建構完有限元素模型後，就開始著手進行分析，其中最想知道位於探針上下 方兩根塑膠柱最主要的功能為何？此部份比較麻煩點，因為一開始並不知道這兩
根塑膠的材料，所以也不知道材料參數，因此先從網路上找一些塑膠的材料參數 先用，看看會發生怎樣的情況,，再根據所得到的模擬結果和真實的針測過程做 比較，最後再修正有限元素模型裡面的塑膠柱 1 和塑膠柱 2 的材料參數，最後將 會得到塑膠柱 1 和塑膠柱 2 真正的材料參數。
此次的模擬採用 PES 與 PEI 兩種塑膠材料取代兩根塑膠柱，此兩種塑膠材 料的材料參數已經列在表 2.6，接下來就是有限元素模型模擬得到的結果，就如 圖 2.10 所示，其中 PES 是取代塑膠柱 1、PEI 則是取代塑膠柱 2，探針的最大變 形量為 0.31366mm，即圖 2.10 黑色圈中，遠遠小於真實探針應該有的變形量，
因此推估是所選擇的塑膠材料太硬的關係，因此將塑膠柱的材料變軟，即將塑膠 柱的楊氏係數變小，這次將塑膠柱 1 的楊氏係數假設成 200GPa、塑膠柱 2 假設 成 100GPa，再來看看有限元素模型模擬的結果會怎樣，模擬圖形如圖 2.11 所示，
探針的最大變形量變成 0.63644mm，比之前模擬結果大，但是還不到真實的變形 量 0.2mm。
材 料 young’s modulus
(MPa)
poisson ratio 塑膠柱圓面半徑 (mm)
PEI (polyetherimide) 2900 0.44 0.35
PES (polyethersulphone) 2500 0.4 0.4
表 2.6 兩根塑膠柱的材料性質
圖 2.10 探針有兩根塑膠柱下的最大變形量(材料性質不是正確的)
圖 2.11 探針有兩根塑膠柱下的最大變形量，young’s modulus 較圖 2.9 小
情 況 Displacement(mm)
標準 0.2
有塑膠柱(楊氏係數 2900 2500) 0.031366
有塑膠柱(楊氏係數 100 200) 0.063644
表 2.7 探針在各種情況下的最大形變量
將之前的模擬結果整理成表 2.7 可以知道，兩根塑膠柱最主要的功能在於減 緩探針受力時的變形，若完全沒有塑膠柱緩衝時，探針的變形量會過大，可能造 成探針的材料承受不住而斷了，因此加入了兩根塑膠柱緩衝探針受到向下壓的 力，但如果這兩根塑膠柱的材質太硬，將會造成下壓位移不夠，這可能會使晶圓 在量測時接觸不到探針，所以控制探針變形量大小為兩根塑膠柱的重要功能之 一，此外當針測過程結束時，探針需要回覆到原來的位置，此時外力去除，兩根 塑膠柱就會開始回復原狀，同時將探針帶回針測過程一開始的位置，因此將探針 回覆至原始位置亦是兩根塑膠柱的重要功能，另外一個功能就是固定探針在探針 卡中的功能。
不過由於並不清楚兩根塑膠柱的材料性質，因此將重複剛剛的有限元素模型 模擬，藉由更改塑膠柱 1 和塑膠柱 2 的材料參數，直到得到探針變形量和真實針 測過程的變形量相吻合，此時得到的材料參數就是兩根塑膠柱的材料參數，也是 想獲得的重要資料，並且利用這些資料加上塑膠柱的形變量來設計微彈簧，用來 取代兩根塑膠柱，最後將新型探針設計出來，其優點是可以一體成形，並且不會 有遇熱軟化的現象。