Revolucionando el Burn-In Testing
La solución sin horno y de bajo consumo energético de Cosmic
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En el ecosistema de los semiconductores, el proceso de Burn-In es uno de los procedimientos más delicados y sensibles, ya que ayuda a prevenir defectos inherentes, comúnmente reconocidos en la electrónica y descritos por la llamada curva de bañera. Esta curva ilustra la tasa de defectos a lo largo del ciclo de vida del producto de un componente. Dada la ocurrencia natural de fallos tempranos en los componentes, el procedimiento de prueba Burn-In tiene como objetivo identificar aquellos componentes que presentan fallos prematuros y, por lo tanto, deben ser interceptados y descartados. Si estos componentes defectuosos llegan al mercado, podrían causar fallos graves y potencialmente dañar a personas o propiedades.
El sistema Burn-In desarrollado por Cosmic es revolucionario porque no requiere horno, introduciendo una innovación disruptiva y mejoras significativas en comparación con los sistemas tradicionales utilizados para microcontroladores.
El sistema de prueba Burn-In actúa como un acelerador de vida (para detectar fallos tempranos en semiconductores). La falla por mortalidad infantil es un factor de alto riesgo, ya que no detectar posibles fallos tempranos puede afectar gravemente la reputación de los fabricantes de dispositivos. Por el contrario, un sistema rigurosamente probado mejora la percepción de calidad del producto gracias a su fiabilidad a largo plazo. La calidad tiene un costo, como ocurre cuando el procedimiento de prueba Burn-In debe aplicarse al 100% de las unidades.
Los desafíos de las pruebas Burn-In tradicionales
Según la teoría de reacciones químicas de Arrhenius, sabemos que el envejecimiento está regulado por dos parámetros: la temperatura y el estrés eléctrico. Los sistemas tradicionales optaron por un enfoque basado en una cámara térmica de gran tamaño, donde se colocaban simultáneamente todos los componentes, junto con el hardware necesario para garantizar su funcionamiento. Básicamente, se utilizaban una placa, zócalos y una cámara térmica con una gran superficie, lo que provocaba el envejecimiento de toda la placa (incluidos los componentes que no debían someterse a prueba), generando una considerable ineficiencia térmica debido a la alta dispersión del calor.
Esta ineficiencia sigue siendo un problema para quienes no utilizan un sistema Burn-In sin horno.
Así, el procedimiento Burn-In sin horno permite evitar dos ineficiencias:
- dispersión térmica (porque el proceso afecta a todo lo que está en la cámara térmica)
- necesidad de grandes espacios debido al tamaño de la cámara
Además, los sistemas tradicionales no son sostenibles desde el punto de vista medioambiental, ya que tienen dificultades para mantener una temperatura uniforme en todos los niveles y posiciones, lo que reduce la eficiencia energética y afecta aún más la sostenibilidad ambiental.
El enfoque
innovador de Cosmic
El sistema Burn-In de Cosmic es revolucionario debido a su tecnología sin horno.
Esto significa que cada semiconductor se somete a una prueba localizada y personalizada. Un calentador localizado patentado, que emite calor a través de una bobina, se coloca en el alojamiento del zócalo, garantizando que el calentador esté cerca del semiconductor y transmita el calor a través de sus pines.
Cosmic es capaz de monitorizar la temperatura de cada DUT (Dispositivo Bajo Prueba) de forma individual. Esto es ventajoso no solo en términos de eficiencia, sino también de precisión, ya que el propio chip puede generar calor durante su funcionamiento.
Cosmic puede monitorizar la temperatura con una precisión máxima de ±1 grado centígrado (ALTA PRECISIÓN de la temperatura del DUT (±1 °C)), ya que solo se calienta la pieza individual y no toda la cámara térmica.
El equipo Burn-In de Cosmic incluye:
- BIS (Burn-In System)
- RACK
- BID (24 ranuras dentro del RACK), cada una capaz de alojar hasta 120 dispositivos.
Cada lote puede albergar hasta 120 dispositivos * 24 ranuras, lo que permite optimizar significativamente el tiempo del proceso.
También hay modelos de BID con 80 y 60 ranuras disponibles.
Los clientes de Cosmic optimizan su producción utilizando múltiples racks en su configuración de ‘Fábrica Inteligente’. Mientras un rack está en el BIS, los operarios preparan el siguiente de forma eficiente, asegurando que el BIS funcione de manera continua sin tiempos de inactividad.
De abajo hacia arriba:
0. BIS
Todos los contactos son “POGO PINS”, utilizados para conectar dos objetos que requieren contacto eléctrico. Los POGO PINS ofrecen numerosos ciclos de conexión antes de necesitar ser reemplazados, lo que los hace duraderos.
1. BID
El BID (Burn-In Driver) genera estímulos y recopila información. Es de uso general. En el enfoque tradicional, era externo, pero con el innovador método patentado de Cosmic, el calentamiento es localizado, por lo que el driver no se ve afectado (es decir, no se calienta).
2. BIHU
Situado por encima del BID/driver, el BIHU (Burn-In Heater UNIT) está personalizado por Cosmic para el zócalo y el dispositivo, diseñado según las especificaciones del cliente.
3. SOCKET
Soldado encima del BIHU, permite que el dispositivo sea probado y retirado sin daños.
4. DUT (DISPOSITIVO EN PRUEBA)
Colocado en la parte superior
Hablando de eficiencia y tecnología verde, el calentamiento y por lo tanto el consumo energético son de bajo costo, ya que solo se calienta el componente, con volúmenes de prueba de alta densidad. Además, se pueden gestionar diferentes pruebas simultáneamente en diferentes ranuras.
Características clave del sistema Burn-In sin horno de Cosmic
El uso del sistema Burn-In sin horno de Cosmic ofrece numerosos beneficios en términos de eficiencia energética y ahorro de costos. También es una solución sostenible, ya que, en caso de fallo de un componente, solo se daña el BIHU (la carcasa individual) y no toda la placa, lo que mantiene bajos los costos de gestión y mantenimiento, además de proporcionar ahorro energético.
Ventajas del uso del sistema Burn-In sin horno de Cosmic
Las pruebas Burn-In de semiconductores son una actividad crucial para identificar dispositivos propensos a fallos tempranos, o «fallos por mortalidad infantil», es decir, dispositivos con una vida útil corta. Aislar los dispositivos defectuosos garantiza una mayor calidad. Esta actividad puede parecer costosa para las empresas que necesitan probar sus dispositivos, pero es vital para evitar los costes inherentes a posibles fallos tempranos de dispositivos lanzados al mercado.
En lo que respecta a los procesos Burn-In de semiconductores, Cosmic colabora con empresas que desean mantener estándares de alta calidad mientras aplican una política de reducción de costos, mejorando la eficiencia del proceso (mayor eficiencia de producción) y centrándose en la sostenibilidad (sostenibilidad mejorada).
Cosmic ofrece tanto sistemas completos de burn-in como servicios de burn-in para lotes de producción específicos. Los clientes pueden confiar en Cosmic como el socio ideal para respaldar esta actividad con productos o servicios adaptados a sus necesidades.
Para el producto de catálogo de Cosmic, la solución Burn-In y HTOL sin horno ofrece los siguientes beneficios adicionales:
FÁCIL DE USAR
La interfaz, simple pero completa, permite al operador interactuar con la máquina de forma fácil e intuitiva.
La interfaz permite al usuario visualizar el HB (Hardware Bin) y el SB (Software Bin) de cada DUT. Además, es posible visualizar la temperatura de cada DUT.
Es posible visualizar la temperatura en las zonas específicas de la placa.
Cuando la prueba está en ejecución, al hacer clic en una ranura específica, el usuario puede visualizar el estado correspondiente de los DUT.
La interfaz permite al usuario visualizar el HB (Hardware Bin) y el SB (Software Bin) de cada DUT. Además, es posible visualizar la temperatura de cada DUT.
FLEXIBILIDAD
El rack puede llenarse parcialmente con diferentes productos.
RENDIMIENTO ELECTRÓNICO
Las características del sistema Burn-In sin horno de Cosmic permiten que los drivers estén cerca de los dispositivos bajo prueba (DUT), evitando caídas de voltaje en las fuentes de alimentación de los dispositivos. También ofrece numerosos canales digitales y recursos analógicos para estimular los DUT, en comparación con el enfoque tradicional.
Aplicaciones
a través de industrias
El proceso de burn-in de semiconductores es aplicable en toda la industria de los semiconductores, lo que permite a las empresas mantener altos estándares de calidad para sus productos, ya sea en electrónica de consumo o en aplicaciones más sofisticadas como los sectores automotriz, aeroespacial, de defensa y médico.
La necesidad de realizar pruebas burn-in varía según se trate de aplicaciones críticas para la seguridad, donde el correcto funcionamiento del dispositivo es crucial para la seguridad y la vida humana.