Commutation fiable des signaux et des hautes tensions pour les systèmes de test de burn-in

S’il y a des points précis sur lesquels tu as besoin d’aide, n’hésite pas à passer directement à l’une des sections suivantes :

• Relais Reed haute tension pour les tests de burn-in
• Exigences de commutation dans les tests de burn-in
• Défis et solutions en basse tension
• Défis et solutions en haute tension
• Recommandations de conception et de sélection
• Résumé

Relais Reed haute tension pour les tests de burn-in

Les systèmes de burn-in et de test de durée de vie sont des outils essentiels pour les tests de fiabilité des semi-conducteurs et de l’électronique. Les dispositifs testés (DUT) tels que les circuits intégrés mémoire (DRAM, Flash), les processeurs (CPU, GPU), les semi-conducteurs de puissance discrets (MOSFET, IGBT) et les dispositifs à large bande interdite (modules SiC et GaN) fonctionnent sous des conditions de contrainte accrues sur de longues périodes afin de révéler les défaillances précoces et de vérifier les performances à long terme.

Un composant critique de ces systèmes est l’élément de commutation qui connecte, isole ou achemine les signaux et les tensions vers chaque DUT. Fiabilité, fidélité du signal et isolation haute tension ne sont pas négociables.

Selon l’application, les testeurs de burn-in peuvent nécessiter une commutation de précision en basse tension jusqu’à ~200 V, typique pour les CI et les mesures de signaux, ou des tests de contrainte en haute tension jusqu’à ~3 kV, utilisés principalement pour des semi-conducteurs de puissance tels que les MOSFET, IGBT et dispositifs SiC/GaN). Dans certains systèmes modulaires, les deux domaines peuvent coexister, même si la plupart des équipements de burn-in sont optimisés pour l’un ou l’autre.

Les relais Reed sont largement adoptés dans ce domaine grâce à leur combinaison unique de :

• Contacts hermétiquement scellés pour une commutation stable, sans contamination
• Très faible fuite et résistance d’isolement élevée, essentielles pour la précision des mesures paramétriques
• Formats compacts avec une longue durée de vie mécanique/électrique
• Large gamme d’options couvrant à la fois les exigences de précision et de haute tension

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des tests
et certifications de Standex :

• AEC-Q200
• IEC 60810-4
• IEC 60601-1
• IEC 62109-1/2
• IEC 60664-1
• ISO 6469-3
• IEC 60255-27
• Homologué UL
• RohS, REACH

Exigences de commutation dans les tests de burn-in

Les systèmes de burn-in imposent de fortes contraintes aux composants de commutation. Côté basse tension (inférieure à 200 V), les ingénieurs doivent préserver l’intégrité du signal sur des milliers de canaux DUT. Même de faibles variations de résistance de contact, de FEM thermique ou de parasites peuvent fausser les mesures. Les relais Reed répondent à ces problèmes grâce à des contacts stables à faible résistance, une très faible capacité et inductance, et une construction hermétique qui empêche toute contamination.

À l’extrémité haute tension (au-dessus de 1 kV), le défi se déplace vers la sécurité et l’isolation. Les concepteurs doivent éviter le claquage diélectrique, l’amorçage (arc-over) et les fuites susceptibles de corrompre les résultats. Les relais Reed haute tension y répondent grâce à des enveloppes en verre compactes, une résistance d’isolement élevée et des distances de fuite et d’isolement dans l’air (creepage/clearance) bien définies, qui simplifient la conception des PCB.

Les contraintes de fonctionnement ajoutent encore de la complexité. Les campagnes de test de burn-in peuvent durer des jours et exigent des millions de manœuvres fiables à température élevée. Les relais Reed répondent à ces exigences grâce à des bobines robustes, des temps de commutation constants et des contacts scellés qui garantissent une stabilité sur le long terme.

En combinant précision en basse tension et robustesse en haute tension, les relais Reed offrent une technologie de commutation fiable qui simplifie la conception des systèmes et améliore
la fiabilité des tests.

Séries THT et SMD compactes pour la commutation basse tension

Défis et solutions de commutation en basse tension

Défis et solutions de commutation en haute tension

Recommandations de conception et de sélection

Lors de l’intégration d’une technologie de commutation dans un équipement de test burn-in, les ingénieurs doivent trouver le bon équilibre entre le besoin d’une forte densité de canaux et les exigences d’espacement et d’isolation liées au fonctionnement en haute tension. Le routage PCB et le câblage exigent une attention particulière, surtout dans les circuits où les distances de fuite et d’isolement dans l’air doivent être respectées. Le corps en verre compact et l’isolation éprouvée des relais Reed permettent d’atteindre des niveaux d’isolation de l’ordre du kilovolt, même dans des matrices de relais à espacement réduit. Pour les chemins de signaux sensibles en basse tension, des options de relais blindés ou coaxiaux sont disponibles afin de réduire le couplage magnétique, la diaphonie et la capacité parasite.

La fiabilité reste l’indicateur de performance déterminant dans les systèmes de test burn-in. Les défaillances dans la matrice de commutation compromettent non seulement la précision des mesures, mais peuvent aussi faire perdre des jours de temps de test et mobiliser une capacité d’équipement précieuse. Les relais Reed ont un historique bien documenté de millions de manœuvres, soutenu par des mécanismes d’usure prévisibles qui permettent aux ingénieurs d’appliquer les déclassements appropriés. Leurs contacts hermétiquement scellés résistent à la contamination dans l’environnement à température élevée des fours de burn-in, en maintenant stabilité et constance sur de longues durées de test. Dans les grands systèmes, cette uniformité sur des milliers de canaux réduit la variabilité et simplifie la planification de la maintenance.

Un choix de relais rigoureux est donc essentiel. Les concepteurs de systèmes de test et de mesure doivent concilier les exigences de précision à basse tension avec les besoins d’isolation à haute tension. Les relais optimisés pour un domaine compromettent souvent les performances dans l’autre, ce qui rend la sélection encore plus critique. Les relais Reed résolvent ce point en proposant des variantes dédiées : des modèles compacts basse tension avec des parasites minimaux et des versions haute tension conçues pour commuter au-delà de 1,5 kV et supporter plusieurs kilovolts d’isolation. Cela permet aux concepteurs de construire des systèmes à tensions mixtes en toute confiance, en utilisant la même technologie de relais Reed fiable dans toute l’architecture.

Isolation haute tension

Capacité de gestion des impulsions à fort courant

Résumé

Les testeurs de burn-in mettent à l’épreuve tous les aspects des performances des relais. En basse tension, la précision peut être compromise par la dérive de résistance, les parasites et la contamination. En haute tension, les risques d’isolation insuffisante et de fuites menacent à la fois la sécurité et l’intégrité des données. Dans les deux cas, la contrainte thermique sur de longues durées exige une grande endurance.

Les relais Reed résolvent ces problèmes grâce à des contacts scellés et stables, une construction compacte à forte rigidité diélectrique et des temps de commutation fiables sur des millions de manœuvres. Ils offrent la précision, l’isolation et la longévité dont les systèmes de burn-in ont besoin.

Standex Detect renforce ces avantages avec un large portefeuille :

• Séries SIL, MS et UMS pour une commutation de précision compacte en basse tension au format THT.
• Série CRR avec base céramique pour une faible FEM en montage SMD.
• Séries SHV, KT et BH pour une isolation haute tension jusqu’à plusieurs kilovolts.
• Séries BE et MRE pour la commutation de signaux blindée et à faible bruit, ou la gestion d’impulsions de courant plus élevées.

Ensemble, ces familles couvrent l’ensemble des besoins des tests de burn-in. Soutenues par la stabilité d’approvisionnement éprouvée de Standex et par l’expertise de son ingénierie applicative, elles constituent une base fiable pour des tests de burn-in robustes.