Test de rodageTest de déverminage est le processus par lequel un système détecte les défaillances précoces des composants semi-conducteurs (mortalité infantile), augmentant ainsi la fiabilité d'un composant semi-conducteur. Normalement, les tests de rodage sont effectués sur des appareils électroniques tels que des diodes laser avec un système de rodage de diode laser d'équipement de test automatique qui fait fonctionner le composant pendant une période prolongée pour détecter les problèmes.Un système de rodage utilisera une technologie de pointe pour tester le composant et fournir un contrôle précis de la température, de la puissance et des mesures optiques (si nécessaire) afin de garantir la précision et la fiabilité requises pour les applications de fabrication, d'évaluation technique et de R&D.Des tests de rodage peuvent être effectués pour garantir qu'un dispositif ou un système fonctionne correctement avant de quitter l'usine de fabrication ou pour confirmer que les nouveaux semi-conducteurs du laboratoire de R&D répondent aux exigences de fonctionnement conçues.Il est préférable de procéder au rodage au niveau des composants lorsque le coût des tests et du remplacement des pièces est le plus bas. Le rodage d'une carte ou d'un assemblage est difficile car les différents composants ont des limites différentes.Il est important de noter que le test de déverminage est généralement utilisé pour filtrer les appareils qui tombent en panne pendant la « phase de mortalité infantile » (début de la courbe de la baignoire) et ne prend pas en compte la « durée de vie » ou l'usure (fin de la courbe de la baignoire). courbe) – c’est là que les tests de fiabilité entrent en jeu.L'usure est la fin de vie naturelle d'un composant ou d'un système liée à une utilisation continue en raison de l'interaction des matériaux avec l'environnement. Ce régime de défaillance est particulièrement préoccupant car il indique la durée de vie du produit. Il est possible de décrire mathématiquement l’usure en permettant la notion de fiabilité et, par conséquent, la prédiction de la durée de vie.Quelles sont les causes de la défaillance des composants pendant le rodage ?La cause première des défaillances détectées lors des tests de déverminage peut être identifiée comme des défaillances diélectriques, des défaillances de conducteurs, des défaillances de métallisation, une électromigration, etc. Ces défauts sont latents et se manifestent de manière aléatoire par des défaillances de dispositifs au cours de leur cycle de vie. Lors des tests de déverminage, un équipement de test automatique (ATE) mettra l'appareil sous pression, accélérant ainsi la manifestation de ces défauts dormants sous forme de défaillances et éliminant les défaillances pendant la phase de mortalité infantile.Les tests de rodage détectent les défauts qui sont généralement dus à des imperfections dans les processus de fabrication et de conditionnement, qui deviennent de plus en plus courantes avec la complexité croissante des circuits et l'évolution technologique agressive.Paramètres de test de rodageLes spécifications du test de rodage varient en fonction de l'appareil et de la norme de test (normes militaires ou de télécommunications). Cela nécessite généralement des tests électriques et thermiques d'un produit, en utilisant un cycle électrique de fonctionnement prévu (conditions de fonctionnement extrêmes), généralement sur une période de 48 à 168 heures. La température thermique de la chambre d'essai de déverminage peut varier de 25°C à 140°C.Le rodage est appliqué aux produits au fur et à mesure de leur fabrication, afin de détecter les défaillances précoces causées par des défauts dans les pratiques de fabrication.Burn In effectue fondamentalement les opérations suivantes :Stress + Conditions extrêmes + Durée prolongée = Accélération de la « vie normale/utile »Types de tests de déverminageBurn-in dynamique : l'appareil est exposé à des tensions et des températures extrêmes tout en étant soumis à divers stimuli d'entrée.Un système de rodage applique divers stimuli électriques à chaque appareil lorsque celui-ci est exposé à des températures et des tensions extrêmes. L’avantage du rodage dynamique est sa capacité à solliciter davantage de circuits internes, provoquant l’apparition de mécanismes de défaillance supplémentaires. Cependant, le burn-in dynamique est limité car il ne peut pas simuler complètement ce que l'appareil subirait lors d'une utilisation réelle, de sorte que tous les nœuds du circuit ne peuvent pas être stressés.Rodage statique : le dispositif testé (DUT) est soumis à des contraintes à température constante élevée pendant une période de temps prolongée.Un système de rodage applique des tensions, des courants et des températures extrêmes à chaque appareil sans faire fonctionner ni exercer l'appareil. Les avantages du rodage statique sont son faible coût et sa simplicité.Comment se déroule un test de rodage ?Le dispositif semi-conducteur est placé sur des cartes de rodage spéciales (BiB) tandis que le test est exécuté dans une chambre de rodage spéciale (BIC).En savoir plus sur la chambre de rodage (Cliquez ici)
Chambre de rodageUne chambre de déverminage est un four environnemental utilisé pour évaluer la fiabilité de plusieurs dispositifs à semi-conducteurs et effectuer des contrôles de grande capacité en cas de défaillance prématurée (mortalité infantile). Ces chambres environnementales sont conçues pour le rodage statique et dynamique des circuits intégrés (CI) et d'autres dispositifs électroniques tels que les diodes laser.Sélection de la taille de la chambreLa taille de la chambre dépend de la taille du panneau de déverminage, du nombre de produits dans chaque panneau de déverminage et du nombre de lots requis par jour pour répondre aux exigences de production. Si l'espace intérieur est trop petit, un espace insuffisant entre les pièces entraîne de mauvaises performances. S’il est trop grand, l’espace, le temps et l’énergie sont gaspillés.Les entreprises qui achètent une nouvelle installation de rodage doivent travailler avec le fournisseur pour garantir que la source de chaleur a une capacité stable et maximale suffisante pour correspondre à la charge du DUT.Lors de l'utilisation d'un flux d'air à recirculation forcée, les pièces bénéficient d'un espacement, mais le four peut être chargé plus densément verticalement car le flux d'air est réparti sur toute la paroi latérale. Les pièces doivent être maintenues à 2 à 3 pouces (5,1 à 7,6 cm) des parois du four.Spécifications de conception de la chambre de rodagePlage de températureEn fonction des exigences du dispositif testé (DUT), sélectionnez une chambre qui a une plage dynamique telle que 15 °C au-dessus de la température ambiante jusqu'à 300 °C (572 °F).Précision de la températureIl est important que la température ne fluctue pas. L'uniformité est la différence maximale entre les températures les plus élevées et les plus basses dans une chambre à un réglage spécifié. Une spécification d'au moins 1 % de point de consigne pour l'uniformité et une précision de contrôle de 1,0 °C est acceptable dans la plupart des applications de rodage de semi-conducteurs.RésolutionUne résolution haute température de 0,1°C fournira le meilleur contrôle pour répondre aux exigences de déverminageÉconomies environnementalesConsidérons une chambre de déverminage dotée d'un réfrigérant ayant un coefficient d'appauvrissement de la couche d'ozone nul. Les enceintes de brûlage avec réfrigération sont des enceintes fonctionnant à des températures inférieures à 0 degré Celsius jusqu'à – 55°C.Configuration de la chambreLa chambre peut être conçue avec des cages à cartes, des emplacements pour cartes et des portes d'accès pour simplifier la connexion des cartes DUT et des cartes de commande aux stations ATE.Débit d'air de la chambreDans la plupart des cas, un four à convection forcée avec flux d'air de recirculation assurera la meilleure répartition de la chaleur et accélérera considérablement le temps de mise en température et le transfert de chaleur vers les pièces. L'uniformité et les performances de la température dépendent d'une conception de ventilateur qui dirige l'air vers toutes les zones de la chambre.La chambre peut être conçue avec un flux d'air horizontal ou vertical. Il est important de connaître le sens d’insertion du DUT en fonction du flux d’air de la chambre.Câblage ATE personnaliséLorsqu'il s'agit de mesurer des centaines d'appareils, l'insertion de fils à travers une ouverture ou un trou de test peut ne pas être pratique. Des connecteurs de câblage personnalisés peuvent être montés directement sur le four pour faciliter la surveillance électrique de l'appareil avec un ATE.Comment un four à combustion contrôle la températureLe four à combustion utilise un contrôleur de température exécutant un algorithme PID standard (proportionnel, intégral, dérivé). Le contrôleur détecte la valeur réelle de la température par rapport à la valeur de consigne souhaitée et émet des signaux correctifs au réchauffeur demandant une application allant de l'absence de chaleur à la pleine chaleur. Un ventilateur est également utilisé pour égaliser la température dans la chambre.Le capteur le plus couramment utilisé pour un contrôle précis de la température du four environnemental est un détecteur de température à résistance (RTD), une unité à base de platine généralement appelée PT100.Dimensionnement de la chambreSi vous utilisez un four existant, une modélisation thermique de base basée sur des facteurs tels que la capacité thermique et les pertes du four, la puissance de la source de chaleur et la masse du DUT vous permettra de vérifier que le four et la source de chaleur sont suffisants pour atteindre la température souhaitée avec un constante de temps thermique suffisamment courte pour une réponse en boucle serrée sous la direction du contrôleur.
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