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    La tecnología fría se está calentando

    El uso de materiales superconductores en la oblea, otros materiales novedosos  y semiconductores tradicionales a temperaturas criogénicas (por debajo de aproximadamente 123K o -150 ° C) ha aumentado notablemente en los últimos años. Los nuevos e innovadores sensores aprovechan las propiedades únicas del material a temperaturas muy bajas para detectar una amplia variedad de fenómenos físicos como la radiación infrarroja, los campos magnéticos, los rayos X y más, para su aplicación en muchos campos, como el cuidado de la salud, la defensa y la automatización industrial. y astronomía. Los desarrollos recientes en el campo de la computación cuántica y la lógica superconductora prometen audaces ganancias de energía y rendimiento en el futuro de la computación. Y muchas más aplicaciones y dispositivos criogénicos están en proceso. 

    FormFactor  ha desempeñado un papel activo en el lanzamiento de estas tecnologías al mercado, produciendo sistemas de sonda criogénica y de vacío de alto rendimiento desde 2000 con capacidades de automatización inigualables para apoyar actividades desde la investigación académica hasta la producción industrial. 

    Los sensores de imagen fría ven mejor el calor 

    Las imágenes térmicas de alto rendimiento se usan ampliamente en la vigilancia / seguridad, visión nocturna, teledetección, meteorología, detección de amenazas y objetivos militares, análisis de calor corporal, astronomía y más. Estos sistemas utilizan FPA (conjuntos de planos focales) basados ​​en sensores IR enfriados. Los entornos criogénicos reducen el ruido térmico para que estos conjuntos de detectores puedan ofrecer una resolución y sensibilidad mejoradas.   

    Los sensores IR enfriados están construidos con diferentes materiales para apuntar a varios rangos de longitud de onda desde el infrarrojo cercano (NIR) hasta el infrarrojo de onda larga (LWIR), incluido el silicio, numerosos compuestos III-V ( InGaAs ,  InSb ,  InAsSb ,  InAs GaSb , etc.) , a menudo diseñados como fotodetectores de pozos cuánticos  , MCT (teluro de mercurio cadmio) y tecnologías de detección de fotones superconductores que incluyen  YBCuO , GdBO3 , MgB2 y más. Probar estas tecnologías de baja temperatura en obleas requiere un sistema de sonda criogénica. 

    La circuitería criogénica podría revolucionar la informática 

    Los gigantes de la industria y las nuevas empresas están invirtiendo fuertemente hoy en un nuevo uso para la tecnología de superconductores, abordando los  enormes desafíos que amenazan el futuro de la infraestructura informática necesaria para soportar nuestra creciente demanda de datos, potencia computacional y dispositivos interconectados. La computación cuántica (basada en qubits) promete potenciar una era completamente nueva de inteligencia artificial, optimización de sistemas complejos, modelado molecular para medicina, criptografía y más. Las CPU superconductoras en frío que utilizan RSFQ (Quantum de flujo único rápido), RQL (lógica cuántica recíproca) o nuevas familias lógicas similares prometen reducir los enormes problemas de energía y calor que limitan el crecimiento y la ubicación de las supercomputadoras y centros de datos hiperescala HPC (informática de alto rendimiento) . 

    Estos nuevos procesadores criogénicos necesitan memoria, y para mantener sus beneficios energéticos, los sistemas de memoria también deben estar fríos. La memoria superconductora está a años de distancia; sin embargo, los estudios muestran que las estructuras tradicionales de CMOS DRAM pueden usarse de manera muy efectiva a temperaturas criogénicas como 77K o menos de 7K. Se requieren pruebas de obleas criogénicas para ajustar el proceso y calificar los componentes de memoria para su uso a estas temperaturas. 

    Los desafíos criogénicos requieren sistemas de sonda especializados 

    El entorno de prueba criogénico comienza con una   cámara de vacío para proporcionar un entorno adecuadamente sellado y evacuado. Un criostato que usa nitrógeno líquido o helio líquido, u otros medios de refrigeración, baja las temperaturas a 77 K o menos; calentadores resistivos, sensores de temperatura de grado criogénico y un controlador de temperatura completar la regulación de temperatura. Las señales de alimentación, la óptica para cámaras y los controles del posicionador de sonda requieren consideraciones especiales para acceder al entorno de vacío extremo / frío. La seguridad, la vibración y el montaje de muestras también presentan nuevos desafíos para las condiciones de vacío / criogénicas. La condensación y las partículas también son complicaciones únicas cuando la temperatura baja. Incluso las sondas deben estar diseñadas para su uso en condiciones criogénicas. Finalmente, aunque hay muchas soluciones disponibles para muestras pequeñas en cubos pequeños con solo unas pocas señales, la calificación del proceso y del producto requiere una clase más alta de herramientas. Las pruebas de alto volumen requieren una cámara grande para muestras de obleas completas, tarjetas de sonda criogénica multicanal, una etapa de obleas controlada por software para pruebas de paso y repetición en la superficie de la oblea.

    Las herramientas de alto rendimiento lideran la industria 

    FormFactor  está por delante del paquete para la prueba de obleas criogénicas de alto rendimiento, con esta combinación inigualable de características potentes: 

    • Automatización  paso a paso con etapa XYZΘ motorizada programable . 
    • Ajustes automáticos de alineación basados ​​en cámara en cada paso. 
    • Hasta 8 sondas criogénicas fáciles de colocar y muy estables para señales de CC, RF y ópticas, y tarjetas de sonda para un recuento de señal aún mayor. 
    • Tamaños de muestra desde fragmentos hasta obleas completas de 200 mm (opción de 300 mm disponible). 
    • Intercambio de obleas sin interrumpir sondas o tarjetas de sonda. 
    • Posicionamiento motorizado programable de múltiples fuentes de radiación de cuerpo negro, microscopios y otros equipos. 

    El alto rendimiento de la prueba permite a nuestros clientes pasar de los conceptos de laboratorio a la caracterización de dispositivos para depurar el diseño a pruebas de ingeniería / producción de alto volumen.  La  línea de FormFactor incluye múltiples tamaños y niveles de automatización, y configuraciones flexibles / personalizables.

      

     

    Herramientas sofisticadas simplifican la prueba criogénica

    La herramienta criogénica es una aplicación Velox que permite mediciones precisas en obleas en entornos extremos mediante el control de la bomba de vacío y los parámetros del refrigerante. Ha sido desarrollado para sistemas de sondas criogénicas que permiten probar sensores IR enfriados y tecnologías de vanguardia que requieren temperaturas criogénicas. Admite funciones auxiliares como el llenado automático de las dewars de nitrógeno líquido   y el intercambio automático de las fuentes de radiación IR (cuerpos negros). 

    Interfaz gráfica de la estación de sonda de vacío / criogénica Visualización en tiempo real de los parámetros del proceso Operación guiada por asistente Herramientas de proceso semiautomatizadas

    Experiencia en sondas de demanda de entornos extremos

    La prueba en la oblea trata en última instancia de las mediciones. La reputación de FormFactor como líder de análisis analítico se extiende a condiciones de frío con un conjunto de sondas de alto rendimiento optimizadas para pruebas criogénicas. Estos productos hacen posible que los instrumentos de prueba entreguen estímulos precisos para probar dispositivos y recopilar datos precisos en una amplia gama de requisitos de aplicación.

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