Teste de Burn-in

Teste de Burn-in

Teste de burn-in é o processo pelo qual um sistema detecta falhas precoces em componentes semicondutores (mortalidade infantil), aumentando assim a confiabilidade de um componente semicondutor. Normalmente, os testes de burn-in são realizados em dispositivos eletrônicos, como diodos laser, com um sistema de burn-in de diodo laser Automatic Test Equipment que executa o componente por um longo período de tempo para detectar problemas.

Um sistema de burn-in usará tecnologia de ponta para testar o componente e fornecer controle de temperatura de precisão, medições de potência e ópticas (se necessário) para garantir a precisão e a confiabilidade necessárias para fabricação, avaliação de engenharia e aplicações de P&D.

Testes de burn-in podem ser conduzidos para garantir que um dispositivo ou sistema funcione corretamente antes de sair da fábrica ou para confirmar que novos semicondutores do laboratório de P&D estão atendendo aos requisitos operacionais projetados.

É melhor fazer burn-in no nível do componente quando o custo de teste e substituição de peças é menor. O burn-in de uma placa ou conjunto é difícil porque componentes diferentes têm limites diferentes.

É importante observar que o teste de burn-in geralmente é usado para filtrar dispositivos que falham durante o “estágio de mortalidade infantil” (início da curva da banheira) e não leva em consideração a “vida útil” ou o desgaste (fim da curva da banheira) – é aqui que o teste de confiabilidade entra em jogo.

Desgaste é o fim natural da vida útil de um componente ou sistema relacionado ao uso contínuo como resultado da interação dos materiais com o ambiente. Esse regime de falha é de particular preocupação ao denotar a vida útil do produto. É possível descrever o desgaste matematicamente permitindo o conceito de confiabilidade e, portanto, a previsão da vida útil.

O que faz com que os componentes falhem durante o burn-in?

A causa raiz das falhas detectadas durante o teste de burn-in pode ser identificada como falhas dielétricas, falhas de condutor, falhas de metalização, eletromigração, etc. Essas falhas são latentes e se manifestam aleatoriamente em falhas do dispositivo durante o ciclo de vida do dispositivo. Com o teste de burn-in, um Equipamento de Teste Automático (ATE) estressará o dispositivo, acelerando essas falhas latentes para se manifestarem como falhas e filtrar falhas durante o estágio de mortalidade infantil.

O teste de burn-in detecta falhas que geralmente são causadas por imperfeições nos processos de fabricação e embalagem, que estão se tornando mais comuns com a crescente complexidade dos circuitos e o escalonamento agressivo da tecnologia.

Parâmetros de teste de burn-in

Uma especificação de teste de burn-in varia dependendo do dispositivo e do padrão de teste (padrões militares ou de telecomunicações). Geralmente requer o teste elétrico e térmico de um produto, usando um ciclo elétrico operacional esperado (extremo da condição operacional), normalmente ao longo de um período de tempo de 48-168 horas. A temperatura térmica da câmara de teste de burn-in pode variar de 25°C a 140°C.

O burn-in é aplicado aos produtos à medida que são feitos, para detectar falhas precoces causadas por falhas nas práticas de fabricação.

Burn In Fundamentalmente executa o seguinte:

Estresse + Condições Extremas + Tempo Prolongado = Aceleração da “Vida Normal/Útil”

Tipos de testes de burn-in

Burn-in dinâmico: o dispositivo é exposto a altas tensões e temperaturas extremas enquanto é submetido a vários estímulos de entrada.

Um sistema de burn-in aplica vários estímulos elétricos a cada dispositivo enquanto o dispositivo é exposto a temperaturas e tensões extremas. A vantagem do burn-in dinâmico é sua capacidade de estressar mais circuitos internos, causando a ocorrência de mecanismos de falha adicionais. No entanto, o burn-in dinâmico é limitado porque não pode simular completamente o que o dispositivo experimentaria durante o uso real, então todos os nós do circuito podem não ser estressados.

Burn-in estático: o dispositivo em teste (DUT) é submetido a estresse em temperatura constante elevada por um longo período de tempo.

Um sistema de burn-in aplica tensões ou correntes e temperaturas extremas a cada dispositivo sem operar ou exercitar o dispositivo. As vantagens do burn-in estático são seu baixo custo e simplicidade.

Como é realizado um teste de burn-in?

O dispositivo semicondutor é colocado em placas de burn-in especiais (BiB) enquanto o teste é executado dentro de uma câmara de burn-in especial (BIC).

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