완벽한 재료를 위한 금속 프로브 프로브

전자 및 의료 연구에서 금속 프로브 사용

금속 프로브를 설계할 때 선택할 수 있는 다양한 재료가 있습니다. 블로그를 팔로우하면 의료 기기 애플리케이션에서 집적 회로 테스트에 이르기까지 모든 분야에서 프로브에 텅스텐 와이어를 사용하는 것에 대해 이전에 이야기했다는 것을 알 수 있습니다. 전반적으로 이러한 정밀 응용 분야와 기타 정밀 응용 분야에서는 금속 프로브의 직경이 매우 작아야 하며 가능하다고 생각하는 것보다 작으면서도 모양, 직진도 및 방향을 유지할 수 있을 만큼 충분히 강해야 합니다. 또한 전자 테스트 또는 의료 연구와 같은 용도에는 다음과 같은 구체적이고 기본적인 요구 사항을 충족하는 금속 프로브가 필요합니다.

• 멀리 떨어져 있고 특정 거리를 횡단하는 것
• 금속 프로브 와이어를 통해 신호(일반적으로 전기적인)를 전달하기 위해 접촉하는 것

이러한 응용 분야의 경우 금속 프로브는 종종 귀금속(일반적으로 팔라듐 기반 합금) 베릴륨 구리 또는 다양한 니켈 기반 합금과 텅스텐 또는 레늄 텅스텐으로 만들어집니다. 이러한 재료는 종종 특정 금속 프로브 응용 분야의 요구 사항을 충족하기 위해 독점 혼합으로 만들어집니다.

전자 제품의 금속 프로브

웨이퍼 테스트는 전자 제품용 반도체 장치 제조에서 중요한 단계입니다. 그리드에서 집적 회로 칩을 테스트하는 데 사용되며 개별 집적 회로의 기능적 결함을 테스트하고 더 많은 비용이 소요되는 처리 전에 실패한 회로를 제거할 수 있도록 합니다. 웨이퍼의 집적 회로와의 접촉은 금속 프로브로 이루어지며, 대부분 프로브 카드에 함께 배열된 프로브 세트입니다.

반도체 테스트의 세계에서는 품질 관리와 대량 생산을 유지하기 위해 고성능이 필요합니다. 따라서 금속 프로브 재료와 형태는 특정 응용 분야에 가장 적합한 기술과 특성을 기반으로 선택됩니다. 금속 프로브 설계는 전도도와 강성을 결합하여 우수한 힘 분포 및 규정 준수와 함께 안정적인 전기 경로를 형성해야 합니다.

일반적으로 반도체 테스트에 사용되는 금속 프로브 유형에는 버클링 빔(코브라), 캔틸레버, 포고 핀 및 소켓 프로브가 있습니다. 각 금속 프로브는 특정 길이와 직경이 필요한 거리 및 피치 사양을 충족해야 합니다. 예를 들어, 높은 전도성과 높은 경도를 위해 특별히 설계된 팔라듐 기반 합금은 전류 수준은 높게 유지되지만 프로브 직경이 작은 타이트 피치 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.

또한 프로브 카드 조립 기계에 일반적으로 사용되는 금속 블레이드 프로파일과 같은 다양한 금속 프로브 구성이 있습니다. 금속 블레이드 프로브는 용도에 따라 다양한 바늘 스타일과 형상으로 장착할 수 있습니다.

전자 장치 및 회로가 점점 더 작아짐에 따라 반도체 테스트에 사용되는 금속 프로브 유형은 점점 더 작은 피치를 제공해야 하므로 더 작은 직경을 제공해야 합니다. 또한 반도체 프로빙이 자동화되기 때문에 길이 허용 오차도 중요합니다. 각 금속 프로브가 테스트 중인 집적 회로 그리드에 접촉하도록 하는 데 도움이 됩니다. 따라서 전자 테스트에 사용하기 위해 금속 프로브를 제조할 때 길이 절단의 반복성이 중요합니다.

연구 세계의 금속 프로브

금속 프로브를 활용한 연구 기술은 뇌와 뉴런 네트워크가 어떻게 기능하는지에 대한 우리의 이해를 발전시켰습니다. 텅스텐 금속 탐침을 뇌의 다른 영역에 이식하여 특정 부위의 활동을 기록 및/또는 자극할 수 있습니다. 프로브는 또한 발작 간질, 편두통, 알츠하이머 병 및 치매를 포함한 장애 진단에도 사용할 수 있습니다. (출처:NCBI)

인간의 뇌, 신경 또는 기타 조직을 탐색하거나 자극을 전달하는 데 사용되는지 여부에 관계없이 의료 연구에 사용되는 금속 프로브는 해당 용도에 맞게 완벽하게 설계된 매우 가는 와이어가 필요합니다. 예를 들어, 반도체 테스트에 사용될 금속 프로브의 경우 정확한 길이의 높은 반복성이 중요하다고 언급했습니다. 그러나 DBS(Deep Brain Stimulation)에 사용되는 금속 프로브를 제작할 때 프로브 팁에 버(burr)나 거칠기(roughness)가 전혀 없어야 합니다. 그리고 가장 중요한 기준은 외과의 또는 연구원이 금속 프로브 팁을 전달하고자 하는 위치에 정확히 목표물에 도달하도록 하기 위한 강성입니다.

또한 의료 연구의 경우 금속 탐침은 유효한 신호를 전달해야 하며 금속 탐침 자체가 파손되지 않도록 해야 연약한 조직의 손상을 방지할 수 있습니다. 물론 금속 프로브를 엔지니어링할 때 프로브 와이어 및 블랭크에 사용되는 재료의 표면 화학 및 생체 적합성을 고려해야 합니다. 예를 들어, 전기적, 환경적 특성이 안정적인 것으로 알려진 백금 가는 선은 센서, 의료기기, 전극, 핀 프로브의 금속 프로브로 널리 사용됩니다. 금도금 텅스텐, 니켈 합금, 스테인리스 스틸, 베릴륨 구리도 사용됩니다.

공차를 염두에 두고 설계 및 제작

우리는 금속 프로브에 대해 알아야 할 모든 것의 표면을 간신히 조사했습니다. 간단히 말해서 반도체 테스트 및 의료 연구를 포함한 응용 분야에서 사용하기 위해 금속 프로브를 만드는 데 다양한 금속을 사용할 수 있다는 것입니다. 재료를 선택하는 것 외에도 직경, 길이, 강도 및 진직도와 같은 특성에 대해 적절한 공차로 정밀한 프로브 엔지니어링을 수행하면 프로브가 올바르게 제작되고 최상의 결과를 얻을 수 있습니다.

귀하의 응용 분야에 적합한 제조 방법과 허용 오차에 대해 자세히 알고 싶으십니까? 정밀 절단 방법 비교 가이드를 무료로 받아보세요.