跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(3.95.131.146) 您好!臺灣時間:2021/07/25 13:57
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:張智傑
研究生(外文):Chang, Zhi-Jie
論文名稱:晶圓測試用鈀合金Cobra探針電熱效應研究
論文名稱(外文):Electrothermal effect analyses on palladium alloy cobra needles used in wafer testing.
指導教授:張達元
指導教授(外文):Chang, Dar-Yuan
口試委員:江沅晉鄧琴書
口試委員(外文):Chiang, Yuan-ChingDeng, Chyn-Shu
口試日期:2012-07-03
學位類別:碩士
校院名稱:中國文化大學
系所名稱:機械工程學系數位機電碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:80
中文關鍵詞:鈀合金Cobra 探針影像處理電熱效應
外文關鍵詞:Palladium Alloy Cobra NeedleImage ProcessingElectrothermal
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:558
  • 評分評分:
  • 下載下載:25
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:1
  鈀合金Cobra 探針為垂直式晶圓探針卡廣為採用的測試探針,藉
由探針與受測銲墊的直接接觸,將電氣訊號傳遞至測試機上,用以判
斷晶片電路的良窳。測試過程中,每組探針需施予250mA~2A的電流
量,並在2~5g/mil的探針接觸壓力、1~2 歐姆的接觸阻抗下,完成
銲墊的刮擦行為。但是,不當的電氣測試條件,會使探針發生「軟化」
或「燒針」的現象。
  為了瞭解探針在測試過程中的電熱效應,本研究規劃執行兩階段
實驗,包括(一)探針電能實驗,規劃不同輸入電能的探針導電實驗,
藉由數位攝影機記錄電熱過程;然後,應用影像處理方法,以等時間
距擷取受測探針的彩色影像,分析影像的RGB 值,建立鈀合金Cobra
探針之影像-電能模型。(二)探針電熱實驗,根據電能實驗的結果規劃
探針電熱實驗,藉由紅外線熱像儀與數位攝影機記錄探針的溫升過程,
量測探針溫度,分析探針影像與溫度間的關聯性。研究中分別探討受
測探針的RGB、HSV、YIQ、灰階影像模型,建立探針之影像-溫度
模型。
  本文的研究成果可提供晶圓測試產業,應用影像資料評估鈀合金
Cobra 探針電熱效應的參考標準。
  In wafer testing, a palladium alloy cobra needle usually adopts as a testing
medium for a vertical wafer probe card, which delivers the electric signals of the
detected welding pad to the testing machine by directly contacting, to check the status
of the electric circuit on the wafer chip. In wafer testing, each needle feeds a current
of 250mA ~2A, and under a contact pressure of 2~5g/mil and a resistance of 1~2 ohm
to finish the scrub motion on the welding pad. However, improper electric probing
conditions would cause a needle softening or burning from electrothermal effect.
  To understand the electrothermal effect of micro-probes in the testing process,
this study implements two series experiments involving (1) micro-needle electric
energy experiments, needle conductive experiments with different electric energy
were first implemented. A digital camera was used to record the electrothermal
process, and the color images of the experimental needle were captured in a constant
time span based on image processing method. Afterward the image-electric energy
model was successfully built. (2) micro-needle electrothermal experiments, the
experiments were schemed based on the results of electric energy experiments. An
infrared thermal imager and a digital camera were used to record the temperature
raising process. The needle images and temperature distributions were obtained under
a constant time span. Four image models, such as RGB, HSV, YIQ, and grey, were
used to explore the correlation between needle image and temperature, and the
image-temperature model of the examined micro-needle were established.
  Results of this study provide an assessing standard for evaluating the
electrothermal effect of palladium alloy cobra needle used in wafer testing industry
based on digital image data.
第一章 緒論 ........................................... 1
1-1 研究動機 ........................................ 1
1-2 相關研究 ........................................ 4
1-2-1 探針卡種類 ................................. 4
1-2-2 微探針材質 ................................. 4
1-2-3 微探針電熱問題 ............................. 5
1-2-4 影像量測及處理 ............................. 6
1-3 研究方法 ........................................ 8
1-3-1 探針電能實驗 ............................... 8
1-3-2 探針電熱實驗 ............................... 8
1-3-3 影像-溫度模型 .............................. 8
第二章 晶圓測試用探針卡 ............................... 10
2-1 懸臂式探針卡 .................................... 12
2-2 刀片式探針卡 .................................... 13
2-3 垂直式探針卡 .................................... 14
2-4 薄膜式探針卡 .................................... 15
2-5 微彈簧式探針卡 .................................. 16
2-6 微機電式探針卡 .................................. 17
第三章 電熱效應與量測 ................................. 18
3-1 電熱效應 ........................................ 18
3-1-1 歐姆定律 ................................... 18
3-1-2 焦耳定律 ................................... 20
3-1-3 熱傳導方程式 ............................... 21
3-2 3-2 溫度量測 .................................... 23
3-2-1 紅外線熱像儀量測原理 ....................... 23
3-2-2 紅外線熱像儀基本構造 ....................... 25
3-3 影像處理 ........................................ 27
3-3-1 灰階影像 ................................... 27
3-3-2 RGB 彩色影像 ................................ 27
3-3-3 HSV 彩色影像 ................................ 29
3-3-4 YIQ 彩色影像 ................................ 30
3-3-5 Matlab 影像處理工具與指令 ................... 31
3-4 溫度-影像辨識方法 ............................... 33
第四章 實驗設備 ....................................... 36
4-1 Cobra 探針 ...................................... 36
4-2 探針夾持座 ...................................... 38
4-3 三用電錶 ........................................ 39
4-4 直流電源供應器 .................................. 40
4-5 數位攝影機 ...................................... 41
4-6 光學顯微鏡 ...................................... 42
4-7 紅外線熱像儀 .................................... 43
第五章 探針導電實驗 ................................... 45
5-1 探針電能實驗 .................................... 45
5-2 探針電熱實驗 .................................... 54
5-2-1 實驗規劃 ................................... 54
5-2-2 實驗結果與討論 ............................. 58
5-3 影像-溫度模型 ................................... 63
第六章 結論 ........................................... 73
參考文獻 ................................................ 75
附錄A .................................................. 78
[1] www.mjc.co.jp, May, 2012
[2] J.T. Choi and D.Y. Chang*, 2009, “A new probe design combining
finite element method and optimization used for vertical probe card
in wafer probing”, Precision Engineering, 33(4), 395-401.
[3] 熊國甫,高速高頻多晶片探針卡電氣特性之設計與模擬,國立成
功大學電機工程系微電子所碩士論文,民國93 年7 月。
[4] 施孟鎧,高速高頻多晶片探針卡電氣特性之設計與模擬,國立中
正大學機械工程系博士論文,民國95 年9 月。
[5] 陳欣楷,以數值分析來研究覆晶銲點之電遷移現象,國立中央大
學化學工程與材料工程研究所碩士論文,民國96 年 6 月。
[6] 侯幸芳,IC 封裝之電熱耦合模擬分析,正修科技大學機電工程
研究所碩士論文,民國95 年 6 月。
[7] 鄭麗娟、付宇明、白象忠,含多裂紋的金屬凹模脈衝放電止裂瞬
間繞流屏蔽效應的數值模擬,塑性工程學報,第15 卷第1 期,
第155-157 頁,2008 年 2 月。
[8] T. Pfeifer, L. Wiegers, 2000, “Reliable tool wear monitoring by
optimized image and illumination control in machine vision”,
Measurement, 28, pp.209-218.
[9] K. Lee, J.C. Lin, S.M. Huang, R.Y. Jou, C.H. Chang, 2007, “A study
of relationship between burr and clearance for micro punching dies”,
Journal of Chinese Society of Mechanical Engineers, 28(2),
pp.123-130.
[10]S.B. Dworkin, T.J. Nye, 2006, “Image processing for machine vision
measurement of hot formed part”, Journal of Materials Processing
Technology, 174, pp.1-6.
[11]陳志雅,以顏色複雜度與顏色空間分佈特徵為基礎的影像查詢系
統,朝陽科技大學資訊管理系碩士論文,民國91 年6 月。
[12]蔡秋彥,基於影像分割及顏色叢聚的影像擷取技術研究,國立清
華大學資訊工程學系碩士論文,民國87 年6 月。
[13]鄭國譽,結合顏色、紋理及外型為特徵的影像檢索系統,國立台
中技術學院多媒體設計系碩士論文,民國98 年6 月。
[14]薛明泰,懸臂式探針卡結構有限元素模擬分析,中華大學機械工
程系碩士論文,民國99 年8 月。
[15]www.grin.com, May, 2012
[16]www.probeleader.com.tw, May, 2012
[17]Leslie, B. and Matta, F., 1988, “Membrane Probe Card Technology,”
International Test Conference, pp. 601-607.
[18]王宏杰、黃雅如、蔡居恕,積體化探針卡,機械工業雜誌第257
期,pp. 185-194。
[19]www.tradekorea.com, May, 2012
[20]Allan Hambley, “Electrical Engineering Principles and
Applications ” , PEARSON, Taiwan, 2008.
[21]Thornton, Stephen T, Andrew Rex, “Modern Physics ”, Thomson
Learning, Taiwan, 2002.
[22]Henderson Roy, “Wavelength considerations ”, Instituts für Umformund
Hochleistungs, Taiwan, 2007.
[23]劉威廷,熱像儀應用於熱物體追蹤之雙軸機構研製與監控系統開
發,國立嘉義大學生物機電工程學系碩士論文,民國98 年7 月。
[24]Jung-Hua Wang,Chun-Shun Tseng , “Introduction to Digital Image
Processing with MATLAB ”, Alasdair McAndrew, Taiwan, 2004.
[25]洪維恩,Matlab7 程式設計,旗標出版股份有限公司,2010 年
[26]繆紹綱,數位影像處理 活用-Matlab,全華科技圖書股份有限公
司,民國88 年3 月。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top