悬臂梁式MEMS探针的设计与制备工艺研究开题报告

1. 研究目的与意义

课题背景

随着现在集成电路的发展，集成的元件正往越来越小的方向发展，这对弹簧探针的要求也越来越高。这需要弹簧探针的直径越来越小的同时还要保证它的精密度，并且还要追求质量和成本之间的平衡。20世纪80年代之前,微机械技术的发展却非常缓慢，直到硅材料被广泛运用到微机械器件制造当中,微机诫技术才得到蓬勃的发展。1988年,美国加州大学伯克利分校开创了微型电子机械系统(mems)的历史,显示出利用硅微加工工艺制造小的可动结构并与集成电路兼容以制造微小系统的潜力,标志着微电子机械系统雏形的出现。美国、日本以及欧洲一些国家相继制定出各自的研究计划,投入巨额资金开展mems技术的研究。在此期间,德国首创liga技术,为mems的发展提供了新的技术手段。

课题目的

2. 研究内容和预期目标

研究内容

随着微电子技术的不断发展,芯片面积越来越小,而电路复杂度不断上升,因此芯片管脚数目不断增加、密度不断提高。为了对相应的芯片进行测试,探卡探针的数量和密度也要相应的增加。传统探卡难以做到高密度;同时由于传统探卡金属探针的平行排布,还存在寄生电感和寄生电容的问题。mems技术的引入给这一问题带来了解决的途径，mems器件特有的小尺寸很容易做到高密度,同时克服寄生电感和寄生电容大的问题。

悬臂梁阵列式探卡探针由悬臂梁阵列构成,悬臂梁的一端为接触针尖。悬臂梁结构尺寸按照待测芯片管脚排布进行设计,同时保证在一定的挠度下能够提供足够的压应力,使针尖能够刺破铝的自然氧化层。一般来讲悬臂梁阵列式探卡需要将悬臂梁做到坚硬的衬底上，同时在悬臂梁与衬底之间需要有一定的距离,这样既能够在衬底形变较小情况下保证对针尖提供足够的压力,又能够对探针和悬臂梁起到保护作用。

3. 研究的方法与步骤

研究方法

针对集成电路圆片级测试需要，利用mems技术设计并制备一种适用于晶圆级测试探卡的微弹簧阵列，同时利用comsol multiphysics 软件对其进行建模和仿真，得到弹性系数大于1000nm-1的微弹簧阵列特征尺寸。

研究步骤

4. 参考文献

1. beiley m.leung j.wong s a micromachined array probe card-fabrication process 19952.(贝雷梁j. m.黄的微机械阵列探针卡的制造过程19952)

2. zhang y.worsham d.morrom d.marcus r thermally actuated microprobes for a new wafer probe card[外文期刊] 19993.(张颖worsham博士morrom d.马库斯r热驱动微探针的一个新的晶圆探针卡[外文期刊] 19993。)

3. ito t.sawada r.higurashi e fabrication of micro ic probe for lsi testing 20004.(伊藤t.泽河蝉鸣e制造微芯片探针lsi测试20004)

5. 计划与进度安排

一、3.2 3.15 课题调研，了解相关技术和要求；

二、3.16 3.29 查阅资料，撰写并提交开题报告；

三、3.30 5.3 理论仿真；