KLS-Serie: Vakuum-Linearmodul für hohe und niedrige Temperaturen, strahlungsbeständig | Einsatz für Dreitemperaturtests in der Halbleiterindustrie

Kernperspektive: Lösung von „durch thermischen Schock verursachten Störungen und Präzisionsdrift“ bei Drei-Temperatur-Tests
Bei Drei-Temperatur-Tests in der Halbleiterindustrie werden Chips häufig schnell von einer Flüssigstickstoffumgebung bei -196 °C in eine Hochtemperatur-Testzone bei +200 °C überführt – ein Temperaturunterschied von fast 400 °C. Standard-Linearmodule weisen unter solch drastischen Temperaturschocks häufig Materialinkompatibilitäten auf, die zu Blockierungen oder Ruckgleiten führen und den Testablauf unterbrechen oder teure Prüfkarten beschädigen können. Das vakuumbeständige, strahlungsresistente Linearmodul der KLS-Serie für hohe und niedrige Temperaturen wurde speziell entwickelt, um diese Herausforderung zu meistern. Dieses Modul verwendet spezielle Anti-Fress-Materialien für seine Gewindespindeln und Führungsbahnen, wodurch Sprödbrüche bei minimal -196 °C verhindert und gleichzeitig ausreichende Härte und Steifigkeit bei maximal +200 °C gewährleistet werden. Bei Evakuierung der Testkammer auf ein Hochvakuum von 10⁻⁷ Pa würden herkömmliche Schmierfette schnell ausgasen und verschwinden. Um dem entgegenzuwirken, verwendet dieses vakuumfeste, hoch- und niedrigtemperaturbeständige Linearmodul eine Trockenfilmschmierung auf Keramikbasis, wodurch ein durch wechselnde hohe und niedrige Temperaturen verursachter Schmierungsausfall vollständig ausgeschlossen wird.
Entscheidender ist jedoch, dass der Strahlungsalterungstest im Rahmen der Dreitemperaturprüfung erfordert, dass das Modul einer Strahlungsintensität von 10⁶ Gy standhält, ohne spröde zu werden. Daher verfügt das strahlungsresistente lineare Vakuummodul der KLS-Serie über strahlungsgehärtete Kabelmäntel und Codierscheiben. Hinsichtlich der mechanischen Spezifikationen ist dieses strahlungsresistente lineare Vakuummodul in Breiten von 30/40/60/80/135/170 mm erhältlich, wobei die Breiten von 60 mm und 80 mm die gängigsten Konfigurationen für Probestationen darstellen. Seine maximale Tragfähigkeit von 150 kg horizontal und 100 kg vertikal ist ausreichend, um mit mehreren Wafern bestückte Keramikheizfutter zu tragen. Die Wiederholgenauigkeit von ±0,01 mm gewährleistet eine präzise Ausrichtung zwischen den Sondenspitzen und den Bondpads.
In einem typischen Burn-in-Testsystem durchläuft das vakuumbeständige, strahlungsresistente Linearmodul täglich Dutzende von Temperaturzyklen, die jeweils mit drastischen Vakuumschwankungen einhergehen. Die Faltenbalgdichtung dieses Moduls gleicht effektiv interne und externe Druckdifferenzen aus. Dank seiner kompakten Breite von nur 30 mm ermöglicht es zudem eine dichte Bestückung in parallelen Testsystemen mit mehreren Teststationen. Darüber hinaus verfügt das Modul über einen Stickstoffspülanschluss, der Kondensation an den Kammerwänden bei niedrigen Temperaturen verhindert und so die optische Ausrichtung schützt. Für die Dreitemperaturprüfung von Chips in Automobilqualität ist die vollständige Rückverfolgbarkeit jeder Probe unerlässlich. Das vakuumbeständige, strahlungsresistente Linearmodul der KLS-Serie integriert eine Positionsrückmeldung, die die Verschiebungsdaten bei jedem Temperatur-Sollwert an das MES-System übermittelt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieses vakuumfeste, hoch- und tieftemperaturbeständige Linearmodul unabhängig davon, ob es dem kryogenen Schock von -196 °C, dem längeren Ausheizen bei +200 °C oder dem Beschuss mit hochenergetischen Teilchen bei 10^6 Gy ausgesetzt ist, stets eine stabile Leistung mit einer Präzision von ±0,01 mm erbringt und damit das seit langem bestehende Problem der Branche, den durch Temperatur verursachten Bewegungsausfall, vollständig löst.