在测试探针领域,技术仍处于日本厂商手中,日本企业分工非常细,每一家都专注在某一细分领域做到,虽然国内已经有大型材料企业、企业正在加大研发力度,力争打破探针和治具依赖进口的局面,但探针的原材料、工艺都是瓶颈,比如表面涂层材料、电镀工艺等。常用的测试探针是由针头、针管、弹簧这三个组件构成的,测试探针中的弹簧是测试探针使用寿命的关键因素,电镀处理过的弹簧使用寿命高,不会生锈,也能提高测试探针是持久性和导电性。
探针的质量对整个测试插座、探针卡来说非常重要,虽然现在国内部分厂商已经开始生产半导体测试探针,部分厂商研发的时间也不算短,但是国内的原材料和工艺不达标,做出来的产品非常差。因此业内通常考虑从欧美或者韩国供应商处进口产品,降低探针出现问题对测试产生的影响。“中低端可以生产,依赖进口,这就是目前的状况,短期内还无法改变。”某探针厂商表示,针对晶圆测试,也就是探针卡用的探针,现在国内厂商都无法生产,只能进口国外厂商的产品,相当于一个组装厂或是贸易商。
射频测试探针常见的用途之一是对处于高频工作状态的元件和设备进行晶圆级测试。在某些情况下,一些射频测试探针适用于测试高工作频率达到数百GHz的毫米波电路。还有几种类型的射频测试探针,可以通过焊接或以机械的方式连接到测试表面(通常是PCB的表面)。但它们只在这种和高成本的互连是必要的情况下使用,因为它们通常无法在不牺牲互连质量的情况下撤回。
镀金按其工艺特点,有无氰镀金与有氰镀金两种。氰化镀液又分为高氰和低氰镀液。无氰镀液以亚硫酸盐镀金液应用较多。镀金液按其浓度,有镀水金溶液一般为酸性,其金含量低,可达0.4~0.5g/L。这种镀液成本低,因此溶液带出的损耗少。这种镀液所得金层色泽为青金色,特别适合镀批量大,且加工费偏低,又要镀层为金色的小五金件,如钮扣、腰带扣等。
测试线和接头不会因拉拽、按压和穿刺等日常摩擦而性能下降。测试线两端应该具有设计良好的防应力护套。测试探针应该是经过硬化处理的金属,可经得起反复连接,并且每次都能传送准确数据。与廉价材料相比,经过特殊制造的多股镀锡铍铜导线可提供灵活性、长期性、的导电性和精度。其它因素包括探针和接头内部焊接质量和材料的温度范围。
化学镀金的优点是要镀的部分不需要电器连接,镀层均匀,更适合于表面贴装。缺点是溶液较难维护,打底用的化学镍要定期洗槽,以洗去槽表面沉上的镍,这样造成生产的不连续。运行成本也较高。化学镀金层的硬度和耐磨性比电镀硬金差,能达到的厚度有限,不适合某些表面贴装的焊接方法。为了弥补这一缺点,也有用化学镀镍钯金来代替化学镍金,以适合表面贴装的各种焊接方法。