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技術專題
設計電路板加速測試（FOAT）應用于PCB DFR
設計電路板以提高可靠性時，最好遵循更合理的做法。盡管大多數電路板設計人員可能認為他們的設計是完美無瑕的，但是風險管理通常需要在現場對電路板性能進行一次評估，結果表明某些電路板會過早失效。因此，邏輯指示該設計電路板應遵循可靠性步驟。例如可靠性工程師采取的措施，將被并入您的電路板的開發過程中。
首先，讓我們看一下設備可靠性以及設計電路板人員在實現該目標或可靠性設計（DFR）中的作用。然后，我們將探索如何使用統計故障率（SFR）分析方法，面向故障的加速測試（FOAT）來指導我們的DFR努力，不僅提高可靠性，而且優化電路板開發流程的效率。
電子設備故障率曲線
設計PCBA的可靠性
現場觀察到的故障是衡量電路板可靠性的極好的精確指標。對于風險管理，這種實際結果被用作催化劑，以不斷更新PCBA開發流程。但是，這種不斷發展的可靠性策略并不是最有效的，因為它的成功取決于發生的足夠多的失敗，從而可以識別風險因素并設計出有效的控制措施來減輕它們。能夠在部署電路板之前預測故障率會更好。
在部署之前評估PCBA可靠性的最常用方法是測試。電路板測試的類型很多。有些是非侵入性的，可以通過手動或自動光學檢查（AOI）來完成。其他在線測試（ICT）；例如飛針（如下圖所示）和測試元件和電路功能的釘床有助于評估可靠性，但需要包括設計步驟以方便在制造過程中使用。
飛針PCBA測試
例如，指甲床測試需要對要測試的產品進行規格說明，并需要專門的測試設備，這會延長制造周期。還有破壞性的測試技術。例如高加速壽命測試（HALT）和比較跟蹤指數（CTI）測試，可用于確定電路板在物理損壞之前可以承受的壓力量。
毫無疑問，可以使用測試來量化電路板在現場何時以及是否會失敗。缺點是大多數測試方法都有相關的成本。包括無法使用的電路板和時間延遲，這使它們無法有效地確定電路板設計的可靠性。為了幫助解決該問題，可以進行可靠性（DFR）仿真和FEA分析設計。例如EMC / EMI，電源完整性（PI），信號完整性和熱評估。但是，在大多數情況下，可靠性是主要考慮因素，因此必須確保測試的準確性。
如上所示，設備可靠性要求設計者和合同制造商（CM）之間進行協作。因此，DFR涉及執行測試或模擬以及指定物理測試標準。
基于故障導向加速測試（FOAT）的DFR
最近，人們試圖通過添加確定是否確實需要物理測試（尤其是昂貴的破壞性類型）的邏輯方法來提高DFR的效率。為了證明沒有必要進行此測試，需要使用另一種量化故障率的方法。這包括準確估計隨機統計故障率（SFR）的能力，該統計故障率構成了上面圖2中生命周期曲線的恒定故障率部分。出現的一種方法是面向故障的加速測試（FOAT）。
FOAT構成概率方法進行可靠性或PDFR設計的基礎或基礎，并且具有以下屬性：
基于故障導向的加速測試（FOAT）的DFR
利用物理建模
無需物理測試即可量化故障率
比物理測試更具成本效益
允許一系列條件
除了上面列出的優點外，FOAT還可用于確定是否執行物理測試。盡管計算量很大，但是可以使用功能強大的數學建模軟件來執行FOAT，與物理測試方法相比，它可以節省時間和成本。