バーンインチャンバー

バーンインチャンバー

バーンイン チャンバーは、複数の半導体デバイスの信頼性を評価し、早期故障 (初期不良) の大規模なスクリーニングを実行するために使用される環境オーブンです。これらの環境チャンバーは、集積回路 (IC) やレーザー ダイオードなどのその他の電子デバイスの静的および動的バーンイン用に設計されています。

チャンバーサイズの選択

チャンバーのサイズは、バーンインボードのサイズ、各バーンインボード内の製品数、および生産要件を満たすために 1 日に必要なバッチ数によって異なります。内部スペースが小さすぎると、部品間のスペースが不十分になり、パフォーマンスが低下します。大きすぎると、スペース、時間、エネルギーが無駄になります。

新しいバーンイン セットアップを購入する企業は、ベンダーと協力して、熱源が DUT の負荷に対応するのに十分な定常状態と最大容量を備えていることを確認する必要があります。

強制循環気流を使用する場合、部品は間隔をあけることで有利になりますが、気流が側壁全体に沿って分散されるため、オーブンは垂直方向に密集して積載される可能性があります。部品はオーブンの壁から 2 ～ 3 インチ (5.1 ～ 7.6 cm) 離して配置する必要があります。

バーンインチャンバーの設計仕様

温度範囲

試験対象デバイス（DUT）の要件に応じて、周囲温度より15°C高い温度から300°C（572°F）までのダイナミックレンジを持つチャンバーを選択します。

温度精度

温度が変動しないことが重要です。均一性は、指定された設定でのチャンバー内の最高温度と最低温度の最大差です。ほとんどの半導体バーンイン アプリケーションでは、均一性の設定値が少なくとも 1% で、制御精度が 1.0°C という仕様が受け入れられます。

解決

0.1°Cの高温分解能により、バーンイン要件を満たす最適な制御が実現します。

環境節約

オゾン層破壊係数がゼロの冷媒を備えたバーンインチャンバーを考えてみましょう。冷媒を備えたバーンインチャンバーは、摂氏 0 度未満から -55 度までの温度で動作するチャンバーに関係します。

チャンバー構成

チャンバーはカードケージ、カードスロット、アクセスドアを使用して設計できるため、DUT ボードとドライバーボードを ATE ステーションに簡単に接続できます。

チャンバーの空気の流れ

ほとんどの場合、再循環空気流を備えた強制対流オーブンは熱を最適に分散し、温度に達するまでの時間と部品への熱伝達を大幅に高速化します。温度の均一性とパフォーマンスは、チャンバーのすべての領域に空気を導くファンの設計に依存します。

チャンバーは水平または垂直の空気の流れで設計できます。チャンバーの空気の流れに基づいて、DUT を挿入する方向を知ることが重要です。

カスタムATE配線

数百台以上のデバイスを測定する場合、開口部またはテスト穴に配線を挿入するのは現実的ではない場合があります。カスタム配線コネクタをオーブンに直接取り付けると、ATE によるデバイスの電気的監視が容易になります。

バーンインオーブンの温度制御方法

バーンイン オーブンは、標準の PID (比例、積分、微分) アルゴリズムを実行する温度コントローラを使用します。コントローラは、実際の温度値と希望の設定値とを検知し、ヒーターに修正信号を発行して、加熱なしから最大加熱までの範囲で適用を要求します。ファンも使用して、チャンバー全体の温度を均一にします。

環境オーブンの正確な温度制御に使用される最も一般的なセンサーは、通常 PT100 と呼ばれるプラチナベースのユニットである抵抗温度検出器 (RTD) です。

チャンバーのサイズ

既存のオーブンを使用している場合は、オーブンの熱容量と損失、熱源の出力、DUT の質量などの要素に基づく基本的な熱モデリングにより、オーブンと熱源が、コントローラの指示に従って厳密なループ応答に十分な熱時定数で目的の温度に到達するのに十分であることを確認できます。