Configurador de cámaras climáticas
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¿Existen partículas microscópicas dentro de los dispositivos electrónicos que utiliza que puedan afectar su funcionamiento?
Probablemente nunca te hayas hecho esta pregunta.
Por suerte, hay quienes lo hacen por ti.
Hoy hablamos de la Prueba PIND, o Prueba de Detección de Ruido de Impacto de Partículas.
¿Para qué se utiliza la prueba PIND?
Puede parecer extraño para el profano, pero una causa común de mal funcionamiento de los dispositivos electrónicos , especialmente en entornos extremos, es la contaminación de los circuitos por partículas microscópicas.
Estas partículas microscópicas pueden ser de diversa naturaleza y tener diferentes orígenes:
- Residuos de producción: Son residuos de materiales como adhesivos, disolventes, resinas, lubricantes y pasta térmica.
- Contaminación ambiental: Polvo, fibras, cabello y otros contaminantes que ingresaron al dispositivo durante el ensamblaje.
- Desgaste del dispositivo: El desgaste del dispositivo también puede causar daños que permiten que partículas sólidas entren en los circuitos.
La prueba PIND está diseñada para comprobar la presencia de estas partículas microscópicas dentro del dispositivo que se está probando.
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Cómo funciona la prueba PIND
La prueba PIND se realiza introduciendo varias partículas de tamaño conocido en el dispositivo o componente electrónico y exponiéndolo a vibraciones físicas o eléctricas.
Cuando las partículas son impactadas, emiten sonidos que son grabados por un micrófono de alta sensibilidad, revelando así la presencia de otras partículas extrañas dentro de la muestra que se está analizando.
El Test PIND se realiza en un entorno aislado y controladoque además es capaz de simular las condiciones reales de uso del dispositivo en cuestión.
Dependiendo del uso final de estos dispositivos, el entorno puede ser una cámara de termovacío, una cámara de presión o incluso una cámara climática.
¿Qué sectores están involucrados en la Prueba PIND?
La prueba PIND no se centra únicamente en la electrónica de consumo, sino en dos sectores en los que los componentes electrónicos están sometidos a fuertes tensiones y entornos poco convencionales: las aeroespacial y militar.
Los principales estándares internacionales que regulan el Test PIND son de hecho MIL-STD-750 Método 2052 y MIL-STD-883, Método 2020, ambos de ámbito militar.
Cámaras de prueba y climáticas PIND
Como habíamos previsto, la prueba PIND debe realizarse en entornos aislados donde sea posible controlar ciertos parámetros para simular las condiciones ambientales reales de uso del dispositivo.
Por este motivo, las cámaras climáticas desempeñan un papel complementario en la prueba PIND para monitorizar el comportamiento del dispositivo a determinados valores de temperatura y humedad, que también pueden alcanzar umbrales extremos.
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La cámara ambiental FDM para pruebas PIND
La cámara ambiental FDM es el instrumento ideal para realizar ensayos climáticos complementarios al ensayo PIND, ya que está diseñada para reproducir condiciones ambientales extremas.
De hecho, puede alcanzar temperaturas entre -70 °C y +180 °C y hasta un 98 % de humedad relativa .
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Normas de referencia
- Método MIL-STD-883 2020 — Prueba de detección de ruido por impacto de partículas (PIND)
- Método MIL-STD-750 2052 — PIND para dispositivos semiconductores
- ESCC 20200 — Prueba de detección de ruido por impacto de partículas (Coordinación Europea de Componentes Espaciales)
- JEDEC JESD22-B107 — Análisis interno de partículas en componentes sellados
- MIL-PRF-38535 — Especificación general para circuitos integrados (requisitos de selección)
Fuentes autorizadas
- Norma de método de prueba MIL-STD-883.
- ESCC — Coordinación Europea de Componentes Espaciales.
- JEDEC — Consejo Conjunto de Ingeniería de Dispositivos Electrónicos.
Preguntas frecuentes sobre la prueba PIND
¿Qué es la prueba PIND y qué detecta?
PIND (detección de ruido por impacto de partículas) detecta partículas libres dentro de cavidades herméticas selladas, generalmente encapsulados cerámicos o metálicos de microcircuitos, relés herméticos y componentes aeroespaciales. El componente se somete a una vibración calibrada (choque + barrido sinusoidal) mientras un sensor piezoeléctrico de alta sensibilidad detecta los impactos de partículas contra la pared. Incluso una partícula de 25 μm genera un pico acústico distinguible del ruido de fondo.
¿Por qué las partículas libres son un problema?
En componentes de alta fiabilidad (satélites, aviónica, dispositivos médicos), las partículas conductoras sueltas (fragmentos de metal de unión, residuos de procesamiento, escamas cerámicas) pueden generar cortocircuitos intermitentes . Un cortocircuito en órbita o en vuelo puede provocar la pérdida de la misión. La prueba PIND es un método de cribado no destructivo: los componentes en buen estado pasan sin daños, mientras que aquellos con partículas detectables se rechazan. La tasa de rechazo típica es del 0,1 al 2 % en lotes aeroespaciales.
¿Cómo se realiza una prueba PIND?
Procedimiento del método MIL-STD-883 2020: (1) choque previo a la prueba de 1500 g durante 0,5 ms para desalojar partículas adheridas; (2) vibración sinusoidal de 60-80 Hz a 10-25 g durante 3 ciclos de 2-3 segundos; (3) escucha con sensor piezoeléctrico acoplado al encapsulado; (4) amplificación y filtrado de la banda de 150-160 kHz; (5) detección automática de picos por encima del umbral de 50 mV con respecto al nivel de ruido. Tiempo de prueba individual: 5-15 segundos por componente.
¿Qué componentes requieren PIND obligatorio?
La inspección PIND es obligatoria para dispositivos de clase S (nivel espacial) y clase B/Q (militares): microcircuitos herméticos MIL-PRF-38535, diodos/transistores MIL-PRF-19500, relés herméticos MIL-PRF-39016 y osciladores de cristal. No es necesaria para componentes de clase N (comerciales) ni para componentes encapsulados en plástico. Algunos programas críticos (navegación, misiles) requieren PIND dual con un 100 % de inspección previa y posterior al rodaje para detectar partículas generadas durante las pruebas de estrés.
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