Essais climatiques pour l'électronique

Les tests des produits finis dans l'industrie électronique peuvent couvrir différents types d'équipements et autant de domaines d'application.

Les essais climatiques pour les produits électroniques, en particulier, sont principalement liés à la norme CEI/EN 60068 et ses branches, telles que :

Tous deux font référence à des essais environnementaux avec une température et une humidité contrôlées, ajustables selon les différentes exigences mentionnées dans la norme.

L'industrie électronique se caractérise par des essais dans des conditions extrêmes et des variations brutales de température et d'humidité, typiques des applications militaires, automobiles et aérospatiales.

Voyons pourquoi dans les paragraphes suivants. 

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Essayez les extrêmes

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Essais environnementaux sur les cartes électroniques

En plus des produits électroniques grand public simples, les cartes électroniques sont principalement utilisées dans les secteurs de l'automobile, de l'armée, de l'aéronautique et de l'aérospatiale . Ce sont toutes des applications dans lesquelles la fiabilité d'un composant est essentielle, afin de fabriquer des produits finis totalement sûrs et performants. Les essais climatiques relatifs doivent donc être tout aussi sévères.

Tests climatiques sur cartes électroniques tombent, dans certains cas, dans la famille des Tests de choc thermique.

Le choc thermique peut être plus fort que la résistance du matériau à celui-ci et provoquer des défaillances telles que des soudures ou des broches cassées, donc "démasquer" tout défaut de fabrication de la carte électronique : c'est exactement le but des tests environnementaux.

La dernière étape du test d'une carte de circuit imprimé, pour qu'elle puisse être considérée comme fonctionnelle, est ce qu'on appelle le test de rodage.

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Qu'est-ce que le "Burn-in Test" sur les cartes électroniques ?

Le test burn-in est une étape dans le test d'une carte électronique : le burn-in est la partie finale du test, avec les activités de cycle thermique, à la fois en l'absence de biais et dans les conditions de fonctionnement.

Le burn-in, également connu sous le nom de HASS (Highly Accelerated Stress Screening) court-circuite tous les composants de la carte par le biais du stress climatique. La température de test doit être soigneusement contrôlée, pour ne pas être trop élevée et ne pas brûler les puces, mais suffisamment élevée pour simuler des conditions spécifiques.

Une carte de circuit imprimé devra faire face à des conditions environnementales standard et extrêmes au cours de son cycle de vie.

Cependant, la température extrême n'est pas seulement utilisée pour simuler une condition tout aussi sévère, mais aussi pour accélérer les conditions standard : on parle de tests de vieillissement accéléré.

Dans des conditions normales, il faudrait environ 36 mois pour découvrir d'éventuels défauts dans la planche, et donc reproduire naturellement les caractéristiques d'un test de rodage. Le test de rodage , en revanche, peut être reproduit dans un temps limité d'environ 170 heures, ce qui s'inscrit parfaitement dans les délais industriels du monde actuel.

Le objectif principal d'un test de brûlage est de détecter ce qu'on appelle la mortalité infantile. Si l'on y réfléchit bien, le cycle de vie d'un produit est pratiquement déterminé par la durée de vie d'un seul composant, qui peut affecter le fonctionnement global de l'appareil.

Chaque élément doit donc être étudié en profondeur, afin de résoudre à l'avance les éventuelles erreurs et de ramener le taux de mortalité infantile à zéro. 

Les raisons pour lesquelles une carte électronique peut être déficiente sont dans la conception ou l'assemblage et impliquent des défauts de surface, de métallisation et/ou de soudure.

La situation idéale de la courbe dite "baignoire", présente une mortalité infantile principalement dans la phase initiale, suivie d'une période de déclin.

Si chaque appareil est sollicité pendant une durée x, les composants présentant un taux de défaillance élevé seront détectés en premier et immédiatement éliminés.

Si le test est réussi et que la carte ne présente aucun défaut particulier, le composant est dit "apte à l'emploi".

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Chambre environnementale pour les tests de brûlage

 

Une chambre climatique pour les essais de rodage doit donc pouvoir garantir à l'EUT (Equipment Under Test) des variations brutales de température, et maintenir l'homogénéité/stabilité des paramètres pendant l'essai.

Selon les exigences spécifiques de l'essai, certaines chambres dites de choc thermique (MIL-STD-883H n° 1010.8) soumettent l'échantillon à des conditions extrêmes, en passant d'une zone dite chaude à une zone froide, dans le même équipement d'essai.

Les brusques variations de température vont mettre en évidence toutes les parties liées à la mortalité infantile.

Chambres environnementales du FDM

 

Les chambres climatiques FDM, avec un taux de chauffage/refroidissement de respectivement +5/-4°/min, sont l'équipement idéal pour les tests de burn-in dans l'électronique, mais aussi l'automobile, le militaire et l'aérospatial.

Cette spécification permet non seulement de simuler les conditions réelles pour révéler la mortalité des composants défectueux, mais aussi de réduire les temps d'essai, afin de respecter les délais actuels de la R&D industrielle. 

La température interne est homogène dans toutes les parties de la chambre, afin d'éviter toute dispersion. 

Avec une plage de température allant jusqu'à -70/180°, une humidité réglable jusqu'à 98° et une plage de volume à partir de 25 litres, les chambres d'essais climatiques FDM offrent une solution pour chaque exigence dans le domaine des essais climatiques pour l'électronique.

 

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