Avaliação da Conformidade de Componentes Eletrônicos

Transcrição

1 LABORATÓRIO DE DE INTEGRAÇÃO E TESTES E TESTES Avaliação da Conformidade de Componentes Eletrônicos Moisés Lobato do Prado Prof. Ricardo Suterio, Dr. Eng. suterio@lit.inpe.br 5 de dezembro de 2013

2 Sumário Laboratório de Qualificação e Confiabilidade de Componentes Proposta Plano de Trabalho Metodologia Resultados Conclusão Trabalhos Futuros 2

3 Laboratório de Qualificação e Confiabilidade de Componentes O Laboratório de Qualificação de Componentes Eletrônicos (LQC) é a área do LIT responsável por auxiliar nas especificações, procurement, aquisição, recebimento e ensaios dos componentes eletrônicos utilizados nos programas espaciais do INPE. O LQC é constituído por: Laboratório de Medidas Elétricas; Laboratório de Testes Ambientais; Laboratório de Análise de Falhas. 3

4 Laboratório de Qualificação e Confiabilidade de Componentes Laboratório de Medidas Elétricas 4

5 Laboratório de Qualificação e Confiabilidade de Componentes Laboratório de Testes Ambientais 5

6 Laboratório de Qualificação e Confiabilidade de Componentes Laboratório de Análise de Falhas 6

7 Capacidade Técnica do LQC Dentre a capacidade técnica do LQC destacam-se: Especificação e aquisição de componentes eletrônicos para qualificação espacial; Medidas de desempenho funcional, testes de burn-in e de vida; Testes ambientais; Análise de Falhas. 7

8 Objetivo Desenvolver procedimentos para a avaliação da conformidade em componentes eletrônicos para aplicação espacial com a finalidade de minimizar os impactos de restrições econômicas, prazo, tecnológica. Dificuldades enfrentadas no desenvolvimento da Missão. Necessidade de viabilizar o uso de novas tecnologias. 8

9 Plano de Trabalho Proposto Participar da inspeção de recebimento de componentes para os satélites CBERS 3 & 4; Participar no desenvolvimento de testes para upscreening de componentes eletrônicos; Participar no desenvolvimento de testes de caracterização elétrica; Participar no desenvolvimento de testes climáticos em componentes eletrônicos; Participar na análise de componentes eletrônicos propostos para aplicação nos programas espaciais em desenvolvimento na instituição. Foco do projeto foi o desenvolvimento de testes para upscreening 9

10 Metodologia O desenvolvimento das atividades foi realizado com base em pesquisa bibliográfica e documental, com a finalidade de comparar e estruturar os métodos de testes necessários para a implantar os procedimentos de testes no LQC. Normas, Manuais e Datasheets. Testes específicos. B1500A Medidas Paramétricas - Fonte: (o Autor) 10

11 Metodologia Sequência de Teste Sequência de Teste Adaptado da MIL-PRF Fonte: (o Autor) 11

12 Inspeção Visual Externa 12

13 Verificação Dimensional 13

14 Medidas Elétricas Testador de Semicondutores Agilent B1500A Fonte: (o Autor) 14

15 Alta Temperatura 15

16 Ciclagem Térmica 16

17 Aceleração Constante (Centrífuga) Componentes inseridos no fixture Fonte: (o Autor) 17

18 Detecção de Partículas Internas Soltas (PIND) Shaker utilizado para o teste de PIND Fonte: (o Autor) 18

19 Hermeticidade (Fuga Fina e Fuga Grossa) Equipamento para teste de fuga grossa Fonte: (o Autor) 19

20 Teste Funcional em Extremos de Temperatura 20

21 Serialização 21

22 Radiografia 22

23 Polarização Reversa em Alta Temperatura 23

24 Burn-in Fase 1 - Falha na fabricação Fase 2 - Falha considerada constante Fase 3 - Falha devido a degradação natural do componente Representação da Curva da Banheira 24

25 Análise Física Destrutiva 25

26 Teste de Vida Fase 1 - Falha na fabricação Fase 2 - Falha considerada constante Fase 3 - Falha devido a degradação natural do componente Representação da Curva da Banheira 26

27 Radiação Montagem final para o teste de irradiação Fonte (o Autor) Placa com os componentes presa no suporte Fonte (o Autor) 27

28 Metodologia (Continuação) Foram selecionados 2 tipos de componentes: Diodo de chaveamento 1N6638. Transistor 2N2219. Para cada componente foram elaborados procedimentos técnicos para a execução de testes que compõem o upscreening. Diodo 1N Fonte: (LQC) Transistor 2N Fonte: (LQC) 28

29 Desenvolvimento do Upscreening 1. Após estudos e determinada a sequência de teste para lotes de 100 unidades de cada componente. 2. Configurações dos setups de testes, no qual foram desenvolvidas as placas de circuito impresso e os circuitos de polarização. 3. Para cada componente desenvolveu-se uma programação de testes no Testador de Semicondutores. 4. Os testes foram executados de acordo com os parâmetros de testes estabelecidos nas normas MIL-PRF-19500: Especificação Genérica Para Semicondutores e MIT-STD- 750: Métodos de Testes Para Semicondutores. 29

30 Resultados Ao final dos testes de burn-in foram rejeitados 5 transistores e 1 diodo. E este número de rejeição se manteve até o final da bateria de testes para o upscreening. Preparação do setup para teste de burn-in em diodos Fonte: (o Autor) 30

31 Conclusão Durante a realização do plano de trabalho foi possível a elaboração dos procedimentos dos testes, também foram aplicáveis testes implantados no laboratório os quais atenderam os requisitos das normas para aplicação espacial. 31

32 Trabalhos Futuros Participar na análise de componentes eletrônicos propostos para aplicação nos programas espaciais em desenvolvimento na instituição. 32

33 Obrigado! 33