バーンインテスト

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。

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