Pruebas climáticas para la electrónica

Las pruebas para productos finales en la industria electrónica pueden cubrir diferentes tipos de equipos y otros tantos campos de aplicación.

Las pruebas climáticas para productos electrónicos, en particular, están principalmente conectadas a la norma IEC/EN 60068 y sus ramificaciones, tales como:

Ambos se refieren a pruebas ambientales con temperatura y humedad controladas, ajustables según los diferentes requisitos mencionados en la norma.

La industria electrónica se caracteriza por pruebas con condiciones extremas y variaciones repentinas de temperatura y humedad, típicas de las aplicaciones militares, automovilísticas y aeroespaciales.

Veamos por qué en los siguientes párrafos. 

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Pruebas ambientales en tableros electrónicos

Además de los simples productos electrónicos de consumo, las placas electrónicas se utilizan principalmente en los sectores de la automoción, militar, aeronáutico y aeroespacial . Todas estas son aplicaciones en las que la fiabilidad de un componente es esencial para fabricar productos finales totalmente seguros y de alto rendimiento. Por lo tanto, las pruebas climáticas relativas deben ser igual de severas.

Las pruebas climáticas en tableros electrónicos caen, en algunos casos, en la familia de las pruebas de choque térmico.

El choque térmico puede ser más fuerte que la resistencia del material a él y causar fallas como soldaduras o clavijas rotas, por lo tanto "desenmascarar" cualquier falla de fabricación en la placa electrónica : este es exactamente el propósito de las pruebas ambientales.

El último paso para probar una placa de circuito, para que pueda considerarse funcional, es la llamada prueba de quemado.

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¿Qué es la prueba de quemado en los tableros electrónicos?

La prueba burn-in es un paso en la prueba de una placa electrónica: el burn-in es la parte final de la prueba, junto con las actividades de ciclo térmico, tanto en ausencia de sesgo como en condiciones de funcionamiento.

El quemado, también conocido como HASS (Highly Accelerated Stress Screening) provoca un cortocircuito en todos los componentes del tablero a través del estrés climático. La temperatura de prueba debe ser cuidadosamente controlada, no para que sea demasiado alta y quemar los chips, pero lo suficientemente alta para simular condiciones específicas.

Una placa de circuito tendrá que lidiar con condiciones ambientales estándar y extremas durante su ciclo de vida.

La temperatura extrema, sin embargo, no sólo se utiliza para simular una condición igualmente severa, sino también para acelerar las condiciones estándar: estamos hablando de pruebas de envejecimiento acelerado.

En condiciones normales, llevaría alrededor de 36 meses descubrir cualquier defecto en la tabla, y por lo tanto replicar naturalmente las características de una prueba de quemado. La prueba burn-in, por otro lado, puede ser replicada en un tiempo limitado de alrededor de 170 horas, lo que encaja perfectamente en las líneas de tiempo industriales del mundo actual.

El objetivo principal de un prueba de quemado es detectar lo que se llama mortalidad infantil. Si pensamos en ello, el ciclo de vida de un producto se decide prácticamente por la vida de un solo componente, lo que puede afectar al funcionamiento total del dispositivo.

Por lo tanto, cada elemento debe ser estudiado a fondo, a fin de resolver de antemano cualquier error y llevar la tasa de mortalidad infantil a cero. 

Las razones por las que una placa electrónica puede ser defectuosa son en el diseño o montaje e implican defectos de superficie, metalización y/o soldadura.

La situación ideal de la llamada curva "bañera", presenta mortalidad infantil principalmente en la fase inicial, seguida de un período de descenso.

Si cada dispositivo está estresado durante un período de tiempo x, se detectarán primero los componentes con una alta tasa de fallos y se eliminarán inmediatamente.

Si la prueba tiene éxito y el tablero no presenta ningún defecto en particular, se dice que el componente es "apto para el propósito".

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Cámara ambiental para pruebas de quemado

 

Por lo tanto, una cámara climática para pruebas de quemado debe ser capaz de garantizar las variaciones repentinas de temperatura del EUT (Equipo bajo prueba) y mantener una uniformidad/estabilidad homogénea de los parámetros durante la prueba.

Dependiendo de los requisitos específicos del ensayo, algunas de las llamadas cámaras de choque térmico (MIL-STD-883H No. 1010.8) someten a la muestra a condiciones extremas, pasando de la llamada zona caliente a la zona fría, dentro del mismo equipo de ensayo.

Las variaciones repentinas de temperatura sacarán a la luz todas las partes relacionadas con la mortalidad infantil.

Cámaras ambientales FDM

 

Cámaras ambientales FDM, con una tasa de calentamiento/enfriamiento de respectivamente +5/-4°/min, son el equipo ideal para pruebas de quemado en electrónica, pero también en automoción, militar y aeroespacial.

Esta especificación no sólo simula las condiciones reales para revelar la mortalidad de los componentes defectuosos, sino que también reduce los tiempos de prueba, con el fin de cumplir con los plazos actuales de investigación y desarrollo industrial. 

La temperatura interna es homogénea en todas las partes de la cámara, para evitar cualquier tipo de dispersión. 

Con un rango de temperatura de hasta -70/180°, humedad ajustable hasta 98°, y un rango de volumen a partir de 25 litros, cámaras de prueba ambiental FDM proveen una solución para cada requerimiento en el campo de pruebas climáticas para electrónica.

 

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