Hướng dẫn Toàn diện về Các Phương pháp Kiểm tra Lão hóa PCB cho Điện tử

Một PCBA hoàn chỉnh sẽ được triển khai ngoài thực địa cần phải vượt qua nhiều bài kiểm tra để đảm bảo độ tin cậy và hoạt động ổn định. Các tiêu chuẩn ngành đề ra nhiều phương pháp kiểm tra, yêu cầu về hiệu suất, chỉ số đánh giá, thậm chí là các thiết bị kiểm tra cần phải sử dụng để đánh giá hành vi điện, khả năng chịu đựng chu kỳ nhiệt, ổn định nhiệt lâu dài, khả năng chịu sốc nhiệt, và nhiều hơn nữa.

Với Altium Designer, bạn sẽ có một bộ công cụ hoàn chỉnh để tài liệu hóa mọi khía cạnh của bố trí PCB trước khi gửi đi sản xuất và lắp ráp. Việc tạo tài liệu có thể là một nhiệm vụ khó khăn, nhưng công cụ tạo tài liệu sản xuất của Altium Designer có thể giúp bạn đơn giản hóa việc tạo ra yêu cầu kiểm tra, bản vẽ, tệp đầu ra, và báo cáo điểm kiểm tra để đảm bảo việc kiểm tra một cách toàn diện. Nếu bạn mệt mỏi với việc liên tục xây dựng lại tài liệu và nhập dữ liệu dự án của mình một cách thủ công, hãy thử sử dụng Altium Designer, nền tảng thiết kế PCB tốt nhất của ngành dành cho các đội ngũ thiết kế chuyên nghiệp.

ALTIUM DESIGNER^®

Ứng dụng thiết kế và mô phỏng điện tử tốt nhất của ngành dành cho các nhà thiết kế chuyên nghiệp và nhà sản xuất PCB.

Sự thành công của ngành công nghiệp điện tử phụ thuộc vào việc áp dụng một loạt các phương pháp kiểm tra và tiêu chuẩn đủ điều kiện, đặc biệt là trong và sau quá trình sản xuất. Một nhóm kiểm tra quan trọng là kiểm tra lão hóa PCB, nơi mà tuổi thọ của một bảng mạch được mô phỏng và PCBA được kiểm tra độ tin cậy. Những bài kiểm tra này đôi khi được gọi là kiểm tra lão hóa nhiệt hoặc kiểm tra đốt nóng vì chúng được thực hiện ở nhiệt độ cao, và đôi khi dưới sự thay đổi nhiệt độ. Chúng có thể được thực hiện cùng với các bài kiểm tra sốc nhiệt, kiểm tra sốc cơ học, và kiểm tra phóng điện, tùy thuộc vào các tiêu chuẩn ngành và quy định an toàn điều khiển sản phẩm cụ thể đó.

Mục đích của Kiểm tra Lão hóa PCB

Mục đích của kiểm tra lão hóa PCB là thu thập dữ liệu để đánh giá độ tin cậy lâu dài của một PCBA có thể được đặt vào hoạt động liên tục trong hơn 100,000 giờ (ít nhất 20 năm). Những bài kiểm tra này đánh giá toàn bộ PCBA, vì vậy chúng cho bạn biết độ tin cậy tổng thể của bảng mạch trần, các thành phần của nó, hàn và các thành phần cơ khí, và bất kỳ vật liệu nào khác được sử dụng trong việc xây dựng PCBA. Rõ ràng, một PCBA không thể được kiểm tra liên tục trong 20 năm, vì vậy các kỹ sư kiểm tra sẽ thực hiện kiểm tra mô phỏng tuổi thọ hoặc các bài kiểm tra khác để đánh giá sự ổn định lâu dài.

Với yêu cầu về hiệu suất và yêu cầu về chế tạo ngày càng phức tạp theo thời gian, quy trình tài liệu mà các nhà sản xuất PCB và các đội thiết kế sử dụng cũng trở nên phức tạp hơn. Với phần mềm thiết kế phù hợp, một đội ngũ thiết kế có thể nhanh chóng tạo ra dữ liệu kiểm tra và chế tạo trực tiếp từ bố cục PCB của họ. Những yêu cầu quan trọng như độ tin cậy của các mối hàn, vật liệu PCB cần thiết, việc sử dụng lớp phủ tuân thủ, và một loạt các phương pháp kiểm tra có thể được chỉ định trong các tài liệu dự án và dễ dàng chia sẻ với các nhà sản xuất.

Dễ dàng Chỉ định Yêu cầu Kiểm tra của Bạn trong Dữ liệu Dự án

Khi bạn cần nhanh chóng và dễ dàng chỉ định yêu cầu kiểm tra của mình, hãy sử dụng bộ công cụ thiết kế và tài liệu đầy đủ trong Altium Designer. Bạn sẽ có những công cụ bạn cần để đảm bảo nhà sản xuất và người lắp ráp hiểu ý định thiết kế của bạn, và bạn có thể chỉ định yêu cầu kiểm tra của mình để đảm bảo chất lượng cao. Bạn cũng có thể chỉ định yêu cầu kiểm tra tuổi thọ PCB của mình vì nhà sản xuất sẽ sử dụng những yêu cầu này để đánh giá độ tin cậy trong các thành phần của bạn, vật liệu bảng mạch, và yêu cầu hàn trong quá trình lắp ráp.

• Kiểm soát chất lượng và kiểm tra sẽ bắt đầu trong quá trình chế tạo, thường bắt đầu với kiểm tra liên tục để đảm bảo mở và ngắn gọn khớp với dữ liệu trong netlist của bạn.

  Tìm hiểu thêm về quy trình chế tạo PCB.

• Việc khởi động ban đầu của bảng mạch có thể được kiểm tra và đánh giá bằng nhiều phương pháp thử nghiệm. Một phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn là kiểm tra trong mạch, nơi mà PCBA được kiểm tra để kiểm tra các điện áp và dòng điện cần thiết.

  Tìm hiểu thêm về kiểm tra trong mạch.

• Sau khi một bảng mạch được lắp ráp, đã đến lúc thực hiện kiểm tra lão hóa PCB để có thể xác định và loại bỏ khỏi quá trình sản xuất những bảng mạch có linh kiện và mối hàn bị lỗi.

  Tìm hiểu thêm về kiểm tra burn-in cho các bộ lắp ráp điện tử.

Altium Designer và Altium 365 cho phép bạn xác định yêu cầu kiểm tra lão hóa PCB của mình cùng với dữ liệu thiết kế bảng mạch và các tệp sản xuất.

Công nghệ và Phương pháp Kiểm tra Lão hóa PCB

Có bốn kiểm tra lão hóa PCB điển hình, tất cả đều được thúc đẩy bởi nhiệt. Các kiểm tra này bao gồm:

• Kiểm tra burn-in: Một phương pháp để xác định những linh kiện và/hoặc bộ lắp ráp nào sẽ hỏng sớm bằng kỹ thuật thống kê.
• Kiểm tra tuổi thọ cực kỳ tăng tốc (HALT): Ở đây mục tiêu là làm căng thẳng thiết bị cho đến khi nó hỏng trong điều kiện vận hành quá mức. Điều này mô phỏng vận hành quá mức trong điều kiện môi trường thực tế nơi thiết bị sẽ được triển khai.
• Kiểm tra căng thẳng cực kỳ tăng tốc (HAST): Tương tự như HALT ở chỗ thiết kế được làm căng thẳng cho đến khi hỏng hoàn toàn.
• Kiểm tra căng thẳng tăng tốc cao (HASS): Sử dụng các căng thẳng môi trường giống như trong HASS, nhưng ở mức độ thấp hơn, và thường sau khi hoàn thành một bài kiểm tra HALT hoàn chỉnh.

Tất cả các phương pháp kiểm tra lão hóa PCB tuân theo một quy trình tương tự:

1. Giữ một lô PCBAs hoặc các linh kiện rời ở nhiệt độ cao trong một khoảng thời gian nhất định (thường là nhiều giờ hoặc nhiều ngày)
2. Kiểm tra lô hàng đó để tìm lỗi hoặc hỏng linh kiện
3. Loại bỏ các bộ phận hỏng và kiểm tra các linh kiện/PCBAs còn lại
4. Tiếp tục quá trình này cho đến khi nhóm hỏng sớm được xác định
5. Phân tích kết quả một cách thống kê để xác định tỷ lệ hỏng sớm
6. Kiểm tra các bộ phận hỏng để xác định nguyên nhân gốc rễ của sự cố

Trong trường hợp một lỗi lắp ráp, lỗi sản xuất, hoặc linh kiện cá nhân có thể được xác định một cách rõ ràng là nguyên nhân của sự cố, nó có thể được loại bỏ và thiết kế có thể được chỉnh sửa trước khi sản xuất với số lượng lớn hơn. Điều này giúp đảm bảo chất lượng sản xuất và lắp ráp cao cũng như giảm thiểu rủi ro.

Dễ dàng Chỉnh sửa Thiết kế của Bạn Với Công cụ CAD Mạnh mẽ của Altium

Altium Designer là nền tảng thiết kế PCB duy nhất bao gồm một bộ đầy đủ các tính năng CAD cùng với các công cụ chuẩn bị sản xuất theo tiêu chuẩn ngành. Không có nền tảng thiết kế nào khác cung cấp cho bạn một bộ công cụ hoàn chỉnh cho việc tạo tài liệu và thiết kế trong một ứng dụng. Một khi bạn đã nhận được kết quả kiểm tra, việc chỉnh sửa thiết kế của bạn bằng phần mềm thiết kế bố cục PCB tốt nhất trở nên đơn giản, và bạn có thể tái tạo ngay lập tức các tệp xuất sản xuất của mình trong vài giây.

• Một số PCBA sẽ cần một lớp phủ chống ẩm do môi trường hoạt động của chúng. Một khi bạn đã chọn một lớp phủ chống ẩm, hãy chắc chắn rằng bạn đã chỉ định các yêu cầu kiểm tra và kiểm định của nó trong tài liệu thiết kế của bạn.

  Tìm hiểu thêm về các loại lớp phủ chống ẩm khác nhau cho PCBA của bạn.

• Kiểm tra chức năng là phần cuối cùng của đánh giá trước khi mở rộng quy mô sản xuất lớn. Một khi đã được xác nhận, sản xuất có thể được mở rộng và xác nhận với các phương pháp kiểm tra tự động.

  Tìm hiểu thêm về kiểm tra chức năng của PCBA sau khi thực hiện kiểm tra lão hóa.

• Khi bạn cần tài liệu hóa các yêu cầu quan trọng về sản xuất và lắp ráp, bạn có thể sử dụng công cụ Draftsman trong Altium Designer để tạo tài liệu trực tiếp từ dữ liệu bố cục PCB của bạn.

  Tìm hiểu thêm về việc sử dụng Draftsman cho việc tạo bản vẽ PCB.

Công cụ Draftsmand trong Altium Designer cho phép bạn chỉ định tất cả các khía cạnh của yêu cầu sản xuất và yêu cầu hiệu suất mà không cần sử dụng chương trình CAD bên ngoài.

Tài liệu Yêu cầu Kiểm tra của Bạn với Bộ công cụ của Altium

Altium Designer là gói phần mềm thiết kế mạch in hàng đầu của ngành cho một loạt sản phẩm và ứng dụng, nhưng nó cũng bao gồm bộ công cụ tài liệu sản xuất tốt nhất của ngành. Cho dù bạn cần chỉ định lớp phủ tuân thủ, vật liệu PCB, yêu cầu hàn không chì, hay phương pháp kiểm tra, các tính năng tài liệu của Altium Designer có thể giúp đảm bảo PCBA của bạn đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng và hiệu suất của bạn.

Với nền tảng Altium 365, mọi người dùng Altium Designer có thể chia sẻ dữ liệu thiết kế của họ cùng với các tệp sản xuất, tệp lắp ráp, và tài liệu kiểm tra. Điều này thậm chí còn cho phép các phương pháp và chiến lược kiểm tra độc đáo như kiểm tra phần cứng trong vòng lặp trước và sau khi thực hiện các bài kiểm tra lão hóa PCB. Chỉ có Altium 365 và Altium Designer tạo ra một hệ sinh thái đơn lẻ nơi các nhà thiết kế, nhà sản xuất, và kỹ sư kiểm tra có thể cùng nhau giải quyết các thách thức thiết kế mạch in phức tạp.

Giữ Cho Năng Suất Làm Việc Với Phần Mềm Thiết Kế PCB Theo Quy Tắc của Altium

Tất cả các tính năng thiết kế PCB trong Altium Designer đều được xây dựng để hoạt động cùng nhau trong một giao diện thiết kế thống nhất. Động cơ thiết kế dựa trên quy tắc cơ bản cho phép tất cả các tính năng thiết kế và tài liệu của bạn chia sẻ dữ liệu và làm việc cùng nhau một cách liền mạch. Không có ứng dụng thiết kế PCB nào khác giúp bạn duy trì sự năng suất này và xây dựng điện tử tiên tiến.

• Khi bạn cần sử dụng các tính năng thiết kế tốt nhất cho tài liệu thiết kế của bảng mạch in của mình, hãy tìm đến Altium Designer, nhà lãnh đạo ngành trong thiết kế và sản xuất PCB.

  Tìm hiểu thêm về bộ công cụ hoàn chỉnh cho mạch in của Altium Designer.

• Đừng sử dụng một ứng dụng riêng biệt để chỉ định vật liệu PCB và các yêu cầu về kiểm tra và hiệu suất của linh kiện. Altium Designer cung cấp cho bạn mọi thứ cần thiết cho thiết kế và sản xuất mạch in.

  Xem bộ công cụ thiết kế PCB hoàn chỉnh của Altium Designer trong hành động.

• Một khi bạn đã sẵn sàng đẩy dữ liệu thiết kế, kiểm tra và sản xuất của mình cho đội ngũ sản xuất và lắp ráp, bạn có thể sử dụng nền tảng Altium 365. Mọi người dùng Altium Designer đều có thể sử dụng Altium 365 để đẩy dữ liệu dự án của họ cho nhà sản xuất thông qua một nền tảng đám mây được quản lý.

  Tìm hiểu thêm về việc chia sẻ dữ liệu sản xuất và kiểm tra PCB của bạn với Altium 365.

Altium Designer bao gồm mọi thứ cần thiết để thiết kế các PCB chất lượng cao và chuẩn bị chúng cho sản xuất quy mô lớn trong một ứng dụng duy nhất.

Với một bộ đầy đủ các tính năng tài liệu chuyên nghiệp, Altium Designer mang lại khả năng cho tất cả người dùng biên soạn một bộ đầy đủ các yêu cầu kiểm tra và đo lường, cũng như các yêu cầu kiểm tra tuổi thọ PCB. Những yêu cầu này có thể dễ dàng được tạo ra, biên soạn và đẩy đến quá trình sản xuất với một bộ công cụ duy nhất trong một môi trường thống nhất. Quên đi việc sử dụng nhiều chương trình cho thiết kế, bố trí và mô phỏng, hãy sử dụng bộ công cụ thiết kế PCB tốt nhất của ngành trong một ứng dụng mạnh mẽ.

Altium Designer trên Altium 365 mang lại một lượng tích hợp chưa từng có cho ngành công nghiệp điện tử, trước đây chỉ giới hạn trong thế giới phát triển phần mềm, cho phép các nhà thiết kế làm việc từ nhà và đạt được mức độ hiệu quả chưa từng có.

Chúng ta mới chỉ khám phá bề mặt của những gì có thể thực hiện với Altium Designer trên Altium 365. Bạn có thể kiểm tra trang sản phẩm để biết mô tả tính năng sâu hơn hoặc một trong những Webinar Theo Yêu Cầu.