Guida completa ai metodi di test dell'invecchiamento delle PCB per l'elettronica

Una PCBA finita che verrà dispiegata sul campo deve superare diversi test per garantire affidabilità e funzionamento stabile. Gli standard di settore specificano molteplici metodologie di test, requisiti di prestazione, metriche di valutazione, persino dispositivi di prova che devono essere utilizzati per valutare il comportamento elettrico, la resistenza al ciclo termico, la stabilità termica a lungo termine, la capacità di resistere agli shock termici e molto altro ancora.

Con Altium Designer, avrai a disposizione un set completo di strumenti per documentare tutti gli aspetti del layout del tuo PCB prima di inviarlo per la fabbricazione e l'assemblaggio. La documentazione può essere un compito difficile, ma gli strumenti di documentazione per la fabbricazione di Altium Designer possono aiutarti a semplificare la creazione di requisiti di test, disegni, file di output e rapporti sui punti di test per garantire test completi. Se sei stanco di ricostruire continuamente la tua documentazione e inserire manualmente i dati del tuo progetto, prova ad usare Altium Designer, la migliore piattaforma di progettazione PCB del settore per i team di progettazione professionale.

ALTIUM DESIGNER^®

La migliore applicazione di progettazione e simulazione elettronica del settore per progettisti professionisti e produttori di PCB.

Il successo dell'industria elettronica dipende dall'implementazione di una gamma di metodi di test e standard di qualificazione, in particolare durante e dopo la produzione. Un importante gruppo di test è il test di invecchiamento delle PCB, dove viene simulata la durata di una scheda e la PCBA viene controllata per affidabilità. Questi test sono talvolta chiamati test di invecchiamento termico o test di burn-in poiché vengono eseguiti a temperatura elevata, e talvolta sotto cicli di temperatura. Possono essere eseguiti insieme a test di shock termico, test di shock meccanico e test di scarica elettrica, a seconda degli standard industriali e delle normative di sicurezza che governano quel particolare prodotto.

Scopo dei Test di Invecchiamento delle PCB

Lo scopo dei test di invecchiamento delle PCB è raccogliere dati per valutare l'affidabilità a lungo termine di una PCBA che può essere messa in funzionamento continuo per oltre 100.000 ore (almeno 20 anni). Questi test valutano un'intera PCBA, quindi ti dicono l'affidabilità complessiva della scheda a circuito stampato nuda, dei suoi componenti, della saldatura e dei componenti meccanici, e di qualsiasi altro materiale utilizzato nella costruzione della PCBA. Ovviamente, una PCBA non può essere testata continuamente per 20 anni, quindi gli ingegneri di test eseguiranno test di simulazione della vita utile o altri test per valutare la stabilità a lungo termine.

Con l'aumentare della complessità dei requisiti di prestazione e di fabbricazione nel tempo, anche il processo di documentazione utilizzato dai produttori di PCB e dai team di progettazione si è evoluto. Con il software di progettazione giusto, un team di progettazione può generare rapidamente i propri dati di test e fabbricazione direttamente dal layout del PCB. Requisiti importanti come l'affidabilità delle saldature, i materiali PCB richiesti, l'uso di rivestimenti conformi e una gamma di metodi di test possono essere specificati nei documenti di progetto e condivisi facilmente con i produttori.

Specifica Facilmente i Tuoi Requisiti di Test nei Dati del Progetto

Quando hai bisogno di specificare rapidamente e facilmente i tuoi requisiti di test, utilizza il set completo di strumenti di progettazione e documentazione in Altium Designer. Avrai gli strumenti necessari per assicurarti che il tuo fabbricante e assemblatore comprendano le tue intenzioni di progettazione, e potrai specificare i tuoi requisiti di test per garantire un'alta qualità. Puoi anche specificare i tuoi requisiti di test di invecchiamento del PCB poiché il tuo fabbricante li utilizzerà per valutare l'affidabilità nei tuoi componenti, materiali del circuito stampato e requisiti di saldatura durante l'assemblaggio.

• Il controllo di qualità e i test inizieranno durante la fabbricazione, normalmente con test di continuità per assicurarsi che aperture e cortocircuiti corrispondano ai dati nella tua netlist.

  Scopri di più sul processo di fabbricazione del PCB.

• L'avvio iniziale della scheda può essere esaminato e valutato con numerosi metodi di test. Un test standard è il test in circuito, dove la PCBA viene sondato per verificare le tensioni e le correnti richieste.

  Scopri di più sul test in circuito.

• Una volta che una scheda è assemblata, è il momento di eseguire un test di invecchiamento della PCB in modo che le schede con componenti difettosi e giunti di saldatura possano essere identificati e rimossi dalla produzione.

  Scopri di più sui test di burn-in per gli assemblaggi elettronici.

Altium Designer e Altium 365 ti permettono di specificare i requisiti del tuo test di invecchiamento della PCB insieme ai dati di progettazione del circuito stampato e ai file di fabbricazione.

Tecnologia e Metodologia di Test di Invecchiamento della PCB

Ci sono quattro test di invecchiamento della PCB tipici, tutti di natura termicamente guidata. Questi test includono:

• Test di burn-in: Un metodo per identificare quali componenti e/o assemblaggi falliranno precocemente utilizzando tecniche statistiche.
• Test di vita accelerata altamente accelerato (HALT): Qui l'obiettivo è stressare un dispositivo fino al suo fallimento in sovraoperazione grossolana. Questo simula la sovraoperazione nelle effettive condizioni ambientali in cui il dispositivo sarà dispiegato.
• Test di stress altamente accelerato (HAST): Simile all'HALT in quanto il design è stressato fino al fallimento totale.
• Il test di stress accelerato altamente (HASS): Utilizza gli stessi stress ambientali presenti in HASS, ma a livelli inferiori, e tipicamente dopo aver completato un test HALT.

Tutte le metodologie di test di invecchiamento delle PCB seguono una procedura simile:

1. Mantenere un lotto di PCBAs o componenti discreti a una temperatura elevata per un certo periodo di tempo (tipicamente molte ore o giorni)
2. Testare il lotto per difetti o guasti dei componenti
3. Rimuovere le parti guaste e testare i componenti/PCBAs rimanenti
4. Continuare questo processo fino a quando non viene identificato il gruppo di guasto prematuro
5. Analizzare statisticamente i risultati per identificare un tasso di guasto prematuro
6. Ispezionare le parti guaste per determinare la causa radice del guasto

Nel caso in cui un difetto di assemblaggio, un difetto di fabbricazione o un componente individuale possa essere identificato in modo conclusivo come causa del guasto, può essere rimosso e il design può essere modificato prima della produzione su larga scala. Questo aiuta a garantire una produzione e un assemblaggio di alta qualità riducendo anche il rischio.

Modifica facilmente i tuoi progetti con i potenti strumenti CAD di Altium

Altium Designer è l'unica piattaforma di progettazione PCB che include un set completo di funzionalità CAD insieme agli strumenti standard di settore per la preparazione alla fabbricazione. Nessun'altra piattaforma di progettazione offre un set completo di strumenti per la documentazione e la progettazione in un'unica applicazione. Una volta ricevuti i risultati dei test, è semplice modificare il tuo progetto con il miglior software di layout PCB, e puoi rigenerare istantaneamente i tuoi file di output per la produzione in pochi secondi.

• Alcune PCBAs necessiteranno di una vernice conformale a causa dell'ambiente in cui opereranno. Una volta selezionata una vernice conformale, assicurati di specificare i suoi requisiti di test e ispezione nella tua documentazione di progettazione.

  Scopri di più sui diversi tipi di vernici conformali per la tua PCBA.

• Il test funzionale è l'ultima parte della valutazione prima di passare alla produzione di alto volume. Una volta validato, la produzione può essere aumentata e validata con metodi di test automatizzati.

  Scopri di più sul test funzionale di una PCBA dopo aver eseguito un test di invecchiamento.

• Quando devi documentare importanti requisiti di fabbricazione e assemblaggio, puoi utilizzare lo strumento Draftsman in Altium Designer per creare la tua documentazione direttamente dai dati del layout PCB.

  Scopri di più sull'uso di Draftsman per la creazione di disegni PCB.

L'utilità Draftsman in Altium Designer consente di specificare tutti gli aspetti dei requisiti di fabbricazione e delle prestazioni senza utilizzare un programma CAD esterno.

Documenta i Tuoi Requisiti di Test con la Suite di Strumenti di Altium

Altium Designer è il principale software di progettazione di circuiti stampati dell'industria per una gamma di prodotti e applicazioni, ma include anche il miglior set di strumenti di documentazione per la produzione del settore. Che tu debba specificare rivestimenti conformali, materiali per PCB, requisiti per saldature senza piombo o metodi di test, le funzionalità di documentazione di Altium Designer possono aiutare a garantire che il tuo PCBA soddisfi i tuoi standard di qualità e prestazione.

Con la piattaforma Altium 365, ogni utente di Altium Designer può condividere i propri dati di progettazione insieme ai file di fabbricazione, ai file di assemblaggio e alla documentazione di test. Questo consente anche metodi e strategie di test unici come il testing hardware-in-the-loop prima e dopo aver eseguito test di invecchiamento del PCB. Solo Altium 365 e Altium Designer creano un unico ecosistema in cui progettisti, produttori e ingegneri di test possono lavorare insieme per risolvere complesse sfide di progettazione di circuiti stampati.

Rimani Produttivo con il Software di Progettazione PCB Basato su Regole di Altium

Tutte le funzionalità di progettazione PCB in Altium Designer sono state create per funzionare insieme in un'unica interfaccia di progettazione unificata. Il motore di progettazione basato su regole sottostante consente a tutte le tue funzionalità di progettazione e documentazione di condividere dati e lavorare insieme senza interruzioni. Nessun'altra applicazione di progettazione PCB ti aiuta a rimanere così produttivo e a costruire elettronica avanzata.

• Quando hai bisogno di utilizzare le migliori funzionalità di progettazione per la documentazione del tuo circuito stampato, rivolgiti a Altium Designer, il leader del settore nella progettazione e produzione di PCB.

  Scopri di più sul set completo di strumenti per circuiti stampati di Altium Designer.

• Non utilizzare un'applicazione separata per specificare i materiali del tuo PCB e i requisiti di test e prestazioni dei componenti. Altium Designer ti offre tutto ciò che è necessario per la progettazione e la fabbricazione del circuito stampato.

  Vedi in azione il set completo di strumenti di progettazione PCB di Altium Designer.

• Una volta che sei pronto per trasferire i tuoi dati di progettazione, test e produzione al tuo team di fabbricazione e assemblaggio, puoi utilizzare la piattaforma Altium 365. Ogni utente di Altium Designer può utilizzare Altium 365 per trasferire i dati del proprio progetto al proprio produttore tramite una piattaforma cloud gestita.

  Scopri di più sulla condivisione dei tuoi dati di produzione e test PCB con Altium 365.

Altium Designer include tutto il necessario per progettare PCB di alta qualità e prepararli per la produzione su larga scala in un'unica applicazione.

Con un'intera suite di funzionalità professionali per la documentazione, Altium Designer offre a tutti gli utenti la possibilità di compilare un set completo di requisiti per test e misurazioni, così come requisiti per test di invecchiamento dei PCB. Questi requisiti possono essere facilmente creati, compilati e inviati alla produzione con un unico insieme di strumenti in un ambiente unificato. Dimenticatevi di usare più programmi per il design, il layout e la simulazione, usate il miglior set di strumenti di progettazione PCB dell'industria in una potente applicazione.

Altium Designer su Altium 365 offre un livello di integrazione senza precedenti nell'industria elettronica, fino ad ora relegato al mondo dello sviluppo software, permettendo ai progettisti di lavorare da casa e raggiungere livelli di efficienza senza precedenti.

Abbiamo appena iniziato a scoprire cosa è possibile fare con Altium Designer su Altium 365. Potete consultare la pagina del prodotto per una descrizione più approfondita delle funzionalità o uno dei Webinar On-Demand.