Guia Completo dos Métodos de Teste de Envelhecimento de PCB para Eletrônicos

Uma PCBA finalizada que será implantada em campo deve passar por vários testes para garantir sua confiabilidade e operação estável. Os padrões da indústria especificam múltiplas metodologias de teste, requisitos de desempenho, métricas de avaliação, até mesmo dispositivos de teste que devem ser usados para avaliar o comportamento elétrico, resistência ao ciclo térmico, estabilidade térmica a longo prazo, capacidade de suportar choque térmico e muito mais.

Com o Altium Designer, você terá um conjunto completo de ferramentas para documentar todos os aspectos do layout da sua PCB antes de enviá-la para fabricação e montagem. A documentação pode ser uma tarefa difícil, mas as ferramentas de documentação de fabricação do Altium Designer podem ajudá-lo a simplificar a criação de requisitos de teste, desenhos, arquivos de saída e relatórios de pontos de teste para garantir um teste abrangente. Se você está cansado de reconstruir continuamente sua documentação e inserir manualmente os dados do seu projeto, experimente usar o Altium Designer, a melhor plataforma de design de PCB da indústria para equipes de design profissionais.

ALTIUM DESIGNER^®

A melhor aplicação de design e simulação eletrônica da indústria para designers profissionais e fabricantes de PCB.

O sucesso da indústria eletrônica tem dependido da implementação de uma série de métodos de teste e padrões de qualificação, especialmente durante e após a fabricação. Um grupo importante de testes é o teste de envelhecimento de PCB, onde a vida útil de uma placa é simulada e a PCBA é verificada quanto à confiabilidade. Esses testes são às vezes chamados de testes de envelhecimento térmico ou testes de queima, pois são realizados em temperatura elevada, e às vezes sob ciclagem de temperatura. Eles podem ser realizados juntamente com testes de choque térmico, testes de choque mecânico e testes de descarga elétrica, dependendo dos padrões da indústria e regulamentos de segurança que regem aquele produto específico.

Propósito dos Testes de Envelhecimento de PCB

O propósito dos testes de envelhecimento de PCB é coletar dados para avaliar a confiabilidade de longo prazo de uma PCBA que pode ser colocada em operação contínua por mais de 100.000 horas (pelo menos 20 anos). Esses testes avaliam uma PCBA inteira, então eles informam sobre a confiabilidade geral da placa de circuito impresso nua, seus componentes, solda e componentes mecânicos, e quaisquer outros materiais usados na construção da PCBA. Obviamente, uma PCBA não pode ser testada continuamente por 20 anos, então os engenheiros de teste realizarão testes de vida simulada ou outros testes para avaliar a estabilidade de longo prazo.

Com os requisitos de desempenho e fabricação se tornando mais complexos ao longo do tempo, o processo de documentação usado por fabricantes de PCB e equipes de design também se complexificou. Com o software de design adequado, uma equipe de design pode gerar rapidamente seus dados de teste e fabricação diretamente a partir do layout do PCB. Requisitos importantes como a confiabilidade das soldas, materiais de PCB necessários, uso de revestimentos conformais e uma gama de métodos de teste podem ser especificados dentro dos documentos do projeto e facilmente compartilhados com os fabricantes.

Especifique Facilmente Seus Requisitos de Teste nos Dados do Seu Projeto

Quando você precisa especificar de forma rápida e fácil seus requisitos de teste, use o conjunto completo de ferramentas de design e documentação no Altium Designer. Você terá as ferramentas necessárias para garantir que seu fabricante e montador entendam sua intenção de design, e você pode especificar seus requisitos de teste para garantir alta qualidade. Você também pode especificar seus requisitos de teste de envelhecimento do PCB, pois seu fabricante usará esses para avaliar a confiabilidade em seus componentes, materiais da placa de circuito e requisitos de solda durante a montagem.

• O controle de qualidade e os testes começarão durante a fabricação, normalmente com testes de continuidade para garantir que aberturas e curtos-circuitos correspondam aos dados na sua netlist.

  Saiba mais sobre o processo de fabricação de PCB.

• A inicialização de uma placa pode ser sondada e avaliada com diversos métodos de teste. Um teste padrão é o teste em circuito, onde a PCBA é sondada para verificar as tensões e correntes necessárias.

  Saiba mais sobre teste em circuito.

• Uma vez que uma placa é montada, é hora de realizar um teste de envelhecimento da PCB para que placas com componentes defeituosos e soldas problemáticas possam ser identificadas e removidas da produção.

  Saiba mais sobre teste de burn-in para montagens eletrônicas.

Altium Designer e Altium 365 permitem que você especifique os requisitos do seu teste de envelhecimento da PCB junto aos dados de design da sua placa de circuito e arquivos de fabricação.

Tecnologia e Metodologia de Teste de Envelhecimento de PCB

Existem quatro testes de envelhecimento de PCB típicos, todos de natureza termicamente induzida. Esses testes incluem:

• Teste de burn-in: Um método para identificar quais componentes e/ou montagens falharão precocemente usando técnicas estatísticas.
• Teste de vida acelerada altamente acelerado (HALT): Aqui o objetivo é estressar um dispositivo até que ele falhe em superoperação bruta. Isso imita a superoperação nas condições ambientais reais onde o dispositivo será implantado.
• Teste de estresse altamente acelerado (HAST): Semelhante ao HALT, na medida em que o design é estressado até a falha total.
• Teste de Estresse Acelerado Altamente (HASS): Utiliza os mesmos estresses ambientais que no HASS, mas em níveis mais baixos, e tipicamente após a conclusão de um teste HALT completo.

Todas as metodologias de teste de envelhecimento de PCB seguem um procedimento similar:

1. Manter um lote de PCBAs ou componentes discretos em temperatura elevada por um determinado período de tempo (tipicamente várias horas ou dias)
2. Testar o lote para defeitos ou falhas de componentes
3. Remover as partes falhas e testar os componentes/PCBAs restantes
4. Continuar isso até que o grupo de falha prematura tenha sido identificado
5. Analisar os resultados estatisticamente para identificar uma taxa de falha prematura
6. Inspeccionar as partes falhas para determinar a causa raiz da falha

No caso de um defeito de montagem, defeito de fabricação, ou componente individual poder ser conclusivamente identificado como a causa da falha, ele pode ser removido e o design pode ser modificado antes da produção em maior volume. Isso ajuda a garantir uma fabricação e montagem de alta qualidade, ao mesmo tempo que reduz o risco.

Modifique Facilmente Seus Designs Com as Poderosas Ferramentas CAD da Altium

Altium Designer é a única plataforma de design de PCB que inclui um conjunto completo de recursos CAD ao lado de ferramentas padrão da indústria para preparação de fabricação. Nenhuma outra plataforma de design oferece um conjunto completo de ferramentas para documentação e design em uma única aplicação. Uma vez que você tenha recebido seus resultados de teste, é simples modificar seu design com o melhor software de layout de PCB, e você pode regenerar instantaneamente seus arquivos de saída de fabricação em segundos.

• Algumas PCBAs precisarão de um revestimento conformal devido ao ambiente em que operarão. Uma vez que você selecione um revestimento conformal, certifique-se de especificar seus requisitos de teste e inspeção na sua documentação de design.

  Aprenda mais sobre os diferentes tipos de revestimentos conformais para sua PCBA.

• O teste funcional é a última parte da avaliação antes de escalar para um volume alto. Uma vez validado, a produção pode ser escalada e validada com métodos de teste automatizados.

  Aprenda mais sobre o teste funcional de uma PCBA após realizar um teste de envelhecimento.

• Quando você precisa documentar requisitos importantes de fabricação e montagem, você pode usar a ferramenta Draftsman no Altium Designer para criar sua documentação diretamente a partir dos dados de layout do seu PCB.

  Aprenda mais sobre o uso do Draftsman para criação de desenhos de PCB.

A utilidade Draftsmand no Altium Designer permite que você especifique todos os aspectos dos seus requisitos de fabricação e requisitos de desempenho sem usar um programa CAD externo.

Documente Seus Requisitos de Teste com o Conjunto de Ferramentas da Altium

O Altium Designer é o principal pacote de software de design de placas de circuito da indústria para uma gama de produtos e aplicações, mas também inclui o melhor conjunto de ferramentas de documentação de fabricação da indústria. Seja para especificar revestimentos conformais, materiais de PCB, requisitos de solda sem chumbo ou métodos de teste, os recursos de documentação do Altium Designer podem ajudar a garantir que seu PCBA atenda aos seus padrões de qualidade e desempenho.

Com a plataforma Altium 365, todo usuário do Altium Designer pode compartilhar seus dados de design junto com seus arquivos de fabricação, arquivos de montagem e documentação de teste. Isso até possibilita métodos e estratégias de teste únicos, como testes de hardware em loop antes e depois de realizar testes de envelhecimento de PCB. Somente o Altium 365 e o Altium Designer criam um único ecossistema onde designers, fabricantes e engenheiros de teste podem trabalhar juntos para resolver desafios complexos de design de placas de circuito impresso.

Mantenha-se Produtivo com o Software de Design de PCB Orientado por Regras da Altium

Todas as funcionalidades de design de PCB no Altium Designer foram construídas para trabalhar juntas em uma única interface de design unificada. O motor de design orientado por regras subjacente permite que todas as suas funcionalidades de design e documentação compartilhem dados e trabalhem juntas de forma integrada. Nenhuma outra aplicação de design de PCB ajuda você a permanecer tão produtivo e a construir eletrônicos avançados.

• Quando você precisar usar as melhores funcionalidades de design para documentação do seu circuito impresso, recorra ao Altium Designer, o líder da indústria em design e fabricação de PCB.

  Saiba mais sobre o conjunto completo de ferramentas para placas de circuito do Altium Designer.

• Não use uma aplicação separada para especificar os materiais do seu PCB e os requisitos de teste e desempenho dos componentes. O Altium Designer oferece tudo o que é necessário para o design e fabricação de placas de circuito.

  Veja o conjunto completo de ferramentas de design de PCB em ação no Altium Designer.

• Quando estiver pronto para encaminhar seus dados de design, teste e fabricação para sua equipe de fabricação e montagem, você pode usar a plataforma Altium 365. Todo usuário do Altium Designer pode usar o Altium 365 para enviar seus dados de projeto para seu fabricante através de uma plataforma de nuvem gerenciada.

  Saiba mais sobre como compartilhar seus dados de fabricação e teste de PCB com o Altium 365.

O Altium Designer inclui tudo o que é necessário para projetar PCBs de alta qualidade e prepará-los para a produção em larga escala em uma única aplicação.

Com um conjunto completo de recursos de documentação profissional, o Altium Designer oferece a todos os usuários a capacidade de compilar um conjunto completo de requisitos de teste e medição, bem como requisitos de teste de envelhecimento de PCBs. Esses requisitos podem ser facilmente criados, compilados e enviados para a fabricação com um único conjunto de ferramentas em um ambiente unificado. Esqueça de usar múltiplos programas para design, layout e simulação, use o melhor conjunto de ferramentas de design de PCBs da indústria em uma aplicação poderosa.

O Altium Designer no Altium 365 oferece uma quantidade sem precedentes de integração à indústria eletrônica até agora relegada ao mundo do desenvolvimento de software, permitindo que os designers trabalhem de casa e alcancem níveis de eficiência sem precedentes.

Apenas arranhamos a superfície do que é possível fazer com o Altium Designer no Altium 365. Você pode verificar a página do produto para uma descrição mais aprofundada das funcionalidades ou um dos Webinars Sob Demanda.