Exaddon半導(dǎo)體測試用3D打印探針，探測間距低于20μm

2024年1月24日，南極熊獲悉，總部位于瑞士的微型 3D 打印公司Exaddon 開發(fā)了能夠以低于 20 μm 間距進行細間距探測的 3D微打印探針。細間距探針測試是用于測試半導(dǎo)體芯片的極其復(fù)雜且精確的過程。

Exaddon 的高電導(dǎo)率探針針對半導(dǎo)體晶圓測試進行了優(yōu)化，可直接 3D 打印到可定制和可更換的空間變壓器上，這降低了復(fù)雜性、成本和所需組件層的數(shù)量。

Exaddon 聲稱低于 20 μm的能力為半導(dǎo)體行業(yè)帶來了顯著的好處。在更精細的間距下進行測試可以實現(xiàn)更大的有效芯片面積，從而提高產(chǎn)量并降低芯片成本，從而降低流程中的消費產(chǎn)品成本。此外，該公司的無模板微型3D打印工藝具有高度可定制性，能夠制造高縱橫比的獨立式結(jié)構(gòu)。

Exaddion 在一份新聞稿中表示：“Exaddon的 μ-3D 打印技術(shù)的獨特功能是通過純金屬的局部電沉積實現(xiàn)的，為成功實現(xiàn)和測試亞 20 μm 間距提供了前所未有的途徑。任何需要低于當前間距限制的細間距探測的應(yīng)用都可以從這種獨特的方法中受益。”

Exaddon 3D 微打印增強細間距探測

Exaddon 成立于 2019 年，是瑞士微型 3D 打印公司Cytosurge的子公司，專門從事微型金屬零件的增材制造。自成立以來，該公司已成為全球?qū)W術(shù)研究項目 3D 打印技術(shù)的主要供應(yīng)商。

Exaddon公司過去兩年開發(fā)的微型3D 打印能力旨在滿足價值 5000 億美元的半導(dǎo)體市場的需求。半導(dǎo)體制造商依靠高性能芯片的探針測試來確保只有已知良好的芯片 (KDG) 才能進入最終的半導(dǎo)體元件。

據(jù) Exaddon 稱，探針測試目前很難實現(xiàn) 40 μm 以下的間距。據(jù)說這限制了芯片設(shè)計并限制了公司滿足消費者需求的能力。例如，盡管 micro-LED 市場的復(fù)合年增長率為 80%，估值達數(shù)十億美元，但 LED 測試目前僅限于耗費資源和時間的雙探針方法。

△Exaddon無模板 3D 打印過程的計算機渲染。圖片來自 Exaddon。

Exaddon 的微型 3D 打印技術(shù)克服了這些挑戰(zhàn)，該技術(shù)可以制造尺寸小于 20 μm 的高質(zhì)量金屬部件。這家總部位于蘇黎世的公司已成功展示了其在 μ-LED 上的細間距探針功能。

Exaddon公司的 microLED測試陣列直接 3D 打印在間距低于 20 μm 的預(yù)圖案跡線上。該演示器陣列擁有 128 個探頭，X 軸最小節(jié)距為18.5 μm，Y 軸最小節(jié)距為 9.5 μm，Z 軸最小節(jié)距為 ±2 μm。據(jù)報道，Exaddon的探針陣列的尺寸約為其他公司探針陣列的 10%，使microLED 測試儀的效率提高了 64 倍。

此外，Exadden 的無模板 3D 打印工藝具有高度可定制性，并且擅長制造高縱橫比、獨立式結(jié)構(gòu)，例如線圈和晶格。直接 3D 打印到空間變換器上簡化了探針卡的構(gòu)造，消除了原本需要的工藝步驟和組件。這降低了與探針制造相關(guān)的成本和復(fù)雜性。

未來，該公司計劃增加其μLED陣列中的探針數(shù)量，并完成WAT（防水測試）和CIS（CMOS圖像傳感器）探針測試。  

△Exaddon128 探針陣列的光學顯微照片，直接 3D 打印在接觸墊上。圖片來自 Exaddon。

微型3D打印的發(fā)展

微型 3D 打印已被許多公司認可為在電氣設(shè)備的開發(fā)和生產(chǎn)方面具有潛力。  

去年，奧地利高精度光學設(shè)備開發(fā)商In-Vision宣布與印度班加羅爾科學研究所的Tapajyoti Das Gupta教授合作開發(fā)一款新型亞微米3D打印機。合作伙伴與孟買 3D 打印機制造商 J Group Robotics 合作，旨在打造一款能夠制造靈活且可拉伸的納米級光子設(shè)備的 3D 打印機。

通常，納米級高性能光學器件是通過多步驟分層 2D 光刻工藝生產(chǎn)的。這是成本高昂且可擴展性有限，需要在潔凈室設(shè)施中使用多臺機器。In-Vision團隊希望其新型微型 3D 打印機能夠加速并降低生產(chǎn)成本，從而顛覆半導(dǎo)體行業(yè)。第一個亞微米光學元件預(yù)計將于 2024 年春季進行 3D 打印。

在其他地方，微加工初創(chuàng)公司Horizon Microtechnologies提供了自己專有的微型 3D 打印技術(shù)。該公司基于模板的微增材制造（micro-AM）工藝使用戶能夠生產(chǎn)微米級精度的導(dǎo)電部件。這種微型 3D 打印技術(shù)旨在為電極、電接觸針、微流體器件、MEMS 和光學封裝的生產(chǎn)提供更大的制造多功能性。

△Horizon Microtechnologies 3D 打印電子設(shè)備