Die Antwort liegt in der immensen thermischen Belastung, die durch schnelle Temperaturänderungen verursacht wird.Ingenieure setzen auf "beschleunigte Lebenszeitprüfungen", um reale Temperaturschwankungen zu simulieren und verborgene Defekte frühzeitig zu erkennenUnter diesen Methoden dienen die thermischen Stoßprüfungen und die thermischen Zyklusprüfungen als entscheidende Werkzeuge, um Geräte extremen, sich wiederholenden Temperaturänderungen zu unterziehen, um die Ausfallmechanismen zu beschleunigen.
Sowohl Wärmeschock- als auch Wärmezyklusprüfungen bewerten die Leistung eines Produkts unter wechselnden heißen und kalten Bedingungen und induzieren eine Belastung durch thermische Expansion und Kontraktion.Da sich verschiedene Materialien mit unterschiedlicher Geschwindigkeit ausdehnen und zusammenziehenDiese Methoden unterscheiden sich jedoch erheblich in ihren Temperaturübergangsgeschwindigkeiten.
Bei den thermischen Stoßprüfungen wird der Geschwindigkeit Vorrang eingeräumt, wobei die Temperaturänderungen typischerweise 15 °C pro Minute übersteigen.mit einer Geschwindigkeit von in der Regel unter 15°C pro Minute, häufig zwischen 1°C und 10°C pro Minute, basierend auf empirischen Daten.
Die thermischen Stoßprüfungen schalten schnell zwischen extrem hohen und niedrigen Temperaturen ab, wodurch das zu prüfende Gerät einer intensiven thermischen Belastung ausgesetzt wird, um die Ausfallmechanismen zu beschleunigen.Diese Methode simuliert Szenarien, in denen Produkte abrupte Temperaturveränderungen erleben, wie zum Beispiel Außenelektronik, die plötzlichen Wetterveränderungen ausgesetzt ist.
Der thermische Schock führt in der Regel zu Überspannungsfehlern wie zum Beispiel Lötgelenkfrakturen durch Zugspannung , während der thermische Kreislauf häufiger zu Schieberückwärmungsmüdigkeit oder Belastungsentlastung führt.Die Prüfgeräte verwenden in der Regel eine einzige Kammer, in der sich die Lufttemperatur rasch ändert.Durch die Kombination von Prüfkammern mit präzisen thermischen Luftstromsystemen erreichen fortschrittliche Systeme wie die MPI Thermal TM TA-Serie schnellere Übergänge.
Der thermische Kreislauf (oder Temperaturkreislauf) bewertet die Ausdauer eines Geräts unter wiederholten Temperaturextremen und zielt in erster Linie auf Ausfälle ab, die durch nicht übereinstimmende Koeffizienten der thermischen Ausdehnung (CTE) verursacht werden.Durch Nachahmung der tatsächlichen Temperaturschwankungen, bewertet es die Fähigkeit eines Produkts, längeren thermischen Spannungen standzuhalten.
Bei dieser Prüfung werden folgende kritische Ausfallmodi ermittelt:
- Fehler bei der Verbindung von Kugelgittern (BGA)
- Delamination von Leiterplatten (PCB)
- Spaltungen von Lötverbindungen
- Hermetische Dichtungsstörungen
- Schaden an der Nadel oder am Ende
Der thermische Kreislauf spielt eine zentrale Rolle bei der Validierung von PCB nach der Montage.Verglichen mit thermischem Schock, bietet das thermische Radfahren eine praktischere und robustere Evaluierungsmethode.
Der Standardprozess des Wärmekreislaufs umfasst:
- Zubereitung:Prüfung von PCB auf sichtbare Mängel
- Erste Prüfung:Überprüfung der Ausgangsfunktion
- Temperaturzyklus:Wiederholte Heiz-/Kühlphasen mit kontrollierter Aufenthaltszeit
- Intermittierende Prüfungen:Überwachung der Leistung während der Zyklen
- Abschließende Analyse:Umfassende Bewertung nach der Prüfung
Die wachsende Nachfrage nach zuverlässiger Elektronik hat zu Innovationen im Bereich der PCB-Prüfung geführt.
Die Automatisierung reduziert menschliche Fehler und erhöht gleichzeitig den Durchsatz.
Moderne Kammern sorgen für eine genaue Temperaturkontrolle und simulieren verschiedene Umweltbedingungen für genaue Zuverlässigkeitsbeurteilungen.
Erweiterte Überwachungssysteme verfolgen während der Prüfung Temperaturprofile, mechanische Belastungen und Leistungsmetriken und ermöglichen datenbasierte Designverbesserungen.