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探針材料

探针材料

探針材料產品圖片

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。

[探針材料用途說明圖] (前段工序)晶圓測試：懸臂式/垂直式、(後段工序)最終測試：彈簧針式

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 TK-SK 板材 參考值 Rh Ir
TK-101 TK-FS
組成
(mass%)		 Pd 35 – 43 40 45 55.8 48.9 – 55.8 – –
Ag 30 10 40 29.5 19.5 6.9 19.25 10 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 Cu、其他 Cu 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		 0.50-
0.8		 板厚
0.20～0.03		 板厚 0.1※ 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 16.1 2.5 6 4.8 5.6
電導率
(%IACS)		 6.9 13.0 6.1 16.6 16.3 25.4 10.7 60-70 24.6 35.9 30.8
電阻溫度係數
(ppm)		 299 420 542 814 1091 1346 – – – 4500 3900
維氏硬度
(HV)		 300-350 300-360 -320 460-490 500-520 400-520 600-640 250-300 400-420 400-550 500-750
抗拉強度
(MPa)		 1210-
1450		 1210-
1350		 1140-
1395		 1550-
1750		 1470-
1550		 1250-
1720		 – 900-
1000		 1200 1400-
1800		 1700-
3600
伸長率
(%)		 1-2 1-2 1-2 2-3 1-2 8-13 – – 1-2 1-2 1-2
楊氏模量
(GPa)		 112 106 119 110 112 150 – 105 110 380 530
0.2%耐力
(MPa)		 1160-
1400		 1100-
1250		 – 1410-
1630		 1360-
1490		 1180-
1640		 – – 1150 ～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		 專利申請中 – ※關於其他板厚請與我們洽詢。 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。

※上述是以線材形式提供時的特性數值。線材和薄片(板材)的特性數值會有所差異。
※TK-FS、SP-1、TK101也可以薄片(板材)的形式提供。詳情請確認本頁下方的「提供薄片 (板材)」

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)

  • 主要探針用材料特性比較(硬度/電導率)

    [探針用材料特性(硬度/導電率)比較圖表] TK-FS等

  • 主要探針用材料特性比較(伸長率)

    [探針用材料特性(伸長率)比較圖] TK-FS等

  • 主要探針用材料特性比較(90°彎曲)

    [探針用材料特性(90°彎曲)比較圖] TK-FS等

  • TK-FS的特色 (高耐彎曲性能)

    TK-FS的特色 (高耐彎曲性能)1

  • 90°反覆彎曲測試的模式圖

  • TK-FS的特色 (高耐彎曲性能)2

開發材料：TK-SK

TK-SK產品圖片

作為鈀合金材料，其硬度達到了640HV

在半導體檢測設備的應用上，減輕了因探針磨損造成的變形問題並貢獻於檢測設備的長壽命化與低成本化

■用途

「TK-SK」，作為探針用的鈀合金材料，具備最大硬度640HV，因此主要設定其用途為測試插座，應用於後製程中通電試驗的最終測試。

■特色

對於測試插座，用來當作探針的是彈簧針(POGO PIN)型的探針。進行檢測時，由於探針的尖端(Plunger)與基板接觸時會產生摩擦，就會因磨損而變形。此外，銲錫材料可能會附著在Plunger上，需要刮掉銲錫材料進行清潔，此時Plunger也會因磨損而變形。

檢測設備的探針會因檢測過程導致變形，而需要定期維護，但透過使用高硬度的探針，可以降低減輕半導體檢查設備中的探針因磨損造成的變形，可期貢獻於檢測設備的長壽命化與低成本化。

■產品性質參考值

物理性質 參考值
對應線徑 (mm) 0.50-0.8
熔點 (℃) 997℃
密度 (g/cm3) 10.52
維氏硬度 640
電阻率 (µΩ·cm) 16.1
電導率 (%IACS) 10.7

■與本公司自製探針用材料、及非貴金屬高硬度材料的硬度相比

與本公司自製探針用材料、及非貴金屬高硬度材料的硬度相比

在本公司產品中最硬，且具有等同於非貴金屬高硬度材料的硬度

提供薄片 (板材)

TK-FS、SP-1、TK101也可依顧客需求提供薄片 (板材)。

■特性

TK-FS (Pd-Ag-Cu) SP-1 (Pd-Ag-Au-Pt-Cu) TK-101 (Cu-Ag)
Density (g/cm3) 10.49 11.90 9.07
Melting Point (℃) 1,100 1,098 780 (Solidus)
Electrical
Resistivity
at R.T. (µΩ･cm)		 As-Rolled – 25.2 2.5
As-Aged 6※ – –
Hardness
Vickers/Surface
(HV)		 As-Rolled – 300 330
As-Aged 400-420※ – –
Tensile Strength/RD (MPa) 1,200※ 1,100 1,000
Young’s Modulus/RD (GPa) 110※ 110 105
0.2% proof stress/RD (MPa) 1,150※ – 900

※TK-FS sheet為開發品，因此特性數值僅作為參考值。

■可提供的薄片尺寸

TK-FS (Pd-Ag-Cu) SP-1 (Pd-Ag-Au-Pt-Cu) TK-101 (Cu-Ag)
Thickness (mm) 0.10 0.05 0.20～0.03
Width (mm) 55 62 100
Length (mm) 50～330 50～300 50～330

提供樣品時發生翹曲和波紋的問題，敬請見諒。我們將根據您的需求提供諮詢。

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