Burn-in test de componentes EEE

Es una prueba de estrés eléctrico que, normalmente, emplea voltaje o temperatura para acelerar la aparición de fallos de fiabilidad latentes en un dispositivo. El objetivo del burn-in test es eliminar posibles fallos que puedan producirse en una fase temprana del ciclo de vida del producto (también denominados “fallos de mortalidad infantil”). Se puede observar fácilmente en una curva de la bañera típica, tal y como se muestra a continuación.

Infant mortality on EEE parts Burn-in

FIGURA: Burn-in test, “mortalidad infantil” en componentes EEE

El burn-in es un paso clave del análisis y se realiza normalmente en el 100 % de los componentes de un lote.

Se define un conjunto de diferentes requisitos y métodos de test para cada familia de productos, en función de los mecanismos de fallo que se deseen activar. Muchos de estos mecanismos dependen de la tecnología del producto. Por ejemplo, el procedimiento de polarización inversa a alta temperatura (HTRB) analiza la presencia de impurezas móviles o activadas por la temperatura con y sin capas de pasivación. El test de potencia de funcionamiento en estado constante (SSOP), por su parte, simula el funcionamiento real del dispositivo, pero en condiciones aceleradas.

Estos tests se efectúan de conformidad con los métodos de test correspondientes, por ejemplo:

  • MIL-STD-883 TM 1015, 1016 para circuitos integrados
  • MIL-STD-750 TM 1038, 1039, 1040, 1042 para productos concretos
  • MIL-STD-202 TM 108 para componentes eléctricos y electrónicos
  • JEP163

Burn-in test Electronic components

Durante los burn-in tests, los componentes están sujetos a un estrés igual o superior a las condiciones de funcionamiento nominales máximas y a una temperatura especificada por su nivel de calidad. El factor de aceleración queda determinado por el uso del modelo de fiabilidad de Arrhenius, por un efecto de la temperatura, por la duración del test y por la energía de activación (Ea) de cada modo de fallo específico. Normalmente, se considera un único valor estándar Ea para el propósito de este test.

El factor de aceleración activa los modos de fallo específicos, lo que permite eliminar los componentes defectuosos.

Para el proceso de burn-in se requieren placas de burn-in especiales donde se cargan las muestras. Estas placas se insertan en la cámara de burn-in, que proporciona la polarización necesaria a los DUT con una temperatura controlada y estable. La polarización eléctrica aplicada puede ser estática o dinámica.

Burn-in board design

FIGURA: Diseño de placa de burn-in

Los burn-in tests permiten detectar tendencias de problemas de cara a evitar el uso de componentes que presenten problemas críticos de fiabilidad. El proceso de burn-in es la parte principal del análisis de componentes. Es la mejor forma de eliminar componentes defectuosos en una fase temprana de la vida del producto y garantizar su fiabilidad.

Lope Rescalvo

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