晶圆探针卡之微探针接触与电热耦合分析研究-科技部工程科技推展中心.PDF

行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告 晶圓探針卡之微探針接觸與電熱耦合分析研究 研究成果報告(精簡版) 計 畫 類 別 ： 個別型 計 畫 編 號 ： NSC 100-2221-E-034-002- 執 行 期 間 ：100年08月01日至101年07月31日 執 行 單 位 ：中國文化大學機械工程學系 計 畫 主 持 人 ：張達元 計畫參與人員： 碩士班研究生-兼任助理人員：張智傑 大專生-兼任助理人員：蘇俊榮 大專生-兼任助理人員：鄭智安 報 告 附 件 ： 出席國際會議研究心得報告及發表論文 公 開 資 訊 ： 本計畫可公開查詢 中 華 民 國 101 年 10月 05 日 中 文 摘 要 ： 「探針卡」為「晶圓測試」產業的關鍵組件，晶圓的受測晶 粒需透過固定於探針卡探針模組上的「微探針」做為媒介， 藉探針與銲墊的直接接觸進行電氣特性測試。微探針會因接 觸因素，導致懸臂式探針的撓曲或垂直式探針的挫屈現象， 使微探針失去了應有的強度，而造成「跪針」；或因針測過 程的電熱效應，而發生「燒針」。為了在設計開發階段，即 能瞭解微探針的「跪針」與「燒針」過程與成因，本研究第 一年完成了單軸向微探針接觸力測試平台的建構，配合影像 處理技術，探討影響Cobra微探針的接觸力的因素，詳細的 觀察微探針的形變過程；並建立垂直式探針的有限元素模 型，以進行模擬分析。相關實驗數據，對垂直式探針的設計 有很大的幫助，以期獲得可以針測正確訊號與穩健性能的 「晶圓探針卡」。 中文關鍵詞： 晶圓針測、微探針、接觸問題、影像處理、電腦視覺、有限 元素分析。 英 文 摘 要 ： A probe card is a critical instrument in wafer testing industry. Electric characteristics of the examined die are detected through the needles mounted on the probe card by a direct contact between the needle and its corresponding pad. However, the needle tip sustains a large contact force in probing. The needle would lose strength due to deflection for a cantilever probe or buckling for a vertical probe, and then results in a ‘kneeling needle’. Moreover, the needle tip would bring on a ‘burning needle’ due to the electrothermal