Donde una sonda de metal busca el material perfecto

Uso de una sonda de metal en electrónica e investigación médica

Hay muchos materiales diferentes para elegir cuando se diseña una sonda de metal. Si sigue nuestro blog, sabrá que hemos hablado antes sobre el uso de alambre de tungsteno para sondas, en todo, desde aplicaciones de dispositivos médicos hasta pruebas de circuitos integrados. En general, estas y otras aplicaciones de precisión requieren que una sonda de metal tenga un diámetro muy pequeño, incluso más pequeño de lo que podría pensar, pero que sea lo suficientemente fuerte como para mantener su forma, rectitud y dirección. Además, un uso como las pruebas electrónicas o la investigación médica requiere una sonda de metal para satisfacer otras necesidades específicas y fundamentales:

• Ser remoto y recorrer una distancia determinada
• Para hacer un contacto con el fin de llevar una señal, generalmente eléctrica, a través del cable de la sonda de metal

Para estas aplicaciones, una sonda de metal a menudo está hecha de un metal precioso, generalmente una aleación a base de paladio, cobre berilio o varias aleaciones a base de níquel, así como tungsteno o renio tungsteno. Estos materiales a menudo se fabrican en mezclas patentadas para satisfacer las necesidades de una aplicación de sonda de metal específica.

La sonda de metal en el mundo de la electrónica

La prueba de obleas es un paso crítico en la fabricación de dispositivos semiconductores para la electrónica. Utilizado para probar chips de circuitos integrados en una red, garantiza que los circuitos integrados individuales se prueben en busca de defectos funcionales y que cualquier circuito que falle pueda eliminarse antes de un procesamiento costoso adicional. El contacto con el circuito integrado en la oblea se logra con una sonda de metal; en la mayoría de los casos, un conjunto de sondas dispuestas juntas en una tarjeta de sonda.

En el mundo de las pruebas de semiconductores, se requiere un alto rendimiento para mantener el control de calidad y la producción de alto volumen. Por lo tanto, el material y la forma de la sonda de metal se eligen en función de la técnica y las características que mejor se adaptan a la aplicación particular. El diseño de la sonda de metal debe combinar conductividad y rigidez para formar una ruta eléctrica confiable con excelente distribución de fuerza y ​​cumplimiento.

Los tipos de sonda de metal que se utilizan normalmente en las pruebas de semiconductores incluyen sondas de haz de pandeo (cobra), en voladizo y pogo pin y socket. Cada sonda de metal debe cumplir con las especificaciones de distancia y paso, lo que requiere una longitud y un diámetro particulares. Por ejemplo, una aleación a base de paladio diseñada específicamente para alta conductividad y alta dureza se puede usar para aplicaciones de paso estrecho donde el nivel de corriente permanece alto pero el diámetro de la sonda es pequeño.

También hay una variedad de configuraciones de sonda de metal, como los perfiles de hoja de metal que se usan comúnmente en las máquinas de ensamblaje de tarjetas de sonda. Las sondas de hoja de metal se pueden montar con diferentes estilos de aguja y geometrías según la aplicación.

A medida que los dispositivos electrónicos y los circuitos se vuelven cada vez más pequeños, cualquier tipo de sonda de metal que se utilice para las pruebas de semiconductores debe ofrecer un paso cada vez más pequeño y, por lo tanto, un diámetro más pequeño. Además, debido a que el sondeo de semiconductores está automatizado, la tolerancia de longitud también es importante, lo que ayuda a garantizar que cada sonda de metal haga contacto con la rejilla del circuito integrado que se está probando. Por lo tanto, al fabricar una sonda de metal para su uso en pruebas electrónicas, la repetibilidad en el corte de longitud es crucial.

La sonda de metal en el mundo de la investigación

Las técnicas de investigación que utilizan una sonda de metal han mejorado nuestra comprensión del cerebro y cómo funcionan las redes de neuronas. Se puede implantar una sonda de metal de tungsteno en diferentes áreas del cerebro para registrar y/o estimular la actividad en sitios específicos. El sondeo también se puede utilizar para el diagnóstico de trastornos que incluyen convulsiones, epilepsia, migraña, enfermedad de Alzheimer y demencia. (Fuente:NCBI)

Ya sea que se utilice para explorar o para estimular el cerebro humano, los nervios u otros tejidos, una sonda de metal utilizada en la investigación médica requiere un cable muy delgado que esté perfectamente diseñado para su aplicación. Por ejemplo, mencionamos que la alta repetibilidad de una longitud precisa es importante para una sonda de metal que se usará en pruebas de semiconductores. Sin embargo, cuando se fabrica una sonda de metal para usar en estimulación cerebral profunda (DBS), es obligatorio que la punta de la sonda no tenga rebabas ni asperezas. Y el criterio más importante es la rigidez, para garantizar que se alcance el objetivo exactamente donde el cirujano o el investigador pretende colocar la punta de la sonda de metal.

Además, para la investigación médica, la sonda de metal debe emitir una señal válida, y debe hacerlo sin fracturar la sonda de metal en sí, para evitar daños en el tejido frágil. Y, por supuesto, la química de la superficie y la biocompatibilidad de los materiales utilizados para el cable de la sonda y el blanco deben tenerse en cuenta al diseñar una sonda de metal. Por ejemplo, el alambre fino de platino, que es conocido por sus propiedades eléctricas y ambientales estables, se usa ampliamente como sonda de metal en sensores, dispositivos médicos, electrodos y sondas de clavija. También se utilizan tungsteno chapado en oro, aleaciones de níquel, acero inoxidable y cobre berilio.

Diseñe y fabrique teniendo en cuenta las tolerancias

Apenas hemos probado la superficie de todo lo que hay que saber sobre la sonda de metal. Lo que podemos decir, simplemente, es que se pueden utilizar muchos metales diferentes para diseñar una sonda de metal para usar en aplicaciones que incluyen pruebas de semiconductores e investigación médica. Más allá de la elección de los materiales, la ingeniería cuidadosa de la sonda, con tolerancias estrictas, según corresponda, en características como el diámetro, la longitud, la resistencia y la rectitud, ayudará a garantizar que la sonda se fabrique correctamente y brinde los mejores resultados.

¿Desea obtener más información sobre qué método de fabricación podría ser adecuado para su aplicación y sus tolerancias? Obtenga una copia gratuita de nuestra guía para comparar métodos de corte de precisión.