Supporto per applicazioni mediche a lungo ciclo di vita

La sfida del cliente

Nell'attuale società incentrata sui consumatori, i produttori di componenti originali (OCM) stanno sviluppando nuovi dispositivi, che spesso hanno cicli di vita più brevi, in genere nell'ordine di 2-5 anni per molte applicazioni. Ciò può causare problemi agli utenti finali che utilizzano i semiconduttori in applicazioni a lungo ciclo di vita o che richiedono tempi più lunghi per lanciare i loro prodotti sul mercato. Un produttore di dispositivi medici aveva un'applicazione basata sul chip ams OSRAM TSL1401CCS, costituito da un array lineare di fotodiodi.  I dispositivi medici richiedono l'approvazione della Food and Drug Administration (FDA), un processo che può richiedere parecchio tempo. Sfortunatamente, quando il produttore è riuscito a ottenere la piena certificazione del prodotto e l'approvazione della richiesta da parte della FDA, l'azienda OCM ha pubblicato una notifica di fine vita (EOL) per il dispositivo TSL1401CCS.

Il produttore del settore medico si è quindi trovato in una situazione difficile, poiché una riprogettazione e qualificazione completa del prodotto avrebbe richiesto anni di sforzi e spese considerevoli, per non parlare del lungo processo di ricertificazione da parte della FDA. Il produttore si è rivolto a Rochester Electronics per ottenere una soluzione di produzione su licenza per prolungare la vita del dispositivo TSL1401CCS. 

In qualità di produttore di semiconduttori autorizzato con sede negli Stati Uniti, con ampie capacità di progettazione dei prodotti, stoccaggio dei wafer, lavorazione dei die, assemblaggio, test e affidabilità, Rochester ha prodotto oltre 20.000 tipi di dispositivi e ha garantito la continuità delle forniture per molti clienti in tutto il mondo. La nostra collaborazione con l'azienda OCM ha permesso di offrire un supporto continuo per questo dispositivo EOL. 

La soluzione Rochester

L'array di sensori lineari TSL1401CCS è costituito da un array di fotodiodi 128 × 1, da un circuito di amplificazione della carica associato e da una funzione di data hold (congelamento dei dati) dei pixel che garantisce tempi di avvio e arresto dell'integrazione simultanei per tutti i pixel. È destinato a un'ampia gamma di applicazioni, tra cui la scansione di immagini, la lettura di marchi e codici, il riconoscimento ottico dei caratteri, l'imaging a contatto e il riconoscimento dei contorni. Con la diffusione dei dispositivi mobili e dell'internet delle cose, i sensori ottici sono sempre più utilizzati nella vita di tutti i giorni. 

In genere, l'area fotosensibile dei sensori ottici è piuttosto piccola. Tuttavia, l'area ottica del dispositivo TSL1401CCS è relativamente lunga e ciò ha rappresentato una sfida per l'illuminazione. Una condizione fondamentale per misurare accuratamente la conversione della luce in tensione da un array di fotodiodi è l'applicazione di una sorgente di luce uniforme sull'array.  Il team di esperti ingegneri di Rochester ha dovuto superare diverse sfide tecniche ricorrendo a soluzioni innovative per produrre un sistema di sorgenti luminose che producesse un'uniformità di tensione di uscita dall'intero array.

In collaborazione con il nostro partner fornitore, ams OSRAM, Rochester ha assunto la responsabilità di testare, qualificare e fornire il TSL1401CCS. La produzione dei wafer e il processo di bumping dei die hanno continuato a essere gestiti da Rochester tramite fornitori terzi originali, ma la chiave per garantire la continuità della fornitura dei componenti è stata il processo di collaudo elettrico e la certificazione del prodotto. I test originali sono stati impostati su una configurazione personalizzata, non adatta a consentire la scalabilità per la produzione in grandi volumi.
 
Gli ingegneri di Rochester hanno portato la configurazione di test sulla piattaforma ATE ETS-88, standard del settore, il che ha richiesto l'incorporazione di una sorgente luminosa nel manipolatore ad alta velocità della torretta SRM per permettere l'esecuzione di test ad alta velocità in una piattaforma moderna e scalabile. Il processo completato comprendeva:

• Ispezione visiva automatizzata tramite manipolatore della torretta SRM
• Manipolatore personalizzato per la produzione di grandi volumi
• Una fornitura di prodotti su nastro e bobina

La fase di incremento della produzione è iniziata e Rochester ha la capacità di supportare una produzione a pieno ritmo di circa 1 milione di unità al mese. Questa soluzione di produzione su licenza di Rochester ha permesso il trasferimento del prodotto, l'ingegneria di test e la gestione del programma. La collaborazione non solo ha consentito a questo produttore del settore medico di risparmiare tempo e denaro per riqualificare il suo nuovo prodotto sul mercato con un componente a semiconduttore alternativo, ma ha anche garantito una fornitura a lungo termine del componente per l'applicazione desiderata. Analogamente, il dispositivo TSL1401CCS sarà disponibile in tutto il mondo per i clienti che utilizzano l'array di fotodiodi in altri ambienti e applicazioni.

La configurazione dei test può essere adattata a diverse configurazioni di prodotto, poiché il manipolatore a torretta SRM incorpora una marcatura laser integrata. Può inoltre facilitare le opzioni di assemblaggio, come l'incapsulamento in package Quad Flat No-lead (QFN), per supportare numerosi segmenti di mercato. Rochester Electronics offre soluzioni di produzione su licenza che prolungano il ciclo di vita di dispositivi critici. 

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