Un PCB ayant réussi les tests électriques ne signifie pas qu'il a une fiabilité à long terme-. De nombreux produits répondent pleinement aux normes de test électrique en usine, mais rencontrent toujours des problèmes de défaillance, tels que des circuits ouverts et des changements d'impédance soudains après des fluctuations de température répétées et un fonctionnement à long terme. Le principal problème est que les tests électriques ne peuvent vérifier que « l'état de conduction actuel » du via, et non prédire sa durée de vie dans des scénarios d'application réels-.
Ce problème touche de nombreux professionnels des PCB : les produits réussissent tous les tests en usine mais subissent des pannes intermittentes soudaines du côté du client ; via les dérives de résistance de manière significative après les tests de cycle thermique ; et via la durée de vie varie sensiblement entre les lots de produits ayant la même conception. S'appuyer uniquement sur des tests électriques conventionnels rend difficile l'identification préalable de ces risques potentiels.
Les experts du secteur notent que les défaillances via sont principalement dues à une accumulation de contraintes à long terme, et non à des anomalies électriques instantanées. Pour garantir la fiabilité, nous devons aller au-delà des simples tests électriques et reconstruire les normes de qualité du point de vue du cycle thermique.
Les cycles thermiques affectent la fiabilité de quatre manières principales :
Premièrement, la dilatation et la contraction thermiques étirent la paroi en cuivre à plusieurs reprises. Le coefficient de dilatation thermique du cuivre diffère de celui de la résine et de la fibre de verre, entraînant des microfissures après des alternances de température à long terme.
Deuxièmement, les tests électriques conventionnels présentent des angles morts et ne peuvent pas détecter les microfissures non pénétrées. Ces fissures affectent à peine la résistance à la température ambiante, mais s'étendent rapidement dans des conditions de fonctionnement réelles, provoquant une défaillance fonctionnelle.
Troisièmement, les vias dans les panneaux multi-épais et multicouches sont plus risqués. Leurs rapports d'aspect élevés et leurs contraintes complexes rendent les vias de la couche interne - sujets à une défaillance précoce si les processus de dépôt de cuivre et de galvanoplastie sont instables.
Quatrièmement, les tests de cycle thermique simulent des scénarios réels. De multiples chocs thermiques amplifient les défauts cachés, reflétant avec précision la fiabilité à long terme.
Les projets à haute-fiabilité incluent désormais les résultats du cycle thermique dans le cœur via des évaluations de qualité. L'évaluation intègre la stabilité du processus et les conditions d'assemblage pour atténuer les risques de défaillance à la source.
En résumé, les tests électriques conventionnels ne peuvent pas couvrir tous les risques liés à la fiabilité. Seule la vérification de-scénarios réels, tels que les cycles thermiques, garantit une stabilité à long-terme et évite les problèmes de "réussite d'usine mais d'échec sur le terrain-".
