前段时间，我很难整晚入睡，当我设法熬过整晚而不醒来时，第二天早上我就会很累。一天晚上，我妻子把我叫醒，抱怨我在和同事聊天，她睡不着。在这一点上，我意识到我有点太紧张了，需要找到一种减压的方法。在尝试了许多晚上放松的方法后，我意识到如果我在工作时尽量减少压力，那么我之后就不会有压力了。现在，我睡得像个婴儿。

在设计电路板时，压力的一大来源是你的电路板在现场的支撑能力。这种焦虑可以通过在开发过程中测试PCB来缓解，以确保它能够经受住操作过程中可能施加在它身上的电、热和机械压力。执行这些评估和得到的结果被称为PCB应力测试分析。让我们研究一下这个测试，压力测试涉及的类型，以及如何利用它们来确保板子的可靠性。

什么是PCB应力测试分析?

PCB应力测试是评估电路板承受或忍受力或参数应变能力的性能。测试的目的是确定该板将保持其结构完整性和功能的范围。确定这些范围的极限是PCB应力分析。有各种各样的技术、方法和过程来执行压力测试;然而，这些测试中的大多数可分为机械、电气或热测试，定义如下。

PCB应力测试类型

根据您的板子安装和运行的环境，它可能受到不同类型的压力。例如，部署在关键系统中的pcb;诸如航空航天平台、汽车和工业设备都可能受到来自连续或间歇运动和振动的力的影响。因此，进行振动应力测试，如下图所示，是常见的为这些行业开发的板。

机械振动应力可靠性试验

振动和其他机械测试用于确定板的结构极限，超过这个极限就会发生物理破坏。这些和其他PCB应力测试类型在下表中列出。

如上表所示，您的电路板容易受到机械、电气和热应力的影响，其中任何一个都可能使其无法使用和不可修复。因此，忽视确保电路板的环境不会对其施加过度的压力是一个主要的可靠性因素，如果需要过度更换或召回，可能会付出昂贵的代价。通过在PCB开发过程中执行压力测试分析，可以避免这些不良结果。

什么是设备可靠性?

您的电路板在运行过程中的可靠性不仅是满足客户和终端用户的需要，而且是强制性的刚性印制板的鉴定和性能规范而且挠性/刚性-挠性印制板鉴定和性能规范根据其性能分类的规定印制板通用性能规范．这些标准提供了特定的尺寸和公差，您的制造板必须遵守。

结构和运行可靠性

满足监管性能规范标准要求您的电路板在结构和操作上都是可靠的。这些可以定义如下:

PCB结构可靠性是指电路板保持其物理形式的能力

在其整个运行周期内，只要它不受超过

其结构承受范围的边界。

PCB运行可靠性是指电路板的电子线路的运行能力

在其操作生命周期中始终如一地发挥功能。

结构和运行可靠性;虽然属性不同，但并不排他。事实上，一个板的运行可靠性取决于它的结构可靠性。例如，板的变形或裂缝可能会改变跟踪参数，影响信号和/或电源完整性，而破损可能会切断表面路由、信号层或地面，导致行为不稳定或完全没有功能。热应力和电应力同样会削弱电路板的运行。因此，在开发过程中了解您的电路板的局限性是非常必要的，以确保它不会受到可能导致它在现场失败的压力。实现这一目标的最佳方法是使用PCB应力测试分析。

利用PCB应力测试分析保证可靠性

赞美物理测量或实验优点的科学方法是所有良好测试过程的基础，这对PCB应力测试也是如此。对于机械测试，这仍然是评估板子承受物理压力倾向的首选方法。许多合同制造商(CMs)可以在单个板或通过板执行这些类型的测试软件测试；如飞行探头。这种基于固定装置的测试将增加电路板的等待时间和成本。然而，高失败率的现场将付出更大的代价。

Cadence OrCAD Pspice-Matlab联合仿真实例

与机械应力测试相比，在制造前了解电路板的热特性是有利的。这使您能够做出最佳的材料选择和布局您的板为最佳的热分布。这两种方法都将有助于您构建董事会。在组装过程中，您的电路板会在很长一段时间内受到高温的影响。无铅焊接的温度可高达250°C。此外，为了获得良好的焊点连接质量，焊料必须分布在整个区域。

电应力测试，也就是确定元件和痕迹可以承受的电参数变化范围，应该在设计过程中进行。事实上，这些决定应该是组件选择和布局路由的主要因素。对于运行可靠性，热应力和电应力是相互依存的。过热会影响部件的工作，有些部件本身也会发热。

在设计过程中可以也应该进行热和电测试;然而，它确实要求你的PCB设计软件能够执行这些功能。通过Cadence的OrCAD和PSpice，可以很容易地模拟评估电路板的热应力和电应力能力。

PSpice独特而先进的SMOKE分析可以确定器件的功耗、最大电流限制、二次击穿限制、结温度和跨设备终端的击穿电压。所有这些都是在考虑设备可靠性时的关键理解，特别是在热或电测试时。

除了在OrCAD中运行仿真，您还可以与Matlab®执行联合仿真，以执行系统级分析，使您的系统可靠，并确保您的电路板在部署后是可靠的。

节奏的先进PCB设计与分析功能为您提供了充分分析pcb的热和电应力能力所需的所有工具。与OrCAD PSpice软件设计师，你可以验证你的组件和优化你的电路设计之前制造。

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