Tablero de quemado

El tablero quemado es un concepto que despierta interrogantes en la mente de varias personas. La buena noticia es que esta guía le proporcionará las respuestas que necesita.

Siéntese tranquilo y siga adelante, ya que este artículo le brinda una gran iluminación.

¿Qué es una placa Burn-In?

Lo primero que hay que tener en cuenta es que BIB es un acrónimo que significa Burn-In Board. El BIB es una placa de circuito impreso (PCB) que funciona como una plantilla durante el proceso de quemado.

Adquieren relevancia en las pruebas de confiabilidad ASIC, que detecta fallas en los componentes.

Tablero de quemado

¿Qué es el proceso de quemado en términos de una placa quemada?

Un proceso Burn-In es una forma de prueba de los componentes eléctricos antes de su uso para garantizar la confiabilidad mediante la detección temprana de fallas.

El proceso de quemado detecta fallas de componentes eléctricos o semiconductores antes de que salgan de la planta de fabricación.

Las fallas pueden deberse al diseño de componentes, procesos de fabricación y problemas con los materiales.

Puede llevar a cabo el proceso de Burn-in aplicando una fuente de alimentación a través de los componentes a una temperatura elevada.

La aplicación de la fuente de alimentación debe permanecer continua durante varias horas.

¿Cómo pueden las placas quemadas ahorrarle mucho dinero?

La prueba de calidad es un concepto que prospera en el mundo de la electrónica.

Su reputación y rentabilidad dependen de cuán satisfechos estén sus usuarios con sus productos.

Sus clientes están satisfechos cuando no hay fallas con su producto. Por lo tanto, es aconsejable realizar una prueba de quemado para verificar la confiabilidad del producto.

La placa de quemado lo ayuda a realizar la prueba de quemado y puede descubrir fallas antes de que el producto llegue al mercado.

¿Cuáles son las características de una placa Burn-In?

Las siguientes son las características de una placa Burn-in estándar

• Tiene un ancho de conductor de aproximadamente 0.075 mm.
• Sus capas varían de 4 -22 mm
• Tiene un tratamiento superficial de baño de oro electrolítico y dedos de oro de 1.3 micrómetros
• Posee un espesor mínimo que oscila entre 0.3 y 2.4 mm.
• Tiene un espacio conductor de 0.075mm
• Incluye un diámetro de agujero de 0.15 mm.
• Tiene un paso de 0.4 mm.
• Sus materiales base incluyen; BT-Resina, poliimida, FR-4 y FR-4 High Tg.
• Tiene una temperatura máxima de servicio de 200 grados
• Tiene diseños de sockets que incluyen; LGA, BGA, micro BGA, DIP, PGA, SOJ, TSOP, PLCC o QFP. Se aplican otros diseños personalizados.
• Soldadura de estaño-plomo

¿Qué es un zócalo quemado en relación con una placa quemada?

Un zócalo de quemado es un dispositivo electromecánico que proporciona una interfaz insertable entre el ASIC y la placa de quemado.

El "ASIC" significa circuito integrado de aplicación específica.

Zócalo de quemado

Zócalo de quemado montado en placa de quemado

El enchufe Burn-in debe poder proporcionar suficiente carga eléctrica. También deben adaptarse perfectamente al circuito integrado específico de la aplicación.

Finalmente, los enchufes para quemado deben resistir altas temperaturas durante las pruebas de quemado.

¿Cuándo es el Burn-In más apropiado para una placa Burn-In?

El quemado debe ocurrir antes de que la placa abandone el entorno del fabricante. El proceso de quemado tiene como objetivo descubrir las fallas del sistema en una etapa temprana.

Por lo tanto, es apropiado que la junta pase por el proceso antes de ingresar al mercado oa los consumidores.

¿Cómo realizar el proceso de quemado usando la placa de quemado?

• La primera acción es colocar el componente eléctrico o el dispositivo semiconductor en la placa de quemado.
• A continuación, coloque la placa de quemado en la cámara de quemado para la prueba.

La cámara de quemado es un sistema (como un horno) que puede evaluar la confiabilidad de los dispositivos semiconductores. Su tamaño depende del tamaño de la placa de quemado y es adecuado para el quemado dinámico y estático de circuitos integrados.

Cámara de quemado

¿Cuál es la tasa de fallas en relación con una placa quemada?

La tasa de falla cae dentro del concepto del proceso Burn-in utilizando una placa de quemado. Es la frecuencia a la que fallan los dispositivos o componentes semiconductores durante la prueba.

La tasa de fracaso depende del tiempo.

¿Cómo se relaciona la curva de la bañera con el tablero quemado?

La curva de la bañera y el tablero de quemado no son la misma entidad, pero juegan un papel en el proceso de quemado.

El BIB realiza la función de Jig en el proceso. Por el contrario, la curva de la bañera explica la tasa de fallas o la vida útil del dispositivo semiconductor conectado a la placa de quemado.

Curva de bañera

La parte inicial de la curva ilustra las fallas en las primeras etapas de los componentes. El proceso de quemado expone las primeras fallas.

Tenga en cuenta que el proceso de quemado no tiene en cuenta la vida útil ni el desgaste al final de la curva.

¿Por qué es necesaria la placa Burn-In?

Sin la placa de quemado, se vuelve un desafío realizar el proceso de quemado. El rodaje brinda el beneficio principal de detectar fallas de componentes en la etapa temprana de la vida útil del producto.

Por lo tanto, es válido decir que la placa de quemado comparte los beneficios del proceso de quemado.

¿Qué desafíos enfrentan las personas con las pruebas de placa Burn-In?

Es un hecho que los problemas con la placa de quemado afectarán negativamente el resultado de la prueba de quemado. Por lo tanto, la placa de quemado se somete a su prueba.

Pero algunos desafíos ocurren durante la prueba, e incluyen;

Consumo de tiempo que resulta en un bajo rendimiento:

Durante la prueba de quemado de la placa, el ingeniero enchufa un cabezal de prueba de conexión en cada enchufe del circuito integrado. La conexión ocurre con cada IC a la vez.

Los cabezales de prueba no suelen ser fijos; por lo tanto, el contacto tiende a fluctuar a medida que el ingeniero se mueve durante la prueba.

Como resultado, hay un bajo rendimiento del resultado de la prueba. Además, el movimiento del ingeniero y la cantidad de circuitos integrados hacen que consuma mucho tiempo.

Prueba incompleta

La prueba de quemado de la placa implica varias tareas, que incluyen

• Comprobación de la colocación del circuito integrado
• Investigación de cortocircuitos en los conectores y otros componentes
• La búsqueda de cables rotos
• La comprobación del estado de las resistencias, bobinas, condensadores y diodos.
• Prueba de contacto de clavija

Debido a las numerosas tareas, el probador tiende a perder algunas partes de prueba.

Resultado de prueba variable

Los puntos de prueba en la placa de quemado son numerosos, lo que dificulta que una sola persona realice la prueba.

Como resultado, los resultados pueden variar debido a que varias personas trabajan en el mismo tablero.

¿Cuáles son los materiales adecuados para una placa Burn-In?

Puede usar los siguientes materiales para hacer una placa quemada.

Poliimida

Poliimida se compone de monómeros de imida. La poliimida es una buena elección de material para placas quemadas ya que tiene las siguientes características

• Alta estabilidad térmica
• Flexibilidad de calidad
• Muy resistente a los productos químicos.
• Buena resistencia a la tracción
• Buena durabilidad

La alta temperatura no debilita la fuerza de unión de las poliimidas

370HR

son producto de epoxi FR-4 resinas bajo una temperatura de alto rendimiento de 180ᵒC.

370HR encuentra una buena relevancia en aplicaciones de placa PCB que requieren confiabilidad y máximo rendimiento térmico.

Epoxi BT

BT es una abreviatura de resina de bismaleimida-triazina. Son una mezcla de resinas epoxi y tienen buena aplicación en placas PCB y placas BIB.

El epoxi BT se presenta como un buen material BIB debido a las siguientes propiedades.

• Constante dieléctrica baja
• Posee una temperatura de transición vítrea muy alta de alrededor de 300ᵒC

Nelco 4000-13

Es una resina epoxi mejorada con alta velocidad de señal, buenas propiedades térmicas y baja pérdida de señal.

Cuando la placa requiere control de alta impedancia y calidad de señal, el Nelco 4000-13 Es una buena opción.

IS410

IS410 es una actualización del sistema de preimpregnado y laminado epoxi FR-4. Es uno de los materiales líderes para tableros con soldadura sin plomo y de alta confiabilidad.

¿Cuáles son las pautas para el diseño de una placa Burn-In?

La forma en que diseñe la placa de quemado mejora la calidad de los resultados. Aquí hay una guía simple a seguir.

Disposición del circuito

En cada perímetro de la placa de circuito impreso, asegúrese de que haya una zona libre de circuitos de 0.5 pulgadas. Además, conserve el área de los dedos del borde para aumentar la nitidez del diseño y facilitar la fabricación.

Agregue un espacio para enmarcar.

Espaciado de voltaje

Debe haber un mínimo de espacios entre líneas de 0.010 pulgadas para diferenciales de menos de 50 voltios en un estándar.

Agujeros pasantes chapados

• Debido a problemas de fabricación, debe evitar agujeros con un diámetro inferior a 0.031 pulgadas.
• Sería útil si evitara numerosos cambios de broca al reducir la cantidad de orificios diferentes.
• La relación entre el diámetro del orificio y el grosor del tablero debe ser como máximo de 1:3.
• Para una soldadura de calidad y una carga rápida de componentes, deje que los orificios pasantes enchapados estén a 0.010 pulgadas en diagonal de los enchufes

Áreas de la almohadilla alrededor de los orificios pasantes enchapados

Su diseño debe tener al menos un 50 % de área acolchada alrededor de los orificios pasantes enchapados para tener buenas uniones de soldadura.

Distribución de poder

• Asegúrese de distribuir los buses de voltaje y tierra en la parte superior e inferior de cada dispositivo en la placa de quemado.
• Puede reducir la inductancia efectiva del sistema proporcionando varias rutas a través de la matriz.
• Las trazas que ejecutan el voltaje de la fuente de alimentación deben ser muy amplias dentro de la matriz.

El desacoplamiento

Para el desacoplamiento local, use un condensador de 0.1 microfaradios por DUT para superar las altas frecuencias que afectan los picos de voltaje.

Coloque el condensador de desacoplamiento local cerca de cada chip.

Para el acoplamiento masivo, use un rango de condensadores de 46 a 200 microfaradios para permitir el acoplamiento de baja frecuencia.

Otras pautas incluyen;

• Para el diseño multicapa, reduzca el uso de vías para aumentar el rendimiento del circuito
• Utilice un revestimiento de conformación para las áreas de tableros que necesitan un alto aislamiento o tienen mucha humedad y contaminantes atmosféricos.
• Use cables cuyos tamaños sean más grandes que los estándares para facilitar la seguridad.

¿Qué es el período de quemado en términos de una placa de quemado?

El período de rodaje es el tiempo necesario para llevar a cabo el proceso o prueba de rodaje.

¿Cuáles son las aplicaciones de una placa Burn-In?

La placa de quemado es principalmente una herramienta para mantener dispositivos semiconductores o componentes eléctricos en su lugar mientras se someten al proceso de quemado.

El proceso de quemado, por lo tanto, encuentra su aplicación en las siguientes áreas;

• Generación y transmisión de electricidad
• Transporte
• Construyendo sistemas de confiabilidad

Profundizando en la aplicación de la placa quemada, encontrará lo siguiente;

• Cortado en cubitos de sustrato
• Control de instrumentación
• Caracterización de capas electrónicas
• Prueba eléctrica bajo agujas
• Pruebas de dispositivos empaquetados

¿Cuáles son las condiciones de prueba ambiental necesarias para una placa quemada?

Las siguientes son las pruebas ambientales a las que se puede someter una placa de quemado.

Vida útil a alta temperatura (HTOL)

El HTOL es una prueba de confiabilidad en dispositivos semiconductores y circuitos integrados. La prueba es para establecer la confiabilidad intrínseca de los dispositivos.

La prueba HTOL implica someter los circuitos integrados a alta temperatura y voltaje durante un tiempo determinado para ver las fallas inherentes.

Estrés de temperatura y humedad altamente acelerado (HAST)

El HAST es una combinación de alta humedad y alta temperatura para determinar la confiabilidad de un componente eléctrico.

La prueba acelera la temperatura y la tensión en el componente con o sin polarización eléctrica. Por lo tanto, existe el sesgo de estrés por alta temperatura y humedad (BHAST) y la prueba HAST estándar.

Vida útil a baja temperatura (LTOL)

El LTOL es la réplica a baja temperatura del HTOL.

La prueba de vida operativa a baja temperatura aplica baja temperatura a los componentes eléctricos para determinar la confiabilidad en un momento dado.

La temperatura de la prueba LOTL no supera los 40ᵒC.

¿Cómo limpiar tableros quemados?

Se recomiendan dos métodos para limpiar eficazmente una placa quemada. Ellos son ;

• método ultrasónico
• Método de enjuague por pulverización

Método ultrasónico

El método utiliza la máquina de limpieza ultrasónica para limpiar la placa quemada.

Las siguientes son las cosas que necesitará para limpiar una placa quemada usando el método ultrasónico.

• Una máquina de limpieza ultrasónica lo suficientemente grande como para contener la placa de quemado
• Un cepillo de cerdas que tiene alta densidad para proporcionar abrasión que eliminará los contaminantes de la placa quemada
• Aparatos de protección como delantal, guantes de goma y careta
• Una solución de limpieza acuosa, por ejemplo, omega aqua clean LPH

El procedimiento de limpieza incluye

• Agregue la solución a la máquina de limpieza. Asegúrese de desgasificar la solución y espere hasta que alcance la temperatura de la bomba de circulación; por lo general, 50ᵒC.
• Utilice un cepillo para limpiar la placa seca y los enchufes DUT. Asegúrese de limpiar con cuidado para evitar dañar el tablero.
• Sumerja la tabla en el limpiador ultrasónico y déjela funcionar durante cinco minutos. 40KHz es una buena frecuencia de operación para el limpiador ultrasónico de tanques.
• Después de que la máquina de limpieza funcione durante cinco minutos, saque el tablero y límpielo nuevamente con un cepillo.
• Después de limpiar con el cepillo, vuelva a colocar la placa en la máquina de limpieza ultrasónica y déjela funcionar durante dos minutos más.
• Enjuague con agua desionizada.
• Saque la tabla y deje que se seque por completo antes de usarla.

Método de enjuague por pulverización

Utilizará una máquina de limpieza con enjuague por aspersión para limpiar la placa quemada.

El material que necesitará para este método incluye;

• Una máquina de enjuague por aspersión que puede contener la placa de quemado
• un cepillo de cerdas
• Un agente de limpieza acuoso como Armakleen E-2001P
• Equipo de protección

Aquí están los procedimientos de limpieza;

• Limpie la tabla seca con un cepillo de cerdas para eliminar la contaminación adherida. Además, limpie los enchufes.
• Coloque las tablas en estantes verticales en la máquina de limpieza con enjuague por aspersión.
• Deje que la máquina rocíe el lavado durante 20 minutos.
• Luego configure la máquina para enjuagar por aspersión. La acción suele ser una operación de cinco ciclos donde el agua desionizada se extrae del tablero.
• Aplique un secado al aire caliente en el tablero, que debe durar 20 minutos.
• Saque la placa de la máquina y deje que se seque al aire por completo.

¿Qué es un probador de placa Burn-In?

El probador de placa quemada es un dispositivo o sistema que los técnicos utilizan para evaluar la placa quemada a fondo.

La prueba es necesaria para garantizar que la placa de quemado sea apta para su uso en el proceso de quemado.

Probador de tablero quemado

¿Cuáles son los requisitos de la placa Burn-In?

Debe tener en cuenta los siguientes requisitos de una placa quemada.

• No debería tener una distorsión anormal a una temperatura alta de 150ᵒC, generalmente por mucho tiempo.
• Marque la traza de corriente en el diseño esquemático cuando sea superior a 500 mA.
• Marque los puertos sensibles que necesitan tratamientos especiales, como blindaje.
• Cada fuente de alimentación del chip debe separarse y conectarse a la red eléctrica mediante una resistencia. La acción es evitar que la potencia del chip haga fallar a otros chips.
• Su circuito de PCB no debe tener un circuito abierto o un cortocircuito como resultado del entorno de alta temperatura.
• Indicar si es necesario dividir la pavimentación, el circuito digital y el circuito analógico
• El circuito del oscilador de cristal debe tener un valor de capacitancia correlativo
• Si desea proporcionar una fuente de señal externa, debe indicar la capacidad de conducción de la fuente.

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