Vítejte, dnes je
úterý
03.
prosinec 2024
Odborný časopis a portál zaměřený na vývoj a výrobu elektroniky Společnost Seica vybavila testovací komoru environmentální jednotkou, která testovanému předmětu poskytuje stabilní prostředí v teplotním rozsahu 0 až 70 °C. To dává OEM zákazníkům jistotu, že jejich produkt splňuje stanovené požadavky.
Firma Seica letos představila na veletrhu SEMICON West svůj nejnovější flying probe tester Pilot V8 Next >, elektrický tester s „létajícími“ jehlami nové generace. Seica, lídr flying probe testovacích technologií, vystavovala svoji nejnovější řadu testerů, která přináší některá zásadní vylepšení a funkce požadované především v oblasti výroby polovodičových prvků.
Tradiční řada flying probe testerů Seica V8 Next> se na trh dodává s mnoha vlastnostmi a testovacími rutinami, které požadují obvyklí OEM výrobci nebo smluvní výrobci (CM) desek plošných spojů. Bez funkcí, jako jsou in-circuit testování, AOI inspekce, Boundary scan, onboard programování (OBP), testování LED, power up funkční testování, současné oboustranné plnohodnotné testování apod., si obvyklý OEM nebo CM uživatel flying probe testerů Seica již nedovede svůj výrobní život představit. Z kombinace těchto funkcí ve spojení se současným oboustranným testováním osazených desek a vertikální testovací architekturou mohou tito výrobci významně profitovat.
Nicméně je zde rovněž celá řada výrobců v oblasti polovodičových prvků nebo součástek, kteří jsou postupně tvrdě tlačeni a vyzýváni k plnému testování svých produktů, jako jsou např. probe card – interface pro testování waferů, různé interfaceové karty nebo polovodičové substráty, a jejich potřeby jsou naplňovány s obtížemi. Jejich testování je nyní usnadněno díky posledním inovacím flying probe testerů Seica − Pilot V8 HR Next> (vysoké rozlišení), Pilot V8 HF Next> (vysokofrekvenční testování) nebo Pilot V8 XL Next> (extra velké rozměry) – s řadou pokročilých vlastností.
Jedním z problémů, se kterými se konstruktéři a výrobci probe card potkávají velmi často a které jsou příčinou různých omezení, jsou jejich rozměry. Obvyklá velikost testovací plochy flying probe testerů je do té míry limitujícím faktorem, že není schopná pokrýt celou oblast testu probe card. Ve snaze vyhovět těmto potřebám Seica vyvinula testovací verzi zařízení Pilot V8 XL Next>, které je schopno pojmout desky až do velikosti 80 × 65 cm.
Velikost karty však nemusí být v těchto případech jediným omezujícím faktorem, může jím být také tloušťka a hmotnost karty. Konstrukce probe card ve většině případů často překračuje 50 vrstev, takže karty nesplňují tradiční požadavky na tloušťku typickou u desek plošných spojů (2,4 až 3,2 mm). Konstrukční provedení řady XL je schopno pracovat s předměty tloušťky až 7 mm s možností dalšího rozšíření na ještě větší tloušťku. Podobně je počítáno i se zvýšenou hmotností takových sestav. Jednou z výhod flying probe konstrukce Seicy je vertikální poloha testovaných předmětů (UUT). Pokud by se předměty, jako jsou třeba probe card, testovaly létajícími sondami ve vodorovné poloze, se zvětšujícími se rozměry karty se úměrně zvyšuje i jejich hmotnost. To pak způsobuje nežádoucí průhyb karty a problémy se zakontaktováním jednotlivých bodů.
Vertikální uspořádání předmětů v testerech řady Pilot V8 Next> významným způsobem potlačuje průhyb a odchylku testovaného předmětu, takže testovací jehly mohou rychleji a s větší jistotou snímat signály i na extrémně malých testovacích bodech. Vertikální uspořádání nevyžaduje podepření předmětu ze spodní strany, případně použití drahých přípravků a pojezdů, aby mohlo testování probíhat i ze spodní strany probe card. Díky vylepšené konstrukci svislého upínání byly na této verzi testovány zkušební karty o hmotnosti přesahující 7 kg.
Jsou-li fyzické rozměry předmětů poměrně velké, jsou velká i jejich CAD data a celkový počet zpracovávaných součástek je rozsáhlý. Pro takto velké CAD soubory s množstvím součástek přesahujícím často i 10 000 kusů potřebuje mít flying probe tester nejmodernější výpočetní techniku a robustní, snadno ovladatelný CAD procesní software. Dnešní probe card a některé interfaceové karty jsou natolik pokročilé a komplexní, že starší zpracovatelská prostředí jejich dat postrádají potřebný výkon. Pokud se zpracovávají současné probe card soubory, je obecně nutné mít k dispozici poslední výpočetní hardware i software a často začínat s generováním programů pomocí zkušených odborníků ze Seicy.
Po vývoji korektní mechanické a softwarové architektury se Seica zaměřila na požadavky testování standardních probe card a vícevrstvých organických (MLO) probe cards s vysokým rozlišením.
Firma přichází s výkonnějšími 10 MP kamerami, aby dokázala snímat plošky s velikostí pod 51 μm. K tomu přicházejí testovací jehly se speciální konstrukcí, které po sobě nezanechávají žádné stopy ani škrábance na substrátu desky. Mimo tyto speciální nástroje užívané pro probe card, jsou využívány i plošky s velmi přesně definovaným zlatem a precizní kovové terče na nejkomplexnější a velmi drahé polovodičové desky.
Testery řady Pilot Next> tak mohou být vybaveny na jedné straně např. unikátními jehlami pro plošky pod 51 μm pro testování probe card a současně mohou být použity alternativní typy jehel na běžné testovací plochy.
Seica rovněž vykročila směrem k vysokofrekvenčnímu testování a environmentálnímu ověřování produktu. Byly vyvinuty speciální testovací jehly, které umožňují vysokofrekvenční testování až 5 GHz. Tester Pilot V8 HF Next>, zahleděný k nově se rozvíjejícímu trhu Internet of Things (IoT), je zaměřený na rozvoj mobilních zařízení, rozšiřující se sítě 5G a téměř neomezenou poptávku po větší šířce pásma bezdrátového přenosu.
To vede k investicím do řady Pilot V8 Next> vybavené speciální HF konfigurací, která dovoluje zákazníkům provádět testování i validaci produktu. Validace výrobku prokazuje spolehlivost koncového výrobku OEM před jeho další integrací (NPI) nebo pokračující výrobou.
Ve stejném smyslu, pro podporu validace produktu, integrovala Seica do flying probe testeru i environmentální jednotku, která dovoluje testovat v teplotním rozsahu 0 až 70 °C. To může být velmi užitečné např. OEM výrobcům k rychlému prokázání, že jejich produkt splňuje požadavky testování a diagnostiky v odpovídajících environmentálních podmínkách, aniž by bylo zapotřebí pecí a podobných zátěžových komor. Zároveň to umožňuje zkušenému operátorovi testovat desky ve stabilním prostředí a v přesně definovaných podmínkách. Polovodičové probe cards jsou například testovány několikrát během výrobního procesu. Analýza chyb u zákazníků prokázala, že u kritických signálů a v určitých sítích se impedance desek lišily kvůli odlišnosti jejich výrobních procesů.
Zákazníci tak ve výsledku chtějí zatěžovat testovaný předmět za určitých environmentálních podmínek, aby zjistili, jak se integrita signálu změnila. V jiných případech by zákazník zase rád testoval DPS v její neosazené podobě, která není zatížena součástkami, aby mohl zkontrolovat plošné spoje, jejich přerušení či zkraty, a až poté nechal desku plně osadit. Následně se deska vrátí do stejného testovacího zařízení, aby se pro srovnání změřily tytéž veličiny a klíčové signály ideálně za stejných environmentálních podmínek. Tyto techniky a procesy nejsou standardní a ve většině případů vyžadují pro testování unikátní testovací jehly, jehly pro testování substrátů, waferů a také softwarové algoritmy sestavené zvlášť pro tyto účely. Tester Pilot V8 HF Next> zahrnuje všechny tyto funkce pro tento úzce specializovaný segment trhu jako standard.
Více informací: Robert Gajdůšek, PBT Rožnov p. R.
