Hochtemperatur-IC-Testsockel

Bei der Herstellung von Mikrochips werden integrierte Schaltungen (ICs) in zahlreichen Entwicklungs- und Produktionsphasen getestet, um die Funktionsfähigkeit der Geräte unter verschiedenen Umgebungsbedingungen sicherzustellen. Spezifische Industrieanwendungen haben einzigartige Testanforderungen und anspruchsvolle Umweltbedingungen. Daher müssen Prüfsockel aus Materialien hergestellt werden, die den rauen Prüfbedingungen standhalten und mechanische und dimensionale Stabilität über einen erweiterten Temperaturbereich gewährleisten, die bei einigen Anwendungen 200 ℃ überschreiten können.

Der IC-Testsockel bzw. das Gehäuse besteht in der Regel aus den Materialien PEEK, PEI, LCP oder PAI für moderate Testtemperaturbereiche zwischen -55℃ und 180℃, während für höhere Temperaturanforderungen weiterhin Materialien wie Polyimid verwendet werden. Die ungefüllten Polyimide TECASINT 4011 und TECASINT 4111 von Ensinger bieten eine deutlich höhere thermische Beständigkeit als herkömmliche Prüfsockelmaterialien und ermöglichen eine hohe Dimensionsstabilität, Festigkeit und Steifigkeit auch über 260℃. TECASINT 4111 bietet die höchste Steifigkeit und den niedrigsten CLTE-Wert unter den ungefüllten Prüfschäften sowie die geringste Wasseraufnahme unter den TECASINT-Kunststoffen. TECASINT 4011 ist die wirtschaftlichere Alternative zu TECASINT 4111 und bietet eine einzigartige Kombination aus Zähigkeit und Steifigkeit, die eine hervorragende Mikro-Zerspanbarkeit ermöglicht.

Komplexe Prüfsockelkonstruktionen sind eine Herausforderung für herkömmliche Werkstoffe. So tendiert der Markt beispielsweise zu dünneren Querschnitten der Kontaktplatten von Prüfbuchsen, so dass die Werkstoffe eine höhere Steifigkeit aufweisen müssen, um Verformungen während der Prüfung zu vermeiden. Mit einem Biegemodul von bis zu 6100 MPa für ungefülltes TECASINT 4111 bietet es maximale Steifigkeit bei hohen Temperaturen für optimale Biegefestigkeit unter Druck. Die folgenden Daten zeigen, dass die Festigkeit und Steifigkeit in Hochtemperaturumgebungen auf einem hohen Niveau gehalten wird. Darüber hinaus senkt das Sinterverfahren im Vergleich zu extrudierten und spritzgegossenen Teilen die Eigenspannungen erheblich, was einen minimalen Verzug bei der Bearbeitung ermöglicht, um die engsten Ebenheitstoleranzen einzuhalten.

Biegefestigkeit nach thermisch Alterung bei 340 °C

Die kontinuierliche Verringerung der Teilungsabstände und die Größe der Stiftlöcher erfordert von den Konstrukteuren von Prüfbuchsen die Auswahl von Werkstoffen mit verbesserter Mikrozerspanbarkeit und Maßhaltigkeit. TECASINT 4011 bietet eine exzellente Bearbeitbarkeit von feinen Strukturen mit extrem geringer Gratbildung. Im Vergleich zu faserverstärkten Kunststoffen, die in der Regel aufgrund von Bohrerauslenkungen eine eingeschränkte Bearbeitungsgenauigkeit aufweisen, ermöglicht die ungefüllte TECASINT-Serie eine deutlich verbesserte Lochpositionsgenauigkeit. Das richtige Gleichgewicht zwischen Steifigkeit und Duktilität in Verbindung mit einem sehr niedrigen Eigenspannungsniveau ermöglicht es TECASINT 4011, eine äußerst präzise Lochplatzierung zu realisieren und gleichzeitig Gratbildung und Rissbildung auf ein Minimum zu reduzieren.

TECASINT 4011 bearbeitungsbeispiel von 0,18 mm Bohrungen ohne Entgraten

Komplexe Schaftkonstruktionen führen oft zu langen und kostspieligen Bearbeitungszeiten. TECASINT 4011 bietet sehr geringe Eigenspannungen, Bohrerverschleiß, Gratbildung und Rissbildung, was einen erheblichen Einfluss auf die Verbesserung der Ausbeute und die Reduzierung der Herstellungskosten und -zeiten hat. Für einige spezielle Anwendungen werden Testfassungen mittels Laserbohren hergestellt, um die Herstellungskosten weiter zu senken. TECASINT, das keinen Schmelzpunkt hat, hat sich als geeignet erwiesen, um saubere Mikrobohrungen durch Laserbohren zu realisieren.

Mit zunehmender Komplexität und Miniaturisierung von Prüfsockeln besteht eine weitere Herausforderung in der Maßhaltigkeit während der Herstellung und nach längerem Gebrauch. TECASINT 4011 und TECASINT 4111 bieten im Vergleich zum Industriestandard Polyimid oder PAI eine deutlich reduzierte Wasseraufnahme, so dass die kleinen Pitch-Arrays von High-End-Prüfsockeln innerhalb der Toleranzen bleiben.

Wasserabsorption

Sowohl TECASINT 4011 als auch TECASINT 4111 sind aufgrund ihrer hohen Steifigkeit und Formbeständigkeit bei hohen Temperaturen bewährte Materialien für Hochtemperatur-IC-Testsockel. TECASINT 4011 ist der passende Werkstoff für Hochtemperatur-Testsockel, die eine hervorragende Mikrozerspanbarkeit mit hoher Lochpositionsgenauigkeit sowie minimaler Gratbildung und Rissbildung erfordern, TECASINT 4111 ist der passende Werkstoff für Testsockel, die eine sehr hohe Steifigkeit und Maßhaltigkeit bei hohen Temperaturen erfordern.