재료역학 프로브니들 설계1

소개글

프로브니들의 형태, 구조, 재질등을 선정하고 코스모스라는 프로그램을 이용해 부하성을 검사하고, 경제성도 고려한 자료입니다.

목차

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본문내용

2. 설계 조건
더 많은 정보를 얻기 위하여 시장조사와 제원조사를 해본결과, 수많은 니들이 배열되있고, 프로브카드가 검사를 시작하면 칩패드에 접촉되는 구조를 생각하였다. 프로브카드의 종류로는 위에 써논바와 같이 Cantilever, Vertical, MEMS 방식이 있는데 Vertical 방식의 프로브 카드에 초점을 맞추고 진행하였다.
프로브카드는 정밀성이 매우 요구되는 장치인데, 문제는 모든 니들이 완벽하게 같은 높이로 접촉된다는 것이 불가능하다. 그래서 웨이퍼에 만들어진 반도체는 정상인데 니들이 제대로 접점까지 접촉되지 못해 제대로 평가를 할수 없는 문제가 생길 수 있다. 그러므로 Overdrive 범위를 두었는데, 가장 긴 니들이 접촉한 뒤에도 일정 힘을 더 가해 접촉이 되지 않은 바늘까지 모두 접촉시키게 하는 원리이다. (Overdrive범위 30~100μm) 여기서 더 생각해볼 것은 만약 니들이 일자형이라면 Overdrive를 위해 접촉력이 가해질 때 응력이 너무 강해 웨이퍼의 반도체의 파손가능성이 있다는 것이다. 그러므로 니들 형상이 힘을 받을 때 어느정도 굽혀져 완충작용을 하는 형상이 이상적이라고 생각하고 형상 설계를 하기로 하였다.
또한 시장 조사에서 보통 Life Time < 300,000 의 요구치를 가지고 있는 것을 고려하여 10초에 1번검사로 가정하고 3만번 이상의 사이클작동을 목표로 하였다.



3. 형상 고려
작동부의 총길이 3~5mm, 직경 60μm를 가정하였는데 작동부 길이는 주어진것이고 직경은 제품 카탈로그를 참고해본결과 직경 45~100μm으로 다양해서 60μm로 하는 것이 상관없다고 생각하였다.
Needle이 수직배열로 촘촘히 배치될 것을 예상하여 스프링형태같은 xy축이 모두 튀어나온 형태를 배제하고 고려해본결과 반원형과 사각형태를 생각하였다.

참고 자료

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