बर्न-इन परीक्षण

बर्न-इन परीक्षण

बर्न-इन परीक्षण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक सिस्टम अर्धचालक घटकों (शिशु मृत्यु दर) में प्रारंभिक विफलताओं का पता लगाता है, जिससे अर्धचालक घटक की विश्वसनीयता बढ़ जाती है। आम तौर पर बर्न-इन परीक्षण इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे कि लेजर डायोड पर एक स्वचालित परीक्षण उपकरण लेजर डायोड बर्न-इन सिस्टम के साथ किया जाता है जो समस्याओं का पता लगाने के लिए घटक को लंबे समय तक चलाता है।

बर्न-इन प्रणाली घटक का परीक्षण करने के लिए अत्याधुनिक प्रौद्योगिकी का उपयोग करेगी तथा विनिर्माण, इंजीनियरिंग मूल्यांकन और अनुसंधान एवं विकास अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक परिशुद्धता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए परिशुद्ध तापमान नियंत्रण, शक्ति और ऑप्टिकल (यदि आवश्यक हो) माप प्रदान करेगी।

बर्न-इन परीक्षण यह सुनिश्चित करने के लिए किया जा सकता है कि विनिर्माण संयंत्र से निकलने से पहले कोई उपकरण या प्रणाली ठीक से काम कर रही है या यह पुष्टि करने के लिए कि अनुसंधान एवं विकास प्रयोगशाला से प्राप्त नए अर्धचालक डिजाइन की गई परिचालन आवश्यकताओं को पूरा कर रहे हैं।

घटक स्तर पर बर्न-इन करना सबसे अच्छा है जब भागों के परीक्षण और प्रतिस्थापन की लागत सबसे कम होती है। बोर्ड या असेंबली का बर्न-इन मुश्किल है क्योंकि विभिन्न घटकों की अलग-अलग सीमाएँ होती हैं।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि बर्न-इन परीक्षण का उपयोग आमतौर पर उन उपकरणों को फ़िल्टर करने के लिए किया जाता है जो "शिशु मृत्यु दर चरण" (बाथटब वक्र की शुरुआत) के दौरान विफल हो जाते हैं और इसमें "जीवनकाल" या टूट-फूट (बाथटब वक्र का अंत) को ध्यान में नहीं रखा जाता है - यह वह जगह है जहां विश्वसनीयता परीक्षण काम आता है।

घिसावट, पर्यावरण के साथ सामग्री की अंतक्रिया के परिणामस्वरूप निरंतर उपयोग से संबंधित किसी घटक या प्रणाली का प्राकृतिक जीवन-काल है। विफलता की यह व्यवस्था उत्पाद के जीवनकाल को दर्शाने में विशेष चिंता का विषय है। विश्वसनीयता की अवधारणा और, इसलिए, जीवनकाल की भविष्यवाणी की अनुमति देते हुए गणितीय रूप से घिसावट का वर्णन करना संभव है।

बर्न-इन के दौरान घटकों के खराब होने का क्या कारण है?

बर्न-इन परीक्षण के दौरान पाई गई विफलताओं का मूल कारण डाइइलेक्ट्रिक विफलताएँ, कंडक्टर विफलताएँ, धातुकरण विफलताएँ, इलेक्ट्रोमाइग्रेशन इत्यादि के रूप में पहचाना जा सकता है। ये दोष निष्क्रिय होते हैं और डिवाइस जीवन-चक्र के दौरान डिवाइस विफलताओं में बेतरतीब ढंग से प्रकट होते हैं। बर्न-इन परीक्षण के साथ, एक स्वचालित परीक्षण उपकरण (ATE) डिवाइस पर दबाव डालेगा, जिससे ये निष्क्रिय दोष विफलताओं के रूप में प्रकट होंगे और शिशु मृत्यु दर के चरण के दौरान विफलताओं को स्क्रीन आउट करेंगे।

बर्न-इन परीक्षण उन दोषों का पता लगाता है जो सामान्यतः विनिर्माण और पैकेजिंग प्रक्रियाओं में खामियों के कारण होते हैं, जो बढ़ती सर्किट जटिलता और आक्रामक प्रौद्योगिकी स्केलिंग के साथ अधिक आम होते जा रहे हैं।

बर्न-इन परीक्षण पैरामीटर

बर्न-इन परीक्षण विनिर्देश डिवाइस और परीक्षण मानक (सैन्य या दूरसंचार मानक) के आधार पर भिन्न होता है। इसमें आमतौर पर किसी उत्पाद के विद्युत और तापीय परीक्षण की आवश्यकता होती है, जिसमें अपेक्षित ऑपरेटिंग विद्युत चक्र (ऑपरेटिंग स्थिति का चरम) का उपयोग किया जाता है, जो आमतौर पर 48-168 घंटों की समयावधि में होता है। बर्न-इन परीक्षण कक्ष का तापीय तापमान 25°C से 140°C तक हो सकता है।

बर्न-इन का प्रयोग उत्पादों के निर्माण के समय ही किया जाता है, ताकि विनिर्माण प्रक्रिया में त्रुटियों के कारण होने वाली प्रारंभिक विफलताओं का पता लगाया जा सके।

बर्न इन मूलतः निम्नलिखित कार्य करता है:

तनाव + चरम परिस्थितियाँ + लम्बा समय = “सामान्य/उपयोगी जीवन” की गति में तेजी

बर्न-इन परीक्षण के प्रकार

डायनेमिक बर्न-इन: डिवाइस को विभिन्न इनपुट उत्तेजनाओं के अधीन करते हुए उच्च वोल्टेज और तापमान चरम सीमाओं के संपर्क में लाया जाता है।

बर्न-इन सिस्टम प्रत्येक डिवाइस पर विभिन्न विद्युत उत्तेजनाओं को लागू करता है जबकि डिवाइस अत्यधिक तापमान और वोल्टेज के संपर्क में रहता है। डायनेमिक बर्न-इन का लाभ यह है कि यह अधिक आंतरिक सर्किट पर दबाव डालता है, जिससे अतिरिक्त विफलता तंत्र उत्पन्न होते हैं। हालाँकि, डायनेमिक बर्न-इन सीमित है क्योंकि यह पूरी तरह से अनुकरण नहीं कर सकता है कि डिवाइस वास्तविक उपयोग के दौरान क्या अनुभव करेगा, इसलिए सभी सर्किट नोड्स पर दबाव नहीं पड़ सकता है।

स्थैतिक बर्न-इन: परीक्षण के अंतर्गत उपकरण (DUT) को लम्बे समय तक ऊंचे स्थिर तापमान पर दबाव में रखा जाता है।

बर्न-इन सिस्टम प्रत्येक डिवाइस पर अत्यधिक वोल्टेज या करंट और तापमान लागू करता है, बिना डिवाइस को संचालित या उपयोग किए। स्टैटिक बर्न-इन के फायदे इसकी कम लागत और सरलता हैं।

बर्न-इन टेस्ट कैसे किया जाता है?

अर्धचालक उपकरण को विशेष बर्न-इन बोर्ड (BiB) पर रखा जाता है, जबकि परीक्षण विशेष बर्न-इन चैंबर (BIC) के अंदर किया जाता है।

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