اختبار الاحتراقاختبار الاحتراق هي العملية التي يكتشف النظام من خلالها الأعطال المبكرة في مكونات أشباه الموصلات (وفيات الأطفال)، وبالتالي زيادة موثوقية مكونات أشباه الموصلات. عادةً ما يتم إجراء اختبارات الاحتراق على الأجهزة الإلكترونية مثل الثنائيات الليزرية المزودة بنظام احتراق الصمام الثنائي الليزري لمعدات الاختبار التلقائي الذي يقوم بتشغيل المكون لفترة ممتدة من الوقت لاكتشاف المشكلات.سيستخدم نظام الاحتراق أحدث التقنيات لاختبار المكون وتوفير التحكم الدقيق في درجة الحرارة والطاقة والقياسات البصرية (إذا لزم الأمر) لضمان الدقة والموثوقية المطلوبة للتصنيع والتقييم الهندسي وتطبيقات البحث والتطوير.قد يتم إجراء اختبار الاحتراق للتأكد من أن الجهاز أو النظام يعمل بشكل صحيح قبل أن يغادر مصنع التصنيع أو للتأكد من أن أشباه الموصلات الجديدة من مختبر البحث والتطوير تلبي متطلبات التشغيل المصممة.من الأفضل إجراء عملية الاحتراق على مستوى المكونات عندما تكون تكلفة الاختبار واستبدال الأجزاء في أدنى مستوياتها. يعد حرق اللوحة أو التجميع أمرًا صعبًا لأن المكونات المختلفة لها حدود مختلفة.من المهم ملاحظة أن اختبار الاحتراق يستخدم عادة لتصفية الأجهزة التي تفشل أثناء "مرحلة وفيات الرضع" (بداية منحنى حوض الاستحمام) ولا يأخذ في الاعتبار "العمر الافتراضي" أو التآكل (نهاية حوض الاستحمام منحنى) - هنا يأتي دور اختبار الموثوقية.التآكل هو نهاية العمر الطبيعي لمكون أو نظام يتعلق بالاستخدام المستمر نتيجة لتفاعل المواد مع البيئة. يمثل نظام الفشل هذا مصدر قلق خاص في الإشارة إلى عمر المنتج. من الممكن وصف التآكل رياضيًا مما يسمح بمفهوم الموثوقية، وبالتالي التنبؤ مدى الحياة.ما الذي يسبب فشل المكونات أثناء عملية النسخ؟يمكن تحديد السبب الجذري للفشل الذي تم اكتشافه أثناء اختبار الاحتراق على أنه فشل في العزل الكهربائي، وفشل الموصل، وفشل المعدنة، والهجرة الكهربائية، وما إلى ذلك. وتكون هذه الأخطاء خاملة وتظهر بشكل عشوائي في فشل الجهاز أثناء دورة حياة الجهاز. من خلال اختبار الاحتراق، ستقوم معدات الاختبار التلقائي (ATE) بالضغط على الجهاز، مما يؤدي إلى تسريع هذه الأخطاء الخاملة لتظهر كفشل وفحص حالات الفشل أثناء مرحلة وفيات الرضع.يكتشف اختبار الاحتراق الأخطاء التي ترجع عمومًا إلى عيوب في عمليات التصنيع والتعبئة، والتي أصبحت أكثر شيوعًا مع زيادة تعقيد الدوائر والتوسع التكنولوجي العدواني.معلمات اختبار الاحتراقتختلف مواصفات اختبار النسخ وفقًا للجهاز ومعيار الاختبار (المعايير العسكرية أو معايير الاتصالات). يتطلب عادةً إجراء اختبار كهربائي وحراري للمنتج، باستخدام دورة التشغيل الكهربائية المتوقعة (أقصى ظروف التشغيل)، عادةً خلال فترة زمنية تتراوح بين 48 و168 ساعة. يمكن أن تتراوح درجة الحرارة الحرارية لغرفة اختبار الاحتراق من 25 درجة مئوية إلى 140 درجة مئوية.يتم تطبيق عملية النسخ على المنتجات أثناء تصنيعها، لاكتشاف حالات الفشل المبكرة الناجمة عن أخطاء في ممارسات التصنيع.يقوم Burn In بشكل أساسي بما يلي:الإجهاد + الظروف القاسية + إطالة الوقت = تسريع "الحياة الطبيعية / المفيدة"أنواع اختبارات الحرقالاحتراق الديناميكي: يتعرض الجهاز للجهد العالي ودرجات الحرارة القصوى أثناء تعرضه لمحفزات الإدخال المختلفة.يطبق نظام الاحتراق محفزات كهربائية مختلفة على كل جهاز أثناء تعرض الجهاز لدرجة الحرارة والجهد الشديدين. تتمثل ميزة الاحتراق الديناميكي في قدرته على الضغط على المزيد من الدوائر الداخلية، مما يتسبب في حدوث آليات فشل إضافية. ومع ذلك، فإن الاحتراق الديناميكي محدود لأنه لا يمكن محاكاة ما قد يتعرض له الجهاز أثناء الاستخدام الفعلي بشكل كامل، لذلك قد لا تتعرض جميع عقد الدائرة للضغط.الاحتراق الثابت: يتم الضغط على الجهاز قيد الاختبار (DUT) عند درجة حرارة ثابتة مرتفعة لفترة طويلة من الزمن.يطبق نظام الاحتراق جهدًا أو تيارات ودرجات حرارة شديدة على كل جهاز دون تشغيل الجهاز أو تشغيله. تتمثل مزايا الاحتراق الثابت في بساطته وتكلفته المنخفضة.كيف يتم إجراء اختبار الاحتراق؟يتم وضع جهاز أشباه الموصلات على لوحات احتراق خاصة (BiB) بينما يتم تنفيذ الاختبار داخل غرفة احتراق خاصة (BIC).اعرف المزيد عن غرفة الاحتراق (انقر هنا)
غرفة الاحتراقغرفة الاحتراق عبارة عن فرن بيئي يستخدم لتقييم موثوقية أجهزة أشباه الموصلات المتعددة وإجراء فحوصات ذات سعة كبيرة للفشل المبكر (وفيات الرضع). تم تصميم هذه الغرف البيئية للحرق الثابت والديناميكي للدوائر المتكاملة (ICs) والأجهزة الإلكترونية الأخرى مثل صمامات الليزر الثنائية.اختيار حجم الغرفةيعتمد حجم الغرفة على حجم لوحة الحرق، وعدد المنتجات في كل لوحة حرق، وعدد الدُفعات المطلوبة يوميًا لتلبية متطلبات الإنتاج. إذا كانت المساحة الداخلية صغيرة جدًا، فإن عدم وجود مساحة كافية بين الأجزاء يؤدي إلى ضعف الأداء. إذا كانت كبيرة جدًا، فسيتم إهدار المساحة والوقت والطاقة.يجب على الشركات التي تشتري إعدادات حرق جديدة أن تعمل مع البائع للتأكد من أن مصدر الحرارة يتمتع بحالة ثابتة كافية وسعة قصوى لتتناسب مع حمل DUT.عند استخدام تدفق الهواء القسري لإعادة التدوير، تستفيد الأجزاء من التباعد، ولكن يمكن تحميل الفرن بشكل أكثر كثافة عموديًا لأن تدفق الهواء يتم توزيعه على طول الجدار الجانبي بالكامل. يجب إبقاء الأجزاء على بعد 2-3 بوصات (5.1 - 7.6 سم) من جدران الفرن.مواصفات تصميم غرفة الاحتراقنطاق درجة الحرارةاعتمادًا على متطلبات الجهاز قيد الاختبار (DUT)، حدد غرفة ذات نطاق ديناميكي مثل 15 درجة مئوية فوق درجة الحرارة المحيطة إلى 300 درجة مئوية (572 درجة فهرنهايت)دقة درجة الحرارةمن المهم أن درجة الحرارة لا تتقلب. التوحيد هو الحد الأقصى للفرق بين أعلى وأدنى درجات الحرارة في الغرفة عند إعداد محدد. تعتبر المواصفات التي لا تقل عن 1% من نقطة الضبط للتوحيد ودقة التحكم عند 1.0 درجة مئوية مقبولة في معظم تطبيقات احتراق أشباه الموصلات.دقةستوفر دقة درجة الحرارة العالية البالغة 0.1 درجة مئوية أفضل تحكم لتلبية متطلبات الاحتراقالتوفير البيئيخذ بعين الاعتبار غرفة الاحتراق التي تحتوي على مادة تبريد ذات معامل استنفاد طبقة الأوزون صفر. ترتبط غرف الاحتراق مع التبريد بالغرف التي تعمل في درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية وصولاً إلى -55 درجة مئوية.تكوين الغرفةيمكن تصميم الغرفة بأقفاص بطاقات، وفتحات للبطاقات، وأبواب وصول لتبسيط توصيل لوحات DUT ولوحات التشغيل بمحطات ATE.تدفق هواء الغرفةفي معظم الحالات، يوفر فرن الحمل الحراري القسري مع تدفق الهواء المعاد تدويره أفضل توزيع للحرارة ويسرع بشكل كبير الوقت إلى درجة الحرارة ونقل الحرارة إلى الأجزاء. يعتمد تجانس درجة الحرارة والأداء على تصميم المروحة التي توجه الهواء إلى جميع مناطق الغرفة.يمكن تصميم الغرفة بتدفق هواء أفقي أو رأسي. من المهم معرفة اتجاه إدخال DUT بناءً على تدفق الهواء في الغرفة.أسلاك ATE مخصصةعندما يتعلق الأمر بالقياس على مئات الأجهزة، فإن إدخال الأسلاك من خلال فتحة أو ثقب اختبار قد لا يكون عمليًا. يمكن تركيب موصلات الأسلاك المخصصة مباشرة على الفرن لتسهيل المراقبة الكهربائية للجهاز باستخدام ATE.كيف يتحكم الفرن المحترق في درجة الحرارةيستخدم الفرن المحترق وحدة تحكم في درجة الحرارة تنفذ خوارزمية PID القياسية (التناسبية، المتكاملة، المشتقة). تستشعر وحدة التحكم قيمة درجة الحرارة الفعلية مقابل قيمة نقطة الضبط المطلوبة، وتصدر إشارات تصحيحية للسخان تدعو إلى تطبيق يتراوح في أي مكان من عدم الحرارة إلى الحرارة الكاملة. يتم استخدام المروحة أيضًا لموازنة درجة الحرارة عبر الحجرة.المستشعر الأكثر شيوعًا المستخدم للتحكم الدقيق في درجة حرارة الفرن البيئي هو كاشف درجة الحرارة المقاومة (RTD) والذي يشار إليه عادةً بوحدة قائمة على البلاتين باسم PT100.تحجيم الغرفةإذا كنت تستخدم فرنًا موجودًا، فإن النمذجة الحرارية الأساسية بناءً على عوامل مثل السعة الحرارية للفرن وخسائره، وإخراج مصدر الحرارة، وكتلة DUT ستسمح لك بالتحقق من أن الفرن ومصدر الحرارة كافيان للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة باستخدام الوقت الحراري ثابت قصير بما يكفي لاستجابة الحلقة الضيقة تحت اتجاه وحدة التحكم.
إقتبس
شبكة IPv6 المدعومة
