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技术专题
设计電(diàn)路板加速测试（FOAT）应用(yòng)于PCB DFR
设计電(diàn)路板以提高可(kě)靠性时，最好遵循更合理(lǐ)的做法。尽管大多(duō)数電(diàn)路板设计人员可(kě)能(néng)认為(wèi)他(tā)们的设计是完美无瑕的，但是风险管理(lǐ)通常需要在现场对電(diàn)路板性能(néng)进行一次评估，结果表明某些電(diàn)路板会过早失效。因此，逻辑指示该设计電(diàn)路板应遵循可(kě)靠性步骤。例如可(kě)靠性工程师采取的措施，将被并入您的電(diàn)路板的开发过程中。
首先，让我们看一下设备可(kě)靠性以及设计電(diàn)路板人员在实现该目标或可(kě)靠性设计（DFR）中的作用(yòng)。然后，我们将探索如何使用(yòng)统计故障率（SFR）分(fēn)析方法，面向故障的加速测试（FOAT）来指导我们的DFR努力，不仅提高可(kě)靠性，而且优化電(diàn)路板开发流程的效率。
電(diàn)子设备故障率曲線(xiàn)
设计PCBA的可(kě)靠性
现场观察到的故障是衡量電(diàn)路板可(kě)靠性的极好的精确指标。对于风险管理(lǐ)，这种实际结果被用(yòng)作催化剂，以不断更新(xīn)PCBA开发流程。但是，这种不断发展的可(kě)靠性策略并不是最有(yǒu)效的，因為(wèi)它的成功取决于发生的足够多(duō)的失败，从而可(kě)以识别风险因素并设计出有(yǒu)效的控制措施来减轻它们。能(néng)够在部署電(diàn)路板之前预测故障率会更好。
在部署之前评估PCBA可(kě)靠性的最常用(yòng)方法是测试。電(diàn)路板测试的类型很(hěn)多(duō)。有(yǒu)些是非侵入性的，可(kě)以通过手动或自动光學(xué)检查（AOI）来完成。其他(tā)在線(xiàn)测试（ICT）；例如飞针（如下图所示）和测试元件和電(diàn)路功能(néng)的钉床有(yǒu)助于评估可(kě)靠性，但需要包括设计步骤以方便在制造过程中使用(yòng)。
飞针PCBA测试
例如，指甲床测试需要对要测试的产品进行规格说明，并需要专门的测试设备，这会延長(cháng)制造周期。还有(yǒu)破坏性的测试技术。例如高加速寿命测试（HALT）和比较跟踪指数（CTI）测试，可(kě)用(yòng)于确定電(diàn)路板在物(wù)理(lǐ)损坏之前可(kě)以承受的压力量。
毫无疑问，可(kě)以使用(yòng)测试来量化電(diàn)路板在现场何时以及是否会失败。缺点是大多(duō)数测试方法都有(yǒu)相关的成本。包括无法使用(yòng)的電(diàn)路板和时间延迟，这使它们无法有(yǒu)效地确定電(diàn)路板设计的可(kě)靠性。為(wèi)了帮助解决该问题，可(kě)以进行可(kě)靠性（DFR）仿真和FEA分(fēn)析设计。例如EMC / EMI，電(diàn)源完整性（PI），信号完整性和热评估。但是，在大多(duō)数情况下，可(kě)靠性是主要考虑因素，因此必须确保测试的准确性。
如上所示，设备可(kě)靠性要求设计者和合同制造商(shāng)（CM）之间进行协作。因此，DFR涉及执行测试或模拟以及指定物(wù)理(lǐ)测试标准。
基于故障导向加速测试（FOAT）的DFR
最近，人们试图通过添加确定是否确实需要物(wù)理(lǐ)测试（尤其是昂贵的破坏性类型）的逻辑方法来提高DFR的效率。為(wèi)了证明没有(yǒu)必要进行此测试，需要使用(yòng)另一种量化故障率的方法。这包括准确估计随机统计故障率（SFR）的能(néng)力，该统计故障率构成了上面图2中生命周期曲線(xiàn)的恒定故障率部分(fēn)。出现的一种方法是面向故障的加速测试（FOAT）。
FOAT构成概率方法进行可(kě)靠性或PDFR设计的基础或基础，并且具有(yǒu)以下属性：
基于故障导向的加速测试（FOAT）的DFR
利用(yòng)物(wù)理(lǐ)建模
无需物(wù)理(lǐ)测试即可(kě)量化故障率
比物(wù)理(lǐ)测试更具成本效益
允许一系列条件
除了上面列出的优点外，FOAT还可(kě)用(yòng)于确定是否执行物(wù)理(lǐ)测试。尽管计算量很(hěn)大，但是可(kě)以使用(yòng)功能(néng)强大的数學(xué)建模软件来执行FOAT，与物(wù)理(lǐ)测试方法相比，它可(kě)以节省时间和成本。