Einbrennbrett

Das Burn-in-Board ist ein Konzept, das bei mehreren Menschen Fragen aufwirft. Die gute Nachricht ist, dass dieser Leitfaden die Antworten liefert, die Sie brauchen.

Sitzen Sie fest und folgen Sie dem, während dieser Artikel Ihnen große Erleuchtung bringt.

Was ist ein Burn-In-Board?

Zunächst ist zu beachten, dass BIB ein Akronym für „Burn-In Board“ ist. Das BIB ist eine Leiterplatte (PCB), die während des Einbrennvorgangs als Vorrichtung dient.

Sie gewinnen an Relevanz bei ASIC-Zuverlässigkeitstests, die Fehler in Komponenten erkennen.

Einbrennbrett

Was ist der Einbrennvorgang bei einem Einbrennbrett?

Ein Burn-In-Prozess ist eine Form des Tests an elektrischen Komponenten vor der Verwendung, um die Zuverlässigkeit durch frühzeitiges Erkennen von Ausfällen sicherzustellen.

Der Burn-In-Prozess erkennt Ausfälle von elektrischen Komponenten oder Halbleitern, bevor sie die Fertigungsanlage verlassen.

Die Ausfälle können aus Komponentendesign, Herstellungsprozessen und Materialproblemen resultieren.

Sie können den Burn-In-Vorgang durchführen, indem Sie eine Stromzufuhr durch die Komponenten bei erhöhter Temperatur anlegen.

Die Anwendung der Stromversorgung sollte über mehrere Stunden ununterbrochen bleiben.

Wie können Sie mit Burn-In-Boards viel Geld sparen?

Qualitätsprüfung ist ein Konzept, das in der Elektronikwelt gedeiht.

Ihr Ruf und Ihre Rentabilität hängen davon ab, wie zufrieden Ihre Benutzer mit Ihren Produkten sind.

Ihre Kunden sind zufrieden, wenn es an Ihrem Produkt keine Ausfälle gibt. Daher ist es ratsam, einen Burn-In-Test durchzuführen, um die Zuverlässigkeit des Produkts zu überprüfen.

Das Burn-In-Board hilft Ihnen bei der Durchführung des Burn-In-Tests und Sie können Fehler entdecken, bevor das Produkt auf den Markt kommt.

Was sind die Merkmale eines Burn-In-Boards?

Im Folgenden sind die Merkmale eines Standard-Burn-in-Boards aufgeführt

• Es hat eine Leiterbreite von etwa 0.075 mm
• Seine Schichten variieren von 4 -22 mm
• Es hat eine Oberflächenbehandlung mit stromloser Vergoldung und Goldfingern von 1.3 Mikrometern
• Es besitzt eine Mindestdicke von 0.3 - 2.4 mm
• Es hat einen Leiterabstand von 0.075 mm
• Es enthält einen Lochdurchmesser von 0.15 mm
• Es hat eine Teilung von 0.4 mm
• Zu seinen Grundmaterialien gehören; BT-Harz, Polyimid, FR-4 und FR-4 High Tg.
• Es hat eine maximale Betriebstemperatur von 200 Grad
• Es verfügt über Sockeldesigns, die Folgendes umfassen: LGA, BGA, Mikro-BGA, DIP, PGA, SOJ, TSOP, PLCC oder QFP. Es gelten andere kundenspezifische Designs.
• Zinn-Blei-Löten

Was ist ein Burn-In-Sockel im Vergleich zu einem Burn-In-Board?

Ein Burn-In-Sockel ist ein elektromechanisches Gerät, das eine einfügbare Schnittstelle zwischen dem ASIC und der Burn-In-Platine bereitstellt.

Das „ASIC“ steht für Application-Specific Integrated Circuit.

Einbrennsockel

Einbrennsockel auf Einbrennplatine montiert

Die Burn-in-Buchse muss ausreichend elektrische Last liefern können. Sie sollten auch die anwendungsspezifische integrierte Schaltung perfekt aufnehmen.

Schließlich müssen Burn-In-Sockel bei Burn-In-Tests hohen Temperaturen standhalten.

Wann ist Burn-In für ein Burn-In-Board am besten geeignet?

Das Burn-in sollte erfolgen, bevor das Board die Umgebung des Herstellers verlässt. Der Burn-In-Prozess zielt darauf ab, Fehler im System frühzeitig zu entdecken.

Daher ist es angemessen, dass der Vorstand den Prozess durchläuft, bevor er auf den Markt oder zu den Verbrauchern kommt.

Wie führt man den Einbrennvorgang mit dem Einbrennbrett durch?

• Der erste Schritt besteht darin, die elektrische Komponente oder das Halbleiterbauelement in der Einbrennplatine zu platzieren.
• Als nächstes legen Sie das Einbrennbrett für den Test in die Einbrennkammer.

Die Einbrennkammer ist ein System (wie ein Ofen), das die Zuverlässigkeit von Halbleiterbauelementen beurteilen kann. Seine Größe hängt von der Größe der Einbrennplatine ab und eignet sich für das dynamische und statische Einbrennen integrierter Schaltkreise.

Einbrennkammer

Wie hoch ist die Ausfallrate im Zusammenhang mit einem Burn-In-Board?

Die Ausfallrate fällt in das Konzept des Burn-in-Verfahrens mittels Burn-in-Board. Dabei handelt es sich um die Häufigkeit, mit der die Halbleiterbauelemente oder -komponenten während des Tests ausfallen.

Die Ausfallrate ist zeitabhängig.

Wie hängt die Badewannenkurve mit dem Einbrennbrett zusammen?

Die Badewannenkurve und das Einbrennbrett sind nicht dasselbe, sie spielen jedoch eine Rolle beim Einbrennvorgang.

Das BIB übernimmt dabei die Funktion des Jig. Im Gegensatz dazu erklärt die Badewannenkurve die Ausfallrate bzw. Lebensdauer des in die Burn-In-Platine eingesteckten Halbleiterbauelements.

Badewannenkurve

Der Anfangsteil der Kurve veranschaulicht die Fehler in den frühen Stadien der Komponenten. Der Burn-In-Prozess legt die frühen Ausfälle offen.

Beachten Sie, dass der Burn-In-Prozess weder die Nutzungsdauer noch den Verschleiß am Ende der Kurve berücksichtigt.

Warum ist das Burn-In-Board notwendig?

Ohne die Einbrennplatine wird es schwierig, den Einbrennvorgang durchzuführen. Der Hauptvorteil des Einbrennens besteht darin, dass Komponentenausfälle bereits in einem frühen Stadium der Produktlebensdauer erkannt werden.

Daher kann man mit Fug und Recht sagen, dass die Einbrennplatte an den Vorteilen des Einbrennprozesses beteiligt ist.

Vor welchen Herausforderungen stehen Menschen beim Burn-In-Board-Test?

Es ist eine Tatsache, dass Probleme mit der Einbrennplatine das Ergebnis des Einbrenntests negativ beeinflussen. Daher wird das Burn-In-Board seinem Test unterzogen.

Aber einige Herausforderungen treten während des Tests auf, und dazu gehören:

Zeitaufwändig, was zu schlechter Ausbeute führt:

Beim Burn-in-Board-Test steckt der Techniker einen Verbindungstestkopf in jeden integrierten Schaltkreissockel. Die Verbindung erfolgt jeweils für jeden IC.

Die Prüfköpfe sind in der Regel nicht fixiert; daher neigt der Kontakt dazu, zu schwanken, wenn sich der Ingenieur während des Testens bewegt.

Als Ergebnis gibt es eine schlechte Ausbeute des Testergebnisses. Auch die Bewegung des Ingenieurs und die Anzahl integrierter Schaltungen machen es zeitaufwändig.

Unvollständiger Test

Der Burn-In-Board-Test umfasst mehrere Aufgaben, darunter:

• Platzierungsprüfung des integrierten Schaltkreises
• Untersuchen von Kurzschlüssen in den Steckern und anderen Komponenten
• Die Suche nach Kabelbrüchen
• Überprüfen Sie den Zustand der Widerstände, Spulen, Kondensatoren und Dioden
• Pin-Kontaktprüfung

Aufgrund der zahlreichen Aufgaben verpasst der Tester tendenziell einige Testteile.

Variables Testergebnis

Die Testpunkte auf der Einbrennplatine sind zahlreich, sodass es für eine einzelne Person schwierig ist, den Test durchzuführen.

Infolgedessen können die Ergebnisse variieren, da mehrere Personen an demselben Board arbeiten.

Welche Materialien eignen sich für ein Burn-In-Board?

Zur Herstellung einer Einbrenntafel können Sie die folgenden Materialien verwenden.

Polyimid

Polyimid besteht aus Imidmonomeren. Polyimid ist eine gute Materialwahl für Einbrennplatten, da es die folgenden Eigenschaften aufweist

• Hohe thermische Stabilität
• Qualitätsflexibilität
• Sehr beständig gegen Chemikalien
• Gute Zugfestigkeit
• Gute Haltbarkeit

Hohe Temperaturen schwächen die Haftfestigkeit von Polyimiden nicht

370HR

Sie sind ein Produkt von FR-4 Epoxid Harze unter einer Hochleistungstemperatur von 180ᵒC.

370HR finden gute Relevanz in Leiterplattenanwendungen, die Zuverlässigkeit und maximale thermische Leistung erfordern.

BT-Epoxy

BT ist eine Abkürzung für Bismaleimid-Triazin-Harz. Sie sind eine Mischung aus Epoxidharzen und eignen sich gut für Leiterplatten und BIB-Platten.

BT-Epoxy ist aufgrund der folgenden Eigenschaften ein gutes BIB-Material.

• Niedrige Dielektrizitätskonstante
• Es besitzt eine sehr hohe Glasübergangstemperatur von etwa 300ᵒC

Nelco 4000-13

Es ist ein verbessertes Epoxidharz mit hoher Signalgeschwindigkeit, guten thermischen Eigenschaften und geringem Signalverlust.

Wenn die Platine eine hohe Impedanzsteuerung und Signalqualität erfordert, ist die Nelco 4000-13 ist eine gute Option.

IS410

IS410 ist ein Upgrade des FR-4-Epoxidlaminats und des Prepreg-Systems. Es ist eines der führenden Materialien für Platinen mit bleifreiem Lot und hoher Zuverlässigkeit.

Was sind die Richtlinien für ein Burn-In-Board-Design?

Die Art und Weise, wie Sie das Burn-In-Board gestalten, erhöht die Qualität der Ergebnisse. Hier ist eine einfache Richtlinie, die Sie befolgen sollten

Schaltungslayout

Stellen Sie an jedem Umfang der Leiterplatte eine stromkreisfreie Zone von 0.5 Zoll sicher. Bewahren Sie außerdem den Randfingerbereich, um die Schärfe des Layouts zu verbessern und die Herstellbarkeit zu erleichtern.

Fügen Sie einen Abstand für die Gestaltung hinzu.

Spannungsabstand

Für Differenzen von weniger als 0.010 Volt auf einem Standard sollten mindestens 50 Zoll Zeilenabstand vorhanden sein.

Plattierte Durchgangslöcher

• Aufgrund von Herstellungsproblemen sollten Sie Lochdurchmesser unter 0.031 Zoll vermeiden.
• Hilfreich wäre es, wenn Sie zahlreiche Bohrerwechsel vermeiden würden, indem Sie die Anzahl der unterschiedlichen Bohrungen reduzieren.
• Das Verhältnis Lochdurchmesser zu Plattendicke sollte maximal 1:3 betragen.
• Für hochwertiges Löten und schnelles Laden der Komponenten lassen Sie die plattierten Durchgangslöcher 0.010 Zoll diagonal von den Buchsen sein

Pad-Bereiche um plattierte Durchgangslöcher herum

Ihr Design sollte mindestens 50 % gepolsterten Bereich um die plattierten Durchgangslöcher haben, um gute Lötverbindungen zu haben.

Machtverteilung

• Stellen Sie sicher, dass Sie die Spannungs- und Erdungsbusse oben und unten an jedem Gerät auf der Einbrennplatine verbinden.
• Sie können die effektive Induktivität des Systems reduzieren, indem Sie mehrere Pfade durch das Array bereitstellen.
• Die Spuren, die die Versorgungsspannung führen, sollten innerhalb des Arrays sehr breit sein

Die Entkoppelung

Verwenden Sie zur lokalen Entkopplung einen 0.1-Mikrofarad-Kondensator pro DUT, um hohe Frequenzen zu überwinden, die die Spannungsspitzen beeinflussen.

Platzieren Sie den lokalen Entkopplungskondensator in der Nähe jedes Chips.

Verwenden Sie für die Massenkopplung einen Kondensatorbereich von 46–200 Mikrofarad, um eine Niederfrequenzkopplung zu ermöglichen.

Andere Richtlinien umfassen;

• Reduzieren Sie bei Multilayer-Designs die Verwendung von Vias, um die Schaltungsleistung zu steigern
• Verwenden Sie konforme Beschichtung für Leiterplattenbereiche, die eine hohe Isolierung benötigen oder eine hohe Luftfeuchtigkeit und atmosphärische Verunreinigungen aufweisen.
• Verwenden Sie Drähte, deren Durchmesser größer als die Standards sind, um die Sicherheit zu erhöhen

Was ist die Einbrenndauer im Hinblick auf ein Einbrennbrett?

Die Burn-In-Periode ist die Zeit, die benötigt wird, um den Burn-In-Prozess oder -Test durchzuführen.

Welche Einsatzmöglichkeiten bietet ein Burn-In-Board?

Die Einbrennplatine dient in erster Linie dazu, Halbleiterbauelemente oder elektrische Komponenten während des Einbrennvorgangs an Ort und Stelle zu halten.

Das Burn-In-Verfahren findet daher seine Anwendung in folgenden Bereichen;

• Stromerzeugung und -übertragung
• Transportwesen
• Aufbau von Zuverlässigkeitssystemen

Wenn Sie sich eingehender mit der Anwendung des Burn-In-Boards befassen, werden Sie Folgendes feststellen:

• Substratwürfeln
• Instrumentensteuerung
• Charakterisierung elektronischer Schichten
• Elektrischer Test unter Nadeln
• Testen von verpackten Geräten

Welche Umwelttestbedingungen sind für ein Burn-In-Board erforderlich?

Im Folgenden sind die Umwelttests aufgeführt, denen ein Burn-In-Board unterzogen werden kann.

Hochtemperatur-Betriebsdauer (HTOL)

Der HTOL ist ein Zuverlässigkeitstest für Halbleiterbauelemente und integrierte Schaltungen. Der Test soll die Eigenzuverlässigkeit der Geräte feststellen.

Beim HTOL-Test werden die ICs für eine bestimmte Zeit hohen Temperaturen und Spannungen ausgesetzt, um inhärente Fehler zu erkennen.

Hochbeschleunigter Temperatur- und Feuchtigkeitsstress (HAST)

Der HAST ist eine Kombination aus hoher Luftfeuchtigkeit und hoher Temperatur, um die Zuverlässigkeit einer elektrischen Komponente zu bestimmen.

Der Test beschleunigt die Temperatur und Belastung des Bauteils mit oder ohne elektrische Vorspannung. Daher gibt es den Bias High Temperature and Humidity Stress (BHAST) und den Standard-HAST-Test.

Betriebslebensdauer bei niedrigen Temperaturen (LTOL)

Die LTOL ist die Niedertemperatur-Nachbildung der HTOL.

Der Niedertemperatur-Lebensdauertest wendet niedrige Temperaturen auf elektrische Komponenten an, um die Zuverlässigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt zu bestimmen.

Die Temperatur des LOTL-Tests übersteigt 40ᵒC nicht.

Wie reinigt man Einbrennplatten?

Es werden zwei Methoden empfohlen, um ein Einbrennbrett effektiv zu reinigen. Sie sind ;

• Ultraschallverfahren
• Sprühspülverfahren

Ultraschallverfahren

Bei dieser Methode wird die Einbrennplatte mithilfe einer Ultraschallreinigungsmaschine gereinigt.

Im Folgenden finden Sie die Dinge, die Sie zum Reinigen einer Einbrennplatte mit der Ultraschallmethode benötigen.

• Eine Ultraschallreinigungsmaschine, die groß genug ist, um die Einbrennplatte aufzunehmen
• Eine Borstenbürste mit hoher Dichte sorgt für Abrieb und entfernt Verunreinigungen von der Einbrennplatte
• Schutzausrüstung wie Schürze, Gummihandschuhe und Gesichtsschutz
• Eine wässrige Reinigungslösung, zum Beispiel Omega Aqua Clean LPH

Das Reinigungsverfahren beinhaltet

• Geben Sie die Lösung in die Reinigungsmaschine. Stellen Sie sicher, dass Sie die Lösung entgasen und warten Sie, bis sie die Temperatur der Umwälzpumpe erreicht hat; normalerweise 50ᵒC.
• Verwenden Sie eine Bürste, um die Trockenplatine und die DUT-Buchsen zu reinigen. Stellen Sie sicher, dass Sie sorgfältig reinigen, um eine Beschädigung der Platine zu vermeiden
• Tauchen Sie die Platine in den Ultraschallreiniger und lassen Sie ihn fünf Minuten laufen. 40 KHz ist eine gute Betriebsfrequenz für den Ultraschall-Tankreiniger.
• Nachdem die Reinigungsmaschine fünf Minuten gelaufen ist, nehmen Sie die Platte heraus und reinigen Sie sie erneut mit einer Bürste.
• Legen Sie die Platte nach der Reinigung mit der Bürste wieder in das Ultraschallreinigungsgerät und lassen Sie es weitere zwei Minuten laufen.
• Mit deionisiertem Wasser spülen.
• Bitte nehmen Sie das Brett heraus und lassen Sie es vor Gebrauch vollständig trocknen.

Sprühspülverfahren

Zur Reinigung der Einbrennplatte verwenden Sie eine Sprüh-Spül-Reinigungsmaschine.

Das Material, das Sie für diese Methode benötigen, umfasst:

• Eine Sprühspülmaschine, die das Einbrennbrett enthalten kann
• Eine Borstenbürste
• Ein wässriges Reinigungsmittel wie Armakleen E-2001P
• Schutzausrüstung

Hier sind die Reinigungsverfahren;

• Reinigen Sie die trockene Platte mit einer Borstenbürste, um anhaftende Verschmutzungen abzuwischen. Reinigen Sie auch die Steckdosen.
• Legen Sie die Platten in senkrechten Gestellen in die Spritzspül-Reinigungsmaschine.
• Lassen Sie die Maschine 20 Minuten lang sprühen.
• Dann die Maschine auf Sprühspülen stellen. Die Aktion ist normalerweise ein Vorgang mit fünf Zyklen, bei dem das entionisierte Wasser aus der Platte extrahiert wird.
• Wenden Sie einen erhitzten Luftstrom auf dem Brett an, der 20 Minuten dauern sollte
• Bitte nehmen Sie das Board aus der Maschine und lassen Sie es vollständig an der Luft trocknen

Was ist ein Burn-In-Board-Tester?

Der Burn-in-Board-Tester ist ein Gerät oder System, mit dem Techniker das Burn-in-Board gründlich prüfen.

Der Test ist notwendig, um sicherzustellen, dass die Einbrennplatine für den Einbrennprozess geeignet ist.

Burn-In-Board-Tester

Was sind die Anforderungen an das Burn-In Board?

Folgende Anforderungen an ein Burn-In-Board sollten Sie beachten.

• Es sollte bei einer hohen Temperatur von 150 ᵒC normalerweise lange keine abnormale Verformung aufweisen.
• Markieren Sie den Spurstrom im Schaltplan, wenn er höher als 500 mA ist.
• Markieren Sie empfindliche Ports, die einer besonderen Behandlung bedürfen, wie z. B. einer Abschirmung.
• Jedes Chip-Netzteil sollte getrennt und über einen Widerstand mit dem Netz verbunden werden. Die Aktion besteht darin, zu verhindern, dass die Chipleistung andere Chips ausfallen lässt
• Seine PCB-Schaltung sollte aufgrund der Hochtemperaturumgebung keine Unterbrechung oder keinen Kurzschluss aufweisen
• Geben Sie an, ob die Pflasterung, die digitale Schaltung und die analoge Schaltung geteilt werden müssen
• Die Kristalloszillatorschaltung muss einen korrelierenden Kapazitätswert haben
• Wenn Sie eine externe Signalquelle bereitstellen möchten, müssen Sie die Treiberfähigkeit der Quelle angeben.

Bei Fragen oder Anfragen zu BIB-Boards, Kontaktieren Sie jetzt Venture Electronics.