材が白金族層によって覆われる場合、プローブ及び接触対象の接触抵抗が比較的高くなることがある。

【0006】

本発明の目的の一例は、プローブ及びプローブの接触対象の接触抵抗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、
母材と、
前記母材を覆う銅層と、
前記銅層を覆う白金族層と、
を備えるプローブである。

【0008】

本発明の一態様は、
接触対象に接触する接触面を備え、
前記接触面の算術平均粗さが０．０２０μｍ以下であり、
前記接触面の最大高さ粗さが０．１００μｍ以下である、プローブである。

【0009】

本発明の一態様は、
母材と、
前記母材を覆う銅層と、
前記銅層を覆う白金族層と、
を備え、
前記白金族層が接触対象に接触する接触面を有し、
前記接触面の算術平均粗さが０．０５０μｍ以下であり、
前記接触面の最大高さ粗さが０．２００μｍ以下である、プローブである。

【0010】

本発明の上記態様によれば、プローブ及びプローブの接触対象の接触抵抗を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係るソケットの断面図である。

【図2】第１プランジャの上端部の拡大斜視図である。

【図3】実施形態に係る錐体の断面模式図である。

【図4】第１の変形例に係るソケットの断面図である。

【図5】第２の変形例に係るプローブの断面図である。

【図6】第１試験ピンの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示す図である。

【図7】第２試験ピンのＳＥＭ画像を示す図である。

【図8】第３試験ピンの通電耐久試験の測定結果を示すグラフである。

【図9】第４試験ピンの通電耐久試験の測定結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

図１は、実施形態に係るソケット１０の断面図である。図２は、第１プランジャ１１０の上端部の拡大斜視図である。

【0015】

図１及び図２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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

図１及び図２に示すように、第１プランジャ１１０は、柱部１１２及び接触部１１４を有している。

【0020】

柱部１１２は、鉛直方向に延伸する円柱形状となっている。一例において、柱部１１２の水平方向の直径は、０．０３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。

【0021】

接触部１１４は、柱部１１２の先端、すなわち上端に設けられている。図２に示すように、接触部１１４は、４つの外側面１１４ａを含んでいる。各外側面１１４ａは、はんだボール２２に接触する接触面となっている。はんだボール２２は、接触部１１４の接触対象となっている。鉛直方向から見て、４つの外側面１１４ａは、接触部１１４の中心の周りに略等間隔に並んでいる。各外側面１１４ａは、接触部１１４の下端から上端に向かうにつれて接触部１１４の中心に向けて傾いた略平面となっている。接触部１１４の上端部には４つの凹部１１４ｂが設けられている。鉛直方向から見て、４つの凹部１１４ｂは、接触部１１４の中心の周りに略等間隔に並んでいる。鉛直方向から見て、各凹部１１４ｂは、４つの外側面１１４ａの各々に設けられている。各凹部１１４ｂは、上方に向けて開口されている。各外側面１１４ａの法線方向から見て、各凹部１１４ｂの水平方向の幅は、凹部１１４ｂの開口から底に向かうにつれて減少している。各凹部１１４ｂの両内側面は、各凹部１１４ｂの開口から底に向かうにつれて各凹部１１４ｂの中心に向けて傾いた略平面となっている。言い換えると、各外側面１１４ａの法線方向から見て、各凹部１１４ｂは、略Ｖ字形状となっている。

【0022】

図２に示すように、接触部１１４は、４つの錐体１１６を含んでいる。４つの錐体１１６は、接触部１１４の上端部に設けられている。実施形態において、各錐体１１６は、略四角錐体である。４つの錐体１１６は、４つの外側面１１４ａ及び４つの凹部１１４ｂによって画定されている。具体的には、各錐体１１６は、鉛直方向から見て接触部１１４の中心の周りに隣り合う２つの外側面１１４ａの上端部によって画定された２つの側面と、鉛直方向から見て接触部１１４の中心の周りに隣り合う２つの凹部１１４ｂの内側面によって画定された２つの側面と、を含んでいる。鉛直方向から見て、４つの錐体１１６は、接触部１１４の中心の周りに略等間隔に並んでいる。

【0023】

一例において、鉛直方向に対する各外側面１１４ａの傾きは３０°以下であり、鉛直方向に対する各凹部１１４ｂの内側面の傾きは３０°以下である。この例においては、鉛直方向に対する外側面１１４ａの傾き及び各凹部１１４ｂの内側面の傾きが上述した値より大きい場合と比較して、各錐体１１６の先端を尖鋭化させることができる。よって、上述した場合と比較して、錐体１１６の先端をはんだボール２２に押し込めやすくすることができる。したがって、上述した場合と比較して、錐体１１６及びはんだボール２２の接触面積を大きくすることができる。ただし、鉛直方向に対する各外側面１１４ａの傾き及び各凹部１１４ｂの内側面の傾きは、上述した例に限定されない。

【0024】

接触部１１４の形状は、実施形態に係る形状に限定されない。例えば、鉛直方向から見て、２つ、３つ又は５つ以上の外側面１１４ａが接触部１１４の中心の周りに略等間隔に並んでいてもよい。この例においても、接触部１１４の上端部に複数の錐体１１６が設けられていてもよい。この例において、各錐体１１６は、略四角錐体と異なる多角錐体、例えば、略三角錐体、略五角錐体等であってもよい。

【0025】

図１に示すように、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、半球形状となっている。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。

【0026】

図３は、実施形態に係る錐体１１６の断面模式図である。図３に示す断面は、錐体１１６の水平方向の中心を鉛直方向に平行に通過する断面である。

【0027】

第１プランジャ１１０は、母材１１０ａ、銅層１１０ｂ、被覆層１１０ｃ及び白金族層１１０ｄを含んでいる。

【0028】

母材１１０ａは、合金を主成分として含有している。母材１１０ａは導体である。例えば、母材１１０ａは、母材１１０ａの全質量１００質量部に対して９５質量部以上の合金を含有している。母材１１０ａの合金としては、パラジウム合金及び銅合金が例示される。これらの合金は、単独で用いられてもよいし、又は組み合わされてもよい。

【0029】

銅層１１０ｂは、母材１１０ａの表面を覆っている。銅層１１０ｂは、純銅を主成分として含有している。例えば、銅層１１０ｂは、銅層１１０ｂの全質量１００質量部に対して９５質量部以上の純銅を含有している。母材１１０ａの表面の法線方向における銅層１１０ｂの厚さは、例えば、０．２５μｍ以上１．０μｍ以下である。

【0030】

被覆層１１０ｃは、銅層１１０ｂの表面を覆っている。被覆層１１０ｃは、金属を主成分として含有している。例えば、被覆層１１０ｃは、被覆層１１０ｃの全質量１００質量部に対して９５質量部以上の金属を含有している。被覆層１１０ｃの金属としては、金及びパラジウムが例示される。これらの金属は、単独で用いられてもよいし、又は組み合わされてもよい。母材１１０ａの表面の法線方向における被覆層１１０ｃの厚さは、例えば、おおよそ、０．０９５μｍ～０．１５μｍである。被覆層１１０ｃは、ストライクめっき層である。したがって、被覆層１１０ｃが設けられている場合、被覆層１１０ｃが設けられていない場合と比較して、銅層１１０ｂ及び白金族層１１０ｄの密着性を向上させることができる。なお、銅層１１０ｂの表面に白金族層１１０ｄを直接形成することが可能な場合、被覆層１１０ｃは設けられていなくてもよい。

【0031】

白金族層１１０ｄは、被覆層１１０ｃの表面を覆っている。白金族層１１０ｄは、白金族を主成分として含有している。例えば、白金族層１１０ｄは、白金族層１１０ｄの全質量１００質量部に対して９５質量部以上の白金族を含有している。実施形態において、白金族層１１０ｄの白金族としては、ルテニウムが例示される。ただし、白金族層１１０ｄの白金族は、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム又は白金であってもよい。これらの白金族は、単独で用いられてもよいし、又は組み合わされてもよい。母材１１０ａの表面の法線方向における白金族層１１０ｄの厚さは、例えば、０．２μｍ以上１．０μｍ以下である。

【0032】

母材１１０ａが白金族層１１０ｄによって覆われている場合、母材１１０ａが白金族層１１０ｄによって覆われていない場合と比較して、母材１１０ａ及びはんだボール２２の間の金属の拡散を抑制することができる。言い換えると、白金族層１１０ｄは、母材１１０ａ及びはんだボール２２の間の金属の拡散を抑制するバリア層として機能することができる。しかしながら、銅層１１０ｂが設けられずに白金族層１１０ｄが母材１１０ａを覆う場合、白金族層１１０ｄの特性から、第１プランジャ１１０及びはんだボール２２の接触抵抗が比較的高くなることがある。これに対して、実施形態では、母材１１０ａ及び白金族層１１０ｄの間に銅層１１０ｂが設けられている。この場合、銅層１１０ｂが設けられていない場合と比較して、第１プランジャ１１０及びはんだボール２２の接触抵抗を抑制することができる。

【0033】

実施形態において、各錐体１１６の外側面１１４ａにおける白金族層１１０ｄの表面の算術平均粗さＲａは、０．０５０μｍ以下、好ましくは０．０２０μｍ以下、より好ましくは０．０１５μｍ以下である。算術平均粗さＲａは、各錐体１１６の外側面１１４ａの傾斜に略平行な方向の所定の基準長さの区間における表面粗さプロファイルから算出される。表面粗さプロファイルは、例えば、レーザ顕微鏡等の共焦点方式や白色干渉方式等の非接触の光学的方法によって測定される。実施形態では、算術平均粗さＲａが上述した値より大きい場合と比較して、各錐体１１６の先端がはんだボール２２に押し込まれた場合における各錐体１１６の外側面１１４ａ及びはんだボール２２の表面の接触面積を大きくすることができる。よって、実施形態では、算術平均粗さＲａが上述した値より大きい場合と比較して、第１プランジャ１１０及びはんだボール２２の接触抵抗を抑制することができる。

【0034】

実施形態において、各錐体１１６の外側面１１４ａにおける白金族層１１０ｄの最大高さ粗さＲｚは、０．２００μｍ以下、好ましくは０．１００μｍ以下、より好ましくは０．０７５μｍ以下である。最大高さ粗さＲｚは、算術平均粗さＲａと同様にして、各錐体１１６の外側面１１４ａの傾斜に略平行な方向の所定の基準長さの区間における表面粗さプロファイルから算出される。実施形態では、最大高さ粗さＲｚが上述した値より大きい場合と比較して、各錐体１１６の先端がはんだボール２２に押し込まれた場合における各錐体１１６の外側面１１４ａ及びはんだボール２２の表面の接触面積を大きくすることができる。よって、実施形態では、最大高さ粗さＲｚが上述した値より大きい場合と比較して、第１プランジャ１１０及びはんだボール２２の接触抵抗を抑制することができる。

【0035】

次に、第１プランジャ１１０の製造方法の一例について説明する。

【0036】

まず、略円柱形状の母材１１０ａを準備する。以下、必要に応じて、母材１１０ａの中心を母材１１０ａの高さに平行に通過する仮想線を、母材１１０ａの中心線という。

【0037】

次いで、不図示の切削刃を母材１１０ａの中心線に対して斜めに母材１１０ａの先端部に当てて母材１１０ａの先端部を略四角錐形状に切削する。この切削によって、母材１１０ａの先端部には４つの外側面１１４ａが形成される。この切削によって形成される外側面１１４ａは略平面となる。この切削では、母材１１０ａの先端部を旋盤加工によって円錐形状に形成する場合と比較して、母材１１０ａの母材の先端部の外側面１１４ａの表面粗さを小さくすることができる。これは、母材１１０ａの先端部を旋盤加工によって円錐形状に形成した場合、母材１１０ａの先端部の外側面に挽き目が比較的残りやすいのに対して、上述した切削ではこのような挽き目が外側面１１４ａに比較的形成されにくいためである。

【0038】

次いで、切削加工によって母材１１０ａの先端部に複数の凹部１１４ｂを形成する。この切削加工によって、母材１１０ａの先端部に複数の錐体１１６が形成される。

【0039】

次いで、めっきによって母材１１０ａの表面に銅層１１０ｂを形成する。銅層１１０ｂのめっきとしては、例えば、電解めっきが用いられる。

【0040】

次いで、めっきによって銅層１１０ｂの表面に被覆層１１０ｃを形成する。

【0041】

次いで、めっきによって被覆層１１０ｃの表面に白金族層１１０ｄを形成する。

【0042】

白金族層１１０ｄの表面粗さは、母材１１０ａの表面粗さとほぼ同一となる。或いは、白金族層１１０ｄの表面粗さが母材１１０ａの表面粗さより大きくても、白金族層１１０ｄの表面粗さと、母材１１０ａの表面粗さと、の差は比較的小さくすることができる。よって、母材１１０ａの表面粗さを上述した方法によって抑制することで、白金族層１１０ｄの表面粗さも抑制することができる。各錐体１１６の外側面１１４ａにおける母材１１０ａの表面の算術平均粗さＲａは、例えば、０．０２０μｍ以下、好ましくは０．０１５μｍ以下である。各錐体１１６の外側面１１４ａにおける母材１１０ａの表面の最大高さ粗さＲｚは、例えば、０．１００μｍ以下、好ましくは０．０７５μｍ以下である。

【0043】

このようにして、第１プランジャ１１０が製造される。

【0044】

図４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。

【0045】

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１１８Ａが設けられている。第１プランジャ１１０Ａ及び延伸部１１８Ａは、一体となっている。延伸部１１８Ａの下端には、先端ヘッド１１８ａＡが設けられている。

【0046】

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における穴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の係止部１２６Ａにおける水平方向の直径は、穴１２４Ａの係止部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１１８ａＡは、穴１２４Ａの係止部１２６Ａよりも下方に入り込んでいる。また、先端ヘッド１１８ａＡは、穴１２４Ａの係止部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１１８ａＡの水平方向の直径は、穴１２４Ａの係止部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１１８ａＡ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。

【0047】

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１１８Ａ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１１８Ａ及び先端ヘッド１１８ａＡ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。

【0048】

本変形例に係る第１プランジャ１１０Ａは、実施形態に係る第１プランジャ１１０と同様にして、柱部１１２Ａ、接触部１１４Ａ及び複数の錐体１１６Ａを有している。本変形例に係る柱部１１２Ａ、接触部１１４Ａ及び複数の錐体１１６Ａは、実施形態に係る柱部１１２、接触部１１４及び複数の錐体１１６と同様にすることができる。よって、本変形例においても、実施形態と同様にして、接触部１１４Ａ及び接触部１１４Ａの接触対象の接触抵抗を抑制することができる。

【0049】

図５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。

【0050】

図５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。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。

【0051】

本変形例に係る第１プランジャ１１０Ｂは、実施形態に係る第１プランジャ１１０と同様にして、複数の錐体１１６Ｂを有している。本変形例に係る錐体１１６Ｂは、実施形態に係る錐体１１６と同様にすることができる。よって、本変形例においても、実施形態と同様にして、錐体１１６Ｂ及び錐体１１６Ｂの接触対象の接触抵抗を抑制することができる。

【0052】

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0053】

本発明の一態様を第１試験ピン～第４試験ピンに基づいて説明する。本発明は、以下の各試験ピンに限定されるものではない。

【0054】

図６は、第１試験ピンの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示す図である。

【0055】

第１試験ピンは、以下のようにして作製した。

【0056】

まず、Ｐｄ合金からなる１．０ｍｍ以下の所定の半径の円柱形状の母材を準備した。以下、必要に応じて、母材の中心を母材の高さに平行に通過する仮想線を、母材の中心線という。

【0057】

次いで、切削刃を母材の中心線に対して斜めに母材の先端部に当てて母材の先端部を四角錐形状に切削した。この切削によって、母材の先端部には、母材の中心線の周りに等間隔に並ぶ４つの外側面が形成される。各外側面は、母材の基端から先端に向かうにつれて母材の中心線に向けて傾いた平面となっている。母材の中心線に対する各外側面の傾きは、３０°である。

【0058】

次いで、切削加工によって母材の先端部に４つの凹部を形成した。４つの凹部は、母材の中心線の周りに等間隔に並んでいる。母材の中心線に平行な方向から見て、各凹部は、母材の先端部の４つの外側面の各々に設けられている。各凹部の両内側面は、各凹部の開口から底に向かうにつれて各凹部の中心に向けて傾いた平面となっている。母材の中心線に対する各凹部の内側面の傾きは、３０°である。

【0059】

図６に示すように、母材の先端部の４つの外側面及び４つの凹部によって、母材の先端部には、４つの錐体が画定されている。４つの錐体は、母材の中心線の周りに等間隔に並んでいる。各錐体は、母材の先端部の隣り合う２つの外側面の上端部によって画定された２つの側面と、母材の先端部の隣り合う２つの凹部の内側面によって画定された２つの側面と、を含んでいる。

【0060】

第１試験ピンの母材の表面には、めっき層を形成しなかった。

【0061】

図７は、第２試験ピンのＳＥＭ画像を示す図である。

【0062】

第２試験ピンの作製方法は、以下の点を除いて、第１試験ピンの作製方法と同様である。

【0063】

まず、Ｐｄ合金からなる１．０ｍｍ以下の所定の半径の円柱形状の母材を準備した。

【0064】

次いで、母材の先端部を旋盤加工によって円錐形状に形成した。この旋盤加工では、母材の中心線の周りに母材を回転させた状態で母材の先端部に切削刃を当てた。母材の先端部の外側面は、母材の中心線の周りに円状に湾曲した曲面となっている。外側面は、母材の基端から先端に向かうにつれて母材の中心線に向けて傾いている。母材の中心線に対する外側面の傾きは、２７°である。

【0065】

次いで、切削加工によって母材の先端部に４つの凹部を形成した。４つの凹部は、母材の中心線の周りに等間隔に並んでいる。各凹部の両内側面は、各凹部の開口から底に向かうにつれて各凹部の中心に向けて傾いた平面となっている。母材の中心線に対する各凹部の内側面の傾きは、３０°である。

【0066】

図７に示すように、母材の先端部の外側面及び４つの凹部によって、母材の先端部には、４つの錐体が画定されている。４つの錐体は、母材の中心線の周りに等間隔に並んでいる。各錐体は、母材の先端部の外側面の上端部によって画定された側面と、母材の先端部の隣り合う２つの凹部の内側面によって画定された２つの側面と、を含んでいる。

【0067】

第２試験ピンの母材の表面には、めっき層を形成しなかった。

【0068】

第３試験ピンの作製方法は、以下の点を除いて、第１試験ピンの作製方法と同様である。

【0069】

第１試験ピンの母材の加工と同様の加工によって、母材の先端部の形状を図６に示す第１試験ピンの母材の先端部の形状と同様の形状に形成した。

【0070】

次いで、電解めっきによって母材に銅層を形成した。銅層は、純銅を主成分として含有している。母材の表面の法線方向における銅層の厚さは０．６μｍである。

【0071】

次いで、めっきによって銅層の表面にパラジウム層を被覆層として形成した。パラジウム層は、パラジウムを主成分として含有している。母材の表面の法線方向におけるパラジウム層の厚さの実測値は、おおよそ、０．０９５μｍ～０．１５μｍであった。

【0072】

次いで、めっきによって被覆層の表面にルテニウム層を白金族層として形成した。ルテニウム層は、ルテニウムを主成分として含有している。母材の表面の法線方向におけるルテニウム層の厚さは０．３μｍである。

【0073】

第４試験ピンの作製方法は、以下の点を除いて、第１試験ピンの作製方法と同様である。

【0074】

第１試験ピンの母材の加工と同様の加工によって、母材の先端部の形状を図６に示す第１試験ピンの母材の先端部の形状と同様の形状に形成した。

【0075】

次いで、銅層を形成することなく、母材にパラジウム層を被覆層として形成した。パラジウム層は、パラジウムを主成分として含有している。母材の表面の法線方向におけるパラジウム層の厚さの実測値は、おおよそ、０．０９５μｍ～０．１５μｍであった。

【0076】

次いで、めっきによって被覆層の表面にルテニウム層を白金族層として形成した。ルテニウム層は、ルテニウムを主成分として含有している。母材の表面の法線方向におけるルテニウム層の厚さは０．３μｍである。

【0077】

図６に示す第１試験ピンのＳＥＭ画像と、図７に示す第２試験ピンのＳＥＭ画像と、を比較する。

【0078】

図７に示す第２試験ピンのＳＥＭ画像では、母材の中心線に平行な方向から見て母材の先端部の外側面に同心円状に延在する挽き目が観察される。この挽き目は、第２試験ピンの母材の先端部を旋盤加工によって円錐形状に形成した際に形成されたと推定される。これに対して、図６に示す第１試験ピンのＳＥＭ画像では、このような挽き目が母材の先端部の外側面に観察されない。よって、第１試験ピンの先端部の外側面の表面粗さは、この挽き目が存在しない分、第２試験ピンの先端部の外側面の表面粗さより小さくなっているといえる。

【0079】

第１試験ピン及び第２試験ピンの各々の先端部の錐体の外側面の表面粗さを以下のようにして測定した。

【0080】

３つの第１試験ピンを作製した。各第１試験ピンの先端部の錐体の外側面の傾斜に平行な方向の所定の基準長さの区間における表面粗さプロファイルをレーザ顕微鏡によって測定した。測定された表面粗さプロファイルから算術平均粗さＲａ及び最大高さ粗さＲｚを算出した。３つの第１試験ピンの算術平均粗さＲａは、０．０１３μｍ、０．０１４μｍ及び０．０１３μｍであった。これらの算術平均粗さＲａの平均は、０．０１３μｍである。３つの第１試験ピンの最大高さ粗さＲｚは、０．０５６μｍ、０．０６５μｍ及び０．０６７μｍであった。これらの最大高さ粗さＲｚの平均は、０．０６３μｍである。

【0081】

３つの第２試験ピンを作製した。各第２試験ピンの先端部の錐体の外側面の傾斜に平行な方向の所定の基準長さの区間における表面粗さプロファイルをレーザ顕微鏡によって測定した。測定された表面粗さプロファイルから算術平均粗さＲａ及び最大高さ粗さＲｚを算出した。３つの第２試験ピンの算術平均粗さＲａは、０．０５７μｍ、０．０６９μｍ及び０．０６９μｍであった。これらの算術平均粗さＲａの平均は、０．０６５μｍである。３つの第２試験ピンの最大高さ粗さＲｚは、０．２９８μｍ、０．３２９μｍ及び０．３６３μｍであった。これらの最大高さ粗さＲｚの平均は、０．３３０μｍである。

【0082】

上述の測定結果より、切削刃を母材の中心線に対して斜めに母材の先端部に当てて形成された外側面の表面粗さは、旋盤加工によって形成された外側面の表面粗さより小さくすることができるといえる。

【0083】

表１は、第１試験ピン～第４試験ピンの各々の通電耐久試験の測定結果を示す表である。図８は、第３試験ピンの通電耐久試験の測定結果を示すグラフである。図９は、第４試験ピンの通電耐久試験の測定結果を示すグラフである。図８及び図９に示すグラフの横軸は、通電耐久試験の繰り返し回数を示している。図８及び図９に示すグラフの縦軸は、接触抵抗（単位：ｍΩ）を示している。

【表1】

【0084】

通電耐久試験は以下のようにして行った。フライングプローブテスタを用いて１２５℃の温度下において各試験ピンの接触部の先端をＳｎ－４０Ｂｉはんだに接触させて２００ｍＡの電流を２０ｍｓ流すことを３，０００回繰り返した。この通電耐久試験における各試験ピンの電気抵抗の平均及び標準偏差は、表１に示すようになった。表１において、「平均（ｍΩ）」の列の数値は、通電耐久試験における各試験ピンの電気抵抗の平均（単位：ｍΩ）を示している。表１において、「標準偏差（ｍΩ）」の列の数値は、通電耐久試験における各試験ピンの電気抵抗の標準偏差（単位：ｍΩ）を示している。

【0085】

第１試験ピンの通電耐久試験の結果と、第２試験ピンの通電耐久試験の結果と、を比較する。

【0086】

第１試験ピンの電気抵抗の平均及び標準偏差は、それぞれ、第２試験ピンの電気抵抗の平均及び標準偏差より低くなっている。よって、第１試験ピンの接触抵抗は、第２試験ピンの接触抵抗より安定に低く抑えられているといえる。この結果は、試験ピンの接触部の外側面の表面粗さが小さくなるほど試験ピンの接触抵抗が小さくなる傾向があることを示唆している。第１試験ピン及び第２試験ピンの比較より、試験ピンの先端部の錐体の外側面の算術平均粗さＲａ及び最大高さ粗さＲｚは、実施形態において説明した範囲にすることができる。

【0087】

第３試験ピンの通電耐久試験の結果と、第１試験ピンの通電耐久試験の結果と、を比較する。

【0088】

第３試験ピンの電気抵抗の平均及び標準偏差は、それぞれ、第１試験ピンの電気抵抗の平均及び標準偏差に近い値になっている。この結果は、母材が白金族層によって覆われても、母材及び白金族層の間に設けられた銅層によって、白金族層による接触抵抗の増加を抑制することができることを示唆している。

【0089】

第３試験ピンの通電耐久試験の結果と、第４試験ピンの通電耐久試験の結果と、を比較する。

【0090】

第３試験ピンの電気抵抗の平均及び標準偏差は、それぞれ、第４試験ピンの電気抵抗の平均及び標準偏差より低くなっている。よって、第３試験ピンの接触抵抗は、第４試験ピンの接触抵抗より安定に低く抑えられているといえる。この結果は、母材が白金族層によって覆われても、母材及び白金族層の間に設けられた銅層によって、白金族層による接触抵抗の増加を抑制することができることを示唆している。

【0091】

本明細書によれば、以下の態様のプローブが提供される。
（態様１）
態様１では、プローブが、母材と、前記母材を覆う銅層と、前記銅層を覆う白金族層と、を備えている。

【0092】

上述の態様によれば、母材及び白金族層の間に銅層が設けられていない場合と比較して、プローブ及びプローブの接触対象の接触抵抗を抑制することができる。

【0093】

（態様２）
態様２では、前記白金族層がルテニウム層である。

【0094】

（態様３）
態様３では、プローブが、接触対象に接触する接触面を備え、前記接触面の算術平均粗さが０．０２０μｍ以下であり、前記接触面の最大高さ粗さが０．１００μｍ以下である。

【0095】

上述の態様によれば、接触面の算術平均粗さ及び最大高さ粗さが上述した値より大きい場合と比較して、プローブ及びプローブの接触対象の接触面積を大きくすることができる。よって、上述の態様によれば、上述の場合と比較して、プローブ及び接触対象の接触抵抗を抑制することができる。

【0096】

（態様４）
態様４では、前記接触面が略平面である。

【0097】

上述の態様によれば、接触面が旋盤加工によって形成された曲面である場合と比較して、接触面の表面粗さを小さくすることができる。よって、上述の態様によれば、接触面が曲面である場合と比較して、プローブ及び接触対象の接触抵抗を抑制することができる。

【0098】

（態様５）
態様５では、プローブが、母材と、前記母材を覆う銅層と、前記銅層を覆う白金族層と、を備え、前記白金族層が接触対象に接触する接触面を有し、前記接触面の算術平均粗さが０．０５０μｍ以下であり、前記接触面の最大高さ粗さが０．２００μｍ以下である。

【0099】

上述の態様によれば、母材及び白金族層の間に銅層が設けられていない場合や接触面の算術平均粗さ及び最大高さ粗さが上述した値より大きい場合と比較して、プローブ及びプローブの接触対象の接触抵抗を抑制することができる。

【符号の説明】

【0100】

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
１１０ａ 母材
１１０ｂ 銅層
１１０ｃ 被覆層
１１０ｄ 白金族層
１１２，１１２Ａ 柱部
１１４，１１４Ａ 接触部
１１４ａ 外側面
１１４ｂ 凹部
１１６，１１６Ａ，１１６Ｂ 錐体
１１８Ａ 延伸部
１１８ａＡ 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】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】