柱塞及接触探针

技术领域

本发明涉及柱塞及具备柱塞的接触探针。

背景技术

在对使用了半导体元件的集成电路和大规模集成电路等电子部件的电气特性检查中，为了将检查对象物和检查用基板电连接而使用接触探针。接触探针具有能够沿着长度方向移动的柱塞，使该柱塞的顶端部与作为检查对象物的电子部件的电极弹性接触来进行通电检查(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-215223号公报

发明内容

在通电检查中，产生了在与检查对象物接触的柱塞的顶端部产生磨损或损耗这一问题。若柱塞的顶端部磨损或损耗，则柱塞的顶端部与检查对象物之间的接触电阻值会变得不稳定，而难以准确地进行通电检查。近年来，该问题由于伴随着半导体部件的高电流化产生的检查电流的高电流化，而变得更加显著。

本发明的目的的一个例子为在通电检查中使磨损和损耗难以产生。

本发明的一个方案是一种柱塞，具有导电性的基材层、和设在上述基材层的外侧的以铂族元素为主成分的铂族层。

本发明的另一方案是一种接触探针，具备上述柱塞、和端部与上述柱塞抵接的弹簧。

发明效果

根据本方案，能够实现在导电性的基材层的外侧具有以铂族元素为主成分的铂族层的柱塞。钌(Ru)、铱(Ir)、铑(Rh)、锇(Os)等铂族元素的熔点比较高，大体超过2000度，难以产生因通电导致的熔融。因此，能够在通电检查中使磨损和损耗难以产生。而且，能够实现在使柱塞的顶端与焊锡材料接触的状态下进行的通电检查中焊锡成分难以附着于顶端部且也难以产生磨损和损耗的柱塞。

附图说明

图1是表示接触探针的概略结构的图。

图2是表示第1试验的试验对象的样本的结构的图。

图3是表示第1试验的试验条件的图。

图4是第1试验的样本的放大照片。

图5是表示第1试验的样本的损耗量的测定结果的图。

图6是表示损耗量的定义的一个例子的图。

图7是第1试验的样本的电子显微镜照片。

图8是第1试验的样本的电子显微镜照片。

图9是第1试验的样本的电子显微镜照片。

图10是第1试验的样本的电子显微镜照片。

图11是第1试验的样本的基于FIB得到的截面解析照片。

图12A是第1试验的样本的基于SEM得到的截面图像。

图12B是第1试验的样本的基于EDX得到的铜(Cu)的成分图像。

图12C是第1试验的样本的基于EDX得到的钌(Ru)的成分图像。

图12D是第1试验的样本的基于EDX得到的钯(Pd)的成分图像。

图12E是第1试验的样本的基于EDX得到的银(Ag)的成分图像。

图12F是第1试验的样本的基于EDX得到的金(Au)的成分图像。

图13是表示第2试验的试验对象的样本的结构的图。

图14是表示第2试验的试验条件的图。

图15是第2试验的样本的电子显微镜照片。

图16是表示第2试验的样本的熔融尺寸的图。

图17是表示第2试验的样本的基于EDX得到的定性分析结果的图。

图18是表示第2试验的样本的基于EDX得到的定性分析结果的图。

图19是表示第2试验的样本的基于EDX得到的定性分析结果的图。

图20是表示第2试验的样本的基于EDX得到的定性分析结果的图。

图21是表示第2试验的样本的基于EDX得到的定性分析结果的图。

图22是表示第2试验的样本的基于EDX得到的定性分析结果的图。

图23是表示第3试验的试验对象的样本的结构的图。

图24是表示第3试验的试验条件的图。

图25是第3试验的样本的放大照片。

图26是表示第3试验的样本的损耗量的测定结果的图。

图27A是表示第3试验的样本的接触电阻值的测定结果的图。

图27B是表示第3试验的样本的接触电阻值的测定结果的图。

图27C是表示第3试验的样本的接触电阻值的测定结果的图。

图28是表示第4试验的试验对象的样本的结构的图。

图29是表示第4试验的试验条件的图。

图30是第4试验的样本的放大照片。

图31A是表示第4试验中的比较用样本的接触电阻值的测定结果的图。

图31B是表示第4试验的样本J的接触电阻值的测定结果的图。

图31C是表示第4试验的样本K的接触电阻值的测定结果的图。

图32是表示第5试验的试验对象的样本的结构的图。

图33是表示第5试验的试验条件的图。

图34A是第5试验的样本的放大俯视照片。

图34B是第5试验的样本的放大侧视照片。

图35A是第5试验的样本的放大俯视照片。

图35B是第5试验的样本的放大侧视照片。

图36是第5试验的样本的电子显微镜照片。

图37A是第5试验中的基于SEM得到的图像。

图37B是第5试验中的基于EDX得到的金(Au)的成分图像。

图37C是第5试验中的基于EDX得到的钯(Pd)的成分图像。

图37D是第5试验中的基于EDX得到的钌(Ru)的成分图像。

图37E是第5试验中的基于EDX得到的镍(Ni)的成分图像。

图37F是第5试验中的基于EDX得到的铜(Cu)的成分图像。

图38是表示第5试验中的基于EDX得到的定性分析结果的图。

图39是表示第5试验中的接触电阻值的测定结果的图。

图40是表示第6试验的试验对象的样本的结构的图。

图41是表示第6试验的试验条件的图。

图42A是第6试验的样本P的电子显微镜照片。

图42B是第6试验的样本Q的电子显微镜照片。

图42C是第6试验的样本R的电子显微镜照片。

图42D是第6试验的样本S的电子显微镜照片。

图42E是第6试验的样本T的电子显微镜照片。

图42F是第6试验的样本U的电子显微镜照片。

具体实施方式

说明实施方式的一个例子。此外，本发明并不受以下说明的实施方式限定，能够适用本发明的方式也不限定于以下的实施方式。

[结构]

图1是表示本实施方式的接触探针1的概略结构的图，示出了沿着长度方向的概略剖视图。根据图1，接触探针1具有第1柱塞10、第2柱塞20、弹簧30和针管40。第1柱塞10与检查对象物接触，第2柱塞20与检查用基板接触。弹簧30对第1柱塞10和第2柱塞20向相互远离的方向施力。针管40在内部保持弹簧30、第1柱塞10的基端及第2柱塞20的基端并将其整体设为一体而支承。

在此，如下那样确定相对于接触探针1的方向。将接触探针1的长度方向(图1中的上下方向)设为“上下方向”。关于上下的朝向，将第1柱塞10侧(从第2柱塞20朝向第1柱塞10的方向)设为“上”，将第2柱塞20侧(从第1柱塞10朝向第2柱塞的方向)设为“下”。另外，将与上下方向正交的面的水平方向设为“横向”。

第1柱塞10由导电性的材料形成。在图1中，虽然将与检查对象物接触的顶端部的形状示为圆锥形状，但也可以为例如棱锥形状、球面形状、平坦形状、冠形状等与检查对象物相应的其他形状。

如图1的右侧的局部放大图所示那样，第1柱塞10在柱塞母材11的外侧形成有包覆层12，在该包覆层12的外侧形成有铂族层13。柱塞母材11例如由钯、银、铜等的合金(钯合金)、铍铜等导电性的材料形成。包覆层12是以金(Au)或钯(Pd)为主成分、且为了提高柱塞母材11与铂族层13的密接性而形成的基底镀敷层。铂族层13以钌(Ru)、铱(Ir)、铑(Rh)、锇(Os)等铂族元素为主成分，在本实施方式中为表面层。关于铂族层13的厚度，如后述的试验结果所示那样，例如优选为0.02μm以上。对于包覆层12及铂族层13的形成，例如能够通过电镀、热浸镀等表面处理实现。

在本实施方式中，包覆层12形成在柱塞母材11的整个外侧。铂族层13可以形成在包覆层12的整个外侧，但也可以仅形成在与检查对象物接触的顶端部即图1的锥状部分、或者锥状的更突出端的部分。

第2柱塞20具有基于与第1柱塞10相同的材料形成的相同的层状结构。第2柱塞20也可以由与第1柱塞10不同的材料构成，也可以为与第1柱塞10不同的层状结构。

弹簧30是由琴钢丝或不锈钢丝形成的螺旋弹簧。在螺旋弹簧的表面，为了提高密接性，而多对基于镍(Ni)的基底镀敷的外侧实施基于金(Au)的镀敷处理。但是，在弹簧30的表面，省略了基于镍(Ni)的基底镀敷，实施了基于金(Au)的镀敷处理。该基于金(Au)的镀敷处理与省略了基于镍(Ni)的基底镀敷相应地将镀敷层形成得厚。弹簧30以上端与第1柱塞10的后端部(在图1中为下端)抵接、下端与第2柱塞20的后端部(在图1中为上端)抵接的方式保持在针管40的内部。弹簧30对第1柱塞10及第2柱塞20向相互远离的方向施力。由此，在第1柱塞10与检查对象物接触、且第2柱塞20与检查用基板接触时，能够在对双方的接触提供规定的接触力的同时进行弹性接触。

针管40由铜或铜合金等导电性的材料形成为向上方及下方开口的中空的筒形状。针管40也可以通过以镍(Ni)为主成分的电铸(电气铸造)形成。针管40的上端及下端的开口直径形成得比针管40的中央部的内径稍小，而限制了第1柱塞10及第2柱塞20从针管40分离并飞出。在第1柱塞10的基端侧(后端部侧，在图1中为下端部)形成有缩颈部，设在针管40的上端内侧的环状的楔部与第1柱塞10的缩颈部嵌合。由此，以第1柱塞10无法相对于针管40突出的方式进行限制。第2柱塞20以与顶端侧相比基端侧(后端部侧，在图1中为上端部)变粗的方式设置层差部而形成。由此，第2柱塞20构成为能够相对于针管40突出至规定的突出极限。

接触探针1例如安装于树脂制的插座而使用。插座具备多个贯穿孔，在各贯穿孔中插入接触探针1。在插座的两面中的一个面，各接触探针1的第1柱塞10的顶端侧突出，在另一个面，各接触探针1的第2柱塞20的顶端侧突出。该插座以各接触探针1的第2柱塞20的顶端部与检查用基板的电极接触的方式被定位并载置在检查用基板上。以作为检查对象物的电子部件的电极相对于各接触探针1的第1柱塞10的顶端部接触的方式使插座朝向检查对象物移动、或者使检查对象物朝向插座移动。由此，检查用基板与检查对象物之间经由接触探针1的第2柱塞20、针管40、第1柱塞10而电连接。然后，实施对检查对象物的电气检查。

[试验]

关于本实施方式的柱塞(第1柱塞10及第2柱塞20)的铂族层13，进行了用于确认作用效果的各种比较试验。以下，通过这些试验结果的说明，针对铂族层13的结构、本实施方式的柱塞的作用效果进行说明。

为了对第1柱塞10与检查对象物接触时的磨损和损耗进行评价，而制作了第1柱塞10的样本，并进行了针对所制作出的样本的六种试验(第1～第6试验)。样本是在以钯合金及铍铜为材料的柱塞母材的外侧形成有镀敷层的样本。镀敷层是通过电镀形成的。在电镀中，通过调整浸渍于镀敷液的镀敷时间，而能够调整镀敷层的厚度。以铂族元素为主成分的镀敷层相当于本实施方式的铂族层13。柱塞母材为全长3.5mm、外径0.58mm的细圆柱形状，将与检查对象物接触的顶端部形成为顶角角度60°的带有圆弧的圆锥形状。柱塞母材的顶端部的圆锥形状的长度为0.452mm。以下说明各试验。

(A)第1试验

在第1试验中进行了通电耐久性评价。通电耐久性评价是指使样本的顶端部与检查对象物接触、且断续地反复进行检查对象物与样本的顶端部之间的通电接通/断开来评价样本。在第1试验中，准备了三种样本(样本A、B、C)，并对它们进行了通电耐久性评价。图2中示出了试验对象的样本的结构，图3中示出了第1试验的试验条件。

如图2所示，第1试验中使用的三种样本A、B、C中的样本A是比较用，是在柱塞母材上形成金(Au)的镀敷层、且没有实施铂族层13的镀敷的样本。样本A的Au镀敷层的厚度为1μm。样本B是在对柱塞母材实施了金的基底镀敷(触击电镀)后再形成铱(Ir)的镀敷层的样本。样本B是将本实施方式的铂族层13设为铱(Ir)层的样本。样本B的Ir镀敷层的厚度为0.5μm。样本C是在对柱塞母材实施了金的基底镀敷(触击电镀)后再形成钌(Ru)的镀敷层的样本。样本C是将本实施方式的铂族层13设为钌(Ru)层的样本。样本C的Ru镀敷层的厚度为1μm。

如图3所示，在第1试验中，进行了基于两种通电条件(通电条件α、β)的试验。通电条件α是将施加电流设为15安培(A)、将施加时间设为20毫秒(ms)、且进行一万两千五百次的反复通电的条件。通电条件β是将施加电流设为15安培(A)、将施加时间设为20毫秒(ms)、且进行两万五千次的反复通电的条件。由于通电条件α、β是施加电流及施加时间相同但通电次数不同的条件，所以作为试验顺序，首先进行通电条件α下的试验，并在保持使施加电流(15A)及施加时间(20ms)相同的状态下继续进行一万两千五百次的反复通电，由此进行了通电条件β下的试验。与样本的顶端部接触的检查对象物为用作半导体封装的内部布线的PPF(Pre Plated Frame：预镀框架)引线框架。

图4～图12F是第1试验的结果。图4是样本的顶端部的从横向观察到的放大照片。在图4中将九张照片示为(1)～(9)。(1)～(3)是关于样本A(Au镀敷)的照片。(4)～(6)是关于样本B(Ir镀敷)的照片。(7)～(9)是关于样本C(Ru镀敷)的照片。另外，(1)、(4)、(7)是进行试验之前的初始状态的照片。(2)、(5)、(8)是通电条件α(通电次数一万两千五百次)下的试验后的状态的照片。(3)、(6)、(9)是通电条件β(通电次数两万五千次)下的试验后的状态的照片。

根据图4，若将通电条件α、β下的试验后的状态与初始状态进行比较，则对于样本A(Au镀敷)观察到顶端部的损耗，但对于样本B(Ir镀敷)及样本C(Ru镀敷)，没有观察到顶端部的明显损耗。

图5是通电条件β下的试验后的状态下的各样本的顶端部的损耗量的测定结果。如图6所示，对样本的初始状态下的顶端部的圆锥形状的长度L、以及通电条件β(通电次数两万五千次)下的试验后的状态下的顶端部的圆锥形状的长度L′进行测定，将两者的长度之差(＝L-L′)设为损耗量。

关于通电条件β下的试验后的状态下的样本的损耗量，如图5所示，样本A(Au镀敷)的损耗量为6μm。与此相对，样本B(Ir镀敷)及样本C(Ru镀敷)的损耗在尺寸测定方面无法确认出，为可以说成损耗量为0μm、或者几乎为0μm的结果。因此，关于样本B、C，对实际是否产生了顶端部的损耗进一步进行了确认。为了详细地观察形成于顶端部的镀敷层的状况，而拍摄了顶端部的电子显微镜照片。

图7～图10是将倍率设为2000倍的样本的顶端部的电子显微镜照片。图7是关于样本B(Ir镀敷)在通电条件β(通电次数两万五千次)下的试验后的状态下的电子显微镜照片，是顶端部的从上方俯视时的俯视照片。图8是关于样本B(Ir镀敷)在通电条件β(通电次数两万五千次)下的试验后的状态下的电子显微镜照片，是顶端部的从斜上方俯视时的照片。图9是关于样本C(Ru镀敷)在通电条件β(通电次数两万五千次)下的试验后的状态下的电子显微镜照片，是顶端部的从上方俯视时的俯视照片。图10是关于样本C(Ru镀敷)在通电条件β(通电次数两万五千次)下的试验后的状态下的电子显微镜照片，是顶端部的从斜上方俯视时的照片。

根据图7、图8，可知样本B(Ir镀敷)在顶端部的Ir镀敷层中，以接触部分为中心产生了裂纹，但Ir镀敷层的厚度没有减小。根据图9、图10，可知样本C(Ru镀敷)在顶端部的Ru镀敷层中没有产生裂纹，且Ru镀敷层的厚度没有减小。可知以接触部分为中心存在某种附着物(图9、图10的图像中的发白的部分)。该附着物看上去在接触部分中厚度最厚。

接着，进行了对该附着物的分析。作为对附着物的分析，进行了基于FIB(FocusedIon Beam：聚焦离子束)的截面解析。

图11是样本C(Ru镀敷)的顶端部的截面照片，是包含Ru镀敷层的表面所产生的附着物的、沿着上下方向的截面的电子显微镜照片。该截面照片是进行了基于FIB(FocusedIon Beam：聚焦离子束)的截面解析而得到的照片。由于是将顶端部的截面沿左右分割成三份而进行拍摄，所以图11中的照片为三张。在图11中将三张照片示为左图像～右图像。将包含附着物的厚度最厚的截面部分的照片设为中央图像来排列三张照片。

根据图11，可知由不同材料构成的多个层层叠在一起。推测作为最上方的层而映现的最外侧的层是相当于附着物的层。

另外，作为对附着物的分析，进行了基于EDX(Energy Dispersive X-raySpectroscopy：能量色散X射线谱)的成分分析。图12B～图12F是样本C(Ru镀敷)的顶端部的成分分析结果，是关于相当于图11的中央图像的、附着物的厚度最厚的截面部分的成分图像。该成分图像是通过进行基于EDX的成分分析而得到的图像。将六张图像示为图12A～图12F。图12A是基于扫描电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)得到的截面部分的图像。图12B是铜(Cu)的成分图像。图12C是钌(Ru)的成分图像。图12D是钯(Pd)的成分图像。图12E是银(Ag)的成分图像。图12F是金(Au)的成分图像。在成分图像中，白色或灰色的部分是包含相关成分的部分，示出了明亮度越高则所包含的成分的浓度越高。

根据图11、图12A～图12F，可知作为图11的截面照片中的样本C(Au镀敷)的结构要素，从下方按顺序层叠有由Pd合金构成的柱塞母材、作为基底镀敷层的Au镀敷层、作为铂族层13的Ru镀敷层。并且，可知在Ru镀敷层上堆积有附着物。在Ru镀敷层观察到空隙(空洞)，但没有观察到明显的裂纹和熔融。

根据图12A～图12F，可知附着物的主要成分为金(Au)，含有钯(Pd)及银(Ag)。虽然金(Au)是基底镀敷层(Au镀敷层)所包含的成分，但由于在相当于附着物与基底镀敷层(Au镀敷层)之间的Ru镀敷层的部分中并没有金(Au)分布，所以能够判断成附着物所包含的金(Au)不是从基底镀敷层(Au镀敷层)露出的。钯(Pd)及银(Ag)虽然是柱塞母材所包含的成分，但由于在相当于附着物与柱塞母材之间的基底镀敷层及Ru镀敷层的部分中并没有分布，所以能够判断成附着物所包含的钯(Pd)及银(Ag)不是从柱塞母材露出的。铜(Cu)仅分布在柱塞母材的部分，并没有分布在其他层。钌(Ru)仅分布在Ru镀敷层的部分，并没有分布在其他层。

根据这些情况，可以想到附着物是在作为Ru镀敷层的铂族层13未熔融的情况下附着来的。推测是作为检查对象物而与样本的顶端部接触的PPF引线框架的成分由于通电而熔融等并向样本的顶端部转移、堆积而成的。

(B)第2试验

在第2试验中进行了火花评价。火花评价是通过在使样本的顶端部与检查对象物接触的状态下开始通电、并保持通电状态地使样本的顶端部从检查对象物分离而在样本的顶端部产生火花来对该部位的熔融状态进行评价。在第2试验中，准备了三种样本(样本D、E、F)，并对这些样本进行了火花评价。图13中示出了试验对象的样本的结构，图14中示出了第2试验的试验条件。

如图13所示，第2试验中使用的三种样本D、E、F中的样本D是比较用，是在柱塞母材上没有形成金(Au)和铂族层13的镀敷层的样本。样本E是在对柱塞母材实施了金(Au)的基底镀敷(触击电镀)后再形成铱(Ir)的镀敷层的样本。样本E的Ir镀敷层的厚度为0.5μm。该样本E为与第1试验中使用的样本B相同的结构，是将本实施方式的铂族层13设为铱(Ir)层的样本。样本F是在对柱塞母材实施了金(Au)的基底镀敷(触击电镀)后再形成钌(Ru)的镀敷层的样本。样本F的Ru镀敷层的厚度为1μm。该样本F为与第1试验中使用的样本C相同的结构，是将本实施方式的铂族层13设为钌(Ru)层的样本。

如图14所示，在第2试验中，进行了基于三种通电条件(通电条件γ、δ、ε)的试验。通电条件γ是将施加电流设为2安培(A)来产生火花的条件。通电条件δ是将施加电流设为5安培(A)来产生火花的条件。通电条件ε是将施加电流设为15安培(A)来产生火花的条件。与样本的顶端部接触的检查对象物设为以金(Au)为主成分的金合金。

图15～图22是第2试验的结果。图15是样本的顶端部的电子显微镜照片，均是顶端部的从上方俯视时的俯视照片。在图15中将十张照片示为(1)～(10)。在图15中，(1)和(2)是样本D(无镀敷)的照片。(3)～(6)是样本E(Ir镀敷)的照片。(7)～(10)是样本F(Ru镀敷)的照片。另外，(3)和(7)是进行试验之前的初始状态的照片。(1)、(4)、(8)是通电条件γ(施加电流2A)下的试验后的状态的照片。(2)、(5)、(9)是通电条件δ(施加电流5A)下的试验后的状态的照片。(6)和(10)是通电条件ε(施加电流15A)下的试验后的状态的照片。关于样本D，由于在通电条件δ(施加电流5A)下在非常大的范围内产生基于火花的熔融，所以没有进行通电条件ε(施加电流15A)下的试验。

根据图15，可知关于试验后的任一样本，均产生了接触部分的熔融。关于试验后的各样本，将在接触部分产生的融痕的直径测定为熔融尺寸。图16是样本的顶端部的熔融尺寸的测定结果。如图16所示，关于通电条件γ(施加电流2A)下的试验后的状态，样本D(无镀敷)的熔融尺寸为约100μm，样本E(Ir镀敷)的熔融尺寸为约15μm，样本F(Ru镀敷)的熔融尺寸为约12μm。关于通电条件δ(施加电流5A)，样本D(无镀敷)的熔融尺寸为约110μm，样本E(Ir镀敷)的熔融尺寸为约23μm，样本F(Ru镀敷)的熔融尺寸为约18μm。

关注通电条件γ、δ下的试验后的状态，在样本D(无镀敷)中，产生了大范围的熔融，但在样本E、F中，与样本D相比为1/4以下的小范围的熔融。由此，可知通过在顶端部形成作为Ru镀敷层或Ir镀敷层的铂族层13，而难以产生基于火花的熔融。在通电条件ε(施加电流15A)下，样本E、F均与通电条件γ、δ下的试验后的状态相比产生了大范围的熔融。关于样本E(Ir镀敷)，可知除了熔融以外还产生了裂纹。但是，通电条件ε是与通电条件γ和δ相比极其严苛的条件，是判断成在没有铂族层13的样本D中无法试验而连试验也未实施的条件。从图15可知该通电条件ε下的试验后的样本E、F的状态与通电条件γ和δ下的试验后的样本D的状态相比熔融范围小。基于有无铂族层13的作用效果明显显现出。

作为对在试验后的样本的顶端部产生的熔融物的成分分析，进行了基于EDX的定性分析。图17～图22是在各样本的顶端部产生的熔融物的成分分析结果。均是将横轴设为特性X线的能量值[keV]、将纵轴设为计数数量，在图表中，将相当于固有能量值的元素一并表述。示出了越是计数数量多的元素则熔融物中包含得越多。图17是关于样本E(Ir镀敷)在通电条件γ(施加电流2A)下的试验后的成分分析结果。图18是关于样本E(Ir镀敷)在通电条件δ(施加电流5A)下的试验后的成分分析结果。图19是关于样本E(Ir镀敷)在通电条件ε(施加电流15A)下的试验后的成分分析结果。图20是关于样本F(Ru镀敷)在通电条件γ(施加电流2A)下的试验后的定性分析结果。图21是关于样本F(Ru镀敷)在通电条件δ(施加电流5A)下的试验后的定性分析结果。图22是关于样本F(Ru镀敷)在通电条件ε(施加电流15A)下的试验后的定性分析结果。

根据图17～图22，关于样本E、F中的任一个，在通电条件γ(施加电流2A)及通电条件δ(施加电流5A)下的试验后在顶端部分产生的熔融物中不含有钯Pd。另一方面，在通电条件ε(施加电流15A)下的试验后在顶端部产生的熔融物中含有钯Pd。钯Pd是样本的柱塞母材的材料。

如图15的照片所示，在通电条件γ、δ下的试验后在样本E、F的顶端部产生的熔融物是铂族层13(Ru镀敷层或Ir镀敷层)熔融而成的。可知通过火花，虽然形成于样本的顶端部的铂族层13熔融，但并不是柱塞母材露出的程度的熔融。另一方面，可知在通电条件ε(施加电流15A)下的试验后的样本E、F中，在顶端部产生了大范围的熔融，除了铂族层13(Ru镀敷层、Ir镀敷层)的熔融以外，柱塞母材也熔融。

(C)第3试验

在第3试验中进行了通电耐久性评价。第3试验与第1试验不同的方面在于将与样本的顶端部接触的检查对象物设为焊锡条。在第3试验中，准备了三种样本(样本G、H、I)，与第1试验同样地，对它们进行了通电耐久性评价。图23中示出了试验对象的样本的结构，图24中示出了第3试验的试验条件。

如图23所示，第3试验中使用的三种样本G、H、I中的样本G是比较用，是在柱塞母材上没有形成金(Au)和铂族层13的镀敷层的样本。样本H是在对柱塞母材实施了金(Au)的基底镀敷(触击电镀)后再形成铱(Ir)的镀敷层的样本。Ir镀敷层的厚度为0.5μm。该样本H为与第1试验中使用的样本B相同的结构，是将本实施方式的铂族层13设为铱(Ir)层的样本。样本I是在对柱塞母材实施了金(Au)的基底镀敷(触击电镀)后再形成钌(Ru)的镀敷层的样本。Ru镀敷层的厚度为1μm。该样本I为与第1试验中使用的样本C相同的结构，是将本实施方式的铂族层13设为钌(Ru)层的样本。

如图24所示，在第3试验中，进行了基于三种通电条件(通电条件η、θ、λ)的试验。通电条件η、θ、λ是虽然施加时间及通电次数相同但施加电流不同的条件。通电条件η是将施加电流设为5安培(A)、将施加时间设为20毫秒(ms)且进行一万两千五百次的反复通电的条件。通电条件θ是将施加电流设为8安培(A)、将施加时间设为20毫秒(ms)且进行一万两千五百次的反复通电的条件。通电条件λ是将施加电流设为12安培(A)、将施加时间设为20毫秒(ms)且进行一万两千五百次的反复通电的条件。

图25～图27是第3试验的结果。图25是样本的顶端部的从横向观察到的放大照片。在图25中将十二张照片示为(1)～(12)。(1)～(4)是样本G(无镀敷)的照片。(5)～(8)是样本H(Ir镀敷)的照片。(9)～(12)是样本I(Ru镀敷)的照片。另外，(1)、(5)、(9)是进行试验之前的初始状态的照片。(2)、(6)、(10)是通电条件η(施加电流5A)下的试验后的状态的照片。(3)、(7)、(11)是通电条件θ(施加电流8A)下的试验后的状态的照片。(4)、(8)、(12)是通电条件λ(施加电流12A)下的试验后的状态的照片。

根据图25，关于样本G、H、I中的任一个，若将通电条件η、θ、λ下的试验后的状态与初始状态进行比较，则可知顶端部有所损耗。即使试着与第1试验中的样本的顶端部(参照图4)进行比较，也可知损耗的程度大。样本H、I分别为与第1试验的样本B、C相同的结构。通电条件η、θ、λ均为与第1试验的通电条件α、β相比施加电流低的条件。因此，在检查对象物为焊锡条的情况下，与第1试验中设为检查对象物的PPF引线框架的情况相比，样本的顶端部容易损耗。

图26是各样本的顶端部的损耗量的测定结果。在图26中，是将横轴设为相当于通电条件的施加电流、将纵轴设为损耗量的图表。关于样本G、H、I，分别绘制并示出了在初始状态(施加电流相当于0安培(A))及通电条件η、θ、λ下的各试验后的状态下测定出的顶端部的损耗量。另外，暂定地示出了相对于各绘制点的拟合曲线。

根据图26，可知关于样本G、H、I中的任一个，均为施加电流越大则顶端部的损耗量越大。另外，若将样本H、I的损耗量与样本G的损耗量进行比较，则其差为几nm～十几nm左右，样本I的损耗量比样本H的损耗量小。

在第3试验中，在每次通电中测定样本的顶端部与检查对象物之间的接触电阻值。图27A～图27C是各样本的顶端部的接触电阻值的测定结果。将三个图表作为一组且在图27A～图27C中示出三个图表组。图27A是关于通电条件η下的试验的图表组。图27B是关于通电条件θ下的试验的图表组。图27C是关于通电条件λ下的试验的图表组。另外，各图表组的三个图表从左按顺序分别是关于样本G、H、I的图表。各图表是将横轴设为通电次数、将纵轴设为接触电阻值且将每次通电测定出的接触电阻值示为一个绘制点的图表。

根据图27A～图27C，关于任一个图表，接触电阻值几乎没有因通电次数的增加而发生变化。接触电阻值不会因反复通电而增加(恶化)。关于通电条件η、θ、λ中的任一个，若将样本H、I的接触电阻值与样本G(无镀敷)的接触电阻值进行比较，则为几乎相同或稍小的程度。因此，通过在与检查对象物接触的顶端部形成作为Ru镀敷层或Ir镀敷层的铂族层13，而接触电阻值不会增加(恶化)，作为柱塞的基本性能没有问题。如图26所示，虽然样本的顶端部会因反复通电而损耗，但接触电阻值不会因该损耗而增加(恶化)。

(D)第4试验

在第4试验中进行了通电耐久性评价。第4试验与第1试验不同的方面在于使用了使Ru镀敷层的厚度更薄的样本。在第4试验中，准备了两种样本(样本J、K)，与第1试验同样地，对它们进行了通电耐久性评价。图28中示出了试验对象的样本的结构，图29中示出了第4试验的试验条件。

如图28所示，样本J是在对柱塞母材的顶端部实施了金(Au)的基底镀敷(触击电镀)后再形成钌(Ru)的镀敷层的样本。Ru镀敷层的厚度为20.8nm(0.0208μm)。样本K是在对柱塞母材的顶端部实施了金(Au)的基底镀敷(触击电镀)后再形成钌(Ru)的镀敷层的样本。Ru镀敷层的厚度为185nm(0.185μm)。可以说任一样本均是将本实施方式的铂族层13设为钌(Ru)层的样本。

如图29所示，在第4试验中，进行了基于一种通电条件μ的试验。通电条件μ是将施加电流设为15安培(A)、将施加时间设为20毫秒(ms)且进行两万五千次反复通电的条件。该通电条件μ与第1试验的通电条件β相同。另外，检查对象物是与第1试验相同的PPF引线框架。

图30、图31A～图31C是第4试验的结果。图30是样本的顶端部的从横向观察到的放大照片。在图30中将四张照片示为(1)～(4)。(1)和(2)是关于样本J的照片。(3)和(4)是关于样本K的照片。另外，(1)和(3)是进行试验之前的初始状态的照片。(2)和(4)是通电条件μ(通电次数两万五千次)下的试验后的状态的照片。若将通电条件μ下的试验后的状态与初始状态进行比较，则关于样本J、K中的任一个，均在顶端部没有观察到特别的损耗。

图31A～图31C是各样本的接触电阻值的测定结果。图31A是第1试验中使用的样本C的接触电阻值的图表。图31B是第4试验的样本J的接触电阻值的图表。图31C是样本K的接触电阻值的图表。图31A的样本C的图表是比较用，是Ru镀敷层的厚度形成为1μm的样本。任一图表均是将横轴设为通电次数、将纵轴设为接触电阻值且将每次通电测定出的接触电阻值示为一个绘制点的图表。

根据图31A～图31C，关于样本C、J、K中的任一个，接触电阻值几乎没有因通电次数的增加而发生变化。也就是说，几乎不存在接触电阻值因反复通电而增加(恶化)的情况。若将样本J、K的接触电阻值与样本C的接触电阻值进行比较，则其差为几mΩ左右，几乎相同。因此，即使使Ru镀敷层的厚度薄至20nm，接触电阻值也不会增加(恶化)。即使是Ir镀敷层、Rh镀敷层、Os镀敷层等基于铂族元素的镀敷层，也与Ru镀敷层相同。

(E)第5试验

在第5试验中进行了通电耐久性评价。第5试验与上述的第1～第4试验不同，是使用了将柱塞母材设为铍铜(BeCu)合金的样本的试验。在第5试验中，准备了一种样本(样本L)，与第1试验同样地，对其进行了通电耐久性评价。图32中示出了试验对象的样本的结构，图33中示出了第5试验的试验条件。

如图32所示，样本L是在对以铍铜(BeCu)合金为材料的柱塞母材的顶端部实施了钯(Pd)的基底镀敷(触击电镀)后再形成钌(Ru)的镀敷层的样本。Ru镀敷层的厚度为1.0μm。

如图33所示，在第5试验中进行了基于通电条件ν的试验。通电条件ν是将施加电流设为15安培(A)、将施加时间设为20毫秒(ms)且进行两万五千次的反复通电的条件。该通电条件ν与第1试验的通电条件β相同。检查对象物是与第1试验相同的PPF引线框架。

图34A～图39是第5试验的结果。图34A～图34B是初始状态下的样本L的顶端部的放大照片。图34A是顶端部的从上方俯视时的俯视照片。图34B是顶端部的从横向观察到的侧视照片。图35A～图35B是通电条件ν的试验后的状态下的样本L的顶端部的放大照片。图35A是顶端部的从上方俯视时的俯视照片。图35B是顶端部的从横向观察到的侧视照片。根据图34A～图34B、图35A～图35B，若将通电条件ν下的试验后的状态与初始状态进行比较，则可知虽然在样本L的顶端部没有观察到损耗，但存在某种附着物。

图36是通电条件ν下的试验后的状态下的样本L的顶端部的另一电子显微镜照片，是基于扫描电子显微镜(SEM)拍摄到的拍摄图像。根据图36，可知在形成于样本L的顶端部的Ru镀敷层没有产生裂纹和熔融，在该Ru镀敷层的表面堆积着某种附着物。

接着，对该附着物进行了基于EDX的成分分析。图37A～图37F是附着物的基于EDX的成分图像。将六张图像示为图37A～图37F。图37A是基于扫描电子显微镜(SEM)的图像。图37B是金(Au)的成分图像。图37C是钯(Pd)的成分图像。图37D是钌(Ru)的成分图像。图37E是镍(Ni)的成分图像。图37F是铜(Cu)的成分图像。在成分图像中，白色或灰色的部分是包含相关成分的部分，示出了明亮度越高则所包含的成分的浓度越高。

图38是附着物的基于EDX的定性分析结果的图表。在图38中，将横轴设为特性X线的能量值[keV]，将纵轴设为计数数量，在图表中，将相当于固有能量值的元素一并表述。

根据图37A～图37F、图38，附着物的主要成分为钯(Pd)及金(Au)，不含钌(Ru)。因此，推测附着物并不是Ru镀敷层熔融得到的，而是作为检查对象物与样本的顶端部接触的PPF引线框架的成分转移并堆积而成的。

图39是样本L的顶端部的接触电阻值的测定结果。在图39中，是将横轴设为通电次数、将纵轴设为接触电阻值且将每次通电测定出的接触电阻值示为一个绘制点的图表。根据图39，在刚开始通电后(到两千次左右为止)接触电阻值稍微有所增加，但之后即使通电次数增加，接触电阻值也几乎不发生变化。也就是说，接触电阻值不会因反复通电而增加(恶化)，作为柱塞的基本性能没有问题。

(F)第6试验

在第6试验中进行了通电耐久性评价。第6试验与第3试验不同的方面在于在使样本的顶端部与焊锡材料接触的状态下长时间通电。在第6试验中，准备了六种样本(样本P、Q、R、S、T、U)，对它们进行了通电耐久性评价。图40中示出了试验对象的样本的结构，图41中示出了第6试验的试验条件。

如图40所示，样本P、Q、R、S、T与样本U的柱塞母材的材料不同。样本P、Q、R、S、T的柱塞母材为钯(Pd)合金。样本U的柱塞母材为铍铜(BeCu)合金。六种样本P、Q、R、S、T、U中的样本P是没有对顶端部实施表面处理、没有进行镀敷的比较用样本。

样本Q是对柱塞母材的顶端部实施了DLC(Diamond-Like Carbon，类金刚石薄膜)涂敷(或也被称为DLC膜涂敷)的样本。样本R是在柱塞母材的顶端部形成有铑(Rh)的镀敷层的样本。Rh镀敷层的厚度为1.0μm。样本S是在柱塞母材的顶端部形成有钌(Ru)的镀敷层的样本。Ru镀敷层的厚度为1.0μm。样本T是在柱塞母材的顶端部形成有金(Au)的镀敷层的样本。Au镀敷层的厚度为1.0μm。

样本U是在柱塞母材的顶端部形成有镍/钯/钌(Ni/Pd/Ru)这三个镀敷层的样本。Ni/Pd/Ru镀敷层的厚度为1.0μm。

如图41所示，在第6试验中，进行了基于一种通电条件ξ的试验。通电条件ξ是将施加电流设为1安培(A)、将施加时间设为72小时(h)、将气体环境温度设为摄氏120度、且使样本的顶端部与检查对象物持续接触而进行通电的条件。设想在高温且长时间下进行器件检查的试验的情况下的苛刻条件。检查对象物为焊锡材料(焊锡块)，是所谓低熔点焊锡。

图42A～图42F是第6试验的结果。是各样本的试验后的状态的电子显微镜照片，是顶端部的从斜上方俯视时的照片。图42A是样本P的照片，图42B是样本Q的照片，图42C是样本R的照片。图42D是样本S的照片，图42E是样本T的照片，图42F是样本U的照片。

根据图42A，可知关于没有对Pd合金的柱塞母材实施镀敷的样本P，Pd合金中的成分与焊锡成分的Sn(锡)发生反应，Pd与Sn的合金生成于顶端部。样本P的顶端部有所损耗。

根据图42B～图42F，可知在样本Q、R、S、T、U中顶端部没有产生损耗。根据图42E，在样本T的顶端部附着有Sn(锡)，但没有产生因焊锡引起的侵蚀，顶端部没有产生损耗。

[考察]

为了对接触探针1所具有的第1柱塞10及第2柱塞20的顶端部进行评价，而进行了针对模拟了第1柱塞10的样本的六种试验(第1～第6试验)。根据这些试验结果，确认到通过在柱塞的顶端部将以钌(Ru)、铱(Ir)、铑(Rh)等铂族元素为主成分的铂族层13形成为厚度0.02μm以上的镀敷层，在高电流的通电检查中也是，与检查对象物接触的顶端部难以磨损和损耗。

在第1试验中，在对于样本B及样本C中的任一个均进行了基于15A的高电流的两万五千次的重复通电后，在其顶端部没有观察到明显的损耗。样本B是形成有厚度为0.5μm的基于铱(Ir)的镀敷层(Ir镀敷层)的柱塞。样本C是形成有厚度为1.0μm的基于钌(Ru)的镀敷层(Ru镀敷层)的柱塞。

因此，通过作为第1柱塞10的铂族层13，形成厚度为0.5μm的基于铱(Ir)的镀敷层(Ir镀敷层)、或厚度为1.0μm的基于Ru钌(Ru)的镀敷层(Ru镀敷层)，具有针对高电流的反复通电的耐受性。尤其是，关于形成有厚度为1.0μm的Ru镀敷层的样本C，由于顶端部既没有产生熔融也没有产生裂纹，所以具有更良好的针对反复通电的耐受性。

在第2试验中，关于作为分别与第1试验的样本B、C相同的样本的样本E、F中的任一个，在基于2A及5A的施加电流产生火花后，在其顶端部产生了一些熔融，但没有产生裂纹和破坏等。在基于作为高电流的15A的施加电流产生火花后，其顶端部的Ru镀敷层或Ir镀敷层产生了熔融，但内侧的柱塞母体没有熔融。

因此，通过作为第1柱塞10的铂族层13，形成厚度为0.5μm的基于铱(Ir)的镀敷层(Ir镀敷层)、或厚度为1.0μm的基于钌(Ru)的镀敷层(Ru镀敷层)，而具有足够的火花耐受性。尤其是，形成有Ru镀敷层的样本F由于与形成有Ir镀敷层的样本E相比熔融尺寸小，所以具有更良好的针对火花的耐受性。

在第3试验中，在将检查对象物设为焊锡条的情况下，关于作为分别与第1试验的样本B、C相同的样本的样本H、I中的任一个，在进行了基于12A的高电流的一万两千五百次的重复通电后，顶端部的损耗量与没有形成镀敷层的样本G相比为相同程度或减少。

因此，通过作为第1柱塞10的铂族层13，形成厚度为0.5μm的基于铱(Ir)的镀敷层(Ir镀敷层)、或厚度为1.0μm的基于钌(Ru)的镀敷层(Ru镀敷层)，而能够减轻在第1柱塞10的顶端部所接触的检查对象物的电极为焊锡凸块或焊球的情况下产生的磨损和损耗。尤其是，形成有Ru镀敷层的样本I由于与形成有Ir镀敷层的样本H相比损耗量小，所以对于磨损和损耗的减轻更优选。

在第4试验中，关于形成有厚度为20.8nm的Ru镀敷层的样本J、以及形成有厚度为185nm的Ru镀敷层的样本K中的任一个，在进行了基于15A的高电流的两万五千次的反复通电后，在其顶端部没有观察到特别的损耗。也确认到样本的顶端与检查对象物之间的接触电阻值没有因反复通电而增加(恶化)。

因此，关于在第1～第3试验中得到了特别良好的耐受性的Ru镀敷层，即使进一步使厚度薄到20.8nm(≈0.02μm)，也会同样地具有针对高电流的反复通电的耐受性。第1柱塞10的铂族层13的厚度只要有0.02μm以上即可。

在第5试验中，关于对柱塞母材使用了作为与第1～第4试验中使用的钯(Pd)合金不同的材料的铍铜(BeCu)的样本L，进行了基于15A的高电流的两万五千次的反复通电。但是，在其顶端部没有观察到特别的损耗。对于该样本L，没有观察到因反复通电导致的接触电阻值增加。

因此，确认到为了在高电流的通电检查中具有难以产生磨损和损耗的良好的耐受性，只要在顶端部形成基于Ru镀敷层或Ir镀敷层的铂族层13即可，柱塞母材11的材料不受限定。

在第6试验中，关于各种样本，在气体环境温度摄氏120度中使顶端部与焊锡材料接触的状态下，进行了在72小时期间以1A电流持续通电的通电耐久性评价。所使用的样本为将柱塞母材设为钯(Pd)合金且使镀敷层的材料不同的样本P、Q、R、S、T、与将柱塞母材设为铍铜(BeCu)合金且将镀敷层设为镍/钯/钌(Ni/Pd/Ru)这三层的样本U。

其结果为，确认到包含在顶端部形成有铑(Rh)的镀敷层的样本R、在顶端部形成有钌(Ru)的镀敷层的样本S、在顶端部形成有镍/钯/钌(Ni/Pd/Ru)这三个镀敷层的样本U在内的样本Q、R、S、T、U，在顶端部没有产生损耗。确认到样本Q、R、S、U在顶端部没有附着作为焊锡成分的锡(Sn)。确认到通过将以铂族元素为主成分的铂族层13形成为镀敷层，而在针对焊锡材料的高温且长时间的通电检查中，与焊锡材料接触的顶端部也没有锡(Sn)附着且难以产生磨损和损耗。

[作用效果]

根据以上的试验结果，确认到本实施方式的接触探针1的柱塞(第1柱塞10及第2柱塞20)为在通电检查中难以产生磨损和损耗的结构。铂族层13优选将铂族元素作为主成分而形成，但尤其更加优选将钌(Ru)作为主成分而形成。由于是在通电检查中难以产生磨损和损耗的接触探针1，所以在用于通电检查的情况下，能够削减更换作业的工夫和成本。而且，根据第6试验的试验结果，确认到本实施方式的接触探针1的柱塞为在使柱塞的顶端部与焊锡材料接触的状态下在通电检查中顶端部没有锡(Sn)附着且难以产生磨损和损耗的结构。铂族层13优选将铂族元素作为主成分而形成，但尤其更加优选将钌(Ru)或铑(Rh)作为主成分而形成。由于为在使柱塞的顶端部与焊锡材料接触的状态下进行的通电检查中顶端部不会有锡(Sn)附着且难以产生磨损和损耗的接触探针1，所以在用于通电检查的情况下，能够削减更换作业的工夫和成本。

[变形例]

此外，能够适用本发明的实施方式并不限定于上述实施方式，当然能够在不脱离本发明主旨的范围内适当进行变更。

在上述实施方式中，作为构成铂族层13的铂族元素的例子，详细地说明了钌(Ru)、铱(Ir)或铑(Rh)的例子。但是，也可以代替它们而以锇(Os)构成铂族层13。

也可以是，在第1柱塞10或第2柱塞20的顶端部中，在铂族层13的外侧还形成基于金(Au)、金(Au)合金、钯(Pd)、钯(Pd)合金的镀敷层。

也可以是，不形成包覆层12而在柱塞母材11的外侧形成铂族层13。

[概括(generalization)]

说明了几个实施方式及其变形例。这些公开能够如下那样地进行概括。

本公开的一个方案是具有导电性的基材层、和设在上述基材层的外侧的以铂族元素为主成分的铂族层的柱塞。

根据本方案，能够实现在导电性的基材层的外侧具有以铂族元素为主成分的铂族层的柱塞。钌(Ru)、铱(Ir)、铑(Rh)、锇(Os)等铂族元素的熔点比较高，超过2000度，难以发产生基于通电的熔融。因此，在通电检查中能够使磨损和损耗难以产生。而且，能够实现在使柱塞的顶端与焊锡材料接触的状态下进行的通电检查中，顶端部难以附着焊锡成分且也难以产生磨损和损耗的柱塞。

也可以是，母材为上述基材层，在与检查对象物接触的顶端部中，在上述基材层的外侧具有上述铂族层。

由此，能够实现与检查对象物接触的顶端部难以磨损的柱塞。

也可以是，在上述基材层的外侧具有以金(Au)或钯(Pd)为主成分的包覆层，在上述顶端部中，在上述包覆层的外侧具有上述铂族层。

由此，能够通过基材层与铂族层之间所具有的、以金或钯为主成分的包覆层提高基材层与铂族层的密接性。

也可以是，上述铂族层为表面层。

由此，由于能够将铂族层的形成设为制造柱塞的最后工序，所以例如只要在以往的柱塞的制造工序的最后追加一个工程即可。另外，通过将铂族层设为表面层，而与不将铂族层设为表面层的情况相比，能够实现难以产生磨损和损耗的柱塞。

也可以是，上述铂族层的厚度为0.02μm以上。

由此，通过将铂族层的厚度设为0.02μm以上，而能够实现即使用于通电检查也难以产生磨损和损耗的柱塞。

也可以是，上述铂族层以铱(Ir)为主成分。

由此，能够以铱(Ir)为主成分形成铂族层。

也可以是，上述铂族层以钌(Ru)为主成分。

由此，能够以钌(Ru)为主成分形成铂族层。在以钌(Ru)为主成分形成了铂族层的情况下，与以铱(Ir)为主成分形成铂族层的情况相比，能够实现难以产生磨损和损耗的柱塞。而且，能够实现在使柱塞的顶端与焊锡材料接触的状态下进行的通电检查中顶端部难以附着焊锡成分且也难以产生磨损和损耗的柱塞。

也可以是，上述铂族层以铑(Rh)为主成分。

由此，能够以铑(Rh)为主成分形成铂族层。而且，能够实现在使柱塞的顶端与焊锡材料接触的状态下进行的通电检查中，顶端部难以附着焊锡成分且也难以产生磨损和损耗的柱塞。

也可以是，上述铂族层以锇(Os)为主成分。

由此，能够以锇(Os)为主成分形成铂族层。

也可以构成具备上述的某一种柱塞、和端部与上述柱塞抵接的弹簧的接触探针。

由此，能够实现即使用于通电检查也难以产生与检查对象物接触的柱塞的磨损和损耗的接触探针。

附图标记说明

1…接触探针

10…第1柱塞

11…柱塞母材、12…包覆层、13…铂族层

20…第2柱塞

30…弹簧

40…针管。