Turin (Italy)
Maggio 03, 2024
Load Board Testing: come garantire accuratezza e affidabilità
Cos’è una load board per semiconduttori?
Le load board per semiconduttori, utilizzate per testare gli IC impacchettati alla fine del loro processo di produzione, sono l’interfaccia di contatto tra la test head dell’apparecchiatura di test per semiconduttori e i pin dei dispositivi in prova. Una load board è solitamente composta da un PCB che ospita i socket di test (o contattori) su cui sono posizionati gli IC in prova, e che si monta sulla test head.
La costruzione della load board per semiconduttori deve essere priva di difetti, per garantire una verifica accurata e affidabile dell’integrità e delle prestazioni dell’IC.
Difetti delle load board per semiconduttori
Come qualsiasi assemblaggio elettronico, anche le load board per semiconduttori possono presentare difetti di costruzione che comprometterebbero le loro prestazioni quando funzionano sul test floor, influenzando i risultati del test dell’IC.
Tra i difetti più comuni delle load board, troviamo:
- Cortocircuiti
- Pin aperti
- Tracce interrotte
- Connessione difettosa tra socket e PCB
- Reti interrotte
- Contatti del socket difettosi
- Componenti deboli
- Relay deboli
- Perdite di corrente
Per garantire che una load board per tester non presenti nessuno di questi difetti, le sue prestazioni devono essere verificate prima del loro utilizzo nel test floor di produzione, e confermate con controlli periodici per rilevare i guasti che inevitabilmente si verificano durante il ciclo di vita.
Un singolo difetto in questi assemblaggi, se non rilevato, comprometterà i risultati dei test dell’IC: non si ha modo di verificare se un risultato FAIL sia dovuto a un vero difetto nel componente in prova, o a un difetto nella stessa load board.
Come testare le load board per semiconduttori
Le load board per semiconduttori sono spesso testate eseguendo, sullo stesso tester per semiconduttori su cui saranno utilizzate, una specifica procedura diagnostica.
Sebbene sia una pratica abbastanza comune, presenta diversi svantaggi:
- Alto costo di test, poiché viene utilizzato un costoso tester per semiconduttori (normalmente in funzione 24 ore al giorno), interrompendo la sua produttività
- Lungo sviluppo del test diagnostico
- Capacità diagnostica inadeguata: il test funzionale eseguito sul tester per semiconduttori non è in grado di rilevare tutti i possibili difetti su una load board
- Tempo di riparazione lungo: quando viene rilevato un difetto, il tester non è in grado di fornire un messaggio di errore preciso. La parte difettosa non è identificata, né vengono fornite linee guida per la riparazione: un ingegnere di test esperto deve effettuare un’analisi approfondita e dispendiosa in termini di tempo per riparare la load board
- Guasti nascosti non rilevati: difetti che non influenzano direttamente la funzionalità della load board possono creare instabilità o malfunzionamenti in produzione
Per superare queste limitazioni e aiutare a risparmiare tempo e denaro, è consigliato utilizzare metodi e apparecchiature di test specifici per verificare le prestazioni della load board, prima del loro utilizzo nel test floor degli IC.
Apparecchiature di test per load board di semiconduttori
I tester automatici a sonde mobili SPEA possono testare in modo esaustivo qualsiasi tipo di load board, verificando accuratamente il corretto funzionamento e i valori dei parametri per ogni componente e rete, in modo da rilevare ogni difetto di processo o guasto del componente. In questo modo, riconoscono componenti difettosi, rilevano difetti di processo (come pin aperti o cortocircuiti), identificano componenti che operano fuori dalle loro specifiche e anche componenti “deboli” che sono vicini alla fine della loro vita (ad esempio, relay).
Il test viene eseguito off-line, senza la necessità di trascorrere ore sul tester per IC di destinazione, liberando il test della load board dalla richiesta presenza di un ingegnere esperto. Vengono fornite precise informazioni diagnostiche per ogni difetto riscontrato, in modo che l’esperienza e il tempo richiesti per riparare la load board siano notevolmente ridotti.
I tester automatici a sonde mobili SPEA non necessitano di alcun hardware specifico per l’applicazione: il tester genera automaticamente il programma di test in poche ore, partendo dai dati CAD della load board. Anche se i dati CAD mancano, il sistema è in grado di eseguire il reverse engineering, utile per generare il programma di test o per replicare la stessa load board.
Risoluzione dei problemi su load board per semiconduttori difettose
Anche le load board che hanno funzionato bene in passato possono essere soggette a un guasto durante il loro ciclo di vita. In questi casi, la risoluzione dei problemi per determinare la causa del guasto e riparare la load board può essere un processo che richiede tempo anche per l’ingegnere di riparazione più esperto.
I flying prober tester SPEA possono essere utilizzati proficuamente non solo per testare nuove load board dopo l’assemblaggio. La loro capacità di sondaggio accurato, la precisione di misura e la diagnostica precisa costituiscono un grande valore aggiunto anche per la risoluzione dei problemi su load board difettose e la verifica delle prestazioni dopo la riparazione.
Quando una load board si guasta durante il suo utilizzo sull’apparecchiatura di test per semiconduttori, i tester automatici a sonde mobili SPEA semplificano il processo di riparazione. È sufficiente eseguire il programma di test a flying probe per ottenere una diagnosi precisa della parte o delle parti difettose, off-line, riducendo a minuti il tempo di inattività del tester per IC mentre si minimizza il tempo di riparazione. Anche la verifica post-riparazione, prima di rinviare la load board al test floor di produzione, può essere prontamente eseguita sui flying probe tester SPEA, ottenendo una copertura di test completa.
Monitorare le prestazioni delle load board per semiconduttori
I tester automatici a sonde mobili SPEA non sono solo in grado di rilevare guasti delle load board, ma anche di monitorare i parametri chiave dei componenti critici applicando condizioni di lavoro reali. Questo “stress test” è in grado, ad esempio, di fornire indicazioni non solo sul corretto funzionamento di un relay al momento del test, ma anche sullo stato di degradazione dei suoi contatti. Sulla base di queste informazioni, è possibile sostituire preventivamente quei componenti che probabilmente stanno per rompersi, riducendo drasticamente i guasti sul campo e le conseguenti interruzioni.
Costruire un duplicato di una load board per semiconduttori senza CAD
Nel caso in cui la documentazione e gli schemi della load board manchino, i tester automatici a sonde mobili SPEA sono in grado di ricostruire automaticamente i dati della scheda: net list, schemi elettrici, lista dei componenti e dati CAD sono generati automaticamente. Il risultato di questa operazione di reverse engineering può essere utilizzato per generare il programma di test a flying probe da eseguire sulla load board, o per realizzare repliche della load board stessa.
Conclusioni
Man mano che i circuiti degli IC per semiconduttori diventano sempre più complessi e di dimensioni più piccole, la necessità di verificare accuratamente la load board del tester e certificare le sue buone prestazioni è della massima importanza per garantire l’affidabilità dei risultati dei test. Tuttavia, testare le load board utilizzando lo stesso prezioso tester usato per verificare gli IC è costoso e inefficiente, e può risultare inefficace nell’identificare certi difetti.
L’uso di un tester a flying probe per testare le load board per semiconduttori può aiutare a risparmiare tempo e denaro, offrendo la capacità di rilevare tutti i possibili difetti lungo l’intero ciclo di vita: dal test di nuove load board prima della loro introduzione nel test floor, alla risoluzione dei problemi di load board difettose, al monitoraggio periodico delle prestazioni, al reverse engineering.
Scarica la documentazione sul Flying Probe Testing
Grazie!
Ti abbiamo inviato una mail con la documentazione richiesta
Articoli Correlati
Tester automatici a sonde mobili per schede elettroniche e circuiti stampati
Sistemi di collaudo per semiconduttori: capacità di misurazione senza rivali, al minimo costo del test
