Exaddon半导体测试用3D打印探针，探测间距低于20μm

2024年1月24日，南极熊获悉，总部位于瑞士的微型 3D 打印公司Exaddon 开发了能够以低于 20 μm 间距进行细间距探测的 3D微打印探针。细间距探针测试是用于测试半导体芯片的极其复杂且精确的过程。

Exaddon 的高电导率探针针对半导体晶圆测试进行了优化，可直接 3D 打印到可定制和可更换的空间变压器上，这降低了复杂性、成本和所需组件层的数量。

Exaddon 声称低于 20 μm的能力为半导体行业带来了显著的好处。在更精细的间距下进行测试可以实现更大的有效芯片面积，从而提高产量并降低芯片成本，从而降低流程中的消费产品成本。此外，该公司的无模板微型3D打印工艺具有高度可定制性，能够制造高纵横比的独立式结构。

Exaddion 在一份新闻稿中表示：“Exaddon的 μ-3D 打印技术的独特功能是通过纯金属的局部电沉积实现的，为成功实现和测试亚 20 μm 间距提供了前所未有的途径。任何需要低于当前间距限制的细间距探测的应用都可以从这种独特的方法中受益。”

Exaddon 3D 微打印增强细间距探测

Exaddon 成立于 2019 年，是瑞士微型 3D 打印公司Cytosurge的子公司，专门从事微型金属零件的增材制造。自成立以来，该公司已成为全球学术研究项目 3D 打印技术的主要供应商。

Exaddon公司过去两年开发的微型3D 打印能力旨在满足价值 5000 亿美元的半导体市场的需求。半导体制造商依靠高性能芯片的探针测试来确保只有已知良好的芯片 (KDG) 才能进入最终的半导体元件。

据 Exaddon 称，探针测试目前很难实现 40 μm 以下的间距。据说这限制了芯片设计并限制了公司满足消费者需求的能力。例如，尽管 micro-LED 市场的复合年增长率为 80%，估值达数十亿美元，但 LED 测试目前仅限于耗费资源和时间的双探针方法。

△Exaddon无模板 3D 打印过程的计算机渲染。图片来自 Exaddon。

Exaddon 的微型 3D 打印技术克服了这些挑战，该技术可以制造尺寸小于 20 μm 的高质量金属部件。这家总部位于苏黎世的公司已成功展示了其在 μ-LED 上的细间距探针功能。

Exaddon公司的 microLED测试阵列直接 3D 打印在间距低于 20 μm 的预图案迹线上。该演示器阵列拥有 128 个探头，X 轴最小节距为18.5 μm，Y 轴最小节距为 9.5 μm，Z 轴最小节距为 ±2 μm。据报道，Exaddon的探针阵列的尺寸约为其他公司探针阵列的 10%，使microLED 测试仪的效率提高了 64 倍。

此外，Exadden 的无模板 3D 打印工艺具有高度可定制性，并且擅长制造高纵横比、独立式结构，例如线圈和晶格。直接 3D 打印到空间变换器上简化了探针卡的构造，消除了原本需要的工艺步骤和组件。这降低了与探针制造相关的成本和复杂性。

未来，该公司计划增加其μLED阵列中的探针数量，并完成WAT（防水测试）和CIS（CMOS图像传感器）探针测试。  

△Exaddon128 探针阵列的光学显微照片，直接 3D 打印在接触垫上。图片来自 Exaddon。

微型3D打印的发展

微型 3D 打印已被许多公司认可为在电气设备的开发和生产方面具有潜力。  

去年，奥地利高精度光学设备开发商In-Vision宣布与印度班加罗尔科学研究所的Tapajyoti Das Gupta教授合作开发一款新型亚微米3D打印机。合作伙伴与孟买 3D 打印机制造商 J Group Robotics 合作，旨在打造一款能够制造灵活且可拉伸的纳米级光子设备的 3D 打印机。

通常，纳米级高性能光学器件是通过多步骤分层 2D 光刻工艺生产的。这是成本高昂且可扩展性有限，需要在洁净室设施中使用多台机器。In-Vision团队希望其新型微型 3D 打印机能够加速并降低生产成本，从而颠覆半导体行业。第一个亚微米光学元件预计将于 2024 年春季进行 3D 打印。

在其他地方，微加工初创公司Horizon Microtechnologies提供了自己专有的微型 3D 打印技术。该公司基于模板的微增材制造（micro-AM）工艺使用户能够生产微米级精度的导电部件。这种微型 3D 打印技术旨在为电极、电接触针、微流体器件、MEMS 和光学封装的生产提供更大的制造多功能性。

△Horizon Microtechnologies 3D 打印电子设备