エレクトロニクスのためのPCB老化試験方法の完全ガイド

現場で使用される完成したPCBAは、信頼性と安定した動作を保証するために、いくつかのテストをパスする必要があります。業界標準では、複数のテスト方法論、性能要件、評価指標、さらには電気的挙動を評価するために使用しなければならないテストフィクスチャまで、具体的に指定されています。熱サイクル耐性、長期熱安定性、熱ショックに耐える能力など、さまざまな項目があります。

Altium Designerを使用すれば、PCBレイアウトのすべての側面を文書化し、製造と組み立てに出す前に完全なツールセットを持つことができます。文書化は難しい作業になることがありますが、Altium Designerの製造文書化ツールを使用すると、テスト要件、図面、出力ファイル、テストポイントレポートの作成を合理化し、包括的なテストを保証するのに役立ちます。文書を何度も作り直したり、プロジェクトデータを手動で入力したりするのに疲れたら、プロフェッショナルな設計チーム向けの業界最高のPCB設計プラットフォームであるAltium Designerを試してみてください。

ALTIUM DESIGNER^®

プロフェッショナルな設計者とPCB製造業者向けの業界最高の電子設計およびシミュレーションアプリケーション。

電子業界の成功は、製造中および製造後に、さまざまなテスト方法と資格基準を実施することに依存しています。重要なテスト群の一つがPCBエイジングテストであり、このテストでは基板の寿命がシミュレートされ、PCBAの信頼性がチェックされます。これらのテストは、高温で実施されるため、熱エイジングテストやバーンインテストと呼ばれることもあります。また、温度サイクリングの下で実施されることもあります。業界基準やその特定の製品を規制する安全規制に応じて、熱衝撃テスト、機械衝撃テスト、電気放電テストと並行して実施されることもあります。

PCBエイジングテストの目的

PCBエイジングテストの目的は、10万時間以上（少なくとも20年間）連続運用される可能性のあるPCBAの長期信頼性を評価するためのデータを収集することです。これらのテストはPCBA全体を評価するため、裸の回路基板、そのコンポーネント、はんだおよび機械部品、およびPCBAの構築に使用されるその他の材料の全体的な信頼性を示します。明らかに、PCBAを20年間連続してテストすることはできませんので、テストエンジニアはシミュレートされた寿命テストや他のテストを実施して長期安定性を評価します。

Manufacturing Made Easy

Send your product to manufacturing in a click without any email threads or confusion.

Learn More

性能要件や製造要件が時間とともに複雑化するにつれて、PCB製造業者や設計チームが使用する文書化プロセスも複雑化しています。適切な設計ソフトウェアを使用することで、設計チームはPCBレイアウトから直接、テストおよび製造データを迅速に生成できます。はんだ接合の信頼性、必要なPCB材料、適合コーティングの使用、さまざまなテスト方法などの重要な要件をプロジェクト文書内で指定し、製造業者と簡単に共有できます。

プロジェクトデータでテスト要件を簡単に指定する

テスト要件を迅速かつ簡単に指定する必要がある場合は、Altium Designerの設計および文書化ツールの完全なセットを使用してください。製造業者と組み立て業者が設計意図を理解できるように必要なツールを持ち、高品質を確保するためのテスト要件を指定できます。また、製造業者が組み立て中にコンポーネント、基板材料、およびはんだ要件の信頼性を評価するために使用するPCBの経年試験要件も指定できます。

• 品質管理とテストは通常、ネットリストのデータと開回路および短絡が一致することを確認するための連続性テストで製造中に開始されます。

  PCB製造プロセスについてもっと学ぶ。

• 初期のボード立ち上げは、多数のテスト方法でプローブされ、評価されます。標準的なテストは、インサーキットテストで、PCBAがプローブされ、必要な電圧と電流がチェックされます。

  インサーキットテストについてもっと学ぶ。

• ボードが組み立てられたら、不良のコンポーネントやはんだ接合部を特定し、生産ラインから取り除くために、PCBエイジングテストを実行する時です。

  電子アセンブリのバーンインテストについてもっと学ぶ。

Professional PCB Drawings in Minutes

Create and update documentation as you design.

Learn More

Altium DesignerとAltium 365では、回路基板の設計データや製造ファイルとともに、PCBエイジングテストの要件を指定できます。

PCBエイジングテスト技術と方法論

一般的に4つのPCBエイジングテストがあり、すべて熱的に駆動される性質のものです。これらのテストには以下が含まれます：

• バーンインテスト：統計的手法を使用して、どのコンポーネントやアセンブリが早期に故障するかを特定する方法。
• 高加速寿命試験（HALT）：ここでは、装置を過剰動作で故障するまでストレスをかけることが目標です。これは、装置が展開される実際の環境条件での過剰動作を模倣します。
• 高加速ストレステスト（HAST）：設計が完全な故障に至るまでストレスをかける点でHALTと似ています。
• 高加速ストレステスト（HASS）：HASSと同じ環境ストレスを使用しますが、レベルは低く、通常は完全なHALTテストが完了した後に行われます。

すべてのPCB老化テスト方法論は、類似の手順に従います：

1. 一定時間（通常は数時間または数日）高温でPCBAまたは個別コンポーネントのバッチを保持します
2. バッチをテストして欠陥やコンポーネントの故障を検出します
3. 故障した部品を取り除き、残りのコンポーネント/PCBAをテストします
4. 早期故障グループが特定されるまでこれを続けます
5. 統計的に結果を分析して早期故障率を特定します
6. 故障した部品を検査して故障の根本原因を特定します

組み立て欠陥、製造欠陥、または個々のコンポーネントが故障の原因として確実に特定できる場合、それを取り除き、大量生産前に設計を変更することができます。これにより、高品質の製造と組み立てを確保しつつ、リスクを低減することができます。

Altiumの強力なCADツールで設計を簡単に変更

Altium Designerは、業界標準の製造準備ツールと一緒に完全なCAD機能セットを含む唯一のPCB設計プラットフォームです。他の設計プラットフォームでは、ドキュメント作成と設計のための完全なツールセットを一つのアプリケーションで提供することはありません。テスト結果を受け取ったら、最高のPCBレイアウトソフトウェアで設計を簡単に修正し、製造出力ファイルを数秒で再生成できます。

• 一部のPCBAは、運用環境によってはコンフォーマルコーティングが必要になる場合があります。コンフォーマルコーティングを選択したら、設計文書にそのテストおよび検査要件を指定することを確認してください。

  PCBAの異なるタイプのコンフォーマルコーティングについてもっと学びましょう。

• 機能テストは、大量生産にスケールする前の評価の最終段階です。検証されたら、生産をスケールアップし、自動テスト方法で検証することができます。

  エージングテストを実施した後のPCBAの機能テストについてもっと学びましょう。

• 重要な製造および組立要件を文書化する必要がある場合、Altium DesignerのDraftsmanツールを使用して、PCBレイアウトデータから直接文書を作成できます。

  PCB図面作成にDraftsmanを使用する方法についてもっと学びましょう。

Altium DesignerのDraftsmandユーティリティを使用すると、外部のCADプログラムを使用せずに、製造要件と性能要件のすべての側面を指定できます。

Altiumのツールセットでテスト要件を文書化する

Altium Designerは、さまざまな製品やアプリケーション向けの業界最高の回路基板設計ソフトウェアパッケージですが、業界最高の製造文書化ツールセットも含まれています。共晶コーティング、PCB材料、無鉛はんだ要件、またはテスト方法を指定する必要がある場合でも、Altium Designerの文書化機能は、PCBAが品質と性能基準を満たすことを確認するのに役立ちます。

Altium 365プラットフォームを使用すると、すべてのAltium Designerユーザーは、設計データを製造ファイル、組み立てファイル、およびテスト文書と共に共有できます。これにより、PCBのエイジングテストを実施する前後に、ハードウェアインザループテストのようなユニークなテスト方法や戦略を可能にします。Altium 365とAltium Designerのみが、設計者、製造業者、およびテストエンジニアが複雑なプリント回路基板設計の課題を解決するために協力できる単一のエコシステムを作り出します。

Altiumのルール駆動型PCB設計ソフトウェアで生産性を維持する

Altium DesignerのPCB設計機能はすべて、単一の統合設計インターフェースで連携して動作するように構築されています。基礎となるルール駆動型の設計エンジンにより、設計およびドキュメント作成機能がデータを共有し、シームレスに連携して動作します。他のPCB設計アプリケーションでは、このように生産性を保ちながら高度な電子機器を構築することはできません。

• プリント基板の設計文書作成に最適な設計機能を使用する必要がある場合は、PCB設計および製造の業界リーダーであるAltium Designerをご利用ください。

  Altium Designerの完全な回路基板ツールセットについてもっと学びましょう。

• PCBの材料やコンポーネントのテストおよび性能要件を指定するために別のアプリケーションを使用する必要はありません。Altium Designerは、回路基板の設計および製造に必要なすべてを提供します。

  Altium DesignerのPCB設計ツールの完全セットを実際に見てみましょう。

• 設計、テスト、製造データを製造および組立チームにプッシュする準備ができたら、Altium 365プラットフォームを使用できます。すべてのAltium Designerユーザーは、Altium 365を使用して、管理されたクラウドプラットフォームを介して製造業者にプロジェクトデータをプッシュできます。

  Altium 365でPCB製造およびテストデータを共有する方法についてもっと学びましょう。

Altium Designerは、高品質のPCBを設計し、大規模生産の準備をするために必要なすべてを単一のアプリケーションで提供します。

プロフェッショナルなドキュメント作成機能のフルスイートを備えているため、Altium Designerはすべてのユーザーが完全なテストおよび測定要件セットとPCBの経年劣化テスト要件をコンパイルする能力を提供します。これらの要件は、統合された環境内で単一のツールセットを使用して簡単に作成、コンパイル、製造にプッシュすることができます。設計、レイアウト、シミュレーション用に複数のプログラムを使用することを忘れて、強力なアプリケーションで業界最高のPCB設計ツールセットを使用してください。

Altium 365上のAltium Designerは、これまでソフトウェア開発の世界に限定されていた電子業界に前例のない統合を提供し、設計者が自宅で作業し、前例のない効率レベルに達することを可能にします。

Altium 365上のAltium Designerで可能なことの表面をかすめただけです。製品ページでより詳細な機能説明を確認するか、オンデマンドウェビナーのいずれかをチェックしてください。