Plásticos para zócalos de prueba de CI y accesorios para pruebas electrónicas

En el proceso de fabricación de microchips y componentes electrónicos, es importante probar los chips o componentes electrónicos en diversas condiciones para garantizar funcionalidades específicas, así como su durabilidad. Se utilizan diferentes diseños de zócalos de prueba para probar componentes electrónicos, como chips IC, placas de circuitos impresos (PCB), circuitos impresos flexibles (FPC), módulos de cámaras y otros. Dado que se utilizan varios tipos de plásticos de alto rendimiento y de ingeniería para fabricar zócalos de prueba, la demanda de materiales plásticos sigue creciendo rápidamente.
Todas las variantes de las tomas de prueba deben ofrecer unas propiedades básicas del material similares. Una alta estabilidad dimensional es fundamental para garantizar que las microestructuras permanezcan inalteradas durante la fabricación y en el uso, por lo que el material necesita un bajo nivel de absorción de agua, una baja expansión térmica, un bajo nivel de tensión interna y una rigidez suficiente en un amplio rango de temperaturas. Asimismo, la micromecanizabilidad del material es clave para realizar las estructuras finas y las tolerancias, por lo que los materiales deben proporcionar una formación mínima de rebabas para reducir los costes de fabricación, una baja elongación para una colocación precisa de los orificios y una baja tensión interna para evitar el alabeo durante el mecanizado. Además, los casquillos de prueba se someten a continuos ciclos de prueba, por lo que los materiales deben proporcionar suficiente resistencia al desgaste, resistencia mecánica, resistencia a la temperatura y, en caso de problemas de carga tribológica, también propiedades antiestáticas.
Además, la elección del material para las aplicaciones de las tomas de prueba se basa en la temperatura de funcionamiento, el tamaño de los orificios y el paso, las propiedades eléctricas y, en consecuencia, el coste relativo.

Ventajas de los materiales Ensinger para tomas de prueba y fijaciones electrónicas

  • Los plásticos reforzados con fibras, por ejemplo, rellenos de fibras de vidrio, proporcionan una mayor rigidez y rigidez, propiedades ventajosas para las placas de contacto de los encajes de prueba o las piezas del cuerpo. Sin embargo, los plásticos reforzados con fibras son problemáticos cuando se necesita una gran precisión en la colocación de los orificios, ya que las fibras hacen que las brocas se desvíen, se desgasten o incluso se rompan, y generan más calor durante el taladrado. El TECAPEEK CMF y el TECAPEEK ESD de Ensinger están rellenos de aditivos de tamaño nanométrico que mejoran significativamente la rigidez y la rigidez, a la vez que mantienen la desviación de la broca a un nivel significativamente más bajo que los plásticos reforzados con fibras y los productos de la competencia. Además, la poliimida TECASINT 4111 de Ensinger proporciona una rigidez extraordinaria sin ningún aditivo, lo que se traduce en una precisión muy alta de la posición del agujero incluso con pasos muy pequeños.
  • Los plásticos reforzados con fibra y las placas moldeadas por inyección tienden a contener tensiones residuales que provocan alabeos y deformaciones durante el mecanizado, lo que dificulta la realización de geometrías pequeñas con tolerancias ajustadas. El sistema de relleno y el método de moldeo por extrusión de TECAPEEK CMF permiten que las tensiones residuales sean significativamente menores que las de los plásticos reforzados con fibra o los materiales moldeados por inyección. Para las piezas que requieren una mayor resistencia a la temperatura, los TECASINT de poliamida de Ensinger se fabrican con moldeo por compresión, ofreciendo también un nivel muy bajo de tensiones residuales. En consecuencia, una mayor estabilidad dimensional y una menor deformación durante el mecanizado permiten pasos más pequeños y una mayor precisión en la posición de los orificios. Para piezas distintas de la placa de contacto, como las piezas de la carrocería, en las que no se requiere el mecanizado de microagujeros, los materiales reforzados con fibra de vidrio de Ensinger pueden ser una opción rentable.
    Material con alto nivel de tensión residual frente a material con bajo nivel de tensión residual
    Ejemplo de mecanizado de una chapa de 6 mm a 2 mm de espesor
    Las propiedades del material también influyen en la estabilidad dimensional, ya que la absorción de agua y la dilatación térmica pueden provocar deformaciones en las piezas. Los plásticos TECATRON PPS, TECAPEEK y TECAPEI de Ensinger para las tomas de prueba ofrecen bajos niveles de absorción de agua, mientras que los materiales con mayor absorción de agua como el PAI y el PAI GF30 pueden causar problemas en la alineación de tolerancias estrechas. Para aplicaciones a temperaturas más altas, el tipo de poliimida especial TECASINT 4011 y, en particular, TECASINT 4111 ofrecen una absorción de agua menor que la poliimida estándar de la industria, lo que abre nuevas posibilidades de diseño para las tomas de prueba a altas temperaturas.
    Plásticos con refuerzo de fibra de vidrio
    Plásticos sin refuerzo de fibra de vidrio
    Plásticos con refuerzo de fibra de vidrio
    Plásticos sin refuerzo de fibra de vidrio
  • Otro aspecto importante para lograr una colocación precisa del orificio son las propiedades del material plástico. Por lo general, un material de menor alargamiento permite una colocación más precisa del orificio, ya que los plásticos con mayor flexibilidad ofrecen más espacio para que la broca se desplace fuera del objetivo. Además, un menor alargamiento y una mayor rigidez reducen la deformación de la rebaba, lo que permite ahorrar costes al eliminar operaciones adicionales de desbarbado. Sin embargo, los materiales con menor alargamiento provocan grietas durante el mecanizado, lo que repercute en el rendimiento y los costes de mecanizado. TECAPEEK CMF, TECAPEEK ESD, TECASINT 4111 y TECASINT 4011 ofrecen un bajo nivel de alargamiento, lo que se traduce en una mayor precisión del orificio y una menor deformación de la rebaba, al tiempo que se mantienen al mínimo los riesgos de agrietamiento y se evitan las desventajas de los plásticos reforzados con fibra, como la desviación de la broca y el alabeo durante el mecanizado.
  • Mientras que los plásticos reforzados con fibra provocan desviaciones y desgaste de las brocas, los frecuentes intercambios de brocas son habituales cuando se mecanizan microagujeros en las placas de contacto. El sistema de relleno de TECAPEEK CMF y TECAPEEK ESD permite una desviación y un desgaste de la broca comparativamente menores, lo que se traduce en una reducción significativa de los intercambios de brocas. También el tipo de poliimida TECASINT 4011 y 4111 ofrece una deflexión reducida de la broca, ya que no se utilizan aditivos y las tensiones residuales se mantienen al mínimo. En algunos casos, puede conseguirse una vida útil de la broca hasta 4 veces superior en comparación con materiales similares de la competencia y otros materiales reforzados con fibra.
  • Los fallos inducidos por las descargas electrostáticas (ESD) se están convirtiendo en un problema cada vez más importante, a medida que los dispositivos se hacen más pequeños, más rápidos y aumenta su sensibilidad. La interacción del material del zócalo de prueba con el material del sustrato del dispositivo provoca la tribo-carga, lo que da lugar a la acumulación de carga y a fallos del dispositivo y del probador relacionados con las ESD. Este problema puede resolverse sustituyendo los materiales de los zócalos altamente aislantes, como los plásticos reforzados con fibra de vidrio, por un material resistivo con una resistividad superficial de106 -109 Ω/cuadrado. Estos materiales ESD pueden eliminar lentamente la electricidad estática de forma controlada y evitar la acumulación de carga en el dispositivo.
    La mayoría de los plásticos ESD se fabrican con moldeo por compresión, que es un método de producción costoso. Ensinger desarrolló un grado de PEEK ESD extruido rentable - TECAPEEK ESD que combina las ventajas de una alta rigidez y una micromecanizabilidad superior con una resistividad superficial de106 -109 Ω/cuadrado. Para las tomas de prueba de gama alta que requieren una mayor resistencia a la temperatura, también ofrecemos un grado ESD de poliimida TECASINT 5501 ESD con una resistividad superficial de106 -108 Ω/cuadrado.
  • Para algunas aplicaciones de automoción y otras, las condiciones de prueba de los circuitos integrados incluyen rangos de temperatura entre -55 °C y 180 °C o incluso superiores, lo que exige que el equipo de prueba esté compuesto por materiales altamente resistentes a la temperatura. Los plásticos semicristalinos como el PEEK muestran una disminución de las propiedades mecánicas cuando superan la temperatura de transición vítrea, que es de 150 °C para el PEEK. Los materiales reforzados como TECAPEEK CMF y TECAPEEK ESD muestran una mayor rigidez que el PEEK sin relleno también por encima de los 150 °C. Para aplicaciones que requieren una resistencia a la temperatura aún mayor, Ensinger ofrece con TECASINT 4011 y TECASINT 4111 tipos especiales de poliimida con una estabilidad dimensional, resistencia y rigidez superiores incluso por encima de los 260 °C.

Cartera de productos

TECAPEEK natural
TECAPEEK SD black
TECAPEI GF30 natural
TECASINT 4111 natural
TECAPEI natural
TECASINT 4011 natural
TECAPAI CM XP403 green
TECAPEEK CMF white
TECAPEEK GF30 natural
TECASINT 5501 ESD light-brown
TECAPAI CM XP530 black-green

Casos prácticos y aplicaciones

Accesorio de prueba de conectores FPC

fabricado en TECAPEEK CMF blanco

Accesorio de prueba para conectores FPC de teléfonos inteligentes
Los circuitos impresos flexibles (FPC) son cada vez más complejos y miniaturizados. Dado que el espaciado entre pasos de los contactos de los conectores de los FPC disminuye continuamente, los útiles para pruebas funcionales deben fabricarse con sondas de contacto que tengan un espaciado entre pasos similarmente pequeño. La serie TECAPEEK CMF ha sido diseñada para proporcionar una excelente mecanizabilidad de microagujeros y estabilidad dimensional, lo que la convierte en un material ideal para la próxima generación de útiles de prueba de conectores FPC.

Dispositivo de inspección de placas de circuito impreso

de TECATRON SX natural

Dispositivo de inspección de placas de circuito impreso
Las placas de circuito impreso (PCB) deben someterse a pruebas exhaustivas durante el proceso de fabricación para verificar su correcto funcionamiento. El dispositivo de inspección de PCB consta de láminas de plástico que incluyen una matriz de clavos de paso fino que se presiona contra la PCB. TECATRON SX natural es un material comúnmente utilizado para las láminas debido a su excelente estabilidad dimensional, limpieza óptica y maquinabilidad de microagujeros.

Enchufe de prueba IC

de TECASINT 4011

Tomas de prueba para CI de alta temperatura
Durante el proceso de fabricación de microchips, los circuitos integrados (CI) se someten a pruebas en múltiples etapas para verificar su funcionalidad en diferentes condiciones ambientales. Los equipos de prueba, incluidos los zócalos de prueba, también deben soportar duras condiciones de prueba, incluidas temperaturas superiores a 200 °C. Para este tipo de aplicaciones, la serie TECASINT 4000 es una elección ideal, ya que ofrece una gran estabilidad dimensional y mecánica a altas temperaturas, así como una excelente micromecanizabilidad.

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