Quels sont les tests de fiabilité dans la fabrication des circuits imprimés assemblés ?
La fabrication de cartes PCBA ne se résume pas à l'approvisionnement en matériaux et au traitement SMT. Tout problème lié aux matériaux affecte le résultat final, ce qui exige de notre part une capacité suffisante en matière de contrôle des matériaux, de gestion des fournisseurs, d'analyse technique et de tests de fiabilité.
Les tests de fiabilité sont souvent négligés par les fabricants de cartes électroniques, qui pensent généralement qu'une carte PCBA validée par les tests suffira à satisfaire les clients finaux. Or, nombre de cartes PCBA présentent des défauts critiques, tels qu'une durée de vie réduite et une utilisation instable dans les produits finaux, dus à un manque de rigueur dans la réalisation des tests de fiabilité par les usines de fabrication.
Comment réaliser un test de fiabilité d'une carte PCBA ?
1 : Tests fonctionnels
Le test fonctionnel est utilisé comme dernière étape de fabrication des cartes PCBA. Il permet de déterminer la conformité des cartes PCBA finies et de vérifier l'absence de défauts matériels avant leur expédition. Il peut contrôler la fonctionnalité de 50 % à 100 % des produits expédiés, minimisant ainsi le temps et les efforts nécessaires au fabricant d'équipement d'origine (OEM) pour le contrôle et le débogage.
2 : Tests de vieillissement
La carte PCBA, dont le fonctionnement a été validé, a été placée dans des conditions de température et d'humidité spécifiques. Des cycles répétés de mise sous tension et hors tension, de simulation de fonctionnement et de mise en charge ont été effectués. La stabilité de la carte a été testée en fonctionnement continu pendant 24 à 72 heures. Ce test de vieillissement étant long, il est impossible de le réaliser par lots à grande échelle. En pratique, le test de vieillissement est donc réalisé par échantillonnage, et le rendement global du lot est déterminé par le taux de réussite de cet échantillonnage.
3 : Essais de vibration
Lors de la livraison aux clients, de nombreuses cartes PCBA présentent fréquemment des problèmes dus aux vibrations pendant le transport, tels que le détachement de composants et la fissuration des pastilles. Grâce à des tests de vibration, il est possible de simuler efficacement en laboratoire l'effet des vibrations subies pendant le transport et de mettre progressivement en évidence les risques liés au processus de soudure lors de l'assemblage des cartes. Ceci permet d'éviter les soudures défectueuses sur les lots de cartes PCBA et d'améliorer le rendement global des livraisons.
4 : Tests de surtension
Lors de l'assemblage de circuits imprimés, le fonctionnement sous tension normale est généralement acceptable, mais une surtension peut provoquer une défaillance transitoire. De nombreuses conceptions de circuits présentent des imperfections. Elles négligent souvent l'impact critique d'une surtension ou d'un choc de courant instantané sur l'ensemble du circuit, ce qui impose d'effectuer des tests de surtension avant la production en série des cartes PCBA.
5. Tests d'emballage
Ce test est souvent négligé, mais il peut engendrer un problème épineux : malgré tous nos efforts pour fabriquer des cartes PCBA parfaites, la dernière étape, l’emballage et le transport, peut s’avérer désastreuse. Il est donc essentiel que l’usine simule le conditionnement des cartes PCBA afin de réaliser un test de chute approprié.
Les tests de fiabilité des cartes PCBA ne se limitent pas aux quelques tests mentionnés ci-dessus. Chaque fabricant de PCBA peut discuter avec le client afin de définir un plan de tests de fiabilité spécifique adapté à la situation, dans le but de garantir une fabrication de haute qualité.