Memilih Material Ideal untuk Sonda Logam Presisi dalam Elektronika dan Riset Medis
Menggunakan Sonda Logam dalam Elektronika dan Riset Medis
Ada banyak macam material untuk dipilih saat Anda merancang sonda logam. Jika Anda mengikuti blog kami, Anda tahu kami telah membahas sebelumnya tentang penggunaan kawat tungsten untuk sonda, dalam segala sesuatu dari aplikasi alat medis hingga pengujian sirkuit terpadu. Secara keseluruhan, aplikasi presisi ini dan aplikasi lainnya memerlukan sonda logam memiliki diameter yang sangat kecil — lebih kecil dari yang Anda mungkin pikirkan — namun cukup kuat untuk mempertahankan bentuk, ketegarisan, dan arahnya. Selain itu, penggunaan seperti pengujian elektronik atau riset medis memerlukan sonda logam untuk memenuhi kebutuhan spesifik dan fundamental lainnya:
- Untuk jauh dan melintasi jarak tertentu
- Untuk membuat kontak untuk menyampaikan sinyal — biasanya listrik — melalui kawat sonda logam
Untuk aplikasi ini, sonda logam sering terbuat dari logam mulia — biasanya, alloy berbasis paladium — beryllium copper, atau berbagai alloy berbasis nikel, serta tungsten atau rhenium tungsten. Material ini sering dibuat dalam blend proprietary untuk memenuhi kebutuhan aplikasi sonda logam spesifik.
Sonda Logam di Dunia Elektronika
Pengujian wafer adalah langkah kritis dalam pembuatan perangkat semikonduktor untuk elektronika. Digunakan untuk pengujian chip sirkuit terpadu dalam grid, memastikan bahwa sirkuit terpadu individual diuji untuk cacat fungsional dan bahwa sirkuit apa pun yang gagal dapat dihilangkan sebelum pemrosesan lebih mahal. Kontak dengan sirkuit terpadu pada wafer dilakukan dengan sonda logam — paling sering, sekelompok sonda yang disusun bersama pada kartu sonda.
Di dunia pengujian semikonduktor, kinerja tinggi diperlukan untuk mempertahankan kontrol kualitas dan produksi volume tinggi. Oleh karena itu, material dan bentuk sonda logam dipilih berdasarkan teknik dan karakteristik yang paling cocok untuk aplikasi tertentu. Desain sonda logam harus menggabungkan konduktivitas dan kekakuan untuk membentuk jalur listrik yang andal dengan distribusi gaya yang baik dan kepatuhan.
Jenis sonda logam yang biasanya digunakan dalam pengujian semikonduktor meliputi sonda buckling beam (cobra), cantilever, dan pogo pin dan socket probes. Setiap sonda logam harus memenuhi spesifikasi jarak dan pitch, memerlukan panjang dan diameter tertentu. Misalnya, alloy berbasis paladium yang dirancang khusus untuk konduktivitas tinggi dan kekerasan tinggi dapat digunakan untuk aplikasi pitch ketat di mana tingkat arus tetap tinggi tetapi diameter sonda kecil.
Ada juga berbagai konfigurasi sonda logam, seperti profil blade logam yang biasa digunakan dalam mesin perakitan kartu sonda. Sonda blade logam dapat dipasang dengan gaya dan geometri jarum yang berbeda berdasarkan aplikasi.
Saat perangkat dan sirkuit elektronik semakin kecil, jenis sonda logam apa pun yang digunakan untuk pengujian semikonduktor harus memberikan pitch yang semakin kecil dan oleh karena itu, diameter yang lebih kecil. Selain itu, karena probing semikonduktor diotomatisasi, toleransi panjang juga penting — membantu memastikan bahwa setiap sonda logam membuat kontak pada grid sirkuit terpadu yang sedang diuji. Oleh karena itu, saat memproduksi sonda logam untuk digunakan dalam pengujian elektronik, repeatability dalam pemotongan panjang sangat penting.
Sonda Logam di Dunia Riset
Teknik riset yang menggunakan sonda logam telah memperkaya pemahaman kita tentang otak dan bagaimana jaringan neuron berfungsi. Sonda logam tungsten dapat diimplantasi di berbagai area otak untuk merekam dan/atau merangsang aktivitas di situs tertentu. Probing juga dapat digunakan untuk diagnosis gangguan termasuk seizures epilepsy, migraine, Alzheimer’s disease, dan dementia. (Sumber: NCBI)
Baik digunakan untuk menjelajahi atau untuk memberikan stimulasi ke otak manusia, saraf, atau jaringan lain, sonda logam yang digunakan dalam riset medis memerlukan kawat yang sangat tipis yang dirancang dengan sempurna untuk aplikasinya. Misalnya, kami telah menyebutkan bahwa repeatabilitas tinggi dari panjang yang tepat penting untuk sonda logam yang akan digunakan dalam pengujian semikonduktor. Namun, saat memproduksi sonda logam untuk digunakan dalam deep brain stimulation (DBS), wajib agar ujung sonda benar-benar tidak ada burr atau kekasaran. Dan kriteria yang paling penting adalah kekakuan, untuk memastikan target tercapai tepat di tempat dokter atau peneliti bermaksud untuk menyampaikan ujung sonda logam.
Selain itu untuk riset medis, sonda logam harus menyampaikan sinyal yang valid — dan harus melakukannya tanpa retakan pada sonda logam itu sendiri, untuk mencegah kerusakan pada jaringan yang rapuh. Dan tentu saja, kimia permukaan dan biokompatibilitas material yang digunakan untuk kawat sonda dan blank harus dipertimbangkan saat merancang sonda logam. Misalnya, kawat platinum halus, yang dikenal karena properti listrik dan lingkungan yang stabil, banyak digunakan sebagai sonda logam dalam sensor, alat medis, elektroda, dan pin probe. Tungsten yang dilapisi emas, alloy nikel, stainless steel, dan beryllium copper juga digunakan.
Desain dan Buat dengan Mempertimbangkan Toleransi
Kami baru menyentuh permukaan segala sesuatu yang ada untuk diketahui tentang sonda logam. Apa yang dapat kami katakan, secara sederhana, adalah banyak logam berbeda dapat digunakan untuk membuat sonda logam untuk digunakan dalam aplikasi termasuk pengujian semikonduktor dan riset medis. Di luar pilihan material, rekayasa yang hati-hati dari sonda — dengan toleransi yang ketat, sebagaimana mestinya, pada karakteristik seperti diameter, panjang, kekuatan, dan ketegarisan — akan membantu memastikan bahwa sonda dibuat dengan benar dan akan memberikan hasil terbaik.
Ingin mempelajari lebih lanjut tentang metode pembuatan mana yang mungkin tepat untuk aplikasi Anda — dan toleransi Anda? Dapatkan salinan gratis panduan kami untuk membandingkan metode pemotongan presisi.
