バーンインチャンバー

• バーンインテスト

  Nov 27, 2024

  バーンインテストバーンインテスト システムが半導体コンポーネントの早期故障 (初期不良) を検出し、半導体コンポーネントの信頼性を高めるプロセスです。通常、バーンイン テストは、レーザー ダイオードなどの電子デバイスに対して、自動テスト機器のレーザー ダイオード バーンイン システムを使用して実行され、コンポーネントを長時間実行して問題を検出します。バーンイン システムは最先端の技術を使用してコンポーネントをテストし、精密な温度制御、電力、および光学 (必要な場合) 測定を提供して、製造、エンジニアリング評価、および研究開発アプリケーションに必要な精度と信頼性を確保します。バーンイン テストは、デバイスまたはシステムが製造工場から出荷される前に適切に機能することを確認するため、または R&D ラボからの新しい半導体が設計された動作要件を満たしていることを確認するために実施される場合があります。テストと部品の交換にかかるコストが最も低い場合は、コンポーネント レベルでバーンインを行うのが最適です。ボードやアセンブリのバーンインは、コンポーネントごとに制限が異なるため困難です。バーンイン テストは通常​​、「初期故障段階」（バスタブ曲線の始まり）で故障したデバイスを除外するために使用され、「寿命」または消耗（バスタブ曲線の終わり）は考慮されないことに注意することが重要です。ここで信頼性テストが役立ちます。摩耗とは、材料と環境の相互作用の結果として、継続的な使用に関連するコンポーネントまたはシステムの自然な寿命の終わりです。この故障の形態は、製品の寿命を表す上で特に重要です。信頼性の概念を考慮し、寿命を予測しながら、摩耗を数学的に記述することが可能です。バーンイン中にコンポーネントが故障する原因は何ですか?バーンイン テスト中に検出された障害の根本原因は、誘電体障害、導体障害、メタライゼーション障害、エレクトロマイグレーションなどとして特定できます。これらの障害は潜在的であり、デバイスのライフサイクル中にランダムにデバイス障害として現れます。バーンイン テストでは、自動テスト装置 (ATE) がデバイスにストレスを与え、これらの潜在的障害が障害として現れるのを早め、初期故障段階で障害を除外します。バーンイン テストでは、一般的に製造およびパッケージング プロセスの不完全性に起因する障害を検出します。このような障害は、回路の複雑さが増し、テクノロジのスケーリングが急激に進むにつれて、より一般的になっています。バーンインテストパラメータバーンイン テストの仕様は、デバイスとテスト規格 (軍事または通信規格) によって異なります。通常、予想される動作電気サイクル (動作条件の極限) を使用して、製品の電気的テストと熱的テストを 48 ～ 168 時間にわたって実施する必要があります。バーンイン テスト チャンバーの温度は 25°C ～ 140°C の範囲になります。バーンインは、製造方法の欠陥によって生じた故障を早期に検出するために、製品の製造時に適用されます。Burn In は基本的に次のことを実行します。ストレス + 極限状態 + 時間の延長 = 「通常/耐用年数」の加速バーンインテストの種類ダイナミックバーンイン: デバイスは、さまざまな入力刺激を受けながら、高電圧と極端な温度にさらされます。バーンイン システムは、デバイスを極端な温度と電圧にさらしながら、各デバイスにさまざまな電気刺激を加えます。動的バーンインの利点は、より多くの内部回路にストレスを与え、追加の故障メカニズムを発生させることができることです。ただし、動的バーンインには限界があり、実際の使用中にデバイスが経験することを完全にシミュレートできないため、すべての回路ノードにストレスがかからない可能性があります。静的バーンイン: テスト対象デバイス (DUT) は、一定温度の高温で長時間ストレスを受けます。バーンイン システムは、デバイスを動作させたり作動させたりすることなく、各デバイスに極端な電圧や電流、温度を適用します。静的バーンインの利点は、低コストとシンプルさです。バーンインテストはどのように実行されますか?半導体デバイスは特殊なバーンインボード (BiB) 上に配置され、テストは特殊なバーンインチャンバー (BIC) 内で実行されます。バーンインチャンバーについて詳しくはこちら（こちらをクリック）

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• バーンインチャンバー

  Nov 26, 2024

  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。

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