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MEMSプローブカード |
VPT |
| 構造例 |
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| 構造プロセス |
半導体の成膜プロセスを使って、成膜とエッチングを繰り返す。
製造プロセスは非常に複雑であり、設備コストは非常に高い。
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下記に示すように、製造プロセスは簡素であり、設備コストは非常に低い。
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MEMSプローブカード |
VPT |
| プローブ材料として、イリジウムが適用できるか？ |
以下の理由で、MEMSにはプローブ材料としては、イリジウムを適用することは難しい：
(1) イリジウムは高融点金属であり（2,466℃）、蒸着やイオンスパッタリングによる成膜技は適用が難しい。
(2) MEMS成膜技術では、成膜を要する箇所に届くイリジウムは極僅かにすぎない。そのため、高価なイリジウムの材料の歩留まりが低すぎて、コスト上、生産が成立しない。
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・イリジウムはカンチレバープローブで、4,000K T/Dという長寿命の実績がある。（日本のデバイス製造の工場での実績）
・イリジウムはロジウムよりも材料コストは低い。細線化のコストは低くないが、細線化、短尺化によってコストは下がる。また、カットピン製造コストの引き下げも重要で、コストを抑えて、長さ精度を確保できるピンカット会社と提携している。
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狭ピッチをどこまで達成できるか？
その限界は？
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現在、狭ピッチ40μを達成しているMEMSプローブカード会社は、FormfactorとTechno probeの2社だけである。
この２社でも、フルアレイ配置での40μピッチは容易ではない。
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VPTを使えば、次世代の狭ピッチである36μをフルアレイで実現する見通しがある。
（20μ径のイリジウムピン、絶縁コーティングを含んで23μ、穴径27μ、穴間の壁の厚み9μを適用すれば可能）
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MEMSプローブカード |
VPT |
| クリーニング頻度とプローブ寿命 |
①プローブ材料と電極パッド材料との親和性 |
MEMSのプローブ材料は、金、銀、銅、パラジウムを含む。
これらの材料は、銅や鉛フリー半田などの電極パッド材料との親和性が極めて高い。
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イリジウムはロジウムと同様、他の物質と化合物を合成しないし、表面に酸化膜もできない。
イリジウムは、電極パッド材料との親和性が極めて小さい。
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| ②クリーニング頻度とランニングコスト |
パッド材料の酸化物の屑は、MEMSプローブに付着し、一部は化合物となって固着する。その結果、クリーニング頻度は増加し、ランニングコストは大きい。 |
パッド材料の酸化物の屑は、イリジウム製のプローブとは化合物を作れない。
パッドの屑はプローブに機械的に付着するだけであり、非研磨性のクリーニングジェルによって容易に除去される。→ プローブ寿命が延びる
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| ③プローブ寿命 |
MEMSプローブの硬度は低い。研磨性ジェルによる頻繁なクリーニングによりプローブ寿命は短い。 |
イリジウムは高硬度で耐摩耗性が高い。クリーニング頻度が小さく、プローブの長寿命が期待できる。 |
| 鉛フリーハンダの擦りつけ試験結果 |
鉛フリーハンダには銀が含まれており、MEMSプローブ材料との親和性が高い |
H3Cのプローブは、鉛フリーハンダでひどく濡れたまま。
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レアメタルのロジウムやイリジウムはハンダに濡れず、アルコールで簡単に除去された。
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MEMSプローブカード |
VPT |
| ピンごとのオンサイトリペア装置 |
・MEMSコブラ ： 不可能
・ピン挿入タイプなどの他のMEMS ： 不明
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高い実現性で on-site repair pin by pin を達成する見通しと計画がある。 |
| 成長見通し |
VPTの出現によって、MEMSは次のような評価を受け、時代遅れとなっていく：
1) ランニングとストが高い。
2) プローブ寿命が短い。
3) 製造設備のコストが大きい。
4) 生産性が低い。
5) 36μのような次世代の狭ピッチを実現するのは困難。
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次のような差別化優位性があるため、VPTは遅かれ早かれMEMSを凌駕していく。
VPTがMEMSの相当部分の市場を奪うと、VPTの成長は天文学的な数値をなっていく。
1) 生産設備コストは、MEMSより一桁小さい。
2) ピン自動挿入装置によって、ハイボリュームのピンで格段高い生産性をしめす。
3) 次世代狭ピッチ36μを実現する明確な方法が見えている。
4) 高性能にも拘らず、プローブコストは低い。
5) クリーニング頻度は低く、ランニングコストは小さい。
6) プローブ長寿命。（カンチレバープローブでの実績と、電極jパッドとの親和性が小さいことから、MEMSプローブに対して、5倍から10倍の長寿命が予測される。）
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