Việc phát triển thiết bị kiểm tra nhiệt độ cho chip nhớ bán dẫn không chỉ dừng lại ở việc đạt được một phạm vi nhiệt độ xác định. Tải mẫu mật độ cao, hoạt động điện liên tục, sinh nhiệt bên trong và tính nhất quán về nhiệt độ đều cần được xem xét trong thiết kế thiết bị.
DANBLE đã làm việc với một công ty công nghệ bán dẫn để phát triển giải pháp kiểm tra nhiệt độ tùy chỉnh để kiểm tra chip bộ nhớ được cấp nguồn. Thiết bị có hai vùng thử nghiệm độc lập , với dải nhiệt độ từ -40°C đến +100°C và yêu cầu về độ đồng đều nhiệt độ khi tải là ≤± 2,5°C. Ngăn chặn sự ngưng tụ là một yêu cầu thiết yếu khác.
Dự án tuân theo quy trình phát triển nguyên mẫu đầu tiên. DANBLE đã cung cấp nguyên mẫu ban đầu để khách hàng đánh giá, tiến hành sản xuất hàng loạt 18 chiếc sau khi nguyên mẫu vượt qua quá trình thử nghiệm của khách hàng và hoàn tất giao hàng cũng như vận hành thử tại chỗ tại Việt Nam.
Dự án này thể hiện toàn bộ quy trình phát triển thiết bị thử nghiệm chất bán dẫn tùy chỉnh, từ xác nhận thiết kế ban đầu đến sản xuất hàng loạt và triển khai tại chỗ.
Khách hàng yêu cầu thiết bị kiểm tra môi trường chuyên dụng dành cho chip nhớ hoạt động trong điều kiện nhiệt độ được kiểm soát. Vì các sản phẩm vẫn được cấp nguồn trong quá trình thử nghiệm nên thiết bị cần có khả năng đáp ứng cả môi trường nhiệt được chỉ định và lượng nhiệt do mẫu tạo ra.
Không gian bên trong nhỏ gọn và cách sắp xếp mẫu nhiều lớp đã bổ sung thêm các yêu cầu về phân phối nhiệt độ và quản lý luồng không khí.
Các thông số kỹ thuật chính của dự án là:
tham số |
Đặc điểm kỹ thuật |
|---|---|
Ứng dụng |
Kiểm tra chip nhớ bán dẫn |
Số lượng thiết bị |
18 đơn vị |
Cấu hình vùng thử nghiệm |
Hai vùng thử nghiệm trên mỗi đơn vị |
Kích thước bên trong (W × D × H) |
400 × 280 × 1.400 mm mỗi vùng |
Phạm vi nhiệt độ |
-40°C đến +100°C |
Cấu hình giá mẫu |
60 lớp |
công suất sản phẩm |
60 chip nhớ |
Tải mẫu |
30 kg |
tản nhiệt |
1,6 kW |
Điều kiện hoạt động |
Thử nghiệm bật nguồn |
Độ đồng đều nhiệt độ tải |
≤± 2,5°C |
Yêu cầu ngưng tụ |
Không có nước ngưng tụ trong quá trình thử nghiệm |
Điểm đến giao hàng |
Việt Nam |
Tình trạng dự án |
Nguyên mẫu được xác nhận; 18 chiếc được sản xuất hàng loạt, bàn giao và đưa vào vận hành |
Thiết bị kết hợp hai vùng thử nghiệm trong một cấu trúc nhỏ gọn. Mỗi vùng có kích thước bên trong 400 × 280 × 1.400 mm, cho phép bố trí thiết bị phù hợp với yêu cầu thử nghiệm và sắp xếp mẫu cụ thể của khách hàng.
Cấu hình hai vùng đòi hỏi phải xem xét cẩn thận cách bố trí bên trong, quản lý nhiệt và phân phối luồng không khí. Những yếu tố này đặc biệt quan trọng khi thử nghiệm các sản phẩm bán dẫn sinh nhiệt trong quá trình hoạt động.
Thiết kế thiết bị được phát triển dựa trên phạm vi nhiệt độ, công suất mẫu và điều kiện thử nghiệm chịu tải yêu cầu của khách hàng.
Trong quá trình thử nghiệm chất bán dẫn được cấp nguồn, nhiệt do sản phẩm tạo ra có thể ảnh hưởng đến sự phân bổ nhiệt độ trong toàn bộ không gian thử nghiệm.
Với giá mẫu 60 lớp và tải tản nhiệt quy định là 1,6 kW, việc duy trì nhiệt độ ổn định trong toàn bộ cách sắp xếp mẫu là yếu tố kỹ thuật quan trọng cần cân nhắc.
Mục tiêu là độ đồng đều nhiệt độ khi tải không quá ± 2,5°C. Để đạt được yêu cầu này cần phải phối hợp hệ thống kiểm soát nhiệt với luồng không khí bên trong và vị trí đặt mẫu, thay vì chỉ đánh giá hiệu suất nhiệt độ trong điều kiện trống rỗng.
Khách hàng cũng yêu cầu thiết bị hoạt động mà không tạo ra nước ngưng tụ trong quá trình thử nghiệm.
Kiểm soát độ ẩm là yếu tố quan trọng cần cân nhắc trong các ứng dụng bán dẫn, trong đó sự ngưng tụ hơi nước xung quanh sản phẩm hoặc các kết nối điện có thể cản trở các điều kiện thử nghiệm.
Do đó, mối quan hệ giữa nhiệt độ, độ ẩm xung quanh, nhiệt độ bề mặt và điểm sương phải được xem xét trong quy trình thử nghiệm và thiết kế thiết bị. Yêu cầu ngưng tụ là một phần của các thông số kỹ thuật và cân nhắc chấp nhận của dự án.
Một phần quan trọng của dự án này là quá trình phát triển theo giai đoạn.
Thay vì tiến hành trực tiếp đến số lượng sản xuất đầy đủ, trước tiên DANBLE cung cấp nguyên mẫu để khách hàng đánh giá. Điều này cho phép khách hàng đánh giá thiết bị được đề xuất dựa trên các yêu cầu ứng dụng của nó trước khi cam kết thực hiện lô hoàn chỉnh.
Dự án được tiến hành qua ba giai đoạn chính:
Giai đoạn 1 - Phát triển nguyên mẫu
DANBLE đã phát triển thiết bị tùy chỉnh theo phạm vi nhiệt độ yêu cầu, cấu trúc vùng kép, cấu hình giá mẫu, điều kiện thử nghiệm được cấp nguồn, mục tiêu đồng nhất nhiệt độ và yêu cầu ngăn chặn sự ngưng tụ.
Giai đoạn 2 - Kiểm tra và xác nhận khách hàng
Nguyên mẫu đã được cung cấp cho khách hàng để thử nghiệm. Sau khi xác nhận thành công của khách hàng, dự án đã chuyển sang giai đoạn sản xuất hàng loạt.
Bước này tạo cơ sở cho việc tiến hành cấu hình thiết bị đã thống nhất trước khi sản xuất toàn bộ số lượng.
Giai đoạn 3 - Sản xuất hàng loạt 18 chiếc
Sau khi nguyên mẫu vượt qua thử nghiệm của khách hàng, DANBLE tiến hành sản xuất hàng loạt tất cả 18 chiếc. Thiết bị hoàn chỉnh đã được chuyển đến Việt Nam, nơi cũng đã hoàn tất quá trình vận hành tại chỗ.
Phương pháp tiếp cận nguyên mẫu đầu tiên này cung cấp một phương pháp thực tế để xác nhận giải pháp được đề xuất trước khi mở rộng quy mô sản xuất cho ứng dụng bán dẫn chuyên dụng.
Dự án không kết thúc với việc sản xuất thiết bị. Sau khi xác nhận nguyên mẫu thành công và sản xuất hàng loạt, tất cả 18 chiếc đã được chuyển giao cho Việt Nam và quá trình vận hành tại chỗ đã hoàn tất.
Đối với thiết bị kiểm tra chất bán dẫn tùy chỉnh, việc lắp đặt và vận hành thử là những phần quan trọng của quá trình phân phối tổng thể. Thiết bị phải được đưa vào hoạt động trong môi trường làm việc dự kiến, với cấu hình phù hợp với ứng dụng và yêu cầu vận hành của khách hàng.
Việc hoàn thành các giai đoạn xác nhận nguyên mẫu, sản xuất hàng loạt, giao hàng và vận hành tại chỗ đã đưa dự án từ yêu cầu kỹ thuật ban đầu trở thành giải pháp thử nghiệm được triển khai.
Dự án này nêu bật một số cân nhắc thực tế đối với thiết bị kiểm tra nhiệt độ bán dẫn tùy chỉnh.
Thiết kế dành riêng cho ứng dụng: Thiết bị được phát triển dựa trên cấu hình mẫu, phạm vi nhiệt độ, hoạt động bằng điện và tải nhiệt của khách hàng.
Cấu hình vùng kép: Hai vùng thử nghiệm được tích hợp vào cấu trúc thiết bị để phù hợp với cách bố trí thử nghiệm cần thiết.
Kiểm soát nhiệt độ có tải: Các yêu cầu thiết kế đề cập đến tính đồng nhất của nhiệt độ trong các điều kiện thử nghiệm được cấp nguồn chứ không chỉ ở phạm vi nhiệt độ danh nghĩa.
Xác thực dựa trên nguyên mẫu: Quá trình thử nghiệm nguyên mẫu của khách hàng diễn ra trước khi tiến hành đợt sản xuất 18 chiếc.
Hoàn thành thực hiện dự án: Công việc mở rộng từ sản xuất đến giao hàng và vận hành thử tại Việt Nam.
Đối với các nhà sản xuất chất bán dẫn và các công ty công nghệ, những yếu tố này rất quan trọng khi lựa chọn nhà cung cấp thiết bị kiểm tra môi trường chuyên dụng dành cho các quy trình kiểm tra độ tin cậy hoặc sản xuất lặp lại.
Đúng. Thiết bị tùy chỉnh có thể được phát triển dựa trên kích thước sản phẩm, tải nhiệt vận hành, phạm vi nhiệt độ, công suất mẫu và độ đồng đều nhiệt độ cần thiết. Thử nghiệm chạy bằng điện đòi hỏi phải đặc biệt chú ý đến nhiệt lượng do mẫu tạo ra trong quá trình vận hành.
Xác thực nguyên mẫu cho phép khách hàng đánh giá cấu hình đề xuất trong các điều kiện ứng dụng dự định trước khi sản xuất toàn bộ số lượng sản phẩm. Nó tạo cơ hội để xác nhận thiết kế dựa trên các yêu cầu kỹ thuật đã thống nhất trước khi mở rộng quy mô sản xuất.
Những cân nhắc chính bao gồm quản lý nhiệt, phân phối luồng không khí, định vị mẫu, độ đồng đều nhiệt độ và sự tương tác giữa hai khu vực thử nghiệm. Thiết kế cụ thể phụ thuộc vào cấu hình thiết bị và yêu cầu thử nghiệm của khách hàng.
Việc phân phối dự án có thể bao gồm việc vận hành thử tại chỗ theo phạm vi dự án đã thống nhất và các yêu cầu lắp đặt. Trong dự án bán dẫn này, tất cả 18 đơn vị đã được chuyển giao cho Việt Nam và hoàn tất vận hành thử tại chỗ.
Từ phát triển nguyên mẫu và xác nhận của khách hàng đến sản xuất hàng loạt và vận hành tại chỗ, dự án bán dẫn này liên quan đến việc triển khai hoàn chỉnh giải pháp thử nghiệm nhiệt độ tùy chỉnh.
Lô cuối cùng bao gồm 18 đơn vị, mỗi đơn vị có hai vùng thử nghiệm được thiết kế cho các ứng dụng chip nhớ bán dẫn. Thiết bị này được chỉ định để hoạt động trong khoảng từ -40°C đến +100°C, với giá mẫu 60 lớp, thử nghiệm chạy bằng điện, yêu cầu về độ đồng đều nhiệt độ khi tải ≤± 2,5°C và không có nước ngưng tụ trong quá trình thử nghiệm.
Đối với các ứng dụng có cách sắp xếp mẫu cụ thể và yêu cầu khắt khe về nhiệt, quy trình phát triển dựa trên nguyên mẫu giúp kết nối thiết kế thiết bị, xác nhận của khách hàng và sản xuất hàng loạt.
DANBLE phát triển thiết bị thử nghiệm môi trường tùy chỉnh cho các ứng dụng bán dẫn và điện tử, với các giải pháp dự án được điều chỉnh cho phù hợp với các yêu cầu thử nghiệm cụ thể.
