前段时间，我很难在晚上睡觉，当我设法熬过一晚上而不醒来时，我早上会很累。一天晚上，妻子把我叫醒，抱怨说我在和同事聊天，她睡不着。这时，我意识到自己被绑得太紧了，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，我开始意识到，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，一个很大的压力来源是你的电路板在现场时如何支撑。这种焦虑可以通过在开发过程中测试PCB来缓解，以确保它能够在运行过程中承受可能施加在它身上的电气、热和机械应变。实施这些评估和获得的结果被称为PCB压力测试分析。让我们来研究一下这种测试，涉及到的压力测试类型，以及如何利用它们来确保您的电路板的可靠性。

什么是PCB应力测试分析?

PCB压力测试是对电路板承受力或参数应变能力的评估。该测试的目的是确定板将保持其结构完整性和功能的范围。这些范围的极限的确定是PCB应力分析。执行压力测试有各种技术、方法和流程;然而，这些测试中的大多数可以分为以下定义的机械、电气或热测试。

PCB应力测试类型

根据您的电路板安装和操作的环境，它可能会受到不同类型的压力。例如，部署在关键系统中的pcb;例如航空航天平台、汽车和工业设备可能受到来自连续或间歇运动和振动的力。因此，如下图所示，对为这些行业开发的电路板进行振动应力测试是很常见的。

机械振动应力可靠性试验

振动和其他力学测试用于确定板的结构极限，超过这个极限就会发生物理故障。这些和其他PCB压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，忽视确保您的电路板的环境不会对其施加不适当的压力是一个主要的可靠性因素，如果需要过多的更换或召回，则可能代价高昂。可以通过在PCB开发过程中执行压力测试分析来避免这些不良结果。

什么是设备可靠性?

您的电路板在运行期间的可靠性不仅是满足客户和最终用户的要求，而且是由刚性印制板的鉴定和性能规范而且挠性/刚性-挠性印制板的鉴定和性能规范根据所规定的性能分类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。

结构和操作可靠性

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

在其整个运行生命周期内，只要它不受到超过

其结构承受范围的边界。

PCB运行可靠性是指电路板的电路运行的能力

在其操作生命周期中始终如一地运行。

结构和操作可靠性;虽然属性不同，但并不排他。事实上，董事会的运作可靠性取决于其结构可靠性。例如，电路板变形或裂缝可能会改变跟踪参数，从而影响信号和/或电源的完整性，而破损可能会切断表面路由、信号层或地面，导致行为不稳定或根本没有功能。热压力和电压力同样会削弱电路板的运行。因此，在开发过程中必须了解您的电路板的局限性，以确保它不会受到可能导致其在现场失败的压力。实现这一点的最佳方法是使用PCB应力测试分析。

利用PCB应力测试分析确保可靠性

崇尚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，对于PCB压力测试也是如此。对于机械测试来说，这仍然是评估板子承受物理力压力倾向的首选方法。许多合同制造商(CMs)可以对单个板或整板执行这些类型的测试软件测试；如飞行探测器。这种基于夹具的测试将增加您的电路板的等待时间和成本。然而，该领域的高故障率将付出更大的代价。

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板，以获得最佳的热分布。这两者都将有助于你的板建设。在组装过程中，您的电路板会在很长一段时间内承受高温。这些温度可高达250°C无铅焊接。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。

电气压力测试，即确定组件和痕迹可以承受的电气参数变化范围，也应该在设计期间进行。事实上，这些决定应该是组件选择和布局路由的主要因素。为了运行的可靠性，热应力和电应力是相互依赖的。过热会影响部件的正常工作，部分部件本身也会发热。

在设计过程中可以并且应该进行热和电气测试;但是，它确实要求您的PCB设计软件能够执行这些功能。通过Cadence的OrCAD和PSpice可以轻松地进行模拟，以评估您的电路板的热应力和电应力能力。

PSpice独特而先进的SMOKE分析可确定器件功耗、最大电流限制、二次击穿限制、结温度和器件终端的击穿电压。在考虑设备可靠性时，尤其是在热或电测试时，所有这些都是关键的理解。

除了在OrCAD中运行仿真外，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，并确保您的板在部署后可靠。

节奏的先进PCB设计与分析为您提供全面分析pcb的热应力和电应力能力所需的所有工具。与OrCAD PSpice设计器，您可以在制造之前验证组件并优化电路设计。

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