Deutsch Das Kompetenzzentrum für Automobil und Industrieelektronik (KAI) beschäftigt sich mit der Testung von Halbleiterbauteilen. Diese Tests erfolgen in Klimakammern und mit sehr hohen Spannungen. Durch diese extremen Bedingungen können Bauteile leicht überhitzen. Weiters kann durch die Temperaturänderungen in der Klimakammer Kondenswasser entstehen. Die Elektronik kann dabei leicht Schaden nehmen. Als Lösung für diese Probleme haben wir in Kooperation mit der Firma KAI ein System entwickelt, welches solche Halbleiterbauteiltests (Stresstests) durch Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensoren über eine grafische Darstellung überwacht. Es wird dann zur Fehleranalyse und Fehlerprävention verwendet.

Dieses Projekt wird gemeinsam mit einem Wirtschaftspartner durchgeführt:

English The KAI is involved in the testing of semiconductor components. These tests are carried out in climate chambers and with very high voltages. Due to these extreme conditions, components can easily overheat. Furthermore, condensation can form as a result of temperature changes in the climate chamber. This can easily damage the electronics. As a solution to these problems, we developed a system in cooperation with the company that monitors such semiconductor component tests (stress tests) using temperature and humidity sensors via a graphical visualization. It is then used for error analysis and error prevention.

Details

Als Grundlage für unser Projekt haben wir die bestehenden Testumgebungen in der Firma analysiert. Für die Testung in der Firma wird eine Platine (Baseboard) als Einschub in die Klimakammer verwendet. In der Anwendung werden die zu testenden Bauteile (Halbleiter) und ein Mikrocontroller auf das Baseboard gesteckt. In Kombination mit der Adapterplatine (auf dem die Halbleiter sind) wird die Schaltung zu einem Boost-Konverter. Dieser kann bis zu 700V Spannung erzeugen. Bei unserer Anwendung sollen Temperatur und Luftfeuchtigkeit gemessen werden. Um diese Sensoren ansteuern zu können, wird ein Mikrocontroller benötigt. Da das Baseboard mit einem Mikrocontroller verbunden werden kann und auch eine Steckverbindung für eine Adapterplatine besitzt, bietet es eine perfekte Grundlage für unser Messsystem. Somit haben wir dann für die Entwicklung einer Adapterplatine entschieden, welche die Sensoren enthält und auf das Baseboard gesteckt werden kann. Für die grafische Darstellung der Sensordaten haben wir eine Software entwickelt, welche die Daten in Echtzeit visualisiert. Dabei haben wir besonders auf die Effizienz der Software geachtet, da die Tests oft über mehrere Monate laufen und große Datenmengen generieren können.

Baseboard

Baseboard (Einschub in die Klimakammer)

Grundsätzlich dreht sich bei einem Stresstest alles um das Baseboard. Auf ihm werden die zu testenden Bauteile gesteckt und in die Klimakammer geschoben. Zusammen mit der Adapterplatine (auf der sich die zu testenden Halbleiter befinden) bildet das Baseboard einen Boost-Konverter. Neben der Adapterplatine wird auch ein Mikrocontroller auf das Baseboard gesteckt, um die Verbindung mit dem PC zu gewährleisten. Für unsere Anwendung wurde das Baseboard lediglich als Verbindungsstück und Einschub verwendet. So kann unser System in die bestehende Hardware einfach integriert werden. Anstatt der Halbleiter wird eine selbstgemachte Platine gefertigt und auf das Baseboard gesteckt, welche die benötigten Messsensoren und zwei LED's beinhaltet.