Sondenstift-Materialien
Was ist Sondenstift-Materialien?
Diese Mikro-Kontaktteile werden in der elektrischen Eigenschaftsprüfung (Wafer-Prüfung und Endprüfung) von Halbleitern und elektronischen Komponenten verwendet und erfordern hohe Kontaktstabilität und Haltbarkeit. TANAKA verwendet eigene, proprietäre Hochleistungs- Edelmetalllegierungen wie Pd-Ag-Cu, Pd-Ag-Au-Pt-Cu und hochharte Pd-Legierungen und bietet Drähte in Größen von Φ20 bis 1.000µm sowie Pd-Ag-Cu- und Cu-Legierungsblechmaterialien an.
Sondenstift-Materialien aus Edelmetallen, die in der Inspektionsphase der Halbleiterproduktion verwendet werden.
Wir bieten eine breite Palette von Edelmetallmaterialien für Sondenstifte an, die bei Inspektionen während des Front-Ends und des Back-Ends der Halbleiterfertigung eingesetzt werden.
Anwendungen von Sondenstift-Materialien
Elektrische Tests werden an Halbleiter-Integrationsschaltungen während des Herstellungsprozesses sowohl in den Prozessen vor als auch nach ihrer Produktion durchgeführt.
Der elektrische Test, der im Prozess vor der Produktion durchgeführt wird, wird als Wafer-Test bezeichnet, und es werden Prüfkarten verwendet. Prüfkarten verwenden Prüfspitzen verschiedener Typen, wie z. B. Cantilever-Typ und Vertikal-Typ, als Sonden.
Der elektrische Test, der im Prozess nach der Produktion durchgeführt wird, wird als Final-Test bezeichnet, und es werden Testsockel verwendet. Testsockel verwenden Pogo-Pin-Typ Prüfspitzen als Sonden.
Je nach Verwendungszweck sind Sondenstift-Materialien in verschiedenen Typen erhältlich, da die erforderlichen Eigenschaften unterschiedlich sind, einschließlich mechanischer Eigenschaften wie Härte und Biegsamkeit sowie elektrischer Eigenschaften wie elektrischer Widerstand.
![[Erläuterungsdiagramm der Anwendung von Sondenstift-Materialien] (Anfamgsphase) Wafertest- Cntilever Vertikal, (Endphase) Finaltest- Federkontakt-Typ](https://data.wovn.io/ImageValue/production/688b3c307ffdea2de8055986/de/dcac135c9cd75cf78aad22387f183748/wp_content_uploads_sites_images_ex_de_products_images_probe_pins_img_block01_01.jpg)
Typen und Eigenschaften von Sondenstiften
Kragarmtyp
- Eigenschaften: Verwendet in Prüfkarten mit Kragträger-Terminalstrukturen, die nach dem Prinzip von Kragträgern zum Testen von Verdrahtungssubstraten arbeiten. Die Spitze des Sondenstifts wird nach dem Verjüngen und Biegen in eine Nadelform verwendet.
- Erforderliche Materialeigenschaften: Härte, Linearität, elektrische Widerstandsfähigkeit, Biegsamkeit usw.
- Drahtdurchmesser: Φ50 bis 300µm
Vertikaltyp
- Eigenschaften: Diese werden für Prüfkarten verwendet, um Verdrahtungsplatinen mit einer Anschlussstruktur zu testen, die auf dem Prinzip der Knickbelastung basiert. Die Spitze des Sondenstifts wird je nach Platine in eine Nadel- oder halbkugelförmige Form verarbeitet.
- Erforderliche Materialeigenschaften: Härte, Linearität, elektrische Widerstandsfähigkeit, Biegsamkeit usw.
- Drahtdurchmesser: Φ20 bis 70µm
Pogo-Pin-Typ
- Eigenschaften: Auch als Federkontakt oder Kontaktsonde bezeichnet. Wird für elektrische Durchgangstests von integrierten Schaltungen, elektronischen Komponenten und Leiterplatten verwendet. Die Spitze ist entsprechend dem zu testenden Objekt geformt.
- Erforderliche Materialeigenschaften: Härte, Linearität, Kontaktwiderstand usw.
- Drahtdurchmesser: Φ500µm bis 1.000µm
Liste von gängigen Sondenstift-Materialien
| SP-1 | SP-2 | TK-1Pro | TK-FS | TK-SK | Rh | Ir | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Zusammensetzung (mass%) |
Pd | 35 | – | 40 | 55.8 | 48.9 | – | – |
| Landwirtschaft | 30 | 10 | 29.5 | 6.9 | 19.25 | – | – | |
| Au | 10 | 70 | – | – | – | – | – | |
| Pt | 10 | 5 | – | – | – | – | – | |
| Andere | Cu, Zn | Cu, Ni | Cu, usw. | Cu, usw. | Cu, usw. | Rh | Ir | |
| Anwendbarer Drahtdurchmesser (mm) | 0.08-1.00 | 0.08-1.00 | 0.10-1.00 | 0.03-0.40 | 0.50-0.80 | 0.03-0.30 | 0.03-0.30 | |
| Elektrische Widerstandsfähigkeit |
25.0 | 13.3 | 11.0 | 6.1-6.9 | 16.1 | 4.8 | 5.6 | |
| Elektrische Leitfähigkeit (%IACS) | 6.9 | 13.0 | 15.7 | 25.0-28.3 | 10.7 | 35.9 | 30.8 | |
| Temperaturkoeffizient des Widerstands (ppm) | 299 | 420 | – | 1346 | – | 4500 | 3900 | |
| Vickers-Härte (HV) | 300-350 | 300-360 | 500-540 | 400-520 | 600-640 | 400-550 | 500-750 | |
| Zugfestigkeit (MPa) | 1210- 1450 |
1210- 1350 |
1800- 2000 |
1250- 1720 |
– | 1400- 1800 |
1700- | |
| Änderung (%) | 1-2 | 1-2 | 2-3 | 10-25 | 0-1 | 1-2 | 1-2 | |
| Elastizitätsmodul (GPa) | 112 | 106 | 110 | 150 | 119 | 380 | 530 | |
| 0,2% Streckgrenze (MPa) | 1160- 1400 |
1100- 1250 |
– | 1180- 1640 |
– | -1700 | -3400 | |
| Elastizitätsgrenze (MPa) | 1110- 1170 |
1050- 1100 |
– | 1000- 1500 |
– | -1350 | -2900 | |
| Dehnung am elastischen Limit (%) | 0.9-1.3 | 0.8-1.0 | – | 0.8-1.1 | 0-1.0 | 0.3-0.6 | 0.4-0.6 | |
| |
3-6 | 3-6 | 0-2 | 10-14 | – | – | – | |
| Bemerkungen | *2 | – | – | *3 | *3 | *3 | *3 | |
*1: Anzahl der wiederholten Biegungen bis zum Bruch bei einem Drahtdurchmesser von 0,10 mm (gemäß unseren Standards)
*2: Entspricht ASTM B540
*3: Produkt durch unsere Patente geschützt
Das Obige ist ein Beispiel, und wir können auch Kompositionen berücksichtigen, die nicht aufgelistet sind. Bitte zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren.
*Die oben genannten sind die Materialwerte für Drahtmaterialien. Die Materialwerte unterscheiden sich zwischen Draht- und Blechmaterialien.
*Blechmaterialien können für TK-FS und SP-1 geliefert werden. Für Details siehe "Blechmaterial für vertikale Sondenstifte" am Ende dieser Seite.
Standardmaterial: TK-1Pro
Standardmaterial für Pogo-Pin-Typ Produkte, bereitgestellt von TANAKA.
Anwendungen
Dieses Material wird hauptsächlich für Pogo-Pin-Typ Plunger-Komponenten verwendet.
Während die Kontaktwiderstandsstabilität des herkömmlichen TK-1 beibehalten wird, wurde die Bearbeitbarkeit verbessert.
Eigenschaften
- Die mechanischen Eigenschaften des konventionellen TK-1 wurden verbessert.
- Die Härte erhöhte sich um etwa 10% im Vergleich zum herkömmlichen TK-1.
- Eine weitere Verbesserung der Zähigkeit trägt zu einer verbesserten Bearbeitbarkeit während des Schneidprozesses bei.
Vergleich der Drei-Punkt-Biege-Eigenschaften von TK-1Pro und TK-1.
Entwicklungsmaterial: TK-FS
Erreicht gleichzeitig eine niedrige elektrische Resistivität, hohe Biegbarkeit und einen breiten Härtebereich.
Es gab kein Material in unseren bestehenden Produkten, das gleichzeitig die drei Eigenschaften hohe Härte, niedrige elektrische Widerstandsfähigkeit und hohe Biegesteifigkeit erreichen konnte, aber wir haben es geschafft, dieses Problem mit diesem Produkt zu lösen, sodass es möglich ist, dasselbe Material für verschiedene Arten von Sondenstiften zu verwenden. Dieses Material kann auf eine Vielzahl von Sondenstift-Typen angewendet werden, wie z.B. den Cantilever-Typ und den vertikalen Typ für Wafer-Testkarten (Front-End-Prozess).
Eigenschaften
- Erfüllt gleichzeitig drei Funktionen: Vickers-Härte von 500 oder höher, elektrische Widerstandsfähigkeit von 7,0 µΩ･cm oder niedriger und wiederholte Biegefestigkeit (gemäß unseren Standards) von 10 Mal oder mehr.
- Die Vickers-Härte (400 bis 520) kann durch die Verwendung der ursprünglichen Verarbeitungstechnologie angepasst werden.
- Es weist eine höhere Dehnungsrate (10 % bis 25 %) auf als die bisherigen Sondenstiftmaterialien von TANAKA.
Leistung von TK-FS (Vergleich mit Hauptmaterialien für Sondenstifte)
Härte/Elektrische Leitfähigkeit
![[Vergleichsdiagramm von Leistung mit gängigen Sondenstift-Materialien (Härte/Konduktivität)] TK-FS et al.](https://data.wovn.io/ImageValue/production/688b3c307ffdea2de8055986/de/d7ced7ec499590edfb27362f29eeb704/wp_content_uploads_sites_images_ex_de_products_images_probe_pins_img_block04_01.jpg)
Wachstumsrate
![[Vergleichsdiagramm von Leistung mit gängigen Sondenstift-Materialien (Bruchdehnung)] TK-FS et al.](https://data.wovn.io/ImageValue/production/688b3c307ffdea2de8055986/de/7ddce0295c546b19337580cb65325f3e/wp_content_uploads_sites_images_ex_de_products_images_probe_pins_img_block04_02.jpg)
Hohe Biegefestigkeit von TK-FS
Schematisches Diagramm des wiederholten 90°-Biegetests
Entwicklungsmaterial: TK-SK
Erreicht eine Härte von 640 HV als Palladiumlegierungsmaterial.
In der Halbleiterinspektionsausrüstung hilft dieses Produkt, Verformungen aufgrund des Verschleißes von Sondenstiften zu reduzieren, was zu einer längeren Lebensdauer und niedrigeren Kosten der Inspektionsausrüstung beiträgt.
Anwendungen
Als Palladiumlegierung für Sondenstifte weist TK-SK eine maximale Härte von 640HV auf, die es für den Einsatz in Teststeckdosenanwendungen, insbesondere in der finalen Kontinuitätsprüfungsphase (Backend-Prozess), geeignet macht.
Eigenschaften
Pogo-Pin-Typ Sondenstifte werden als Sonden in Testsockeln verwendet. Während der Inspektion verformt sich die Spitze des Sondenstifts (Kolben) aufgrund von Abnutzung, da Reibung auftritt, wenn sie mit dem Substrat in Kontakt kommt. Darüber hinaus kann Lötmaterial am Kolben haften bleiben, und es kann notwendig sein, das Lötmaterial zum Reinigen abzukratzen. Der Kolben verformt sich auch während dieses Prozesses aufgrund von Abnutzung.
Hochharte Sondenstifte, wie TK-SK, reduzieren verschleißbedingte Verformungen, was zu einer längeren Lebensdauer und niedrigeren Wartungskosten für Halbleiter-Testgeräte führt.
Referenzwerte für Produkteigenschaften
| Physikalische Eigenschaften | Zur Referenz |
|---|---|
| Anwendbarer Drahtdurchmesser (mm) | 0.50-0.80 |
| Schmelzpunkt (℃) | 997℃ |
| Dichte (g/cm3) | 10.52 |
| Vickers-Härte (HV) | 640 |
| Elektrischer Widerstand (µΩ·cm) | 16.1 |
| Elektrische Leitfähigkeit (%IACS) | 10.7 |
Härtevergleich von Materialien für proprietäre Prüfspitzen und nicht edelmetallische Materialien mit hoher Härte.
Blechmaterial für vertikale Sondenstifte
Bietet verschiedene Arten von Edelmetallblechen (gewalzte Materialien).
Eine Mindestdicke von 30µm wurde erreicht, um mit der fortschreitenden Miniaturisierung von Komponenten Schritt zu halten.
Für vertikale Sondenstifte können wir die Materialien TK-FS, SP-1 und TK-101 anbieten.
Merkmale
| TK-FS (Pd-Ag-Cu) |
SP-1 (Pd-Ag-Au-Pt-Cu) |
TK-101 (Cu-Ag) |
||
|---|---|---|---|---|
| Dichte (g/cm3) | 10.49 | 11.90 | 9.07 | |
| Schmelzpunkt (℃) | 1,100 | 1,098 | 780 (Solidus) | |
| Elektrische Widerstandsfähigkeit bei R.T. (µΩ･cm) |
Als gewalzt | – | 25.2 | 2.5 |
| Alterungszustand | 6* | – | – | |
| Vickers-Härte (HV) |
Als gewalzt | – | 300 | 330 |
| Alterungszustand | 400-420* | – | – | |
| Zugfestigkeit (MPa) | 1,200* | 1,100 | 1,000 | |
| Elastizitätsmodul (GPa) | 110* | 110 | 105 | |
| 0,2% Streckgrenze (MPa) | 1,150* | – | 900 | |
*:Für das TK-FS-Blatt sind die charakteristischen Werte Referenzwerte, da es sich um ein Entwicklungsobjekt handelt.
Verfügbare Bogen Größen
| TK-FS (Pd-Ag-Cu) |
SP-1 (Pd-Ag-Au-Pt-Cu) |
TK-101 (Cu-Ag) |
|
|---|---|---|---|
| Dicke (mm) | 0.10 | 0.05 | 0.20～0.03 |
| Breite (mm) | 55 | 62 | 100 |
| Länge (mm) | 50～330 | 50～300 | 50～330 |
Verzerrungen und Verformungen werden zum Zeitpunkt der Probenbereitstellung nicht berücksichtigt und werden auf Anfrage besprochen.
Vergleichstabelle der Eigenschaften von Kupferlegierungsblechmaterialien für Sondenstifte (Leitfähigkeit/U.T.S.@20℃) )
Weitere Informationen
Bitte Kontakt
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