Где металлический зонд ищет идеальный материал

Использование металлического зонда в электронике и медицинских исследованиях

При разработке металлического зонда можно выбирать из множества различных материалов. Если вы следите за нашим блогом, вы знаете, что мы уже говорили об использовании вольфрамовой проволоки для зондов во всем, от медицинских устройств до тестирования интегральных схем. Повсеместно эти и другие прецизионные приложения требуют, чтобы металлический зонд имел очень маленький диаметр — даже меньший, чем вы можете себе представить, — но при этом был достаточно прочным, чтобы сохранять свою форму, прямолинейность и направление. Кроме того, для таких целей, как тестирование электроники или медицинские исследования, металлический зонд необходим для удовлетворения других конкретных и основных потребностей:

• Быть удаленным и преодолевать определенное расстояние
• Чтобы установить контакт для передачи сигнала — обычно электрического — через металлический провод зонда.

Для этих применений металлический зонд часто изготавливают из драгоценного металла — обычно из сплава на основе палладия — бериллиевой меди или различных сплавов на основе никеля, а также из вольфрама или рениево-вольфрамового сплава. Эти материалы часто производятся в виде запатентованных смесей для удовлетворения потребностей конкретного применения металлического зонда.

Металлический зонд в мире электроники

Тестирование пластин является важным этапом в производстве полупроводниковых устройств для электроники. Используемый для тестирования микросхем интегральных схем в сети, он гарантирует, что отдельные интегральные схемы проверяются на функциональные дефекты и что любые неисправные схемы могут быть устранены перед дальнейшей дорогостоящей обработкой. Контакт с интегральной схемой на пластине осуществляется металлическим щупом — чаще всего набором щупов, расположенных вместе на плате щупа.

В мире тестирования полупроводников для поддержания контроля качества и крупносерийного производства требуется высокая производительность. Поэтому материал и форма металлического зонда выбираются на основе метода и характеристик, которые лучше всего подходят для конкретного применения. Конструкция металлического зонда должна сочетать проводимость и жесткость, чтобы сформировать надежный электрический путь с превосходным распределением силы и податливостью.

Типы металлических зондов, обычно используемых при тестировании полупроводников, включают в себя изгибную балку (кобру), кантилеверные зонды и зонды с подвижным штырем и гнездом. Каждый металлический зонд должен соответствовать спецификациям по расстоянию и шагу, требуя определенной длины и диаметра. Например, сплав на основе палладия, разработанный специально для обеспечения высокой проводимости и высокой твердости, может использоваться для приложений с малым шагом, когда уровень тока остается высоким, а диаметр зонда мал.

Существует также множество конфигураций металлических зондов, таких как профили металлических лезвий, которые обычно используются в машинах для сборки зондовых плат. Металлические лезвия зондов могут быть оснащены иглами разного типа и геометрии в зависимости от области применения.

Поскольку электронные устройства и схемы становятся все меньше и меньше, какой бы тип металлического зонда ни использовался для тестирования полупроводников, он должен обеспечивать все меньший шаг и, следовательно, меньший диаметр. Кроме того, поскольку полупроводниковые зонды автоматизированы, допуски на длину также важны, помогая гарантировать, что каждый металлический зонд соприкасается с тестируемой сеткой интегральной схемы. Таким образом, при изготовлении металлического зонда для тестирования электроники решающее значение имеет воспроизводимость длины отсечки.

Металлический зонд в мире исследований

Методы исследования с использованием металлического зонда продвинули наше понимание мозга и того, как функционируют сети нейронов. Зонд из вольфрамового металла может быть имплантирован в различные области мозга для регистрации и/или стимуляции активности в определенных участках. Зондирование также можно использовать для диагностики расстройств, включая судороги, эпилепсию, мигрень, болезнь Альцгеймера и деменцию. (Источник:NCBI)

Металлический зонд, используемый в медицинских исследованиях, независимо от того, используется ли он для исследования или для стимуляции человеческого мозга, нервов или других тканей, требует очень тонкого провода, который идеально подходит для его применения. Например, мы упомянули, что высокая повторяемость точной длины важна для металлического зонда, который будет использоваться при тестировании полупроводников. Однако при изготовлении металлического зонда для глубокой стимуляции головного мозга (ГСМ) обязательно, чтобы кончик зонда не имел заусенцев и шероховатостей. И наиболее важным критерием является жесткость, чтобы гарантировать, что цель будет достигнута именно там, где хирург или исследователь намеревается ввести наконечник металлического зонда.

Кроме того, для медицинских исследований металлический зонд должен подавать достоверный сигнал — и он должен делать это без разрушения самого металлического зонда, чтобы предотвратить повреждение хрупких тканей. И, конечно же, при разработке металлического зонда необходимо учитывать химический состав поверхности и биосовместимость материалов, используемых для проволоки зонда и бланка. Например, тонкая платиновая проволока, известная своими стабильными электрическими и экологическими свойствами, широко используется в качестве металлического зонда в датчиках, медицинских устройствах, электродах и игольчатых зондах. Также используются позолоченный вольфрам, сплавы никеля, нержавеющая сталь и бериллиевая медь.

Разработка и изготовление с учетом допусков

Мы едва исследовали поверхность всего, что нужно знать о металлическом зонде. Что мы можем сказать просто, так это то, что многие различные металлы могут быть использованы для изготовления металлического зонда для использования в приложениях, включая тестирование полупроводников и медицинские исследования. Помимо выбора материалов, тщательное проектирование зонда — с жесткими допусками, при необходимости, по таким характеристикам, как диаметр, длина, прочность и прямолинейность — поможет гарантировать, что зонд изготовлен правильно и даст наилучшие результаты.

Хотите узнать больше о том, какой метод изготовления может подойти для вашего применения и ваших допусках? Получите бесплатную копию нашего руководства по сравнению методов прецизионной резки.