Полное руководство по методам испытаний на старение печатных плат для электроники

Готовая сборка печатной платы (PCBA), которая будет использоваться в полевых условиях, должна пройти несколько тестов для обеспечения надежности и стабильной работы. Промышленные стандарты определяют множество методологий тестирования, требования к производительности, метрики оценки, даже испытательные приспособления, которые должны использоваться для оценки электрического поведения, сопротивления термическим циклам, долгосрочной термической стабильности, способности выдерживать термический шок и многое другое.

С Altium Designer у вас будет полный набор инструментов для документирования всех аспектов вашей разводки печатной платы перед отправкой на производство и сборку. Документация может быть сложной задачей, но инструменты для создания производственной документации в Altium Designer могут помочь вам упростить создание требований к тестированию, чертежей, выходных файлов и отчетов о тестовых точках для обеспечения всестороннего тестирования. Если вам надоело постоянно пересоздавать вашу документацию и вручную вводить данные вашего проекта, попробуйте использовать Altium Designer, лучшую в отрасли платформу для проектирования печатных плат для профессиональных команд разработчиков.

ALTIUM DESIGNER^®

Лучшее в отрасли приложение для электронного проектирования и симуляции для профессиональных разработчиков и производителей печатных плат.

Успех электронной промышленности зависит от применения различных методов испытаний и стандартов квалификации, особенно во время и после производства. Одной из важных групп испытаний является испытание на старение печатных плат, в ходе которого симулируется срок службы платы, и проверяется надежность сборки печатной платы (PCBA). Эти испытания иногда называют термическими испытаниями на старение или испытаниями на выгорание, поскольку они проводятся при повышенной температуре, иногда с циклическим изменением температуры. Они могут проводиться наряду с испытаниями на термический удар, механический удар и испытаниями на электрический разряд, в зависимости от стандартов отрасли и норм безопасности, регулирующих данный конкретный продукт.

Цель испытаний на старение печатных плат

Целью испытаний на старение печатных плат является сбор данных для оценки долгосрочной надежности PCBA, которая может быть эксплуатирована непрерывно более 100 000 часов (не менее 20 лет). Эти испытания оценивают всю сборку PCBA, так что они позволяют оценить общую надежность голой печатной платы, ее компонентов, пайки и механических компонентов, а также любых других материалов, используемых при конструировании PCBA. Очевидно, что PCBA нельзя тестировать непрерывно в течение 20 лет, поэтому инженеры-испытатели проводят симулированные испытания на долговечность или другие испытания для оценки долгосрочной стабильности.

С течением времени требования к производительности и изготовлению становятся всё более сложными, что также усложняет процесс документации, используемый производителями печатных плат и командами разработчиков. С помощью подходящего программного обеспечения для проектирования команда разработчиков может быстро генерировать данные для тестирования и производства непосредственно из компоновки своей печатной платы. Важные требования, такие как надежность паяных соединений, необходимые материалы для печатных плат, использование защитных покрытий и ряд методов испытаний, могут быть указаны в документах проекта и легко переданы производителям.

Легко Укажите Требования к Тестированию в Данных Вашего Проекта

Когда вам нужно быстро и легко указать требования к тестированию, используйте полный набор инструментов для проектирования и документации в Altium Designer. У вас будут инструменты, необходимые для того, чтобы ваш изготовитель и сборщик понимали намерения вашего дизайна, и вы сможете указать требования к тестированию, чтобы обеспечить высокое качество. Вы также можете указать требования к испытаниям на старение печатной платы, поскольку ваш изготовитель будет использовать их для оценки надежности ваших компонентов, материалов печатной платы и требований к пайке во время сборки.

• Контроль качества и тестирование начнутся в процессе изготовления, обычно с проверки на непрерывность, чтобы убедиться, что разрывы и короткие замыкания соответствуют данным в вашем списке соединений.

  Узнайте больше о процессе изготовления печатных плат.

• Первоначальный запуск платы может быть проверен и оценен с помощью множества методов тестирования. Стандартным тестом является тестирование в схеме, при котором ППУЗ (печатная плата узла) проверяется на наличие необходимых напряжений и токов.

  Узнайте больше о тестировании в схеме.

• Как только плата собрана, приходит время провести тест на старение ПП, чтобы можно было выявить и исключить из производства платы с дефектными компонентами и паяными соединениями.

  Узнайте больше о тестировании на прогрев для электронных сборок.

Altium Designer и Altium 365 позволяют вам указывать требования к тесту на старение ПП вместе с данными о дизайне платы и файлами производства.

Технология и методология тестирования на старение ПП

Существует четыре типичных теста на старение ПП, все они термически обусловлены. К ним относятся:

• Тестирование на прогрев: метод для выявления компонентов и/или сборок, которые выйдут из строя на раннем этапе с использованием статистических методов.
• Высокоускоренное испытание на долговечность (HALT): Здесь цель состоит в том, чтобы подвергнуть устройство стрессу до его полного отказа при чрезмерной эксплуатации. Это имитирует чрезмерную эксплуатацию в реальных условиях окружающей среды, где будет использоваться устройство.
• Высокоускоренное стрессовое тестирование (HAST): Похоже на HALT тем, что конструкция подвергается стрессу до полного отказа.
• Высокоускоренное стресс-тестирование (HASS): Использует те же факторы окружающей среды, что и HALT, но на более низких уровнях, и обычно после полного завершения теста HALT.

Все методологии тестирования старения печатных плат следуют похожей процедуре:

1. Поддерживать партию сборок печатных плат или отдельных компонентов при повышенной температуре в течение определенного времени (обычно несколько часов или дней)
2. Тестировать партию на наличие дефектов или отказов компонентов
3. Удалить неисправные части и протестировать оставшиеся компоненты/сборки печатных плат
4. Продолжать это до тех пор, пока не будет выявлена группа преждевременных отказов
5. Статистически анализировать результаты для определения коэффициента преждевременных отказов
6. Осмотреть неисправные части для определения первопричины отказа

В случае, если дефект сборки, дефект изготовления или отдельный компонент могут быть однозначно идентифицированы как причина отказа, его можно устранить, и дизайн можно модифицировать перед производством большими объемами. Это помогает обеспечить высокое качество производства и сборки, а также снижает риск.

Легко Модифицируйте Ваши Проекты С Помощью Мощных САПР Инструментов Altium

Altium Designer - единственная платформа для проектирования печатных плат, которая включает в себя полный набор функций CAD наряду с инструментами подготовки к производству, соответствующими отраслевым стандартам. Ни одна другая платформа для проектирования не предлагает вам полный набор инструментов для документации и проектирования в одном приложении. После получения результатов тестирования, легко внести изменения в вашу конструкцию с помощью лучшего программного обеспечения для размещения печатных плат, и вы можете мгновенно сгенерировать файлы для производства за секунды.

• Некоторым печатным платам потребуется защитное покрытие из-за условий окружающей среды, в которых они будут эксплуатироваться. После выбора защитного покрытия убедитесь, что вы указали его требования к тестированию и инспекции в вашей документации по проектированию.

  Узнайте больше о различных типах защитных покрытий для вашей печатной платы.

• Функциональное тестирование является заключительным этапом оценки перед переходом к массовому производству. После проверки производство может быть налажено и проверено с помощью автоматизированных методов тестирования.

  Узнайте больше о функциональном тестировании печатной платы после проведения испытания на старение.

• Когда вам нужно задокументировать важные требования к производству и сборке, вы можете использовать инструмент Draftsman в Altium Designer для создания вашей документации непосредственно из данных вашей компоновки печатной платы.

  Узнайте больше об использовании Draftsman для создания чертежей печатных плат.

Утилита Draftsmand в Altium Designer позволяет вам указывать все аспекты требований к изготовлению и требований к производительности без использования внешней программы CAD.

Документируйте требования к тестированию с помощью инструментария Altium

Altium Designer является ведущим в отрасли программным пакетом для проектирования печатных плат для различных продуктов и приложений, но также включает лучший в отрасли набор инструментов для документации производства. Будь то необходимость указать конформные покрытия, материалы ПП, требования к бессвинцовому припою или методы тестирования, функции документации Altium Designer могут помочь обеспечить соответствие вашей сборки печатных плат (PCBA) вашим стандартам качества и производительности.

С платформой Altium 365 каждый пользователь Altium Designer может делиться своими данными проектирования наряду с файлами изготовления, сборки и документацией по тестированию. Это даже позволяет использовать уникальные методы и стратегии тестирования, такие как тестирование с оборудованием в контуре до и после проведения испытаний на старение печатных плат. Только Altium 365 и Altium Designer создают единый экосистему, где дизайнеры, производители и инженеры по тестированию могут работать вместе для решения сложных задач проектирования печатных плат.

Оставайтесь продуктивными с программным обеспечением для проектирования печатных плат на основе правил от Altium

Все функции проектирования печатных плат в Altium Designer созданы для совместной работы в едином, унифицированном интерфейсе проектирования. Базовый движок проектирования, управляемый правилами, позволяет всем вашим функциям проектирования и документации обмениваться данными и работать вместе без проблем. Никакое другое приложение для проектирования печатных плат не помогает вам оставаться настолько продуктивным и создавать передовую электронику.

• Когда вам нужно использовать лучшие функции проектирования для документации вашей печатной платы, обратите внимание на Altium Designer, лидера отрасли в области проектирования и производства печатных плат.

  Узнайте больше о полном наборе инструментов для печатных плат в Altium Designer.

• Не используйте отдельное приложение для указания материалов вашей ПП и требований к тестированию и производительности компонентов. Altium Designer предоставляет все необходимое для проектирования и изготовления печатных плат.

  Посмотрите полный набор инструментов для проектирования печатных плат в действии в Altium Designer.

• Когда вы будете готовы передать данные вашего проекта, тестирования и производства вашей команде по изготовлению и сборке, вы можете использовать платформу Altium 365. Каждый пользователь Altium Designer может использовать Altium 365 для передачи данных своего проекта производителю через управляемую облачную платформу.

  Узнайте больше о передаче данных о производстве и тестировании печатных плат с помощью Altium 365.

Altium Designer включает все необходимое для проектирования высококачественных печатных плат и их подготовки к массовому производству в одном приложении.

С полным набором профессиональных функций документации, Altium Designer предоставляет пользователям возможность составить полный комплект требований к испытаниям и измерениям, а также требования к испытаниям на старение печатных плат. Эти требования можно легко создать, собрать и передать на производство с помощью единого набора инструментов в унифицированной среде. Забудьте о использовании нескольких программ для проектирования, размещения и симуляции, используйте лучший в отрасли набор инструментов для проектирования печатных плат в мощном приложении.

Altium Designer на Altium 365 обеспечивает беспрецедентный уровень интеграции в электронной промышленности, который до сих пор был ограничен миром разработки программного обеспечения, позволяя дизайнерам работать из дома и достигать беспрецедентных уровней эффективности.

Мы только начали раскрывать возможности использования Altium Designer на Altium 365. Вы можете посетить страницу продукта для более подробного описания функций или один из вебинаров по запросу.