Dårlige stik koster pålidelighed og penge

Stik er kendt som det svageste led i kæden, når det handler om pålidelighed af elektronikprodukter. Som virksomhed kan man dog sikre, at stikkene i ens produkter har den rette robusthed og pålidelighed, takket være en pålidelighedstest udviklet af FORCE Technologys afdeling DELTA.

Af Susanne Otto og Jan Bjerre Christensen

Hovedparten af elektroniske apparater er udstyret med en eller flere typer stik. De har ofte afgørende indflydelse på produktets pålidelighed.

Som designer af elektronikprodukter har man måske behov for at finde ud af, om stikkene er det svage punkt i designet, og om man har valgt de rette stik, der ikke reducerer produkternes pålidelighed og robusthed. Eller måske man har behov for at sikre, at den rette løsning er implementeret, for at afhjælpe problemer med elektriske stik i praktisk brug.

Stik er ofte det svageste led

Det har hidtil været vanskeligt at sikre, at stikket ikke bliver den begrænsende faktor – eller det svageste led. Derfor har man hos FORCE Technology udviklet en pålidelighedstest, der hjælper til at opnå den bedst mulige robusthed og pålidelighed for stikkene i virksomheders produkter. Testen kan også være et nyttigt værktøj for indkøbsafdelinger til vurdering af forskellige stik med henblik på at optimere omkostningerne uden at give køb på kvaliteten.

Ofte opdages problemer med stik først, når produkterne har været på markedet et stykke tid. Det kan være dyrt at have mange produkter på markedet med stik, der har et uhensigtsmæssigt pålidelighedsniveau.

Afbrydelser på grund af temperatur- eller vibrationspåvirkninger kan medføre, at der aflejres et lag mellem kontaktfladerne. Enhver kortvarig afbrydelse kaldes ”prel“.

Stikkene påvirkes af parametre som:

  • Overfladebehandling
  • Kontaktkraft
  • Mekanisk støtte
  • Vibrationer
  • Fugt
  • Korrosivt miljø
  • Temperaturændringer

HALT (Highly Accelerated Life Testing) er en effektiv metode til at accelerere fejlmekanismer relateret til temperatur og vibration.

Måling og overvågning i forbindelse med HALT

  • For hver stiktype i produktet forbindes et passende antal stikforbindelser serielt ved at lodde en leder fra den ene konnektor til den næste. Det kan være nødvendigt at fjerne komponenter på printkortet for ikke at forstyrre testen. I hver ende af serieforbindelsen tilsluttes et kabel til målesystemet.
  • Målesystemet består af en signalgenerator, en kortslutningsdetektor og et logningsudstyr.
  • Når den første korte afbrydelse (ned til 1 ns) detekteres, overvåges og logges den med reference til tidspunkt i HALT-testcyklussen.
  • Når den første forekomst af prel konstateres i en serieforbindelse, spores den præcise placering ved yderligere målinger i serieforbindelsen.
  • Når stiktypens svage punkt er fastlagt, kan fysikken bag fejlen i stikket analyseres i FORCE Technologys fejlanalyselaboratorium.

Da det mekaniske design har meget stor indvirkning på stikkets pålidelighed, er det vigtigt at teste stikket i den opsætning, hvor det skal bruges. Det er vigtigt, at alle printkort og komponenter er i produktet under testen. Printkort og komponenter behøver ikke være i funktion. Der kan eventuelt bruges dele, der er behæftet med produktionsfejl. Alle typer stik i et produkt testes samtidig for at finde frem til den svageste forbindelse.

Mere info

Yderligere oplysninger fås ved at kontakte Jan Bjerre Christensen, seniorkonsulent, ved FORCE Technologys afdeling DELTA, tlf. +45 42 62 79 88, jbch@force.dk.