Prüfnadel-Materialien
für die Waferprüfung

Heraeus als Schnittstelle zwischen hohen Testanforderungen und maßgeschneiderten Lösungen

Produkte und Services

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 als Bindeglied zwischen Prüfanforderungen und Lösungen

Spool

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.

Speziallegierungen für Halbleitertestanwendung

probe needles

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.

Hera 648 Hera 649 Hera 6321 Palysium Hera 1206 Hera 5270 Hera 4000
Hauptbestandteile Pd35 Ag Cu Pd44 Ag Cu Pd40 Cu Ag Pd52 Cu Ag Pt Ni Rh Ir
Dichte [gcm-3] 11.8 10.8 10.4 10.5 15.1 12.4 22.4
E-Modul [GPa] 106 106 112 120 234 330 528
Zugfestigkeit [MPa] 1100 - 1400 1000 - 1350 1300 - 1450 1250 - 1500 1600 - 2000 2100 - 2900 2400
Dehnung [%] < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 < 3 -
Härte [HV] 330-400 320 - 390 400-450 400-500 400-490 450-700 700
Leitfähigkeit [%IACS] 4.8 – 5.2 6.2 - 7.0 8.1 – 14.0 > 27 4.2 – 5.2 > 32 24 - 26
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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 innovative Heraeus-Legierung, die speziell auf Prüfanwendungen zugeschnitten ist. Sie zeichnet sich durch eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit in Verbindung mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften und guter Verarbeitbarkeit aus. Die hohe elektrische Leitfähigkeit eröffnet neue Anwendungsmöglichkeiten und kann die Kosten der Halbleiterprüfung senken. Bei gleicher Querschnittsfläche kann deutlich mehr Strom übertragen werden. So können Anwendungen mit hoher Leistung getestet werden. Gleichzeitig können die Nadeln bei gleichem Strom erheblich schrumpfen, was sich positiv auf den Pitch, die Pinanzahl und die Prüfparallelität auswirkt.

Halbleiter Test
Hera 6321 Palysium
CCC [mA] 380 590
MAC [mA] 290 506
E-Modul [GPa] 112 120
Zugfestigkeit [MPa] 1300 - 1450 1250 - 1500
Härte [HV] 400 - 450 400 - 500
Leitfähigkeit [IACS] 8.1 - 14.0 % > 27 %
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*ISMI-Referenz mit: 41µm Durchmesser, 8mm Länge, flache Spitze und flaches Ende, OT 75µm, Offset 250µm, 120s Stromzykluszeit, 10s Pause zwischen den Zyklen, Raumtemperatur

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