Για να διασφαλιστεί ότι ένα τσιπ θα διαρκέσει, πρέπει να ψήνεται και να πιέζεται ηλεκτρικά σε υψηλή θερμοκρασία για χιλιάδες ώρες κατά τη διάρκεια της καύσης-in. Οι θερμαντικές πλάκες σε αυτά τα συστήματα δοκιμής πρέπει να συγκρατούν μια γκοφρέτα σε μια ακριβή, σταθερή θερμοκρασία{2}}, συχνά για εβδομάδες, χωρίς τρεμόπαιγμα. Σε ένακάψιμο στάθμης γκοφρέτας στη δοκιμή ημιαγωγών πλάκας θέρμανσηςπεριβάλλον, η θερμική σταθερότητα γίνεται τόσο κρίσιμη όσο και η ηλεκτρική ακρίβεια.
Θερμικός ρόλος σε γκοφρέτα-Επίπεδο κάψιμο-σε συστήματα
Υψηλή-Δοκιμή καταπόνησης θερμοκρασίας για αξιοπιστία ημιαγωγών
Wafer-level burn-in χρησιμοποιείται για την επιτάχυνση μηχανισμών αστοχίας σε συσκευές ημιαγωγών. Με τη λειτουργία των γκοφρετών υπό αυξημένη θερμοκρασία και ηλεκτρικό φορτίο, εντοπίζονται πρώιμα-ελαττώματα ζωής πριν από τη συσκευασία και την ανάπτυξη.
Οι τυπικές θερμοκρασίες λειτουργίας κυμαίνονται από 125 μοίρες έως 150 μοίρες, όπου αξιολογείται η μακροπρόθεσμη αξιοπιστία του υλικού και της διασύνδεσης-. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, χιλιάδες μεμονωμένα πεθάρια σε μια γκοφρέτα παρακολουθούνται ταυτόχρονα για μετατόπιση απόδοσης, ρεύματα διαρροής και λειτουργική υποβάθμιση.
Η θερμαντική πλάκα χρησιμεύει ως το θερμικό θεμέλιο ολόκληρης αυτής της σειράς δοκιμών, διασφαλίζοντας ότι κάθε καλούπι έχει ίδιες και ελεγχόμενες θερμικές συνθήκες.
Σχεδιασμός πλάκας θέρμανσης για γκοφρέτα-Επίπεδο κάψιμο-In
Έλεγχος θερμοκρασίας ακριβείας σε μεγάλες επιφάνειες
Ένα έγκαυμα-σε θερμαντική πλάκα κατασκευάζεται συνήθως ως μια μεγάλη, επίπεδη πλάκα που έχει σχεδιαστεί για να φιλοξενεί πλήρεις γκοφρέτες ημιαγωγών, συνήθως διαμέτρου 200 mm ή 300 mm. Η επιφάνεια πρέπει να παρέχει εξαιρετικά ομοιόμορφη θέρμανση για να αποφευχθεί η εισαγωγή θερμικής προκατάληψης στα αποτελέσματα των δοκιμών.
Σε ένακάψιμο στάθμης γκοφρέτας στη δοκιμή ημιαγωγών πλάκας θέρμανσηςΣύστημα, η ομοιομορφία θερμοκρασίας τυπικά καθορίζεται σε λιγότερο από ±0,5 μοίρες σε όλη την ενεργή περιοχή του πλακιδίου. Η επίτευξη αυτού του επιπέδου ελέγχου απαιτεί προσεκτική θερμική μηχανική και στρατηγικές θέρμανσης με ζώνες.
Χρησιμοποιούνται συνήθως διαμορφώσεις θέρμανσης πολλαπλών-ζωνών για την αντιστάθμιση των απωλειών ακμών και της μη-μη ομοιόμορφης απαγωγής θερμότητας. Κάθε ζώνη ελέγχεται ανεξάρτητα για τη διατήρηση σταθερής κατανομής θερμοκρασίας στην επιφάνεια του πλακιδίου.
Ενσωμάτωση υλικών και αισθητήρων
Σχόλια από αλουμίνιο υψηλής καθαρότητας-και ενσωματωμένης θερμοκρασίας
Οι θερμαντικές πλάκες που χρησιμοποιούνται στις δοκιμές ημιαγωγών κατασκευάζονται συνήθως από αλουμίνιο υψηλής{{0}καθαρότητας λόγω της εξαιρετικής θερμικής αγωγιμότητας και των χαρακτηριστικών ομοιόμορφης διασποράς της θερμότητας. Αυτό εξασφαλίζει ταχεία εξισορρόπηση και ελάχιστες τοπικές διαβαθμίσεις θερμοκρασίας.
Οι ενσωματωμένοι ανιχνευτές θερμοκρασίας αντίστασης (RTD) είναι τοποθετημένοι εντός της δομής της πλάκας για να παρέχουν ακριβή ανάδραση για συστήματα ελέγχου κλειστού-βρόχου. Αυτοί οι αισθητήρες επιτρέπουν τη διόρθωση-των θερμικών αποκλίσεων σε πραγματικό χρόνο, διατηρώντας τη σταθερότητα καθ' όλη τη διάρκεια της εκτεταμένης διάρκειας δοκιμής.
Η σταθερότητα είναι η πρωταρχική προδιαγραφή, καθώς ακόμη και μικρές διακυμάνσεις μπορούν να δημιουργήσουν αβεβαιότητα στα αποτελέσματα της ανάλυσης αστοχίας.
Οποιαδήποτε μετατόπιση της θερμοκρασίας μπορεί να ερμηνευθεί ως ελάττωμα της συσκευής, που ενδεχομένως οδηγεί σε λανθασμένη ταξινόμηση διέλευσης/αστοχίας προϊόντων ημιαγωγών.
Μεγάλη-Απαιτήσεις σταθερότητας διάρκειας
Διατήρηση θερμικής ακεραιότητας για χιλιάδες ώρες
Το Burn-στη δοκιμή εκτείνεται συχνά σε χιλιάδες ώρες λειτουργίας. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η θερμική σταθερότητα πρέπει να διατηρείται συνεχώς χωρίς επαναβαθμονόμηση ή χειροκίνητη επέμβαση.
Η διαστολή του υλικού, η γήρανση του θερμαντήρα και οι περιβαλλοντικές παραλλαγές πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στο σχεδιασμό του συστήματος. Ο έλεγχος ολίσθησης γίνεται πρωτεύων μηχανικός στόχος παρά δευτερεύουσα παράμετρος απόδοσης.
Η ομοιομορφία σε όλη την πλάκα πρέπει να παραμένει σταθερή όχι μόνο χωρικά αλλά και χρονικά, διασφαλίζοντας ότι η θερμοκρασία του πλακιδίου παραμένει αμετάβλητη σε ολόκληρο τον κύκλο δοκιμής.
Βελτιστοποίηση Συστήματος Ελέγχου
Ο ρόλος των προηγμένων στρατηγικών ρύθμισης της θερμοκρασίας
Σημείωση ελέγχου: Η σταθερότητα μεγάλης-διάρκειας επιτυγχάνεται συνήθως μέσω του αυτόματου συντονισμού PID-σε συνδυασμό με αλγόριθμους αντιστάθμισης τροφοδοσίας-προώθησης. Αυτά τα συστήματα προσαρμόζουν δυναμικά την ισχύ θέρμανσης με βάση την παρατηρούμενη θερμική απόκριση, μειώνοντας την υπέρβαση και τη μακροπρόθεσμη μετατόπιση-.
Οι ελεγκτές πολλαπλών-ζωνών ενισχύουν περαιτέρω τη σταθερότητα ρυθμίζοντας ανεξάρτητα την απόδοση θέρμανσης σε διαφορετικές περιοχές της πλάκας. Αυτό αντισταθμίζει τα εφέ ψύξης των άκρων και διασφαλίζει σταθερές συνθήκες- επιπέδου πλακιδίων.
Συμπέρασμα: Η θερμική σταθερότητα ως πρότυπο μέτρησης
Η θερμαντική πλάκα σε ένα-επίπεδο κάψιμο-στο σύστημα αντιπροσωπεύει μια θερμική πλατφόρμα υψηλής-ακρίβειας όπου η σταθερότητα καθορίζει την ακεραιότητα της μέτρησης. Σεκάψιμο στάθμης γκοφρέτας στη δοκιμή ημιαγωγών πλάκας θέρμανσηςσε εφαρμογές, ο θερμικός έλεγχος δεν είναι απλώς υποστηρικτικός, αλλά θεμελιώδης για την εγκυρότητα των δεδομένων αξιοπιστίας.
Στις δοκιμές ημιαγωγών υψηλής-τιμής, ο ίδιος ο εξοπλισμός γίνεται ουσιαστικά μέρος του συστήματος αναφοράς μέτρησης. Οποιαδήποτε απόκλιση στη θερμική απόδοση επηρεάζει άμεσα τα αποτελέσματα της πιστοποίησης του προϊόντος, καθιστώντας τον σχεδιασμό θέρμανσης ακριβείας κρίσιμο στοιχείο της διασφάλισης αξιοπιστίας των ημιαγωγών.
