懸臂(Cantilever)是指只固定一端、另一端自由的樑,也稱為「懸臂樑」。前端受力時樑會撓曲,而撓曲量與力量成正比,因此可作為量測微小力量或位移的彈簧,或作為抵壓探針的彈性體。在半導體中,它出現在原子力顯微鏡(AFM)的探針、晶圓測試探針卡的探針,以及MEMS感測器或開關的結構中。
AFM的懸臂是在長約100μm的矽或氮化矽薄樑前端,裝上前端半徑數nm的尖銳探針。探針掃過試片表面時,懸臂會因與表面原子之間的作用力而撓曲,再以照射在其背面之雷射光反射角度的變化(光槓桿)偵測奈米以下的撓曲量。懸臂的彈簧常數與共振頻率,會依接觸式量測或振動輕敲式量測等量測模式來選擇。在半導體中,用於量測表面粗糙度、段差以及CMP後的平坦度。
在探針卡中,懸臂式是歷史最悠久的方式。將鎢等細針斜向伸出,以其前端抵壓晶圓上的焊墊,使晶片與測試機電氣連接。探針撓曲可使抵壓力保持一定,並刮除焊墊表面的氧化膜,確保接觸。其結構簡單、價格低廉,但探針數量與配置的自由度有限,因此在多接腳・窄間距晶片或同時量測多顆晶片的用途中,會使用垂直式或MEMS式探針卡。