Pengujian Burn-in

Pengujian Burn-in

Pengujian burn-in adalah proses yang digunakan sistem untuk mendeteksi kegagalan dini pada komponen semikonduktor (kematian bayi), sehingga meningkatkan keandalan komponen semikonduktor. Biasanya, uji burn-in dilakukan pada perangkat elektronik seperti dioda laser dengan sistem burn-in dioda laser Automatic Test Equipment yang menjalankan komponen dalam jangka waktu lama untuk mendeteksi masalah.

Sistem burn-in akan menggunakan teknologi mutakhir untuk menguji komponen dan menyediakan kontrol suhu presisi, daya, dan pengukuran optik (jika diperlukan) untuk memastikan presisi dan keandalan yang diperlukan untuk manufaktur, evaluasi teknik, dan aplikasi R&D.

Pengujian burn-in dapat dilakukan untuk memastikan bahwa suatu perangkat atau sistem berfungsi dengan baik sebelum meninggalkan pabrik produksi atau untuk mengonfirmasi semikonduktor baru dari lab R&D memenuhi persyaratan operasi yang dirancang.

Burn-in pada tingkat komponen adalah yang terbaik saat biaya pengujian dan penggantian komponen paling rendah. Burn-in pada papan atau rakitan sulit dilakukan karena komponen yang berbeda memiliki batasan yang berbeda.

Penting untuk dicatat bahwa uji burn-in biasanya digunakan untuk menyaring perangkat yang mengalami kegagalan selama “tahap kematian bayi” (awal kurva bak mandi) dan tidak memperhitungkan “masa pakai” atau keausan (akhir kurva bak mandi) – di sinilah pengujian keandalan berperan.

Keausan adalah akhir masa pakai alami suatu komponen atau sistem yang terkait dengan penggunaan terus-menerus sebagai akibat interaksi material dengan lingkungan. Pola kegagalan ini menjadi perhatian khusus dalam menunjukkan masa pakai produk. Keausan dapat dijelaskan secara matematis dengan memungkinkan konsep keandalan dan, karenanya, prediksi masa pakai.

Apa yang Menyebabkan Komponen Gagal Selama Burn-in?

Akar penyebab kegagalan yang terdeteksi selama pengujian burn-in dapat diidentifikasi sebagai kegagalan dielektrik, kegagalan konduktor, kegagalan metalisasi, elektromigrasi, dll. Kesalahan ini tidak aktif dan secara acak bermanifestasi menjadi kegagalan perangkat selama siklus hidup perangkat. Dengan pengujian burn-in, Peralatan Uji Otomatis (ATE) akan memberi tekanan pada perangkat, mempercepat kesalahan yang tidak aktif ini untuk bermanifestasi sebagai kegagalan dan menyaring kegagalan selama tahap kematian bayi.

Pengujian burn-in mendeteksi kesalahan yang umumnya disebabkan oleh ketidaksempurnaan dalam proses produksi dan pengemasan, yang semakin umum terjadi seiring meningkatnya kompleksitas sirkuit dan penskalaan teknologi yang agresif.

Parameter Pengujian Burn-in

Spesifikasi uji burn-in bervariasi tergantung pada perangkat dan standar pengujian (standar militer atau telekomunikasi). Biasanya memerlukan pengujian listrik dan termal suatu produk, menggunakan siklus listrik operasi yang diharapkan (kondisi operasi ekstrem), biasanya selama jangka waktu 48-168 jam. Suhu termal ruang uji burn-in dapat berkisar dari 25°C hingga 140°C.

Burn-in diterapkan pada produk saat produk tersebut dibuat, untuk mendeteksi kegagalan dini yang disebabkan oleh kesalahan dalam praktik manufaktur.

Burn In pada dasarnya melakukan hal berikut:

Stres + Kondisi Ekstrim + Perpanjangan Waktu = Percepatan “Kehidupan Normal/Bermanfaat”

Jenis-jenis Uji Burn-in

Dynamic Burn-in: perangkat terkena tegangan tinggi dan suhu ekstrem saat mengalami berbagai rangsangan masukan.

Sistem burn-in menerapkan berbagai rangsangan listrik ke setiap perangkat saat perangkat tersebut terpapar suhu dan tegangan ekstrem. Keuntungan burn-in dinamis adalah kemampuannya untuk memberi tekanan pada lebih banyak sirkuit internal, yang menyebabkan terjadinya mekanisme kegagalan tambahan. Namun, burn-in dinamis terbatas karena tidak dapat sepenuhnya mensimulasikan apa yang akan dialami perangkat selama penggunaan aktual, sehingga semua simpul sirkuit mungkin tidak mengalami tekanan.

Static Burn-in: Perangkat yang diuji (DUT) diberi tekanan pada suhu konstan yang tinggi selama jangka waktu yang lama.

Sistem burn-in menerapkan tegangan atau arus dan suhu ekstrem ke setiap perangkat tanpa mengoperasikan atau menggunakan perangkat tersebut. Keuntungan burn-in statis adalah biayanya yang rendah dan kesederhanaannya.

Bagaimana Uji Burn-In Dilakukan?

Perangkat semikonduktor ditempatkan pada Papan Burn-in (BiB) khusus sementara pengujian dilakukan di dalam Ruang Burn-in (BIC) khusus.

Ketahui lebih lanjut tentang Burn-in Chamber（Klik di sini）