Materialien für Prüfnadeln
Die Waferprüfung (auch EDS - Electrical Die Sorting) ist ein elementarer Schritt bei der Herstellung jeder Halbleiterstruktur und Prozesstechnologie. Nach der Herstellung der integrierten Schaltkreise und vor ihrer Trennung vom Wafer werden alle einzelnen elektrischen Kontakte nach bestimmten elektrischen Testmustern auf Funktionsfehler geprüft. Dieser Test der integrierten Schaltkreise (auch CP - Circuit Probe genannt) wird von automatisierten Testeinheiten durchgeführt und erfordert ein hohes Maß an Zuverlässigkeit an der Schnittstelle zwischen Tester und Waferkontaktpad. Diese Schnittstelle wird durch Prüfkarten und Prüfnadeln bereitgestellt.
An die Prüfnadeln in der Prüfkarte werden hohe Anforderungen in puncto elektrische Leitfähigkeit, Härte und dünner Geometrie gestellt, um die Herausforderungen der fortschreitenden Miniaturisierung zu meistern. Prüfnadeln müssen äußerst gerade und gleichzeitig ausreichend elastisch sein. Auch bei hohen Temperaturen müssen sie eine gute mechanische Festigkeit aufweisen, um über viele Lastzyklen und Aufsetzvorgänge eingesetzt werden zu können. Ein entscheidendes Kriterium für die Effizienz von Prüfkarten ist die Reduzierung der Zeit pro Test, der Kosten pro Test und die Erhöhung der Anzahl der parallelen Tests bei gleichzeitiger Minimierung der Kontamination (niedriger Kontaktwiderstand CRes).
Heraeus Produkte für Ihre Prüfanforderungen
Heraeus bietet eine breite Palette an Prüfnadelmaterialien ausscheidungsgehärteter PdAgCu-Legierungen bis hin zu hochfesten PtNi-Legierungen an. Die von Heraeus hergestellten Prüfnadelmaterialien können für alle Arten von Prüfkarten verwendet werden: von Cantilever- über Vertikal- bis hin zu MEMS-Typen und weiteren fortschrittlichen Prüfkarten mit einem gleichbleibend hohen Qualitätsstandard.
Die Herstellung von Produkten für die Halbleiterindustrie erfordert neben der passenden Hardware hohe Präzision, adäquates Material- und Prozess-Know-how sowie detaillierte Produkterfahrung. Seit über 50 Jahren ist Heraeus Vorreiter in der Herstellung von kundenspezifischen Hochleistungsmaterialien für die Halbleiterindustrie. Als kompetenter Partner bei der Identifizierung und Verarbeitung des optimalen Materials profitieren Kunden auch von CCC/MAC-Tests und Oberflächenanalysen.
Ihre Vorteile
1. Wir schmelzen die Legierung, die Sie brauchen
- Durch die Kombination verschiedener Durchmesser und Härteverfahren können die Materialeigenschaften an Ihre Anforderungen angepasst werden
- Eine Vielzahl von alternativen Werkstoffen steht zur Verfügung zur Auswahl der perfekten Lösung für Ihre Anwendung
- Hervorragende elektrische Leitfähigkeit und mechanische Eigenschaften sorgen für eine langlebige und zuverlässige Prüfleistung
- Äußerst formstabile Werkstoffe mit hoher Festigkeit, Elastizität und Wärmebeständigkeit sind verfügbar für die Herstellung sehr genauer Prüfnadeln
2. Wir passen unsere Produkte an Ihre Bedürfnisse an, von der Legierung bis hin zum ultrafeinen Draht
- Unterstützende Beratung bei der Auswahl und Anpassung des richtigen Materials und der richtigen Konfiguration für Ihre Anwendung
- Gleichbleibend hoher Qualitätsstandard & schnelle Lieferzeiten
- Kompletter Edelmetallkreislauf - vom Einkauf über die Herstellung bis zum Recycling
3. Wir entwickeln innovative Materialien für modernstes Testequipment
- Einzigartige Kombination aus Werkstoffkompetenz, Anwendungs- und Fertigungs-Know-how
- Umfangreiche Möglichkeiten zur mechanischen/elektrischen Prüfung (CCC/MAC) und Oberflächenanalyse in den Heraeus Laboren
Palysium
Palysium ist eine Heraeus-Legierung, die speziell für Halbleiter-Testanwendungen entwickelt wurde. Aufgrund seiner einzigartigen Superlattice-Struktur hat Palysium eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit (2,5 Mal höher als der PdAgCu-Marktstandard Hera 6321), kombiniert mit hervorragenden Federeigenschaften und Verarbeitungsmöglichkeiten für Drahtdurchmesser bis zu 15 μm.
Dies ermöglicht die Herstellung sehr genauer und kleinerer Nadelabschnitte, die eine zuverlässige Prüfung kleinerer Pitchabstände ermöglichen, da bei gleicher Querschnittsfläche deutlich mehr Strom übertragen werden kann. Gleichzeitig können die Nadeln bei gleichem Strom erheblich schrumpfen, was sich positiv auf Pitch, Nadelanzahl und Prüfparallelität auswirkt.
Speziallegierungen für Halbleitertestanwendung
Von Standardwerkstoffen bis hin zu neuen metallurgischen Lösungen aus fortschrittlichen Legierungen liegt der Schwerpunkt der Entwicklung auf guten Federeigenschaften, hoher Leitfähigkeit und langer Lebensdauer, wobei die mechanischen Eigenschaften an die individuellen Anforderungen angepasst werden können.
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Hera 648 |
Hera 6321 |
Palysium |
Hera 1206 |
Hera 5270 |
Hera 4000 |
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|---|---|---|---|---|---|---|
| Hauptbestandteile [wt%] | Pd35 Ag30 Au10 Pt10 | Pd39 Ag29 | Pd52 Ag11 | Pt Ni31.5 | Rh dot | Ir |
| Dichte [g/cm-3] | 11.8 | 10.4 | 10.5 | 15.1 | 12.4 | 22.56 |
| E-Modul [GPa] | 108 | 112 | 120 | 234 | 330 | 528 |
| Streckgrenze Rp0,2 [MPa] | 1050 - 1400 | 1250 - 1550 | 1250 - 1550 | 1900 | 2800 | 2300 |
| Zugfestigkeit [MPa] | 1100 - 1450 | 1300 - 1600 | 1300 - 1600 | 1600 - 2000 | 2100 - 2900 | 2400 |
| Rp0,2/E [Ratio] | 0.010 - 0.013 | 0.011 - 0.014 | 0.011 - 0.013 | 0.008 | 0.008 | 0.004 |
| Härte [HV] | 330 - 400 | 400 - 450 | 400 - 500 | 400 - 490 | 450 - 700 | 700 |
| Thermische Leitfähigkeit [W/mK] | 28 | 66 | 150 | 150 | 59 | |
| Elektrischer Widerstand [μ0hm/cm] | 35.9 - 33.2 | 21.3 - 12.3 | < 6.4 | 41.1 - 33.2 | < 5.4 | 7.2 - 6.6 |
| IACS [%] | 4.8 – 5.2 | 8.1 – 14.0 | > 27 | 4.2 – 5.2 | > 32 | 24 - 28 |
| CCC [mA] | 380 | 590 | 650 | |||
| MAC [mA] | 290 | 506 | 540 | |||
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