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国际芯片之战,跟激光有啥关系?

发布时间:2020-12-29
来源:GF加工方案
阅读量:3391

芯片作为先进制造工艺水平的代表之一,在近几年越发受到大众瞩目,从愈演愈烈的国际芯片之战便可知其竞争的激烈程度。那么,芯片跟激光到底有什么关系呢?

 

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一、芯片测试工艺中的探针卡


一般来说,一个合格的芯片都必须经历设计、制作、测试和封装这几道工艺。今天我们就来说说它的测试工艺,虽然它不像前两道工艺那样广受关注,但在芯片产业里它是一个不可缺少的重要环节。

 

在芯片测试环节中扮演重要角色的——探针卡,就是影响测试的质量的关键。作为连接自动测试仪与待测器件的接口,探针卡上会有很多细密的金属探针,通过探针和芯片电极进行物理或电学接触,然后运行测试程序才能得以检验芯片合格与否。


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这其中,探针卡上的精密小孔又尤为重要,为了降低成本和更为灵活的利用探针卡,我们通常会在探针卡上加工出极其微小的孔以方便固定探针。


二、探针卡上的微细方孔


随着半导体制成的快速进展,芯片越来越小,电路越来越细,对测试的要求越来越高,传统探针卡已经面临测试极限。为满足高积密度测试,我们必须不断缩小探针卡上的孔径和探针间距,同样大小的面积内探针孔间距越小,可容纳的探针数量就越多。


那么问题来了,多大的孔才合适呢?什么样的孔才能满足要求?如今应用先进制造技术,探针卡上的孔径已经可以从120um缩小到50um,甚至更小,这是什么概念呢?普通成年人的头发丝直径约为70um,也就是说孔径竟然比头发丝还要细!

 

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除了进一步缩小孔径外的另一个方法就是,改变孔的形状,从最初的圆形孔逐渐演变成矩形或方形孔。这样做的好处不仅仅是提高利用率(例如可以容纳1960个50um圆孔的探针卡,若将孔改为方形则可容纳2500个)降低生产成本,同时也可以降低接触压力,使探针的寿命得以延长。


三、如何加工这些微细方孔


无论技艺再怎么高超,传统的机械钻孔无论是从质量还是效率上显然无法满足以上这类微孔加工的极致要求。那么,这样精细的方孔究竟是怎么做出来的呢?


GF加工方案提出了传统工艺无法达成的创新性解决方案:激光微细打孔!



使用GF加工方案先进的激光微细加工产品ML-5,可以通过无热量、无接触的飞秒激光快速而精确的去除材料,并且不造成任何热损伤或机械损伤,更无需再进行其它后处理。2秒之内即可轻松获得一个35x35um的正方形探针孔。


方孔大小:35μm x 35μm

圆角半径:3.5μm

壁厚:6.5μm

加工时间:<2秒/孔


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并且在整个加工过程中始终对微小细节保持可重复的高精度和一致性,满足每一个孔的严格锥度要求(下图可见,微孔的入口与出口尺寸差异在±1um以内):

 

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最后,您不妨大胆的猜一猜,全球最大的探针卡工厂使用的哪款微孔加工设备呢?

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