プローブピン材料｜田中貴金属グループ

プローブピン材料

プローブピン材料製品イメージ

半導体製造の検査工程で用いられる貴金属系プローブピン材料。

半導体製造の前工程及び後工程で実施される検査用のプローブピンとして幅広い貴金属材料を取り揃えています。

プローブピン材料の用途

半導体集積回路は、その製造工程における前工程と後工程のそれぞれで、通電試験が行われます。
前工程で行われる通電試験はウエハーテストと呼ばれ、プローブカードが使用されます。プローブカードには探針としてカンチレバータイプやバーチカルタイプなどのプローブピンが使われます。
後工程で行われる通電試験はファイナルテストと呼ばれ、テストソケットが使用されます。テストソケットには探針としてポゴピンタイプのプローブピンが使用されます。
プローブピン材料には、その用途に応じて硬さや曲げ性等の機械的性質、電気抵抗率等の電気的性質など求められる性能が異なるため、様々な材料がラインナップされています。

[プローブピン材料の用途説明図](前工程)ウエハーテスト-カンチレバータイプ/バーチカルタイプ、(後工程)ファイナルテスト-ポゴピンタイプ

プローブピンの種類と特徴

■カンチレバータイプ

（特徴）配線用基板のテスト用の片持ち梁の原理で働く端子構造を持つプローブカードに使われます。プローブピンの先端部は針状するテーパー加工と曲げ加工をして使用します。
（材料の要求特性）材料の硬さ、直線性、電気抵抗率、屈曲性等
（線径）Φ50～300µm

■バーチカルタイプ

（特徴）配線用基板のテスト用の座屈応力の原理で働く端子構造を持つプローブカードに使われます。プローブピンの先端部は基板に応じてニードルや半球形状等に加工して使用します。
（材料の要求特性）材料の硬さ、直線性、電気抵抗率、屈曲性等
（線径）Φ20～70µm

■ポゴピンタイプ

（特徴）スプリングプローブ・コンタクトプローブとも呼ばれます。IC、電子部品やプリント基板の電気的通電検査に使われます。先端部を検査対象に対応した形状に加工して使用します。
（材料の要求特性）材料の硬さ、直線性、接触抵抗等
（線径）Φ500µm～1,000µm

主要なプローブピン用材料一覧

		SP-1	SP-2	SP-3	TK-1	TK-H	TK-FS	Rh	Ir
組成 [mass%]	Pd	35	–	43	40	45	55.8	–	–
	Ag	30	10	40	29.5	19.5	6.9	–	–
	Au	10	70	–	–	–	–	–	–
	Pt	10	5	0.5	–	–	–	–	–
	その他	Cu, Zn	Cu, Ni	Cu	Cu等	Cu等	Cu等	Rh	Ir
対応線径 [mm]		0.08-1.00	0.08-1.00	0.08-1.00	0.05-1.00	0.50-1.00	0.04-1.00	0.03-0.30	0.03-0.30
電気抵抗率 [µΩ・cm, @R.T.]		25.0	13.3	28.3	10.4	10.6	6.8	4.8	5.6
導電率 [％IACS]		6.9	13.0	6.1	16.6	16.3	25.4	35.9	30.8
抵抗温度係数 [ppm]		299	420	–	814	1091	1346	–	–
ビッカース硬さ [HV]		300-350	300-360	-320	460-490	500-520	400-520	400-550	500-750
引張強さ [MPa]		1210-1450	1210-1350	1140-1395	1550-1750	1470-1550	1250-1720	1400-1800	1700-3600
伸び [%]		1-2	1-2	1-2	2-3	1-2	8-13	1-2	1-2
ヤング率 [GPa]		112	106	119	110	112	150	380	530
0.2%耐力 [MPa]		1160-1400	1100-1250	–	1410-1630	1360-1490	1180-1640	～1700	～3400
弾性限 [MPa]		1110-1170	1050-1100	–	1100-1280	900-1100	1000-1500	～1350	～2900
弾性限伸び [%]		0.9-1.3	0.8-1.0	–	1.5-1.7	0.7-0.9	0.8-1.1	0.3-0.6	0.4-0.6
90°折り曲げ回数^*1 [回]		3-6	3-6	8.5	0-2	0-1	8-10	–	–
備考		ASTM B540 相当	–	–	–	–	当社保有特許対象製品	当社保有特許対象製品	当社保有特許対象製品

*1：線径0.10mmにおける破断までの繰り返し折り曲げ回数（当社基準）

上記は一例であり、掲載のない組成にも対応いたしますのでご相談ください。

開発材料（TK-FS）

低い電気抵抗率、高い曲げ性、幅広い硬さレンジの全てを同時に実現。

高硬度、低電気抵抗率、高屈曲性という3つの機能を同時に達成する材料は、当社の既存製品にはありませんでしたが、本製品ではこの課題を解決することに成功し、同一材料で、様々なタイプのプローブピンへの適用が可能となりました。ウエハーテスト用（前工程）プローブカードのカンチレバータイプや、バーチカルタイプなど、幅広いタイプのプローブピンに対応できる材料です。