Zuverlässigkeit nachweisen: Wie Einbrenn- und Stresstests die Langzeitleistung validieren

Die Badewannenkurve verstehen
Elektronische Bauteile Das Ausfallverhalten folgt einem vorhersehbaren Muster, der sogenannten Badewannenkurve. In der Anfangsphase (Anfangsausfall) sind die Ausfallraten höher und sinken rasch, sobald schwache Komponenten versagen. Während der Nutzungsdauer weisen die Ausfallraten unter normalen Bedingungen niedrige und konstante Werte auf. Am Ende der Nutzungsdauer steigen die Ausfallraten aufgrund von Verschleißmechanismen an. Burn-in-Tests beschleunigen die Anfangsausfallphase, sodass schwache Komponenten in unserem Werk und nicht erst beim Kunden ausfallen.

Burn-In-Testmethoden
Wir bieten verschiedene Burn-in-Verfahren an, die auf die Produktanforderungen abgestimmt sind. Beim reinen Temperatur-Burn-in werden Baugruppen bei erhöhten Temperaturen (typischerweise 50–85 °C) ohne Stromzufuhr getestet – wirksam bei einigen Ausfallmechanismen, jedoch mit Einschränkungen bei anderen. Beim Burn-in mit Stromzufuhr werden Baugruppen unter normalen oder leicht belasteten elektrischen Bedingungen bei erhöhter Temperatur getestet – effektiver, da aktive Komponenten beansprucht werden. Beim dynamischen Burn-in werden während der Einwirkung zyklische Signale und Lasten angelegt – am effektivsten, erfordert jedoch spezielle Testvorrichtungen. Beim thermischen Zyklieren wechseln sich heiße und kalte Bedingungen ab, um Lötstellen und Materialübergänge zu belasten.

Thermische Zyklen und Thermoschock
Für Produkte, die im Betrieb wechselnden Temperaturen ausgesetzt sind, ist die Temperaturzyklusprüfung unerlässlich. Unsere Kammern durchlaufen Temperaturzyklen zwischen extremen Temperaturen, typischerweise von -40 °C bis +85 °C oder bei Bedarf auch darüber hinaus. Anstiegsgeschwindigkeit und Verweilzeit werden anhand der Produktspezifikationen und der relevanten Ausfallmechanismen gesteuert. Thermoschock – der schnelle Wechsel zwischen heißen und kalten Kammern – bietet eine noch intensivere Belastung für Anwendungen mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen.

Screening auf Umweltstress
Neben reinen Temperaturtests bieten wir umfassende Umweltbelastungsprüfungen an. Diese können Temperaturwechseltests in Kombination mit angelegter Leistung, Zufallsvibrationen zur Simulation von Transport- und Betriebsbelastungen, Feuchtigkeitsprüfungen zur Bestimmung der Korrosionsbeständigkeit sowie Höhen- oder Drucktests für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt umfassen. Das spezifische Testprofil wird individuell an die zu erwartenden Einsatzbedingungen Ihres Produkts angepasst.

Überwachung während des Einbrennens
Auf Wunsch bieten wir während des Burn-in-Prozesses eine Überwachung an, um auftretende Fehler zu erkennen. Dies kann die kontinuierliche Spannungs- und Stromüberwachung, Funktionstests bei extremen Temperaturen, die automatisierte Datenprotokollierung von Leistungsparametern sowie die Fehlererkennung und -aufzeichnung umfassen. Die Überwachung schafft einen erheblichen Mehrwert, indem sie nicht nur dass ein Fehler aufgetreten ist, aber genau wann und unter welchen Bedingungen.

Überprüfung nach dem Einbrennen
Nach Abschluss des Burn-in-Tests werden alle Baugruppen einer abschließenden Funktionsprüfung unterzogen, oft noch unter extremen Temperaturen. Anschließend erfolgt eine gründliche Sichtprüfung auf etwaige physikalische Veränderungen (Verfärbungen, Bauteilrisse, Beschädigungen an Steckverbindern) sowie ein erneuter elektrischer Test bei Raumtemperatur zur Funktionsbestätigung. Baugruppen, die alle Schritte erfolgreich durchlaufen haben, gelten als Burn-in-geprüft und sind versandbereit.

Burn-in-Tests sind eine Investition in den Ruf Ihres Produkts. Indem wir Ausfälle in der Anfangsphase vor der Auslieferung erkennen und beheben, unterstützen wir Sie dabei, Baugruppen zu liefern, die vom ersten Einsatz bis zum jahrelangen zuverlässig funktionieren.

Ist Ihr Produkt für Anwendungen bestimmt, bei denen ein frühzeitiger Ausfall inakzeptabel ist? Kontaktieren Sie uns, um zu besprechen, wie unsere Burn-in- und Stresstest-Dienstleistungen die Langzeitzuverlässigkeit Ihres Produkts bestätigen können.