5 raisons pour lesquelles les relais Reed sont idéaux pour les tests de semi-conducteurs
Découvrez pourquoi les relais Reed sont indispensables dans les tests de sondes de tranches, une étape critique dans la fabrication de semi-conducteurs. Cet article rédigé par Pickering Electronics révèle comment ces composants minuscules, mais puissants, garantissent la précision, la fiabilité et l’efficacité des processus de test, garantissant ainsi la qualité de chaque puce avant qu’elle ne devienne partie intégrante de la technologie sur laquelle nous comptons quotidiennement.
Si vous cherchez à comprendre l’épine dorsale des tests électroniques modernes et pourquoi le choix de la bonne technologie de commutation peut faire ou défaire le processus, c’est une lecture incontournable. Plongez-vous pour découvrir comment les relais Reed contribuent à minimiser les coûts, à maximiser les performances et à garantir une exécution sans faille dans l’industrie des semi-conducteurs.
Assurer la précision et la fiabilité des tests de semi-conducteurs : le rôle essentiel des relais Reed dans les systèmes de sondes sur tranches
Lorsqu’une tranche de semi-conductrice est fabriquée, mais avant qu’elle ne soit ‘ tranchée et découpée’ en puces qui seront emballées dans des composants, elle est soumise à des tests de sonde de tranche. Les tests sont effectués par des machines de sondage de tranches, un type d’équipement de test automatique (ATE) utilisé pour vérifier la fonctionnalité des puces individuelles, qu’il s’agisse de structures relativement simples telles que des diodes et des transistors ou des circuits intégrés plus complexes tels que des processeurs, des microcontrôleurs, mémoires et convertisseurs analogique-numérique.
Les sondes sont déplacées autour de la tranche pour se connecter aux plots sur la surface de la puce individuelle et pour appliquer les conditions de test (tensions, courants ou formes d’onde, par exemple) fournies par l’ATE et pour mesurer les niveaux de tension, le flux de courant, les formes d’onde de sortie, par exemple que l’ATE doit enregistrer.
Les méthodes de test des semi-conducteurs comprennent des tests paramétriques DC (à différents niveaux de courant et de tension) et des tests paramétriques AC (à différentes fréquences) – tous deux pour garantir que le dispositif répond aux spécifications requises – et des tests fonctionnels pour garantir qu’il fonctionne comme prévu. Pour les dispositifs à semi-conducteurs de puissance, il est nécessaire d’appliquer et d’enregistrer des tensions élevées et pour les dispositifs à haute fréquence/radiofréquence (HF/RF), il est nécessaire d’appliquer et d’enregistrer les formes d’onde appropriées.
Ci-dessus, un exemple de configuration de test.
Tout cela signifie que l’ATE doit être capable d’appliquer diverses conditions de test. Cependant, la station de sonde peut ne disposer que de quelques sondes (seulement deux sont assez standard), de sorte que l’ATE doit être capable de basculer entre plusieurs conditions de test et de canaliser les résultats des tests vers les circuits de conditionnement de signal appropriés. Et c’est là que les relais Reed, en tant qu’appareils de commutation contrôlables, s’avèrent inestimables – et pour cinq raisons :
- Transparence.
Ils n’apparaissent pas comme une charge en ligne, ils ne modifient donc pas les conditions du test et ne faussent pas les résultats. Plus précisément, les relais Reed ont une faible résistance ON et une résistance élevée OFF, ils offrent une isolation élevée et un faible courant de fuite.
- Performance.
Ils peuvent commuter quelques kV et peuvent être utilisés pour mesurer jusqu’à quelques µV. Ils peuvent également fonctionner à grande vitesse. Par exemple, il a été démontré (par des tests) que les appareils de la série Pickering 124 ont des durées de fonctionnement comprises entre 80 et 90 µS. De plus, les relais Reed peuvent être utilisés pour appliquer des courants de transport pulsés (c’est-à-dire supérieurs à leur courant de transport maximum continu).
- Facteur de Forme.
La plupart des systèmes ATE de test de semi-conducteurs nécessiteront des dizaines de dispositifs de commutation, l’espace est donc limité. Bien qu’ils ne soient pas plus petits que les dispositifs à semi-conducteurs ou MEMS (qui ne possèdent d’ailleurs pas la « transparence » décrite ci-dessus), les relais Reed sont beaucoup plus petits que les relais électromécaniques (EMR). Remarque : les dispositifs Pickering peuvent être placés très près les uns des autres grâce au blindage EM interne (voir plus loin), ce qui signifie que moins d’espace PCB est nécessaire.
- Fiabilité.
Utilisés dans le cadre de leurs paramètres de fonctionnement prévus, les relais Reed peuvent fournir des milliards d’opérations, tout en maintenant des performances et une fiabilité élevée.
- Rentabilité Globale.
La fiabilité à long terme d’un relais Reed joue un rôle crucial. Lorsqu’un appareil est hautement fiable, il a une durée de vie prolongée, ce qui réduit le besoin de remplacements fréquents, voire même nécessaires pour la plupart des applications. Cela minimise considérablement les risques de pannes inattendues, réduisant ainsi les temps d’arrêt des équipements pour maintenance ou réparation. Le coût total de possession (TCO) est donc une considération importante, car sélectionner des appareils moins fiables constitue une fausse économie.
Compte tenu des dépenses considérables associées à la fabrication d’une tranche semi-conductrice, une grande importance est accordée à l’assurance qualité et à la confirmation que chaque puce fonctionne correctement avant d’être découpée en tranches, découpée en dés et emballée. De plus, comme la technologie de commutation au sein d’un système de sonde de tranche est l’un des aspects les plus cruciaux – assurant cette connexion essentielle entre la tranche et l’ATE – opter pour des relais Reed est un choix judicieux car ils sont discrets, efficaces et rentables.
Pourquoi Pickering Electronics pour les relais Reed ?
- Ils fabriquent des relais Reed depuis 1968. C’est leur activité principale et cela a jeté les bases de la société sœur de solutions basées sur la commutation, Pickering Interfaces.
- Leurs relais sont tous de qualité instrumentation et les contacts Reed seront plaqués soit de rhodium (plaqué électrolytiquement), soit de ruthénium (pulvérisé sous vide) pour garantir une longue durée de vie – généralement jusqu’à 5×109 opérations.
- Ils sont constitués d’une construction de bobine sans forme, ce qui augmente le volume d’enroulement de la bobine, maximise l’efficacité magnétique, tout cela permet l’utilisation de commutateurs à lames moins sensibles, ce qui entraîne une action de commutation optimale et une durée de vie prolongée aux extrêmes opérationnels.
- Le blindage magnétique interne en mu-métal permet des densités d’assemblage côte à côte de PCB ultra élevées avec une interaction magnétique minimale, ce qui permet d’économiser des coûts et de l’espace importants. L’écran magnétique de Pickering réduit l’interaction EM à environ 5 %. Les relais de mauvaise qualité présentent généralement une interaction EM de 30 %.
- La technologie unique SoftCenter™ offre une protection amortie maximale du commutateur à lames, minimisant les contraintes internes pendant la durée de vie et prolongeant la durée de vie et la stabilité des contacts.
- Inspection à chaque étape de la fabrication en maintenant des niveaux élevés de qualité. En outre, des tests à 100 % pour tous les paramètres de fonctionnement, y compris une analyse dynamique de la forme d’onde de contact avec un examen complet des données pour maintenir la cohérence. Tests de contrainte des processus de fabrication, de -20°C à 85°C à -20°C, répétés 3 fois.
Téléchargez le guide d’application « Relais Reed pour le test des semi-conducteurs »
CE PUBLI-RÉDACTIONNEL A ÉTÉ RÉDIGÉ PAR PICKERING ELECTRONICS
