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公開番号2025005873
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023106282
出願日2023-06-28
発明の名称窒化珪素複合材料及びプローブ案内部品
出願人黒崎播磨株式会社
代理人弁理士法人英和特許事務所
主分類C04B 35/596 20060101AFI20250109BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】シリコンウエハと同等の熱膨張係数と高強度とを安定して具備すると共に高剛性をも具備することのできる窒化珪素複合材料及びプローブ案内部品を提供する。
【解決手段】Si₃N₄を55質量%以上85質量%以下、Mg₂SiO₄を15質量%以上45質量%以下、粉末X線回折によるαSi₃N₄の(210)面ピーク強度をI_α、βSi₃N₄の(210)面ピーク強度をI_βとしたとき、ピーク強度比:I_β/(I_α+I_β)が0.2以下、相対密度が95%以上である、窒化珪素複合材料、並びにこの窒化珪素複合材料を用いた板状の本体部と、本体部に、プローブを挿通する複数の貫通孔及び/又はスリットとを備える、プローブ案内部品。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
Ｓｉ
３
Ｎ
４
を５５質量％以上８５質量％以下、
Ｍｇ
２
ＳｉＯ
４
を１５質量％以上４５質量％以下含み、
粉末Ｘ線回折によるαＳｉ
３
Ｎ
４
の（２１０）面ピーク強度をＩ
α
、βＳｉ
３
Ｎ
４
の（２１０）面ピーク強度をＩ
β
としたとき、ピーク強度比：Ｉ
β
／（Ｉ
α
＋Ｉ
β
）が０．２０以下であり、
相対密度が９５％以上である、窒化珪素複合材料。
続きを表示（約 130 文字）【請求項２】
プローブカードのプローブを案内するプローブ案内部品であって、
請求項１に記載の窒化珪素複合材料を用いた板状の本体部と、
前記本体部に、前記プローブを挿通する複数の貫通孔及び／又はスリットとを備える、プローブ案内部品。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化珪素複合材料及びプローブ案内部品に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ＩＣチップやＬＳＩチップは１枚のシリコンウエハに多数のチップを作製し、これをチップ毎に切断して使用している。そして、個々のチップが不良品であるか否かのチェックはチップ毎に切断される前にプローブカードを用いて行っている。プローブカードの構造は例えば特許文献１に開示されているように、プローブの一端が取り付けられた基板と、プローブを摺動自在に案内するガイド板（プローブ案内部品）とを備えており、ガイド板のガイド孔にプローブを挿通することで、プローブの先端がシリコンウエハに形成されているＩＣチップやＬＳＩチップのパッド（電極）に正確に当接するようにしている。そして、この当接した状態で電気的信号を印加し、チップから出力される電気信号を解析し、チップの不良の有無を判定する。このチェックは、例えば室温又は高温環境下（例えば８０～１５０℃）で行われることが多い。そのため、この種のプローブカード用ガイド板（プローブ案内部品）には、室温から２００℃程度までの温度範囲においてシリコンウエハと似た熱膨張係数を有することが求められる。
【０００３】
従来のプローブ案内部品は、例えば特許文献２に開示されているように快削性のセラミックスが主流であるため、強度は高くない。一方、プローブ案内部品には、プローブ荷重に耐えられる機械的強度（曲げ強度）を有することも求められ、近年、高強度化の要求が高まっている。このような状況下、本発明者らは、特許文献３にて、シリコンウエハと同程度の熱膨張係数を有し、かつ高強度のセラミックスを得るために、高強度セラミックスのＳｉ
３
Ｎ
４
に、高膨張セラミックスのＺｒＯ
２
を複合することが有効であることを開示した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－２１５１６３号公報
特開２００５－２２６０３１号公報
特許第７０６８５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、特許文献３の窒化珪素複合材料の改良、特に高剛性化を可能とするという観点から、新規な窒化珪素複合材料を探求することとした。プローブ案内部品が大形化するに従い、高強度のみならず高剛性が求められるからである。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、シリコンウエハと同等の熱膨張係数と高強度とを安定して具備すると共に高剛性をも具備することのできる窒化珪素複合材料及びプローブ案内部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明者らが試験及び研究を重ねた結果、高強度のＳｉ
３
Ｎ
４
に、特許文献３で複合していたＺｒＯ
２
よりも大きな熱膨張率を有するＭｇ
２
ＳｉＯ
４
を複合することが有効であることを知見した。さらに本発明者らは、Ｓｉ
３
Ｎ
４
にＭｇ
２
ＳｉＯ
４
を複合した窒化珪素複合材料において、シリコンウエハと同等の熱膨張係数と高強度とを安定して具備させると共に高剛性化をも可能とするには、Ｓｉ
３
Ｎ
４
、Ｍｇ
２
ＳｉＯ
４
といった各成分の含有率だけでなく、窒化珪素複合材料の微細構造を制御することが重要であることを見出した。そして窒化珪素複合材料の微細構造の制御にあたっては、詳細は後述するが、粉末Ｘ線回折によるαＳｉ
３
Ｎ
４
の（２１０）面ピーク強度をＩ
α
、βＳｉ
３
Ｎ
４
の（２１０）面ピーク強度をＩ
β
としたときのピーク強度比：Ｉ
β
／（Ｉ
α
＋Ｉ
β
）を所定の範囲内とすることが重要であることを見出した。
【０００８】
すなわち、本発明の一観点によれば、次の窒化珪素複合材料が提供される。
Ｓｉ
３
Ｎ
４
を５５質量％以上８５質量％以下、
Ｍｇ
２
ＳｉＯ
４
を１５質量％以上４５質量％以下含み、
粉末Ｘ線回折によるαＳｉ
３
Ｎ
４
の（２１０）面ピーク強度をＩ
α
、βＳｉ
３
Ｎ
４
の（２１０）面ピーク強度をＩ
β
としたとき、ピーク強度比：Ｉ
β
／（Ｉ
α
＋Ｉ
β
）が０．２０以下であり、
相対密度が９５％以上である、窒化珪素複合材料。
【０００９】
また、本発明の他の観点によれば、プローブカードのプローブを案内するプローブ案内部品であって、前記本発明の窒化珪素複合材料を用いた板状の本体部と、前記本体部に、前記プローブを挿通する複数の貫通孔及び／又はスリットとを備える、プローブ案内部品が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シリコンウエハと同等の熱膨張係数と高強度とを安定して具備すると共に高剛性をも具備することのできる窒化珪素複合材料及びプローブ案内部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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