探针材料
用於半導體製造檢查工序的貴金屬類探針材料。
我們提供範圍廣泛的貴金屬材料,作為用於半導體製造前段工序及後段工序實施檢查的探針。
探針材料用途
半導體積體電路需分別在其製程的前段工序和後段工序進行通電測試。
前段工序進行的通電測試稱為晶圓測試,使用探針卡。探針卡中的探針使用懸臂式或垂直式等類型的探針。
後段工序進行的通電測試稱為最終測試,使用測試插座。測試插座中的探針使用彈簧針式的探針。
探針材料根據其用途具有不同的性能要求,例如硬度及彎曲性等機械性能、電阻率等電氣性能,因此有多種材料可供選擇。
探針種類和特色
懸臂式
(特色)用於配線基板測試用並具有以懸臂原理運作的端子結構的探針卡。探針的尖端部分經過針狀錐形加工和彎曲加工後使用。
(材料要求特性)材料的硬度、直線性、電阻率、彎曲性等
(線徑)Φ50~300µm
垂直式
(特色)用於配線基板測試用並具有以挫曲應力原理運作的端子結構的探針卡。探針的尖端部分根據基板的不同,加工成針狀和半球形狀後使用。
(材料要求特性)材料的硬度、直線性、電阻率、彎曲性等
(線徑)Φ20~70µm
彈簧針式
(特色)亦稱為彈簧探針、接觸探針。用於IC、電子元件和印刷電路板的電氣性通電檢查。將尖端部分加工成與檢查對象相對應的形狀後使用。
(材料要求特性)材料的硬度、直線性、接觸電阻等
(線徑)Φ500µm~1,000µm
主要探針用材料一覽表
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 | – | – | – | – | – | |
其他 | Cu、Zn | Cu、Ni | Cu | Cu、其他 | Cu、其他 | Cu、其他 | Rh | Ir | |
對應線徑 [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 | |
電阻率 [µΩ・cm, @R.T.] | 25.0 | 13.3 | 28.3 | 10.4 | 10.6 | 6.8 | 4.8 | 5.6 | |
電導率 [%IACS] | 6.9 | 13.0 | 6.1 | 16.6 | 16.3 | 25.4 | 35.9 | 30.8 | |
電阻溫度係數 [ppm] | 299 | 420 | 542 | 814 | 1091 | 1346 | – | – | |
維氏硬度 [HV] | 300-350 | 300-360 | -320 | 460-490 | 500-520 | 400-520 | 400-550 | 500-750 | |
抗拉強度 [MPa] | 1210-1450 | 1210-1350 | 1140-1395 | 1550-1750 | 1470-1550 | 1250-1720 | 1400-1800 | 1700-3600 | |
伸長率 [%] | 1-2 | 1-2 | 1-2 | 2-3 | 1-2 | 8-13 | 1-2 | 1-2 | |
楊氏模量 [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 | |
彈性極限 [MPa] | 1110-1170 | 1050-1100 | 900-1000 | 1100-1280 | 900-1100 | 1000-1500 | ~1350 | ~2900 | |
彈性極限伸長 [%] | 0.9-1.3 | 0.8-1.0 | 0.7-0.9 | 1.5-1.7 | 0.7-0.9 | 0.8-1.1 | 0.3-0.6 | 0.4-0.6 | |
90°彎曲次數**1 [次] | 3-6 | 3-6 | 8.5 | 0-2 | 0-1 | 8-10 | – | – | |
備註 | 相當於 ASTM B540 |
– | – | – | – | 本公司擁有的 專利對象產品 |
本公司擁有的 專利對象產品 |
本公司擁有的 專利對象產品 |
*1:線徑為0.10mm時到折斷的重複彎曲次數(本公司基準)
以上僅為其中一例,未刊載的組成亦可對應,敬請諮詢。
開發材料(TK-FS)
能同時實現低電阻率、高彎曲性、廣泛硬度範圍的所有性能。
在本公司的現有產品中還沒有能同時達到高硬度、低電阻率、高彎曲性這3項功能的材料,但是本產品成功地解決了這個問題,可以同一材料應用於各種類型的探針。這是一種可對應於晶圓測試用(前段工序)探針卡的懸臂式及垂直式等廣泛類型探針的材料。
特色
- 同時實現了維氏硬度達到500以上、具有7.0µΩ・cm以下的電阻率,10次以上的耐反覆彎曲性能(本公司基準)這3項功能
- 透過獨家的加工技術,可在廣泛的維氏硬度(400~520)內進行調整
- 相較於田中貴金屬工業現有的探針材料,具有高伸長率(8%~13%)
TK-FS的性能(與主要探針用材料的比較)
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主要探針用材料特性比較(硬度/電導率)
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主要探針用材料特性比較(伸長率)
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主要探針用材料特性比較(90°彎曲)
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TK-FS的特色 (高耐彎曲性能)
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90°反覆彎曲測試的模式圖