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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:王振榮
研究生(外文):Zhen-Rong Wang
論文名稱:微探針素材矯直技術與矯直機械開發
論文名稱(外文):The Development and Design for Straightening the Microprobe Materials
指導教授:黃俊德黃俊德引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立虎尾科技大學
系所名稱:機械與機電工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:42
中文關鍵詞:微探針錸鎢合金應變-曲率拉伸矯直
外文關鍵詞:microproberhenium tungsten alloystrain curcaturesimultaneous tension straightening
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半導體產業使用之陣列懸臂式微探針卡之微探針材料,有一半以上使用錸鎢合金細線製作而成,而錸鎢合金微探針材料有兩種型態:一為矯直後裁切至特定長度,成本昂貴;一為成綑收納,成本便宜。本論文主要針對常用之錸鎢合金微探針材料-直徑0.175㎜之錸鎢合金細線,開發以軸向拉伸並控制應變量的矯直技術與矯直機械。由應力-應變試驗以及自行設計製作之手動拉伸試驗,得知拉伸量為 至 時可使0.175㎜錸鎢合金細線達矯直的標準。
  直徑0.175㎜錸鎢合金細線連續矯直機械的設計,是經由用手動應變試驗機台軸向拉伸分段做出重疊矯直,進而設計製作針對直徑0.175㎜錸鎢合金細線連續矯直機械,其動作由氣壓缸所驅動;採用超薄氣壓缸對直徑0.175㎜錸鎢合金細線施予夾持壓力,並使用固定行程之長行程氣壓缸做進料、送料動作,應變量控制則是採用可變行程之氣壓缸;利用行程可變特性將軸向拉伸量控制於 ,並使用滑塊、滑軌組合;增加氣壓缸做動時之穩定性及重複性。並使用設計製作完成之直徑0.175㎜錸鎢合金細線連續矯直機械做最後完成測試,其測試結果可得符合標準之直徑0.175㎜錸鎢合金細線。
Most of the microprobe materials used on the array-type cantilever microprobe card in semi-conductor industry, are made of thin rhenium-tungsten alloy. The materials of rhenium tungsten alloy come in two forms. It can either come in the form that the materials are already being divided into specific length, which will be costly; or come in a bundle, which will be much cheaper. This paper will mainly discuss about the commonly used materials in the straightening machines for rhenium-tungsten alloy microprobe which is made up of rhenium tungsten alloy with a diameter of 0.175mm. Moreover, it will also discuss about the machines and techniques used for straightening the microprobe materials, designed in axial tension to control the strain.
Through the strain test and the self designed experiment to test for manual tension, we have derived that the use of 0.175mm of rhenium tungsten alloy with tension between to , will achieve a standard straightening result.
The earliest method for straightening is through manual straining machines to pull axially to create an overlapping result. It then evolved into the simultaneous straightening machine for rhenium tungsten alloy of diameter 0.175mm. The machine is powered by a pressure vessel. The ultra-thin pressure vessel exerts force on the 0.175mm rhenium tungsten alloy, with a fixed and long displacement to supply and provide materials. Instead, the control of strain is managed by a pressure vessel with adjustable displacements. It makes use of the adjustable distances to control the axial strain at , and improve the stability and repetition with the combination of sliders and tracks.
After conducting the final test using the straightening machine, the diameter of the rhenium tungsten alloy has achieved to be 0.175mm which corresponds to the standard result.
目錄 ................................................................................................................ii
表目錄 ............................................................................................................... iv
圖目錄 ................................................................................................................ v
1.1 前言............................................................................................................... 1
1.2 矯直原理....................................................................................................... 2
1.3.1 矯直壓機.................................................................................................... 3
1.3.2 拉伸矯直.................................................................................................... 4
1.3.3 連續式伸長矯直機.................................................................................... 4
1.3.4 拉張退火.................................................................................................... 5
1.3.5 滾子矯直機................................................................................................ 5
1.3.6 張力矯直機................................................................................................ 5
1.3.7 迴轉滾子機................................................................................................ 6
1.3.8 細線矯直機................................................................................................ 6
1.4 研究動機與目的........................................................................................... 7
第二章 錸鎢合金細線軸向拉伸試驗........................................................... 10
2.1 錸鎢合金細線應力-應變試驗................................................................. 10
2.1.1 拉伸試驗機............................................................................................ 10
2.1.2 錸鎢合金細線拉伸試驗試片................................................................ 12
2.1.3 錸鎢合金細線應力-應變曲線.............................................................. 13
2.1.4 軸向安全矯直負荷................................................................................ 14
2.2 直徑0.175 ㎜錸鎢合金細線曲率-應變試驗.......................................... 15
2.2.1 手動拉伸比例試驗機台........................................................................ 16
2.2.2 曲率之表示法........................................................................................ 19
2.2.3 直徑0.175 ㎜錸鎢合金細線曲率與拉伸比例曲線............................. 20
2.3 直徑0.175 ㎜錸鎢合金細線曲率-拉伸比例關係.................................. 24
第三章 直徑0.175 ㎜錸鎢合金細線軸向連續矯直試驗........................... 25
3.1 矯直動作需求........................................................................................... 25
3.1.1 固定至自由長度.................................................................................... 25
3.1.2 使錸鎢合金細線產生塑性應變............................................................ 25
3.1.3 卸除應力................................................................................................ 25
3.2 重複矯直、重疊矯直試驗....................................................................... 26
3.2.1 重複矯直................................................................................................ 26
3.2.2 重疊矯直................................................................................................ 26
第四章 錸鎢合金細線自動連續矯直機設計.............................................. 30
4.1 動作規劃................................................................................................... 30
4.2 直徑0.175 ㎜錸鎢合金細線自動連續矯直機設計................................ 31
iii
4.3 錸鎢合金細線矯直拉伸比例控制........................................................... 34
4.4 設計實體化與成果................................................................................... 35
第五章 結論與未來展望............................................................................... 37
5.1 結論........................................................................................................... 37
5.2 未來展望................................................................................................... 37
參考文獻......................................................................................................... 38
附錄:英文大綱............................................................................................. 39
作者簡歷......................................................................................................... 42
【1】徐明堅,「金屬材料平直矯正」,復漢出版社,2001。
【2】賴耿陽,「抽線抽管塑性加工」,復漢出版社,2001。
【3】崔甫,「矯直原理與矯直機械」,冶金工業出版社,2002。
【4】「半導體科技-先進封裝與測試」,http://ssttpro.acesuppliers.com/。
【5】「電子工程專輯-晶圓檢測」,http://www.eettaiwan.com/。
【6】「錸鎢合金」,維基百科,http://zh.wikipedia.org/。
【7】朱紹鎔、蘇金佳譯,「材料力學」,東華圖書出版社,1996。
【8】林昇立,「塑性加工學」,高立圖書出版社,1999。
【9】吳家駒,「金屬成型加工」,徐氏基金會出版社,1984。
【10】黃俊德,陳昱誠,許財榮,「微放電表面狀態在電解微成型之遮蔽效應」,中國機械工程學會第25屆全國學術研討會,2008
【11】余煥騰、陳適範,「金屬塑性加工學」,全華科技出版社,1997。
【12】林李旺,「快速精通實驗設計」,全華科技出版社,2009。
【13】顏鳴皋譯,「材料的塑形變形與斷裂」,科學出版社,1998。
【14】沈保羅,「工程材料學」,新文京出版社,2002。
【15】吳嘉祥、林震、陳源豐、簡守謙、張振龍、劉啟昌、劉興華,「機械元件設計」,高立圖書出版社,2006。
【16】呂庸厚、沈愛紅,「組合機構設計與應用創新」,機械工業出版社,2008。
【17】李培武、楊文成,「塑性成形設備」,機械工業出版,1995。
【18】許松培,「實用氣壓學」,全華科技出版社,1994。
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