Guide complet des méthodes de test de vieillissement des PCB pour l'électronique

Un PCBA terminé qui sera déployé sur le terrain doit passer plusieurs tests pour garantir sa fiabilité et son fonctionnement stable. Les normes de l'industrie spécifient de multiples méthodologies de test, des exigences de performance, des métriques d'évaluation, voire des dispositifs de test qui doivent être utilisés pour évaluer le comportement électrique, la résistance au cyclage thermique, la stabilité thermique à long terme, la capacité à résister au choc thermique, et bien plus encore.

Avec Altium Designer, vous disposerez d'un ensemble complet d'outils pour documenter tous les aspects de la mise en page de votre PCB avant de l'envoyer pour fabrication et assemblage. La documentation peut être une tâche difficile, mais les outils de documentation de fabrication d'Altium Designer peuvent vous aider à rationaliser la création des exigences de test, des dessins, des fichiers de sortie et des rapports de points de test pour garantir un test complet. Si vous en avez assez de reconstruire continuellement votre documentation et de saisir manuellement vos données de projet, essayez d'utiliser Altium Designer, la meilleure plateforme de conception de PCB de l'industrie pour les équipes de conception professionnelles.

ALTIUM DESIGNER^®

L'application de conception et de simulation électronique la meilleure de l'industrie pour les concepteurs professionnels et les fabricants de PCB.

Le succès de l'industrie électronique a dépendu de la mise en œuvre d'une gamme de méthodes de test et de normes de qualification, en particulier pendant et après la fabrication. Un groupe important de tests est le test de vieillissement des PCB, où la durée de vie d'un circuit imprimé est simulée et la fiabilité du PCBA est vérifiée. Ces tests sont parfois appelés tests de vieillissement thermique ou tests de rodage car ils sont effectués à une température élevée, et parfois sous cyclage de température. Ils peuvent être réalisés en parallèle avec des tests de choc thermique, des tests de choc mécanique et des tests de décharge électrique, selon les normes de l'industrie et les réglementations de sécurité régissant ce produit particulier.

Objectif des tests de vieillissement des PCB

L'objectif des tests de vieillissement des PCB est de recueillir des données pour évaluer la fiabilité à long terme d'un PCBA qui peut être mis en fonctionnement continu pendant plus de 100 000 heures (au moins 20 ans). Ces tests évaluent un PCBA dans son ensemble, ils vous renseignent donc sur la fiabilité globale du circuit imprimé nu, de ses composants, des soudures et composants mécaniques, et de tout autre matériel utilisé dans la construction du PCBA. Évidemment, un PCBA ne peut pas être testé continuellement pendant 20 ans, donc les ingénieurs de test effectueront des tests de vie simulée ou d'autres tests pour évaluer la stabilité à long terme.

Avec l'évolution des exigences de performance et de fabrication devenant plus complexes au fil du temps, le processus de documentation utilisé par les fabricants de PCB et les équipes de conception s'est également complexifié. Avec le logiciel de conception approprié, une équipe de conception peut rapidement générer ses données de test et de fabrication directement à partir de la disposition de leur PCB. Des exigences importantes telles que la fiabilité des soudures, les matériaux de PCB requis, l'utilisation de revêtements conformes et une gamme de méthodes de test peuvent être spécifiées dans les documents du projet et facilement partagées avec les fabricants.

Spécifiez Facilement Vos Exigences de Test dans Vos Données de Projet

Lorsque vous avez besoin de spécifier rapidement et facilement vos exigences de test, utilisez l'ensemble complet d'outils de conception et de documentation dans Altium Designer. Vous disposerez des outils nécessaires pour garantir que votre fabricant et votre assembleur comprennent votre intention de conception, et vous pourrez spécifier vos exigences de test pour assurer une haute qualité. Vous pouvez également spécifier vos exigences de test de vieillissement de PCB car votre fabricant les utilisera pour évaluer la fiabilité dans vos composants, matériaux de circuit imprimé et exigences de soudure pendant l'assemblage.

• Le contrôle de qualité et les tests commenceront pendant la fabrication, normalement avec des tests de continuité pour s'assurer que les ouvertures et les courts-circuits correspondent aux données de votre nomenclature.

  En savoir plus sur le processus de fabrication de PCB.

• La mise en service initiale d'une carte peut être sondée et évaluée avec de nombreuses méthodes de test. Un test standard est le test en circuit, où le PCBA est sondé pour vérifier les tensions et courants requis.

  En savoir plus sur le test en circuit.

• Une fois qu'une carte est assemblée, il est temps de réaliser un test de vieillissement du PCB afin que les cartes avec des composants défectueux et des soudures défectueuses puissent être identifiées et retirées de la production.

  En savoir plus sur les tests de rodage pour les assemblages électroniques.

Altium Designer et Altium 365 vous permettent de spécifier vos exigences de test de vieillissement du PCB à côté de vos données de conception de circuit imprimé et de vos fichiers de fabrication.

Technologie et méthodologie de test de vieillissement du PCB

Il existe quatre tests de vieillissement typiques du PCB, tous de nature thermiquement induite. Ces tests comprennent :

• Test de rodage : Une méthode pour identifier quels composants et/ou assemblages échoueront prématurément en utilisant des techniques statistiques.
• Test de vie accélérée hautement accéléré (HALT) : Ici, l'objectif est de stresser un dispositif jusqu'à ce qu'il échoue en surutilisation excessive. Cela imite la surutilisation dans les conditions environnementales réelles où le dispositif sera déployé.
• Test de stress hautement accéléré (HAST) : Similaire au HALT en ce que la conception est stressée jusqu'à la défaillance totale.
• Les tests de stress hautement accélérés (HASS) : Utilisent les mêmes contraintes environnementales que dans le HASS, mais à des niveaux inférieurs, et typiquement après qu'un test HALT complet soit terminé.

Toutes les méthodologies de test de vieillissement des PCB suivent une procédure similaire :

1. Maintenir un lot de PCBAs ou de composants discrets à une température élevée pendant un certain temps (typiquement plusieurs heures ou jours)
2. Tester le lot pour détecter des défauts ou des défaillances de composants
3. Retirer les pièces défectueuses et tester les composants/PCBAs restants
4. Continuer cela jusqu'à ce que le groupe de défaillance prématurée ait été identifié
5. Analyser les résultats statistiquement pour identifier un taux de défaillance prématurée
6. Inspecter les pièces défectueuses pour déterminer la cause première de la défaillance

Dans le cas où un défaut d'assemblage, un défaut de fabrication ou un composant individuel peut être identifié de manière concluante comme la cause de la défaillance, il peut être retiré et la conception peut être modifiée avant la production à plus grande échelle. Cela aide à garantir une fabrication et un assemblage de haute qualité tout en réduisant également le risque.

Modifiez Facilement Vos Conceptions Avec les Outils CAO Puissants d’Altium

Altium Designer est la seule plateforme de conception de PCB qui inclut un ensemble complet de fonctionnalités de CAO aux côtés d'outils de préparation de fabrication conformes aux standards de l'industrie. Aucune autre plateforme de conception ne vous offre un ensemble d'outils complet pour la documentation et la conception dans une seule application. Une fois que vous avez reçu vos résultats de test, il est simple de modifier votre conception avec le meilleur logiciel de disposition de PCB, et vous pouvez régénérer instantanément vos fichiers de sortie de fabrication en quelques secondes.

• Certains PCBAs nécessiteront un revêtement conforme en raison de l'environnement dans lequel ils fonctionneront. Une fois que vous avez sélectionné un revêtement conforme, assurez-vous de spécifier ses exigences de test et d'inspection dans votre documentation de conception.

  En savoir plus sur les différents types de revêtements conformes pour votre PCBA.

• Le test fonctionnel est la dernière partie de l'évaluation avant de passer à une production de grande volume. Une fois validée, la production peut être augmentée et validée avec des méthodes de test automatisées.

  En savoir plus sur le test fonctionnel d'un PCBA après avoir effectué un test de vieillissement.

• Lorsque vous devez documenter des exigences importantes de fabrication et d'assemblage, vous pouvez utiliser l'outil Draftsman dans Altium Designer pour créer votre documentation directement à partir de vos données de disposition de PCB.

  En savoir plus sur l'utilisation de Draftsman pour la création de dessins de PCB.

L'utilitaire Draftsman dans Altium Designer vous permet de spécifier tous les aspects de vos exigences de fabrication et de performance sans utiliser un programme CAO externe.

Documentez vos exigences de test avec la suite d'outils d'Altium

Altium Designer est le logiciel de conception de circuits imprimés de premier plan de l'industrie pour une gamme de produits et d'applications, mais il comprend également la meilleure suite d'outils de documentation de fabrication de l'industrie. Que vous ayez besoin de spécifier des revêtements conformes, des matériaux de PCB, des exigences de soudure sans plomb ou des méthodes de test, les fonctionnalités de documentation d'Altium Designer peuvent aider à garantir que votre PCBA répond à vos normes de qualité et de performance.

Avec la plateforme Altium 365, chaque utilisateur d'Altium Designer peut partager ses données de conception aux côtés de ses fichiers de fabrication, fichiers d'assemblage et documentation de test. Cela permet même des méthodes et stratégies de test uniques comme les tests matériel-en-boucle avant et après avoir effectué des tests de vieillissement de PCB. Seuls Altium 365 et Altium Designer créent un écosystème unique où les concepteurs, les fabricants et les ingénieurs de test peuvent travailler ensemble pour résoudre des défis complexes de conception de circuits imprimés.

Restez productif avec le logiciel de conception de PCB piloté par les règles d'Altium

Toutes les fonctionnalités de conception de PCB dans Altium Designer ont été conçues pour fonctionner ensemble dans une interface de conception unifiée. Le moteur de conception piloté par les règles sous-jacent permet à toutes vos fonctionnalités de conception et de documentation de partager des données et de travailler ensemble de manière transparente. Aucune autre application de conception de PCB ne vous aide à rester aussi productif et à construire des électroniques avancées.

• Lorsque vous avez besoin d'utiliser les meilleures fonctionnalités de conception pour la documentation de votre carte de circuit imprimé, tournez-vous vers Altium Designer, le leader du secteur dans la conception et la fabrication de PCB.

  En savoir plus sur l'ensemble complet d'outils pour cartes de circuit imprimé d’Altium Designer.

• N'utilisez pas une application séparée pour spécifier vos matériaux de PCB et les exigences de test et de performance des composants. Altium Designer vous offre tout ce qui est nécessaire pour la conception et la fabrication de cartes de circuit.

  Voyez l'ensemble complet d'outils de conception de PCB en action avec Altium Designer.

• Une fois que vous êtes prêt à transmettre vos données de conception, de test et de fabrication à votre équipe de fabrication et d'assemblage, vous pouvez utiliser la plateforme Altium 365. Chaque utilisateur d’Altium Designer peut utiliser Altium 365 pour pousser ses données de projet vers son fabricant via une plateforme cloud gérée.

  En savoir plus sur le partage de vos données de fabrication et de test de PCB avec Altium 365.

Altium Designer inclut tout le nécessaire pour concevoir des PCB de haute qualité et les préparer pour une production à grande échelle dans une seule application.

Avec un ensemble complet de fonctionnalités de documentation professionnelle, Altium Designer offre à tous les utilisateurs la possibilité de compiler un ensemble complet d'exigences de test et de mesure, ainsi que des exigences de test de vieillissement des PCB. Ces exigences peuvent être facilement créées, compilées et transmises à la fabrication avec un seul ensemble d'outils dans un environnement unifié. Oubliez l'utilisation de plusieurs programmes pour la conception, la mise en page et la simulation, utilisez le meilleur ensemble d'outils de conception de PCB de l'industrie dans une application puissante.

Altium Designer sur Altium 365 offre une quantité sans précédent d'intégration à l'industrie électronique, jusqu'à présent reléguée au monde du développement logiciel, permettant aux concepteurs de travailler depuis chez eux et d'atteindre des niveaux d'efficacité sans précédent.

Nous n'avons fait qu'effleurer la surface de ce qu'il est possible de faire avec Altium Designer sur Altium 365. Vous pouvez consulter la page du produit pour une description plus approfondie des fonctionnalités ou l'un des Webinaires à la Demande.