Teste de Burn-inTeste 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-inUma 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-inBurn-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).Saiba mais sobre a Câmara de Queimadura (Clique aqui)
Câmara de queimaUma câmara de burn-in é um forno ambiental usado para avaliar a confiabilidade de múltiplos dispositivos semicondutores e realizar triagens de grande capacidade para falhas prematuras (mortalidade infantil). Essas câmaras ambientais são projetadas para burn-in estático e dinâmico de circuitos integrados (ICs) e outros dispositivos eletrônicos, como diodos laser.Selecionando o tamanho da câmaraO tamanho da câmara depende do tamanho da placa de burn-in, do número de produtos em cada placa de burn-in e do número de lotes necessários por dia para atender aos requisitos de produção. Se o espaço interno for muito pequeno, o espaço insuficiente entre as peças resulta em desempenho ruim. Se for muito grande, espaço, tempo e energia são desperdiçados.As empresas que estão comprando uma nova instalação de burn-in devem trabalhar com o fornecedor para garantir que a fonte de calor tenha capacidade máxima e estável suficiente para corresponder à carga do DUT.Ao usar fluxo de ar de recirculação forçada, as peças se beneficiam do espaçamento, mas o forno pode ser carregado mais densamente verticalmente porque o fluxo de ar é distribuído ao longo de toda a parede lateral. As peças devem ser mantidas a 2-3 polegadas (5,1 – 7,6 cm) das paredes do forno.Especificações de projeto da câmara de queimaFaixa de temperaturaDependendo dos requisitos do dispositivo em teste (DUT), selecione uma câmara que tenha uma faixa dinâmica como 15 °C acima da temperatura ambiente até 300 °C (572 °F)Precisão da temperaturaÉ importante que a temperatura não flutue. Uniformidade é a diferença máxima entre as temperaturas mais alta e mais baixa em uma câmara em uma configuração especificada. Uma especificação de pelo menos 1% de ponto de ajuste para uniformidade e precisão de controle de 1,0 °C é aceitável na maioria das aplicações de burn-in de semicondutores.ResoluçãoUma resolução de alta temperatura de 0,1 °C fornecerá o melhor controle para atender aos requisitos de burn-inPoupança AmbientalConsidere uma câmara de burn-in que tem um refrigerante com coeficiente de depleção da camada de ozônio zero. Câmaras de burn-in com refrigeração estão relacionadas a câmaras operando em temperaturas abaixo de 0 graus Celsius até – 55°C.Configuração da câmaraA câmara pode ser projetada com compartimentos para cartões, slots para cartões e portas de acesso para simplificar a conexão de placas DUT e placas de driver com estações ATE.Fluxo de ar da câmaraNa maioria dos casos, um forno de convecção forçada com fluxo de ar recirculante fornecerá a melhor distribuição de calor e acelerará significativamente o tempo para temperatura e a transferência de calor para as peças. A uniformidade e o desempenho da temperatura dependem de um projeto de ventilador que direcione o ar para todas as áreas da câmara.A câmara pode ser projetada com fluxo de ar horizontal ou vertical. É importante saber a direção de inserção do DUT com base no fluxo de ar da câmara.Fiação ATE personalizadaQuando se trata de medir centenas de dispositivos, inserir fios por uma abertura ou furo de teste pode não ser prático. Conectores de fiação personalizados podem ser montados diretamente no forno para facilitar o monitoramento elétrico do dispositivo com um ATE.Como um forno de queima controla a temperaturaO forno de queima usa um controlador de temperatura que executa um algoritmo PID (proporcional, integral, derivativo) padrão. O controlador detecta o valor real da temperatura em relação ao valor do ponto de ajuste desejado e emite sinais corretivos para o aquecedor, solicitando a aplicação em qualquer lugar, de nenhum calor a calor total. Um ventilador também é usado para equalizar a temperatura através da câmara.O sensor mais comum usado para controle preciso da temperatura do forno ambiental é um Detector de Temperatura de Resistência (RTD), uma unidade baseada em platina normalmente chamada de PT100.Dimensionando a CâmaraSe você estiver usando um forno existente, a modelagem térmica básica baseada em fatores como a capacidade térmica e as perdas do forno, a saída da fonte de calor e a massa do DUT permitirá que você verifique se o forno e a fonte de calor são suficientes para atingir a temperatura desejada com uma constante de tempo térmica curta o suficiente para uma resposta de loop estreito sob a direção do controlador.
Gabinete de envelhecimento em alta temperaturaO gabinete de envelhecimento em alta temperatura é um tipo de equipamento de envelhecimento usado para remover falhas precoces de peças de produtos não conformes.Uso de armário de envelhecimento de temperatura, forno de envelhecimento:Esse equipamento de teste é um equipamento de teste para aviação, automóveis, eletrodomésticos, pesquisa científica e outros campos, que é usado para testar e determinar os parâmetros e o desempenho de produtos e materiais elétricos, eletrônicos e outros após mudanças de temperatura ambiente em alta temperatura, baixa temperatura, alternando entre temperatura e umidade ou temperatura e umidade constantes.A câmara do equipamento de teste é pulverizada com chapa de aço após o tratamento, e a cor do spray é opcional, geralmente bege. O aço inoxidável espelhado SUS304 é usado na sala interna, com uma grande janela de vidro temperado, observação em tempo real de produtos de envelhecimento interno.Características do gabinete de envelhecimento de temperatura, forno de envelhecimento:1. Controle de combinação de programação de tela sensível ao toque da indústria de processamento PLC, sistema de controle de temperatura balanceado: aumento da temperatura ambiente da amostra envelhecida, inicia o ventilador de ventilação, equilibra o calor da amostra, o gabinete de envelhecimento é dividido em área de produto e área de carga2. Sistema de controle de temperatura PID+SSR: de acordo com a mudança de temperatura na caixa de amostra, o calor do tubo de aquecimento é ajustado automaticamente para atingir o equilíbrio de temperatura, de modo que o calor de aquecimento do sistema seja igual à sua perda de calor e atinja o controle de equilíbrio de temperatura, para que possa funcionar de forma estável por um longo tempo; A flutuação do controle de temperatura é inferior a ±0,5℃3. O sistema de transporte aéreo é composto por roda eólica eletrônica multi-asa assíncrona trifásica e tambor de vento. A pressão do vento é grande, a velocidade do vento é uniforme e a uniformidade de cada ponto de temperatura é atendida4. Resistência de platina PT100 de alta precisão para aquisição de temperatura, alta precisão para aquisição de temperatura5. Controle de carga, o sistema de controle de carga fornece controle ON/OFF e controle de tempo, duas opções funcionais para atender aos diferentes requisitos de teste do produto(1) Introdução à função ON/OFF: O tempo de comutação, o tempo de parada e os tempos de ciclo podem ser definidos, o produto de teste pode ser alternado de acordo com os requisitos de configuração do sistema, o controle do ciclo de parada, o número do ciclo de envelhecimento atinge o valor definido, o sistema emitirá um aviso sonoro e luminoso automaticamente(2) Função de controle de tempo: o sistema pode definir o tempo de execução do produto de teste. Quando a carga começa, a fonte de alimentação do produto começa a cronometrar. Quando o tempo de cronometragem real atinge o tempo definido pelo sistema, a fonte de alimentação do produto é interrompida6. Segurança e estabilidade da operação do sistema: O uso do sistema de controle de tela de toque industrial PLC, operação estável, forte anti-interferência, mudança de programa conveniente, linha simples. Dispositivo de proteção de alarme perfeito (consulte o modo de proteção), monitoramento em tempo real do status operacional do sistema, com a função de manutenção automática de dados de temperatura durante a operação, para consultar os dados históricos de temperatura quando o produto está envelhecendo, os dados podem ser copiados para o computador através da interface USB para análise (o formato é EXCEL), com função de exibição de curva de dados históricos, Ele reflete intuitivamente a mudança de temperatura na área do produto durante o teste do produto, e sua curva pode ser copiada para o computador no formato BMP através da interface USB, de modo a facilitar o operador a fazer o relatório do produto de teste. O sistema tem a função de consulta de falhas, o sistema registrará automaticamente a situação do alarme, quando o equipamento falhar, o software exibirá automaticamente a tela de alarme para lembrar a causa da falha e sua solução; Pare o fornecimento de energia para o produto de teste para garantir a segurança do produto de teste e do próprio equipamento, e registre a situação da falha e o tempo de ocorrência para manutenção futura.
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