Индивидуальная камера для испытаний на воздействие окружающей среды для испытаний полупроводниковых чипов памяти во Вьетнаме

Обзор проекта

Разработка оборудования для температурных испытаний полупроводниковых чипов памяти предполагает нечто большее, чем просто достижение заданного температурного диапазона. При проектировании оборудования необходимо учитывать высокую плотность загрузки образцов, непрерывную электрическую работу, внутреннее тепловыделение и постоянство температуры.

Компания DANBLE работала с компанией, занимающейся полупроводниковыми технологиями, над разработкой индивидуального решения для температурных испытаний для тестирования микросхем памяти с питанием. Оборудование имеет две независимые зоны испытаний с диапазоном температур от -40°C до +100°C и требованием однородности температуры под нагрузкой ≤± 2,5°C. Предотвращение образования конденсата было еще одним важным требованием.

Проект следовал процессу разработки сначала прототипа. Компания DANBLE предоставила первоначальный прототип для оценки заказчику, приступила к серийному производству 18 единиц после того, как прототип прошел испытания заказчика, а также завершила доставку и ввод в эксплуатацию на месте во Вьетнаме.

Этот проект демонстрирует полный процесс разработки оборудования для испытаний полупроводников по индивидуальному заказу: от первоначальной проверки конструкции до серийного производства и внедрения на месте.

1. Требования к применению для тестирования полупроводниковых чипов памяти.

Заказчику требовалось специализированное оборудование для экологических испытаний микросхем памяти, работающих в контролируемых температурных условиях. Поскольку во время испытаний продукты остаются включенными, оборудование должно выдерживать как заданную тепловую среду, так и тепло, выделяемое образцами.

Компактное внутреннее пространство и многослойное расположение образцов добавили дополнительные требования к распределению температуры и управлению воздушным потоком.

Основными спецификациями проекта были:

2. Инженерные соображения при проведении двухзонных температурных испытаний

Две зоны тестирования в одной конфигурации оборудования

Оборудование включает в себя две зоны тестирования в компактной конструкции. Внутренние размеры каждой зоны составляют 400 × 280 × 1400 мм, что позволяет адаптировать компоновку оборудования к конкретному расположению образцов и требованиям заказчика.

Двухзонная конфигурация требует тщательного рассмотрения внутренней компоновки, управления температурным режимом и распределения воздушного потока. Эти факторы особенно важны при тестировании полупроводниковых изделий, выделяющих тепло во время работы.

Конструкция оборудования была разработана с учетом требуемого заказчиком температурного диапазона, емкости образца и условий нагруженных испытаний.

Равномерность температуры в условиях электропитания

Во время испытаний силовых полупроводников тепло, выделяемое продуктами, может повлиять на распределение температуры по всему испытательному пространству.

При использовании 60-слойной стойки для образцов и заданной теплоотводящей нагрузки 1,6 кВт поддержание постоянной температуры по всему расположению образцов было ключевым инженерным соображением.

Целью была однородность температуры под нагрузкой не более ± 2,5°C. Достижение этого требования предполагает координацию системы термоконтроля с внутренним потоком воздуха и размещением проб, а не оценку температурных характеристик исключительно в пустых условиях.

Предотвращение конденсации полупроводниковой продукции

Заказчик также потребовал, чтобы во время испытаний оборудование работало без образования конденсата.

Контроль влажности является важным фактором в полупроводниковых приложениях, где конденсат вокруг продуктов или электрических соединений может мешать условиям испытаний.

Поэтому при проектировании оборудования и процедуре испытаний необходимо учитывать взаимосвязь между температурой, влажностью окружающей среды, температурой поверхности и точкой росы. Требование о конденсации являлось частью технических спецификаций проекта и соображений приемки.

3. Проверка прототипа перед массовым производством

Важной частью этого проекта был поэтапный процесс разработки.

Вместо того чтобы приступить непосредственно к выпуску полного объема продукции, DANBLE сначала предоставила прототип для оценки клиентам. Это позволило заказчику оценить предлагаемое оборудование на соответствие требованиям его применения, прежде чем приступить к изготовлению полной партии.

Проект прошел три основных этапа:

Этап 1 — Разработка прототипа

Компания DANBLE разработала индивидуальное оборудование в соответствии с требуемым температурным диапазоном, двухзонной структурой, конфигурацией стойки для образцов, условиями испытаний с электроприводом, целевым показателем однородности температуры и требованиями предотвращения конденсации.

Этап 2. Тестирование и проверка заказчиком

Прототип был предоставлен заказчику для испытаний. После успешной проверки заказчиком проект перешел на стадию массового производства.

Этот шаг заложил основу для перехода к согласованной конфигурации оборудования перед изготовлением полной партии.

Этап 3 — Серийное производство 18 ед.

После того как прототип прошел испытания у заказчика, компания DANBLE приступила к серийному производству всех 18 единиц. Готовое оборудование было доставлено во Вьетнам, где также были завершены пуско-наладочные работы на объекте.

Этот подход, основанный на прототипе, предоставил практический способ проверки предлагаемого решения перед масштабированием производства для специализированного полупроводникового применения.

4. Доставка партии и ввод в эксплуатацию на месте во Вьетнаме.

На производстве оборудования проект не закончился. После успешной проверки прототипа и серийного производства все 18 единиц были доставлены во Вьетнам, и был завершен ввод в эксплуатацию на месте.

Для оборудования для испытаний полупроводников, изготовленного по индивидуальному заказу, установка и ввод в эксплуатацию являются важными частями общего процесса поставки. Оборудование должно быть введено в эксплуатацию в предполагаемой рабочей среде, а его конфигурация должна соответствовать условиям применения и эксплуатационным требованиям заказчика.

Завершение этапов проверки прототипа, массового производства, доставки и ввода в эксплуатацию на месте привело проект от первоначального технического требования к реализованному решению для тестирования.

5. Что демонстрирует этот проект

В этом проекте освещено несколько практических соображений по индивидуальному оборудованию для температурных испытаний полупроводников.

• Конструкция, специфичная для конкретного применения: оборудование было разработано с учетом конфигурации образца, температурного диапазона, режима работы и тепловой нагрузки заказчика.

• Двухзонная конфигурация: две зоны тестирования были включены в структуру оборудования для обеспечения требуемой схемы тестирования.

• Нагруженный контроль температуры. Требования к конструкции касались однородности температуры в условиях испытаний с электроприводом, а не только номинального температурного диапазона.

• Проверка на основе прототипа: тестирование прототипа заказчиком проводилось до начала производства партии из 18 единиц.

• Полная реализация проекта: работа простиралась не только на производство, но и на поставку и ввод в эксплуатацию на объекте во Вьетнаме.

Для производителей полупроводников и технологических компаний эти факторы важны при выборе поставщика специализированного оборудования для испытаний на воздействие окружающей среды, предназначенного для повторяемых производственных процессов или процессов испытаний на надежность.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли адаптировать оборудование для температурных испытаний полупроводников к микросхемам памяти с питанием?

Да. Оборудование может быть разработано по индивидуальному заказу с учетом размеров продукта, рабочей тепловой нагрузки, температурного диапазона, емкости образца и требуемой однородности температуры. Электрические испытания требуют особого внимания к теплу, выделяемому образцами во время работы.

Зачем использовать проверку прототипа перед массовым производством?

Проверка прототипа позволяет заказчику оценить предлагаемую конфигурацию в предполагаемых условиях применения до того, как будет произведено полное количество продукции. Это дает возможность подтвердить соответствие конструкции согласованным техническим требованиям перед масштабированием производства.

Каковы основные проблемы, связанные с оборудованием для двухзонных температурных испытаний?

Ключевые факторы включают управление температурным режимом, распределение воздушного потока, расположение образца, однородность температуры и взаимодействие между двумя зонами тестирования. Конкретная конструкция зависит от конфигурации оборудования и требований заказчика к испытаниям.

Обеспечивает ли DANBLE ввод в эксплуатацию индивидуального испытательного оборудования на месте?

Реализация проекта может включать ввод в эксплуатацию на месте в соответствии с согласованным объемом проекта и требованиями к установке. В этом полупроводниковом проекте все 18 единиц были доставлены во Вьетнам и завершен пуско-наладка на месте.

Заключение

Этот полупроводниковый проект включал в себя полную реализацию индивидуального решения для температурных испытаний, от разработки прототипа и проверки заказчиком до массового производства и ввода в эксплуатацию на месте.

Последняя партия состояла из 18 единиц, каждая из которых имела две зоны тестирования, предназначенные для полупроводниковых микросхем памяти. Оборудование было рассчитано на работу в диапазоне от -40°C до +100°C, с 60-слойной стойкой для образцов, испытаниями под напряжением, требованием однородности температуры под нагрузкой ≤± 2,5°C и отсутствием конденсации воды во время испытаний.

Для приложений со специфическим расположением образцов и высокими тепловыми требованиями процесс разработки на основе прототипов помогает объединить проектирование оборудования, проверку заказчиком и серийное производство.

DANBLE разрабатывает индивидуальное оборудование для испытаний на воздействие окружающей среды для полупроводниковых и электронных устройств, а проектные решения адаптированы к конкретным требованиям испытаний.