FR3001808A1 - Detection des defaillances precoces dans les cartes a circuits imprimes - Google Patents

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Abstract

Un procédé comprend la caractérisation des effets d'un champ électrique sur un premier ensemble de cartes à circuits imprimés (PWB) en testant le premier ensemble de PWB pour générer des données de test, en utilisant les données de test pour déterminer une courbe de vie diélectrique du premier ensemble de PWB, et basé sur la courbe de vie diélectrique, en définissant un temps de sélection et une tension de sélection pour protéger des défaillances prématurées dans un second ensemble de PWB dues aux champs électriques.

Description

DÉTECTION DES DÉFAILLANCES PRÉCOCES DANS LES CARTES À CIRCUITS IMPRIMÉS HISTORIQUE DE L'INVENTION [0001] Les modes de réalisation de l'invention concernent les cartes à circuits imprimés et en particulier la détection des défaillances précoces des cartes à circuits imprimés dues à l'influence des champs électriques. [0002] Des défaillances dans les cartes à circuits imprimés (PWB), telles que des PWB utilisées pour les cartes-mères, ont été associées à la carte-mère ayant des signaux passant à travers les couches laminées des conducteurs de cuivre séparés par un matériau diélectrique. En d'autres mots, les champs électriques causés par les signaux électriques peuvent endommager les PWB, entraînant une défaillance de la PWB. [0003] Les techniques de stress de vieillissement conventionnelles des composants de circuit en soumettant les composants à des niveaux de stress accrus, tels que l'augmentation de chaleur et/ou l'augmentation des tensions durant une période de temps relativement courte, par rapport à une durée de vie des composants. Le vieillissement est conçu pour détecter les composants qui échoueraient prématurément durant un fonctionnement normal. BRÈVE DESCRIPTION DE L'INVENTION [0004] Les modes de réalisation de l'invention concernent un procédé qui inclut la 25 caractérisation des effets d'un champ électrique sur un premier ensemble de cartes à circuits imprimés (PWB) en testant le premier ensemble de PWB pour générer des données de test, en utilisant les données de test pour déterminer une courbe de vie diélectrique du premier ensemble de PWB et basé sur la courbe de vie diélectrique, définissant un temps de sélection et une tension de sélection pour protéger des défaillances prématurées dans un second 30 ensemble de PWB dues aux champs électriques. [0005] De préférence, la caractérisation des effets du champ électrique sur le premier ensemble de PWB inclut l'application d'une tension au premier ensemble de PWB qui est un multiple d'une tension fonctionnelle du premier ensemble PWB pour simuler un temps de vie 5 du premier ensemble de PWB dans une période de temps compactée. [0006] De préférence, le temps de sélection et la tension de sélection sont sélectionnées en se basant sur une courbe de sélection générée en faisant correspondre la courbe de vie diélectrique à un point de données correspondant à un PWB prématurément défaillant. [0007] De préférence, la caractérisation des effets du champ électrique sur le premier ensemble de PWB inclut l'application de tensions différentes aux pistes conductrices du premier ensemble de PWB, et la génération des données de test inclut la détection des temps de défaillance du premier ensemble de PWB. [0008] De préférence, la définition du temps de sélection et de la tension de sélection inclut de faire correspondre les données de test du premier ensemble de PWB à une courbe générique définissant des polymères pour générer la courbe de vie diélectrique, et la génération d'une courbe de sélection par transposition de la courbe de vie diélectrique. [0009] De préférence, la définition du temps de sélection et de la tension de sélection inclut de sélectionner la tension de sélection et le temps de sélection depuis la courbe de sélection pour tester le second ensemble de PWB. 25 [0010] De préférence, la sélection de la tension de sélection et le temps de sélection comprend: la génération d'une courbe de taux de défaillance basée sur les données de test ; et la détermination d'un premier temps correspondant à une durée d'un temps de test auquel un seuil exprimé en pourcentage des PWB a échoué parmi le premier ensemble des PWB, dans lequel la tension de sélection et le temps de sélection sont sélectionnés en se basant sur le 30 premier temps. 10 15 20 [0011] De préférence, le premier temps est déterminé en se basant sur l'identification d'un point d'inflexion de la courbe de taux de défaillance. [0012] De préférence, le procédé comprend en outre : la réalisation d'un test de champ électrique sur le second ensemble de PWB en appliquant la tension de sélection sur le second ensemble de PWB pour le temps de sélection. [0013] Des modes de réalisation additionnels comprennent un système pour tester les cartes à circuits imprimés (PWB). Le système inclut une unité de développement de test configurée pour générer des champs électriques dans un premier ensemble de PWB, pour détecter des défaillances dans le premier ensemble de PWB basé sur les champs électriques générés, pour générer une courbe de vie diélectrique du premier ensemble de PWB et, basé sur la courbe de vie diélectrique, pour définir un temps de sélection et une tension de sélection pour dépister les défaillances prématurées dans un second ensemble de PWB. [0014] De préférence, le système comprend en outre une unité de dépistage configurée pour tester le second ensemble de PWB pour une durée correspondante au temps de sélection à la tension de sélection. [0015] De préférence, l'unité de développement de test est configurée pour caractériser les effets du champ électrique sur le premier ensemble de PWB en appliquant une tension au premier ensemble de PWB qui est un multiple d'une tension fonctionnelle du premier ensemble PWB pour simuler un temps de vie du premier ensemble de PWB dans une période de temps compactée. [0016] De préférence, l'unité de développement de test est configurée pour sélectionner le temps de sélection et la tension de sélection basée sur une courbe de sélection générée en faisant correspondre la courbe de vie diélectrique à un point de données correspondant à un 30 PWB prématurément défaillant. [0017] De préférence, l'unité de développement de test est configurée pour caractériser les effets d'un champ électrique sur le premier ensemble de PWB en appliquant un même niveau de tension aux traces conductrices du premier ensemble de PWB, et pour générer les données de test en détectant les temps de défaillance du premier ensemble de PWB. De préférence, l'unité de développement de test est configurée pour définir la tension de sélection et le temps de sélection en faisant correspondre les données de test du premier test de PWB à une courbe de durée de vie du PWB, et pour générer une courbe de sélection en transposant la courbe de vie diélectrique. 10 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [0018] L'objet, qui est considéré comme l'invention, est particulièrement mis en évidence et distinctement revendiqué dans les revendications à la conclusion du fascicule. Les faits cités 15 auparavant et autres caractéristiques, et les avantages de l'invention sont apparents de la description détaillée suivante prise ensemble avec les dessins accompagnants dans lesquels : [0019] La figure 1 illustre un diagramme en bloc d'un système pour tester des cartes à circuits imprimés (PWB) selon un mode de réalisation de l'invention ; [0020] La figure 2 illustre un graphe d'une courbe de vie diélectrique selon un mode de 20 réalisation de l'invention ; [0021] La figure 3 illustre une courbe de taux de défaillance selon un mode de réalisation de l'invention ; [0022] La figure 4 illustre un graphe d'une courbe de dépistage selon un mode de réalisation de l'invention ; et 25 [0023] La figure 5 illustre un diagramme de flux d'un procédé selon un mode de réalisation de l'invention. [0024] La description détaillée explique les modes de réalisation de l'invention, en même temps que les avantages et les caractéristiques, via des exemples avec référence aux dessins. 30 DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION [0025] Des défaillances dans les cartes à circuits imprimés (PWB) ont été associées à des signaux passant à travers les couches laminées des conducteurs de cuivre séparés par un matériau diélectrique. Les modes de réalisation de l'invention concernent le dépistage des 5 PWB pour tenir compte de champs électriques sur une durée de vie de la PWB. [0026] La figure 1 illustre un diagramme en bloc d'un système 100 pour tester les cartes à circuits imprimés (PWB) selon des modes de réalisation de l'invention. Le système 100 inclut une unité de développement de test 110 et une unité de dépistage 120. L'unité de 10 développement de test 110 est configurée pour générer des champs électriques dans un premier ensemble de PWB 130a, 130b à 130n, pour détecter des défaillances dans un premier ensemble de PWB 130a à 130n basé sur les champs électriques générés, pour générer une courbe de vie diélectrique du premier ensemble de PWB 130a à 130n, et, basé sur la courbe de vie diélectrique, pour définir un temps de sélection et une tension de sélection pour 15 dépister les défaillances prématurées dans un second ensemble de PWB 131a, 131b à 131n. [0027] En particulier, l'unité de développement de test 110 inclut une unité de génération de champ électrique 111, une unité de détection de défaillance 112, une unité d'analyse de défaillance 113 et une unité de développement de paramètre de dépistage 114. L'unité de 20 génération de champ électrique 111 est configurée pour générer un champ électrique dans le premier ensemble de PWB 130a-130n. Le champ électrique est généré en fournissant au premier ensemble de PWB 130a - 130n une tension suffisante pour générer un champ électrique à la fréquence de fonctionnement maximale spécifiée avec seulement un courant minimal, ou un courant inférieur à un courant de fonctionnement. Dans un mode de 25 réalisation, la tension est réglée entre 500 volts CA et 6000 volts CA à une fréquence de 800 Hz et le courant est réglé entre zéro mA et 50 mA. [0028] En fonctionnement, l'unité de génération du champ électrique 111 applique la tension et la fréquence prédéterminées au premier ensemble de PWB 130a-13On pour générer le 30 champ électrique dans le premier ensemble de PWB 130a-130n jusqu'à ce qu"il y ait une défaillance dans chacune des PWB 130a, 130b à 13011 due à la génération d'un champ électrique. Dans un mode de réalisation, de multiples PWB sont testées à de multiples tensions différentes. Par exemple, on peut appliquer à un ensemble de PWB 500 volts et à un autre ensemble 2500 volts. [0029] L'unité de détection de défaillance 112 détecte les défaillances de rupture diélectrique des PWB 130a, 130b à 130n. La détection de défaillance est réalisée en réglant un niveau de seuil de courant de fuite prédéfinie et en détectant lorsque ce courant est dépassé dans les PWB sous essai. L'unité d'analyse 113 analyses les données de test. En particulier, l'unité d'analyse de défaillance 113 génère une courbe de vie diélectrique pour le premier ensemble de PWB 130a-130n et une courbe de taux de défaillance. La figure 2 illustre une courbe de vie diélectrique 201 selon un mode de réalisation de I'l'invention. Les points de données 202 représentent les points de défaillance des différentes PWB. Les points de données 202 définissent la courbe de vie diélectrique 201, qui peut être basée sur des moyennes, des médianes de moyennes ou tout autre formule appliquée aux points de données 202. Dans un mode de réalisation, les points de données 202 sont ajustés à une courbe ayant une formule y = axb, où a et b sont constants, et x et y représentent des valeurs du domaine (x) correspondant à un temps de test et un intervalle (y) correspondant à une tension de test, respectivement. La formule y = axb représente un modèle générique de la vie des polymères. Les points de données 202 sont utilisés pour remplir le modèle pour identifier la courbe de vie diélectrique 201 des diélectriques particuliers des PWB 130a, 130b à 130n. [0030] Les courbes 203a et 203b représentent les lignes 3-sigma, ou des courbes basées sur la courbe de vie diélectrique 201 qui représente une gamme de valeurs dans laquelle une 25 majorité de PWB, ou un nombre de PWB au sein duquel un intervalle de seuil prédéterminé de la courbe de vie diélectrique 201, échouent. Dans un mode de réalisation, les lignes 203a et 203b définissent des taux de défaillance « normaux » des PWB et toutes défaillances de PWB qui correspondent aux courbes en-dessous de la ligne 203b sont définies comme défaillances « prématurées ». En d'autres mots, les intervalles normaux de défaillance peuvent être définis 30 comme tombant au sein d'intervalles prédéterminés de la courbe de vie diélectrique 201, et toutes défaillances qui correspondent aux tensions et aux temps sous la courbe 203b sont définies comme des défaillances prématurées. [0031] L'unité d'analyse de défaillance 113 utilise les données correspondant à une courbe de taux de défaillance, comme illustré à la figure 3, où la courbe de défaillance 301 est définie par un temps de défaillance (domaine) contre un taux de défaillance (intervalle). En particulier, la courbe de taux de défaillance 301 représente la relation entre les temps de défaillance et les taux de défaillance des PWB dans le champ. De telles données peuvent être rassemblées par des opérateurs ou des systèmes de contrôle pour générer des données qui donnent le graphique de la figure 3. Comme illustré à la figure 3, le taux de défaillance des PWB est relativement élevé au début de la durée de vie des PWB et diminue exponentiellement au cours de la vie de la PWB. En conséquence, un temps de défaillance peut être sélectionné par un utilisateur ou un système pour détecter une majorité de PWB qui échoue prématurément en déterminant le temps auquel la majorité des défaillances prématurées des PWB échoue. [0032] Comme discuté ci-dessus et par rapport à la figure 2, une défaillance « prématurée » peut être définie par rapport à la courbe de vie diélectrique 201. Par exemple, il peut être déterminé que la courbe 203b, définissant une extrémité inférieure d'un intervalle de 20 fonctionnement normal, a un point de données correspondant à cinq cents volts CA et un million d'heures. En conséquence, en référence à la figure 3, un temps d'un peu moins d'un million d'heure peut être sélectionné comme définissant une défaillance prématurée, et un point de données le long de la courbe 301 peut être sélectionné comme un temps de défaillance selon un pourcentage de PWB défaillantes prématurément qui ont échoué à un 25 point de données sélectionné. [0033] Dans un mode de réalisation, la courbe de défaillance 301 est basée sur le fonctionnement des PWB sous des conditions de fonctionnement normal, telles que des tensions et des niveaux de courants normaux dans le champ. Dans un mode de réalisation, un 30 utilisateur ou un système sélectionne le temps associé à un point d'inflexion 302 pour déterminer le temps de sélection d'un test de dépistage de champ électrique. Dans un mode de réalisation, les données de défaillance associées à la courbe 301 peuvent être fournies à l'unité d'analyse de défaillance 113 par un utilisateur ou un port de communication de données, et l'unité d'analyse de défaillance 113 peut détecter l'emplacement du point d'inflexion 302. Par exemple, le point d'inflexion 302 peut correspondre à un temps de défaillance de cinq cents heures d'utilisation en champ à une tension prédéterminée, telle que cinq cents volts CA. Puis, le temps de défaillance de cinq cents heures peut être utilisé pour déterminer la durée d'un test de dépistage en utilisant le temps de défaillance sélectionné ou un multiple du temps de défaillance sélectionné. [0034] Alors que le point d'inflexion 302 a été donné comme un exemple d'un point de données qui peut être. utilisé pour sélectionner un temps de référence de test de dépistage, les modes de réalisation de l'invention comprennent la sélection de tout point de données correspondant à tout taux de défaillance ou critère de temps de défaillance désiré. Par exemple, la durée de test de dépistage peut être sélectionnée en se basant sur une fraction de PWB qui a échoué, telles que cinquante pourcent, soixante pourcent ou toute autre fraction ou pourcentage de PWB qui a échoué. Dans un mode de réalisation, la courbe du taux de défaillance est générée en effectuant une analyse Weibull ou autre analyse de distribution statistique de la donnée de défaillance de la PWB. [0035] Une fois que le temps de défaillance désiré a été sélectionné en se basant sur la courbe de taux de défaillance pour capturer un pourcentage désiré de PWB défaillant de façon précoce, l'unité de développement de paramètre de dépistage 114 génère une courbe de dépistage pour sélectionner des paramètres de dépistage, incluant un temps de test de sélection et une tension de test de sélection et des fréquences. En référence à la figure 4, en exemple les courbes de dépistage 204 et 205 sont illustrées. Dans un mode de réalisation, un point de donnée 205a correspond à une défaillance d'une PWB après 500 heures d'essai à 500 volts CA. L'unité de développement de paramètre de dépistage 114 génère la courbe de dépistage 205 en transposant la courbe de vie diélectrique 201 au point de données 205a. En conséquence, tout point le long de la courbe de dépistage 205 peut être sélectionné pour obtenir un temps de sélection et une tension de sélection pour éliminer les PWB ayant une vie de 500 heures à 500 volts CA. Par exemple, un point le long de la courbe 205 peut correspondre à 500 heures à 500 volts CA, un autre point le long de la courbe 205 peut correspondre à 170 heures à 1500 volts, et encore un autre point le long de la courbe 205 peut 5 correspondre à une heure à 2000 volts CA. En conséquence, l'unité de développement de paramètre de dépistage 114 peut sélectionner des paramètres de dépistage pendant une heure, cent soixante-dix heures ou tout autre temps le long de la courbe 205 et les tensions correspondantes pour effectuer un test de dépistage de champ électrique des PWB. De tels tests élimineraient des PWB qui échoueraient en raison de dommages du champ électrique 10 dans et comprenant cinq cents heures de fonctionnement à cinq cents volts. [0036] Lorsque les paramètres de dépistage peuvent être sélectionnés en se basant sur le temps de défaillance correspondant à un pourcentage prédéterminé de PWB ratées, les paramètres de dépistage peuvent également être sélectionnés pour fournir un tampon. Par 15 exemple, si l'unité d'analyse de défaillance 113 démontre que soixante-dix pourcent des PWB qui échouent prématurément échouent dans les cinq cents heures d'essai à cinq cents volts CA, correspondant au point de données 205a, un point de données 204a peut être sélectionné, correspondant à une défaillance d'une PWB après mille heures d'essai à cinq cents volts pour fournir un tampon pour assurer qu'un nombre désiré de PWB échouant prématurément sont 20 dépistées. La courbe de sélection 204 peut être calculée en transposant la courbe de vie diélectrique 201 au point de données 204a, ou en transposant la courbe de vie diélectrique 201 pour correspondre au point de données 204a. En conséquence, tout point le long de la courbe de sélection 204 peut être sélectionné pour obtenir un temps de sélection et une tension de sélection pour éliminer les PWB ayant une vie de 100 heures à 500 volts CA. Par exemple, un 25 autre point le long de la courbe 204 peut correspondre à une heure et mille huit cents volts CA, et l'unité de développement de paramètre de dépistage 114 peut sélectionner des paramètres de dépistage, incluant un temps de test de sélection et une tension de test de sélection pour correspondre à tout point le long de la courbe 204. [0037] Une fois que les paramètres de dépistage sont sélectionnés par l'unité de développement de paramètre de dépistage 114, l'unité de développement d'essai 110 transmet les paramètres de dépistage à l'unité de dépistage 120. L'unité de dépistage 120 comprend une unité de génération de champ électrique 121 et une unité de détection de défaillance 122.
L'unité de génération de champ électrique 121 exécute l'essai de dépistage du champ électrique selon les paramètres de dépistage sélectionnés, pour avoir une durée et une tension basées sur les paramètres de dépistage sélectionnés. L'unité de détection de défaillance 122 détecte les PWB du second ensemble de PWB 131a, 131b à 131n qui ont échoué, et les PWB restantes sont dégagées pour être utilisées dans un environnement fonctionnel. [0038] Alors que la figure 1 illustre l'unité de développement de test 110 et l'unité de dépistage 120 comme étant des éléments séparés, dans des modes de réalisation de l'invention, l'unité de développement de test 110 et l'unité de dépistage 120 peut faire soit partie du même dispositif, soit de dispositifs séparés. Par exemple, dans un mode de réalisation, l'unité de développement de test 110 comprend une source d'énergie ou un générateur de tension et un ordinateur incluant un processeur et une mémoire pour détecter et stocker les données de défaillance de la PWB, pour analyser les données de défaillance et pour générer les paramètres de dépistage. Similairement, l'unité de dépistage 120 peut inclure une source d'énergie ou un générateur de tension pour générer un champ électrique et un ordinateur comprenant un processeur et une mémoire et des capteurs adéquats pour détecter et stocker les données de défaillance. Dans un mode de réalisation, les sources d'énergies de l'unité de développement de test 110 et l'unité de dépistage 120 sont identiques, ou les processeurs et la mémoire de l'unité de développement de test 110 et l'unité de dépistage 120 sont identiques. Dans des modes de réalisation alternatifs, l'unité de développement de test 110 et l'unité de dépistage 120 sont des dispositifs séparés connectés par câbles, sans fil ou tout autre réseau. [0039] La figure 5 illustre un diagramme de flux d'un procédé selon un mode de réalisation de l'invention. Dans le bloc 501, les champs électriques sont alimentés par des cartes à circuits 30 imprimés (PWB) pour générer des données de test. Les champs électriques peuvent être alimentés en fournissant une tension élevée et un courant minimal, lequel peut être uniquement un courant de fuite, tel que 50 mA ou inférieur aux PWB. Dans un mode de réalisation, de multiples PWB peuvent être testées, telles qu'au moins un ensemble est testé à la première tension et un autre ensemble est testé à une autre tension. Dans un mode de réalisation, les tensions sont appliquées aux PWB à des multiples d'une tension de fonctionnement des PWB pour simuler une durée de vie des PWB. [0040] Dans le bloc 502, une courbe de vie diélectrique est générée en se basant sur les données de test recueillies par l'application de champs électriques aux PWB. La courbe de vie 10 diélectrique peut être générée en ajustant une pluralité de points de données correspondant aux PWB ratées à un modèle générique pour la vie de polymères. [0041] Dans le bloc 503, les paramètres de test de dépistage sont définis en se basant sur la courbe de vie diélectrique. Les paramètres de test de dépistage peuvent inclure un temps de 15 sélection et une tension de sélection. Le temps de sélection et la tension de sélection peuvent être sélectionnés en se basant sur une courbe de dépistage basée sur la courbe de vie diélectrique ajustée à un point de données d'une PWB défaillante prématurément. [0042] Dans le bloc 504, les paramètres de dépistage sont appliqués aux PWB additionnelles 20 pour éliminer les PWB défaillantes prématurément qui échouent prématurément en se basant sur les champs électriques générés par des traces conductrices ou du câblage sur ou dans les PWB. [0043] Dans un mode de réalisation, un temps de taux de défaillance est calculé en appliquant 25 la même tension CA aux traces des multiples PWB et en générant une courbe de taux de défaillance basée sur les temps de défaillance des multiples PWB. Un point sur la courbe de taux de défaillance peut être sélectionné pour capturer un pourcentage prédéterminé de PWB prématurément défaillantes. Le point peut définir un temps de défaillance qui est utilisé pour sélectionner un temps de test de dépistage. Dans un mode de réalisation, le temps de taux de 30 défaillance est utilisé en tant que base pour sélectionner un point de données d'une PWB ratée sur le graphe comprenant la courbe de vie diélectrique. Par exemple, la courbe de vie diélectrique peut être transposée au point de données correspondant à une PWB ratée au temps de taux de défaillance. Le temps de sélection et la tension de sélection peuvent être sélectionnés par la suite pour correspondre à un point le long de la courbe de vie diélectrique transposée. [0044] Les modes de réalisation de l'invention fournissent la capacité pour prédire l'espérance de vie d'une population d'une PWB et pour fournir un procédé d'essai pour éliminer les cartes qui pourraient échouer prématurément. Tandis que les modes de réalisation ont été décrits en référence aux cartes à circuits imprimés, les modes de réalisation de l'invention englobent les appareils électriques ayant des matériaux diélectriques qui sont endommagés par des champs électriques. [0045] Tandis que l'invention a été décrite en détails en relation avec uniquement un nombre limité de modes de réalisation, il devrait être aisément compris que l'invention n'est pas limitée à de tels modes de réalisation. Plutôt, l'invention peut être modifiée pour incorporer tout nombre de variations, modifications, substitutions ou arrangements équivalents non décrits jusqu'ici, mais qui sont adaptés à l'esprit et à la portée de l'invention. De plus, tandis que divers modes de réalisation de l'invention ont été décrits, il faut comprendre que des aspects de l'invention peuvent inclure uniquement certains des modes de réalisation décrits.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé comprenant : la caractérisation des effets d'un champ électrique sur un premier ensemble de cartes à circuits 5 imprimés (PWB) en testant le premier ensemble de PWB pour générer des données de test ; l'utilisation de données de test pour déterminer une courbe de vie diélectrique du premier ensemble de PWB ; et basé sur la courbe de vie diélectrique, la définition d'un temps de sélection et d'une tension de sélection pour protéger des défaillances prématurées dans un second ensemble de PWB dues 10 au champ électrique.
  2. 2. Procédé de la revendication 1, dans lequel la caractérisation des effets du champ électrique sur le premier ensemble de PWB inclut l'application d'une tension au premier ensemble de PWB qui est un multiple d'une tension fonctionnelle du premier ensemble PWB 15 pour simuler un temps de vie du premier ensemble de PWB dans une période de temps compactée.
  3. 3. Procédé de la revendication 1, dans lequel le temps de sélection et la tension de sélection sont sélectionnées en se basant sur une courbe de sélection générée en faisant 20 correspondre la courbe de vie diélectrique à un point de données correspondant à un PWB prématurément défaillant.
  4. 4. Procédé de la revendication 1, dans lequel la caractérisation des effets du champ électrique sur le premier ensemble de PWB inclut l'application de tensions différentes aux 25 pistes conductrices du premier ensemble de PWB, et la génération des données de test inclut la détection des temps de défaillance du premier ensemble de PWB.
  5. 5. Procédé de la revendication 4, dans lequel la définition du temps de sélection et de la tension de sélection inclut de faire correspondre les données de test du premier ensemble de PWB à une courbe générique définissant des polymères pour générer la courbe de vie diélectrique, et la génération d'une courbe de sélection par transposition de la courbe de vie diélectrique.
  6. 6. Procédé de la revendication 5, dans lequel la définition du temps de sélection et de la tension de sélection inclut de sélectionner la tension de sélection et le temps de sélection depuis la courbe de sélection pour tester le second ensemble de PWB.
  7. 7. Procédé de la revendication 6, dans lequel la sélection de la tension de sélection et le temps de sélection comprend: la génération d'une courbe de taux de défaillance basée sur les données de test ; et la détermination d'un premier temps correspondant à une durée d'un temps de test 15 auquel un seuil exprimé en pourcentage des PWB a échoué parmi le premier ensemble des PWB, dans lequel la tension de sélection et le temps de sélection sont sélectionnés en se basant sur le premier temps. 20
  8. 8. Procédé de la revendication 7, dans lequel le premier temps est déterminé en se basant sur l'identification d'un point d'inflexion de la courbe de taux de défaillance.
  9. 9. Procédé de la revendication 1, comprenant en outre : la réalisation d'un test de champ électrique sur le second ensemble de PWB en appliquant la 25 tension de sélection sur le second ensemble de PWB pour le temps de sélection.
  10. 10. Système (100) pour tester les cartes à circuits imprimés (PWB), comprenant : une unité de développement de test (441) configurée pour générer des champs électriques dans un premier ensemble de PWB, pour détecter des défaillances dans le premier 30 ensemble de PWB basé sur les champs électriques générés, pour générer une courbe de viediélectrique du premier ensemble de PWB et, basé sur la courbe de vie diélectrique, pour définir un temps de sélection et une tension de sélection pour dépister les défaillances prématurées dans un second ensemble de PWB.
  11. 11. Système (100) de la revendication 10, comprenant en outre une unité de dépistage (120) configurée pour tester le second ensemble de PWB pour une durée correspondante au temps de sélection à la tension de sélection.
  12. 12. Système (100) de la revendication 10, dans lequel l'unité de développement de test (110) est configurée pour caractériser les effets du champ électrique sur le premier ensemble de PWB en appliquant une tension au premier ensemble de PWB qui est un multiple d'une tension fonctionnelle du premier ensemble PWB pour simuler un temps de vie du premier ensemble de PWB dans une période de temps compactée.
  13. 13. Système (100) de la revendication 10, dans lequel l'unité de développement de test (110) est configurée pour sélectionner le temps de sélection et la tension de sélection basée sur une courbe de sélection générée en faisant correspondre la courbe de vie diélectrique à un point de données correspondant à un PWB prématurément défaillant.
  14. 14. Système (100) de la revendication 10, dans lequel l'unité de développement de test (110) est configurée pour caractériser les effets d'un champ électrique sur le premier ensemble de PWB en appliquant un même niveau de tension aux traces conductrices du premier ensemble de PWB, et pour générer les données de test en détectant les temps de défaillance du premier ensemble de PWB.
  15. 15. Système (100) de la revendication 14, dans lequel l'unité de développement de test (110) est configurée pour définir la tension de sélection et le temps de sélection en faisant correspondre les données de test du premier test de PWB à une courbe de durée de vie du PWB, et pour générer une courbe de sélection en transposant la courbe de vie diélectrique.30
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160292652A1 (en) * 2015-04-03 2016-10-06 Chevron Pipe Line Company Predictive analytic reliability tool set for detecting equipment failures
US11288577B2 (en) * 2016-10-11 2022-03-29 Hitachi, Ltd. Deep long short term memory network for estimation of remaining useful life of the components
CN109212386B (zh) * 2017-06-30 2020-07-10 比亚迪股份有限公司 轨道交通系统中耐压器件的寿命检测方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5420513A (en) * 1992-07-16 1995-05-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dielectric breakdown prediction and dielectric breakdown life-time prediction using iterative voltage step stressing
JP2006266712A (ja) * 2005-03-22 2006-10-05 Hitachi Chem Co Ltd プリント配線板用基板材料およびプリント配線板の長時間電圧印加あるいは繰り返し電圧印加による絶縁破壊試験方法
US7155359B1 (en) * 2004-07-02 2006-12-26 Advanced Micro Devices, Inc. Determination of device failure characteristic

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3889188A (en) 1973-07-30 1975-06-10 Ibm Time zero determination of FET reliability
US4904946A (en) 1985-10-02 1990-02-27 Seiko Instruments Inc. Method for evaluating insulating films
JPH07122659B2 (ja) * 1986-08-18 1995-12-25 三菱電機株式会社 自動車用電子装置の故障診断システム
US5219765A (en) * 1990-09-12 1993-06-15 Hitachi, Ltd. Method for manufacturing a semiconductor device including wafer aging, probe inspection, and feeding back the results of the inspection to the device fabrication process
EP0508062B1 (fr) * 1991-04-10 1995-07-19 atg test systems GmbH Méthode et dispositif pour tester un arrangement de conducteurs électriques
JP3789220B2 (ja) * 1997-12-25 2006-06-21 松下電器産業株式会社 絶縁膜評価方法および装置ならびにプロセス評価方法
US6525526B1 (en) * 1998-02-18 2003-02-25 Luther & Maelzer Gmbh Method and device for testing printed circuit boards
JP2001174525A (ja) * 1999-12-21 2001-06-29 Advantest Corp 電子回路網の診断装置及びこの診断装置を用いた診断方法
US20010045839A1 (en) * 2000-02-02 2001-11-29 Richard St-Onge Verification of PWB electrical parameters
US6714032B1 (en) * 2000-04-25 2004-03-30 Agere System Inc. Integrated circuit early life failure detection by monitoring changes in current signatures
US6858448B2 (en) * 2001-06-07 2005-02-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for evaluating and manufacturing a semiconductor device
JP2003035738A (ja) * 2001-07-19 2003-02-07 Omron Corp 部品実装基板の検査方法および部品実装基板用の検査装置
US6724214B2 (en) * 2002-09-13 2004-04-20 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Test structures for on-chip real-time reliability testing
US7271608B1 (en) * 2002-11-25 2007-09-18 Ridgetop Group, Inc. Prognostic cell for predicting failure of integrated circuits
US6967499B1 (en) 2004-06-21 2005-11-22 Texas Instruments Incorporated Dual ramp rate dielectric breakdown testing methodology
US8053257B2 (en) * 2005-06-14 2011-11-08 International Business Machines Corporation Method for prediction of premature dielectric breakdown in a semiconductor
KR100691437B1 (ko) * 2005-11-02 2007-03-09 삼성전기주식회사 폴리머-세라믹의 유전체 조성물, 이를 이용하는 내장형캐패시터와 인쇄회로기판
US7639021B2 (en) * 2007-05-11 2009-12-29 Temic Automotive Of North America, Inc. Circuit and method for detecting a dielectric breakdown fault
US7966538B2 (en) * 2007-10-18 2011-06-21 The Regents Of The University Of Michigan Microprocessor and method for detecting faults therein
US8269505B2 (en) * 2009-12-15 2012-09-18 International Business Machines Corporation Locating short circuits in printed circuit boards
JP5594363B2 (ja) * 2010-05-28 2014-09-24 富士通株式会社 伝送装置及び伝送装置制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5420513A (en) * 1992-07-16 1995-05-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Dielectric breakdown prediction and dielectric breakdown life-time prediction using iterative voltage step stressing
US7155359B1 (en) * 2004-07-02 2006-12-26 Advanced Micro Devices, Inc. Determination of device failure characteristic
JP2006266712A (ja) * 2005-03-22 2006-10-05 Hitachi Chem Co Ltd プリント配線板用基板材料およびプリント配線板の長時間電圧印加あるいは繰り返し電圧印加による絶縁破壊試験方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KRAVTSOV V D ET AL: "PREDICTION OF SURVIVAL AND RESPONSES TO CHEMOTHERAPY IN ACUTE MYELOGENEOUS LEUKEMIA (AML) BY THE MICROCULTURE KENETIC (MICK) ASSAY OF APOPTOSIS", BLOOD, AMERICAN SOCIETY OF HEMATOLOGY, US, vol. 92, no. 10, 15 November 1998 (1998-11-15), XP001106432, ISSN: 0006-4971 *
PRENDERGAST J ET AL: "TDDB characterisation of thin SiO2 films with bimodal failure populations", RELIABILITY PHYSICS SYMPOSIUM, 1995. 33RD INTERNATIONAL, IEEE, PI, 4 April 1995 (1995-04-04), pages 124 - 130, XP031819682, ISBN: 978-0-7803-2031-4 *

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