Banc Burn In et Life test à 6 voies indépendantes

Expérimenter et solutionner les problématiques de fiabilité des transistors de puissance.

fiabilité électrique banc burnin RF

La fiabilité électronique occupe une place cruciale dans la compétitivité. Il est nécessaire que les produits soient adaptés selon les conditions variables d’utilisations. Le Groupe 6NAPSE accompagne les industriels à une meilleure maîtrise de la défaillance des systèmes électroniques.

Fiabilité électronique

La maîtrise de la défaillance passe tout d’abord par la connaissance des modes de défaillance. Les nouvelles technologies de composants  (HEMT AlGaN/GaN, MOSFET Sic…) présentent des performances très élevées, mais leurs modes de dégradations dans le temps en fonction des sollicitations ne sont pas connus du fait d’un manque de retour d’expérience.

C’est dans ce cadre que le Groupe 6NAPSE propose des études de vieillissement permettant de révéler les différents mécanismes de dégradations relatifs à la technologie utilisée. Ces mécanismes de dégradation peuvent être activés par la température, le courant électrique, le champ électrique

Le Groupe 6NAPSE a mis en disposition le banc  Burn In et Life test à 6 voies indépendantes permettant de mieux  dissocier les phénomènes de dégradations des composants.

Les composants actuellement étudiés sont des transistors RF (Radio Fréquence), de technologie GaN, destinés à fonctionner dans des radars. Ils sont placés dans leurs amplificateurs. Les amplificateurs ont été conçus à fonctionner dans la bande S (fréquence radar). Ils permettent les mesures in-situ facilitant la caractérisation du composant.

Applications

Les plans de tests de vieillissement sont définis en fonction des effets de dégradation que l’on souhaite observer. Les exemples d’essais pouvant être réalisés électriquement sont:

  • DC-HTOL (Direct Current – Hight Temperature Operating Life) permettent le suivi des paramètres statiques du transistor tels que : le courant de drain ID, la transconductance gm, la tension de pincement VP…
  • HTRB (High Temperature Resverse Bias) utilisé pour polariser fortement la tension de grille en inverse. Ce type de test permet de mettre en évidence les éventuels effets piezoélectriques.
  • Step-Stress en température, en compression ou en tension qui déclenchent des dégradations en quelques jours. Ce type de stress permet de discerner  les tensions / courant maximum générant de fortes évolutions de paramètres électriques (Safe Operating Area ou SOA).
  • Pulsed-RF-HTOL (Radio Frequency – High Temperature Operating Life) qui est le vieillissement en fonctionnement radar…

Composition du banc

Le banc est constitué de cartes intégrées dans des châssis BILT. Chaque voie est constituée de 3 sous-ensembles :

  • Polarisation drain / source : le transistor sous test est polarisé avec une tension de drain (0V-60V, 20A) constante et une tension de grille pulsée (-25V/+25V).
  • L’onde RF est générée par une source VCO amplifiée par un VGA. Un commutateur sur la ligne génère  les impulsions RF. Les mesures sont faites à partir de détecteur de diodes couplées à des ADC qui échantillonnent la mesure dans l’impulsion. Un amplificateur (50W, 800MHz-6GHz) est positionné sur chaque voie pour amplifier la puissance d’entrée vue par le composant.
  • Un  réchauffeur est utilisé pour fixer la température semelle (30°C-200°C) de chaque amplificateur.

Le système Bilt, intégrant les cartes DC / RF, gère l’intégrale du test de façon autonome. Le chronogramme de test, les mesures des tensions, courants,  puissances RF et la température des éléments chauffants sont réalisés et stockés pour toute la durée du test dans le système Bilt. La modularité du système Bilt permet d’adapter le matériel en fonction du besoin et aux évolutions technologiques des composants à tester.

Le banc de vieillissement du CEVAA est dimensionné pour les nouvelles technologies de transistors RF utilisées dans les domaines de la radiofréquence.

D’autres domaines sont visés du fait de la modularité du banc :

  • Télécom ;
  • Puissance/commutation ;
  • Optoélectronique…
Banc charge décharge électrique

NOUVEAU !

Dans le cadre de la diversification des bancs de tests destinés à la fiabilité des systèmes électriques, un banc dédié pour le vieillissement des nouvelles technologie de  batteries / supercondensateurs, a été développé.

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