芯片作為(wei) 先進製造工藝水平的代表之一,在近幾年越發受到大眾(zhong) 矚目,從(cong) 愈演愈烈的國際芯片之戰便可知其競爭(zheng) 的激烈程度。那麽(me) ,芯片跟激光到底有什麽(me) 關(guan) 係呢?
一般來說,一個(ge) 合格的芯片都必須經曆設計、製作、測試和封裝這幾道工藝。雖然不像前兩(liang) 道製程那樣廣受關(guan) 注,但測試是芯片產(chan) 業(ye) 裏不可缺少的一個(ge) 重要環節。
在芯片測試環節中扮演重要角色的——探針卡,就是影響測試的質量的關(guan) 鍵。作為(wei) 連接自動測試儀(yi) 與(yu) 待測器件的接口,探針卡上會(hui) 有很多細密的金屬探針,通過探針和芯片電極進行物理或電學接觸,然後運行測試程序才能得以檢驗芯片合格與(yu) 否。
這其中,探針卡上的精密小孔又尤為(wei) 重要,為(wei) 了降低成本和更為(wei) 靈活的利用探針卡,我們(men) 通常會(hui) 在探針卡上加工出極其微小的孔以方便固定探針。那麽(me) 問題來了:多大的孔才合適呢?什麽(me) 樣的孔才能滿足要求?怎樣加工?
隨著半導體(ti) 製成的快速進展,芯片越來越小,電路越來越細,對測試的要求越來越高,傳(chuan) 統探針卡已經麵臨(lin) 測試極限。為(wei) 滿足高積密度測試,我們(men) 必須不斷縮小探針卡上的孔徑和探針間距,同樣大小的麵積內(nei) 探針孔間距越小,可容納的探針數量就越多。運用先進的製造技術,這個(ge) 孔的直徑已經可以從(cong) 120um縮小到50um,甚至更小,這是什麽(me) 概念呢?普通成年人的頭發絲(si) 直徑約為(wei) 70um,也就是說孔徑竟然比頭發絲(si) 還要細!
除了進一步縮小孔徑外的另一個(ge) 方法就是,改變孔的形狀——從(cong) 最初的圓形孔逐漸演變成矩形或方形孔,這樣做的好處不僅(jin) 僅(jin) 是提高利用率(例如可以容納1960個(ge) 50um圓孔的探針卡,若將孔改為(wei) 方形則可容納2500個(ge) )降低生產(chan) 成本,同時也可以降低接觸壓力,使探針的壽命得以延長。
傳(chuan) 統的機械鑽孔無論是從(cong) 質量還是效率上顯然無法滿足以上這類極致的要求的。那麽(me) ,這樣精細的孔究竟是怎麽(me) 做出來的呢?GF提出了傳(chuan) 統工藝無法達成的創新性解決(jue) 方案:激光微細打孔!
使用GF最先進的激光微細加工產(chan) 品ML-5,可以通過無熱量、無接觸的飛秒激光快速而精確的去除材料,並且不造成任何熱損傷(shang) 或機械損傷(shang) ,更無需再進行其它後處理。2秒之內(nei) 即可輕鬆獲得一個(ge) 35x35um的正方形探針孔。
方孔大小:35μm x 35μm
圓角半徑:3.5μm
壁厚:6.5μm
加工時間:<2秒/孔
(此處局部細節圖為(wei) 放大300倍後的畫麵)
並且在整個(ge) 加工過程中始終對微小細節保持可重複的高精度和一致性,滿足每一個(ge) 孔的嚴(yan) 格錐度要求(下圖可見,微孔的入口與(yu) 出口尺寸差異在±1um以內(nei) ):
最後,您不妨大膽的猜一猜,全球最大的探針卡工廠使用的哪款微孔加工設備呢?
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