晶圓測試作為半導(dǎo)體制造工業(yè)中很重要的一個環(huán)節(jié),其不僅可以檢查晶圓廠的制造缺陷和良品率,還能避免后續(xù)封裝浪費(fèi)。晶圓測試中所用的探針是測試機(jī)與晶圓上被測芯片之間進(jìn)行通信的重要功能部件。面向目前晶圓級芯片測試的小間距和高密度測試的需求,研究MEMS垂直探針具有重要的實用意義。本文設(shè)計并制作了一種基于MEMS工藝制作的復(fù)合材料的垂直探針,主要研究內(nèi)容和成果包括:面對三維封裝這類先進(jìn)封裝情況下的晶圓測試需求,針對芯片上焊墊或凸塊的細(xì)間距、高密度和小尺寸等測試情況,通過分析垂直探針測試原理和對比不同的MEMS探針結(jié)構(gòu),設(shè)計了一種具有穩(wěn)定針痕的MEMS垂直探針結(jié)構(gòu),其能在垂直方向上靈活地進(jìn)行測試。面對晶圓測試探針的高使用壽命和低維護(hù)成本的需求,提出了一種具有高導(dǎo)電特性、高硬度和容易清潔特性的金屬復(fù)合材料。通過后續(xù)的探針制作和材料性能測試,得到該金屬復(fù)合材料的楊氏模量為64.54GPa,泊松比為0.44,抗拉強(qiáng)度為1132MPa,電阻率為3.13×10^-9?·m,電導(dǎo)率為3.19×10⁸ S/m。通過有限元法分析并優(yōu)化設(shè)計了探針的幾何結(jié)構(gòu)。最終設(shè)計的MEMS... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 MEMS探針中的制作工藝
        1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 3D封裝帶來的測試挑戰(zhàn)
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 MEMS垂直探針設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 探針屈曲探測原理
        2.2.1 臨界應(yīng)力
        2.2.2 結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力
        2.2.3 結(jié)構(gòu)的彈簧系數(shù)
        2.2.4 探針的接觸力
    2.3 MEMS垂直探針的幾何結(jié)構(gòu)
        2.3.1 結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系
        2.3.2 設(shè)計方案
    2.4 MEMS垂直探針的材料
        2.4.1 探針材料的選擇
        2.4.2 復(fù)合材料的材料參數(shù)
    2.5 小結(jié)
第3章 基于有限元分析的探針結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化
        3.2.1 機(jī)械特性分析
        3.2.2 改善應(yīng)力集中
    3.3 最終結(jié)構(gòu)的有限元分析
        3.3.1 機(jī)械特性分析
        3.3.2 電氣特性分析
    3.4 小結(jié)
第4章 基于UV-LIGA技術(shù)制作MEMS垂直探針
    4.1 引言
    4.2 MEMS垂直探針的制作
        4.2.1 光刻
        4.2.2 微電鑄
        4.2.3 釋放微結(jié)構(gòu)
    4.3 制作工藝的優(yōu)化
        4.3.1 光刻工藝的優(yōu)化
        4.3.2 微電鑄工藝的優(yōu)化
    4.4 小結(jié)
第5章 MEMS垂直探針的測試
    5.1 引言
    5.2 力學(xué)測試
    5.3 循環(huán)測試
    5.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：2975273