Waarom Wolframdraad De Superieure Keuze Is voor Wafer en Neurale Probes

De Voordelen van Wolfram Probes voor Testtoepassingen

Proberen is een breed industrie met veel typen toepassingen, maar twee die bewezen ideaal zijn voor wolframdraad zijn:

• Wafer probes gebruikt voor halfgeleider wafer testen
• Neurale probes voor het testen van activiteit in de hersenen

Welke eigenschappen van wolframdraad maken het een geweldig materiaal voor deze heel verschillende proberingsapplicaties? Voor het doel van probe blanks, is rechtopstand een sleuteleigenschap — en hier geven de mechanische eigenschappen van wolfram het opvallende stijfheid, zelfs bij kleine diameters.

Dat vat de voordelen van wolframdraad voor zowel wafer probes als neurale testprobes netjes samen — toepassingen die bijna counterintuïtief lijken voor wolfram omdat het geen hoog geleidend materiaal is. Toch, voor deze toepassingen, werken wolfram probes gewoon.

Kragarm Wafer Probes voor Geïntegreerde Circuit Testen

In het proces van het fabriceren van halfgeleiderapparaten, is er geen betere tijd om een geïntegreerd circuit te testen dan wanneer het op de monokristallijne silicium wafer zit. Dit is voordat de individuele circuits gesneden, gedoofd en verpakt worden — en voordat de kosten geassocieerd met al die activiteiten worden gemaakt.

Halfgeleiderfabricage is verdeeld in twee duidelijke fasen: de front-end, waar wolfram verschillende rollen speelt, en de back-end.

De front-end is waar de boule in wafers wordt gesneden en die wafers door depositie, fotolithografie, ionimplantatie en andere processen gaan. Dit levert een array van geïntegreerde circuits opgedrukt op het oppervlak van de wafer.

Op dit punt heeft wolfram al de trek van de ingot gefaciliteerd en is gebruikt voor ionimplantatie van de wafer. Nu zal wolfram gebruikt worden om te bepalen welke van de chips defect is, aan het einde van de front-end van waferfabricage.

Het testen van elke chip, wat bekend is als de wafer probe test, is uitgegroeid tot drie duidelijke methoden. De eerste, en nog steeds heersende, is bekend als kragarm probe testen.

Hier straalt een complexe constructie van draden uit vanaf, en boven, de positionering van de vier kanten van een chip (vandaar de naam "kragarm" voor de benodigde geometrie) — die kleine contactplekken aan het einde van elke draad presenteert om een signaaltest uit te voeren die bekend is als een touchdown.

Voordelen van Wolframdraad voor Wafer Probes

Verscheidene overwegingen namen fabrikanten onvermijdelijk naar het gebruik van wolframdraad als de probe "naald" van keuze:

• De stijfheid nodig voor positionele nauwkeurigheid
• Geen terugveer, zodat de buiging in de draad precies boven de chip blijft
• De mogelijkheid voor de draad om zijn eigenschappen te behouden bij steeds kleinere diameters naarmate chips in dichtheid groeiden

Daarnaast, aangezien de draad door een oxidelag moet schrobben bij elke touchdown, kwamen probe kaart fabrikanten erachter dat ze een probe-schoonmaakstap in hun geautomatiseerde systemen moesten opnemen. Hardheid en de mogelijkheid om de oxidelag te penetreren om een signaal te krijgen, maken wolfram ideaal voor deze toepassing.

Verbeterde Testen met Rhenium Wolfram

Het was hier dat, in een eigenaardigheid van de industriële geschiedenis, rhenium wolframdraad een opkomend probleem in kragarm probe testopbrengsten oploste. Deze draad werd eerst ontwikkeld in de jaren 1920, toen het hogere duktiliteit vertoonde en nuttig was voor mechanische schokweerstand in lampfilamenten voor verlichtingsbehoeftes in harde omgevingen.

Optredend als een probe naald, pierst wolfram — met zijn uitgezakte korrelstructuur — de oxidelag om signaaltest van het geïntegreerde circuit mogelijk te maken. Echter, de wolfram probe wordt "beladen" met die zelfde oxide, en de schoonmaaksequentie voor bepaalde proberingstoepassingen wordt relatief minder efficiënt.

Het werd ontdekt dat de rhenium inhoud zou resideren tussen de wolframkorrels zonder enig verlies van duurzaamheid. Daarom biedt het gebruik van rhenium wolframdraad voordelen inclusief:

• Minder toevluchtsoord voor het oxide om vast te zitten
• Minder kruissignalisatie
• Effectievere en minder frequente schoonmaakstappen

De Weerbaarheid van Wolfram voor Wafer Testen

In de loop van de tijd heeft wolfram een deel van zijn dominantie afgestaan aan andere materialen. Aangezien geleiding cruciaal is bij het zoeken naar een minuut elektrisch signaal, zijn platerings- en legeringsoplossingen met zachtere metalen zoals koper, goud en palladium gebruikt toen positionele nauwkeurigheid mogelijk was voor bepaalde geometrieën.

Methoden bekend als cobra proberen en microveer proberen werden ontwikkeld die de exponentiële groei in chipdichtheden en resulterende strakke pitches beter konden aan. Deze concurrerende wafer probe systemen zijn duurder, maar ze kunnen de benodigde laatste front-end fase op veel van de meest complexe chips die de dichtstbijzijnde pitches vereisen, voltooien.

Echter, kragarm wafer proberen blijft een duurzame en breed gebruikte technologie voor de geïntegreerde circuits die een reeks slimme apparaten aandrijven met pitches die profiteren van wolframdraad's unieke eigenschappen.

Voordelen van Wolframdraad voor Neurale Test Probes

We praten elders over enkele van de eigenschappen die wolframdraad waardevol maken in medische hulpmiddeltoepassingen waar elektrische stroom gebruikt wordt en precisie cruciaal is.

Bijvoorbeeld, de hoge dichtheid van wolframdraad maakt het hoog radiopaak, wat het uitstekend maakt in toepassingen zoals fluoroscopie. Bovendien maakt de hoge trekkracht van wolframdraad het een kosteneffectieve alternatief voor specialistische metalen voor stuurbare gidsdraden in minimaal invasieve medische procedures.

Naarmate de mogelijkheid om dieper in het menselijk lichaam te gaan is toegenomen, heeft ook de mogelijkheid om dieper in de menselijke hersenen te gaan toegenomen — en het is hier waar nog een andere belangrijke toepassing voor wolframdraad gevonden wordt: probes voor het testen van neurale activiteit.

Voor het doel van proberen om causale gebieden voor medische condities te vinden, is de mogelijkheid om een heel specifiek gebied van de hersenen te targeten cruciaal. Een deel van het succes van wolframdraad in neurale probes is te danken aan de mogelijkheid om exacte plekken in de hersenweefsel te bereiken zonder collaterale schade te veroorzaken.

Neurologisch proberen is een gevarieerd veld van onderzoek en klinische toepassing, spannend diepe hersenstimulatie (DBS), pijnbestrijding en een myriade van andere toepassingen. Maar ze allemaal vertrouwen op positionele nauwkeurigheid, en wolframdraad speelt zijn rol om wetenschappers en artsen te helpen bij het bereiken van behandelresultaten en experimentele doorbraken.

Dit is heel veel een functie van het feit dat wolframdraad probes zeer dun gemaakt kunnen worden terwijl ze hun rechtopstand en vorm behouden — kenmerken die vitaal zijn voor richtingsnauwkeurigheid.

Neurale Probes voor Stimulatie Toepassingen

Hetzelfde geldt voor het gebruik van DBS behandeling voor condities zoals Parkinson ziekte en perifere zenuwstimulatie (PNS) voor verlichting van zowel chronische als acute pijn. Ondanks het niet een hoog geleidend materiaal te zijn, is wolframdraad waardevol voor de doeleinden van hersen- en zenuwstimulatie therapieën naast neuraal proberen.

Voor deze en vergelijkbare toepassingen heeft wolframdraad kenmerken die vitaal zijn voor richtingsnauwkeurigheid — ver meer dan enig ander metaal. Waar de diameter van de draad ongelooflijk klein en smal moet zijn, behoudt wolframdraad ook zijn rechtopstand en vorm zelfs bij minuscule diameters en lange lengtes.

Wat is er volgend voor wolframdraad?

Met al zijn interessante eigenschappen, is het geen wonder dat wolframdraad gebruikt wordt in een groeiend bereik aan toepassingen in zowel elektronica en geneeskunde, alsmede in algemene industrie.

Ervaren leveranciers van wolframdraad — zoals Metal Cutting Corporation, wat sinds 1967 in het specialiteit wolfram producten bedrijf zit en de exclusieve Noord-Amerikaanse distributeur is voor Nippon Tungsten Co., Ltd. — kunnen u helpen beslissen of wolframdraad goed is voor uw toepassing.

Om meer te leren over wolframdraad en de levensvatbaarheid in probes en andere producten, download onze gratis gids over wolframdraadeigenschappen en toepassingen.