仔细研究使用钨丝制作探针

钨探针对测试应用的好处

探测是一个具有多种应用类型的广泛行业，但有两种已被证明是钨丝的理想选择：

钨丝的哪些特性使其成为这些非常不同的探测应用的绝佳材料？对于探针毛坯而言，直线度是一个关键特性——而在这里，钨的机械特性使其具有显着的刚度，即使在小直径时也是如此。

这巧妙地总结了钨丝对晶圆探针和神经测试探针的好处——对于钨来说，钨丝的应用似乎几乎违反直觉，因为它不是一种高导电材料。然而，对于这些应用，钨探针很简单。

在制造半导体器件的过程中，没有比在单晶硅晶片上测试集成电路更好的时间了。这是在对各个电路进行切片、切块和封装之前——以及与所有这些活动相关的成本发生之前。

半导体制造分为两个不同的阶段：前端（钨在其中发挥各种作用）和后端。

前端是将晶锭切割成晶圆的地方，这些晶圆经过沉积、光刻、离子注入和其他工艺。这样就产生了一系列印刷在晶圆表面上的集成电路。

此时，钨已经促进了晶锭的拉制，并用于晶圆的离子种植。现在将在晶圆制造的前端结束时使用钨来确定哪些芯片有缺陷。

每个芯片的测试，称为晶圆探针测试， 已经演变成三种不同的方法。第一个并且仍然流行的是悬臂探针测试。

在这里，复杂的导线结构从芯片四个侧面的位置向外辐射（因此必要的几何形状称为“悬臂”）——在每根导线的末端呈现微小的接触片以执行信号测试称为触地得分。

出于以下几个考虑，制造商不可避免地选择使用钨丝作为探针“针”：

此外，由于每次触地时导线都需要擦洗氧化层，探针卡制造商开始意识到他们需要在其自动化系统中包括探针清洁步骤。韧性和穿透氧化层获得信号的能力使钨非常适合这种应用。

正是在这里，在工业历史的一个怪癖中，铼钨丝解决了悬臂探针测试良率方面的一个新问题。这种线材于 1920 年代首次开发，当时它表现出更高的延展性，并被证明可用于灯丝的机械抗震性，以满足恶劣环境中的照明需求。

作为探针，钨——具有细长的晶粒结构——穿透氧化层以实现集成电路的信号测试。但是，钨探针会“加载”相同的氧化物，并且某些探测应用的清洁顺序变得相对不那么有效。

发现铼含量将驻留在钨晶粒之间而不会损失任何耐用性。因此，使用铼钨丝的好处包括：

随着时间的推移，钨将其部分主导地位拱手让给了其他材料。由于在寻求微小的电信号时电导率是最重要的，因此当某些几何形状的位置精度可能时，已使用涉及较软金属（如铜、金和钯）的电镀和合金化解决方案。

开发了称为眼镜蛇探测和微弹簧探测的方法，可以更好地处理芯片密度的指数增长和由此产生的紧密间距。这些相互竞争的晶圆探针系统价格更高，但它们可以在许多需要最密集间距的最复杂芯片上完成必要的最终前端阶段。

然而，悬臂晶圆探测仍然是一种经久不衰且广泛使用的集成电路技术，为一系列智能设备供电，其间距受益于钨丝的独特特性。

我们在其他地方讨论了一些使钨丝在使用电流且精度至关重要的医疗设备应用中有价值的特性。

例如，钨丝的高密度使其高度不透射线，使其在透视等应用中表现出色。此外，钨丝的高抗拉强度使其成为微创医疗程序中可转向导丝的特种金属的经济有效替代品。

随着深入人体的能力越来越强，深入人脑的能力也越来越强——正是在这里发现了钨丝的另一个重要应用：用于测试神经活动的探针。

为了探索发现疾病的致病区域，针对大脑非常特定区域的能力至关重要。钨丝在神经探针中取得成功的部分原因在于它能够到达脑组织内的精确位置而不会造成附带损害。

神经探测是研究和临床应用的不同领域，涵盖深部脑刺激 (DBS)、疼痛管理和无数其他应用。但它们都依赖于定位精度，而钨丝在帮助科学家和医生取得治疗成果和实验突破方面发挥着重要作用。

这很大程度上是因为钨丝探头可以做得很薄，同时保持其直线度和形状——这些特性对于定向精度至关重要。

使用 DBS 治疗帕金森病和周围神经刺激 (PNS) 以缓解慢性和急性疼痛也是如此。尽管不是一种高导电性材料，但钨丝除了用于神经探测外，还可用于脑和神经刺激治疗。

对于这些和类似的应用，钨丝具有对定向精度至关重要的特性——远远超过任何其他金属。钨丝的直径必须非常小和窄，即使在细小的直径和较长的长度下，钨丝也能保持其直线度和形状。

凭借其所有有趣的特性，难怪钨丝在电子和医学以及一般工业中的应用范围越来越广。

经验丰富的钨丝供应商——例如 Metal Cutting Corporation，自 1967 年以来一直从事特种钨产品业务，是 Nippon Tungsten Co., Ltd. 的北美独家经销商——可以帮助您确定钨丝是否适合您申请。

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