Η απάντηση έγκειται στο τεράστιο θερμικό στρες που προκαλείται από τις γρήγορες αλλαγές της θερμοκρασίας.οι μηχανικοί βασίζονται σε "επιταχυνόμενες δοκιμές ζωής" για να προσομοιώσουν πραγματικές διακυμάνσεις θερμοκρασίας και να εντοπίσουν έγκαιρα κρυμμένα ελαττώματαΜεταξύ αυτών των μεθόδων, οι δοκιμές θερμικού σοκ και οι δοκιμές θερμικού κύκλου χρησιμεύουν ως κρίσιμα εργαλεία για την υποβολή των συσκευών σε ακραίες, επαναλαμβανόμενες αλλαγές θερμοκρασίας για την επιτάχυνση των μηχανισμών αποτυχίας.
Τόσο οι δοκιμές θερμικού σοκ όσο και οι δοκιμές θερμικού κύκλου αξιολογούν την απόδοση ενός προϊόντος υπό εναλλασσόμενες θερμές και κρύες συνθήκες, προκαλώντας άγχος από θερμική επέκταση και συστολή.Καθώς τα διαφορετικά υλικά επεκτείνονται και συρρικνώνονται με διαφορετικό ρυθμόΩστόσο, οι μέθοδοι αυτές διαφέρουν σημαντικά στις ταχύτητες μετάβασης της θερμοκρασίας τους.
Οι δοκιμές θερμικών σοκ δίνουν προτεραιότητα στην ταχύτητα, με τις αλλαγές θερμοκρασίας να υπερβαίνουν συνήθως τους 15°C ανά λεπτό.με ταχύτητες συνήθως κάτω των 15°C ανά λεπτό, συχνά μεταξύ 1°C και 10°C ανά λεπτό με βάση εμπειρικά δεδομένα.
Οι δοκιμές θερμικών σοκ αλλάζουν γρήγορα μεταξύ εξαιρετικά υψηλών και χαμηλών θερμοκρασιών, υποβάλλοντας την συσκευή που υποβάλλεται σε δοκιμή σε έντονη θερμική πίεση για την επιτάχυνση των μηχανισμών αποτυχίας.Η μέθοδος αυτή προσομοιώνει σενάρια όπου τα προϊόντα παρουσιάζουν απότομες αλλαγές θερμοκρασίας, όπως τα εξωτερικά ηλεκτρονικά που εκτίθενται σε ξαφνικές αλλαγές του καιρού.
Ειδικότερα, το θερμικό σοκ τείνει να προκαλεί αποτυχίες υπερφόρτωσης, όπως κατάγματα αρθρώσεων συγκόλλησης λόγω τεντωματικού στρες, ενώ ο θερμικός κύκλος προκαλεί πιο συχνά κόπωση ή χαλάρωση στρες.Ο εξοπλισμός δοκιμής χρησιμοποιεί συνήθως έναν μόνο θάλαμο όπου η θερμοκρασία του αέρα μεταβάλλεται γρήγοραΤα προηγμένα συστήματα όπως η σειρά MPI Thermal ς TA επιτυγχάνουν ταχύτερες μεταβάσεις συνδυάζοντας τους θαλάμους δοκιμών με συστήματα θερμικής ροής αέρα ακριβείας.
Ο θερμικός κύκλος (ή ο κύκλος θερμοκρασίας) αξιολογεί την αντοχή μιας συσκευής κάτω από επαναλαμβανόμενες ακραίες θερμοκρασίες, στοχεύοντας κυρίως σε βλάβες που προκαλούνται από μη συμβατούς συντελεστές θερμικής διαστολής (CTE).μιμούμενος τις πραγματικές διακυμάνσεις θερμοκρασίας, αξιολογεί την ικανότητα ενός προϊόντος να αντέχει σε παρατεταμένη θερμική πίεση.
Η δοκιμή αυτή προσδιορίζει τις κρίσιμες συνθήκες βλάβης, συμπεριλαμβανομένων:
- Ελαττώματα διασύνδεσης συστοιχίας σφαιρικών πλέκων (BGA)
- Δελτίο τύπου κυκλώματος
- Κρακάρισμα αρθρώσεων συγκόλλησης
- Ελαττώματα ερμητικής σφραγίδας
- Τραυματισμός πιν ή τερματικού σημείου
Ο θερμικός κύκλος διαδραματίζει καίριο ρόλο στην επικύρωση των PCB μετά την συναρμολόγηση.Σε σύγκριση με το θερμικό σοκ, η θερμική πορεία προσφέρει μια πιο πρακτική και αξιόπιστη μέθοδο αξιολόγησης.
Η τυποποιημένη διαδικασία θερμικού κύκλου περιλαμβάνει:
- Προετοιμασία:Επιθεώρηση των PCB για ορατά ελαττώματα
- Αρχικές δοκιμές:Επιβεβαίωση της βασικής λειτουργικότητας
- Κύκλος θερμοκρασίας:Επαναλαμβανόμενες φάσεις θέρμανσης/ψύξης με ελεγχόμενο χρόνο διαμονής
- Διαλείπουσες δοκιμές:Παρακολούθηση των επιδόσεων κατά τη διάρκεια των κύκλων
- Τελική ανάλυση:Συνολική αξιολόγηση μετά τη δοκιμή
Η αυξανόμενη ζήτηση για αξιόπιστα ηλεκτρονικά έχει οδηγήσει σε καινοτομίες στις δοκιμές PCB.
Η αυτοματοποίηση μειώνει το ανθρώπινο σφάλμα αυξάνοντας παράλληλα την απόδοση.
Οι σύγχρονοι θάλαμοι παρέχουν ακριβή έλεγχο της θερμοκρασίας, προσομοιώνοντας διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες για ακριβείς εκτιμήσεις αξιοπιστίας.
Τα προηγμένα συστήματα παρακολούθησης παρακολουθούν τα προφίλ θερμοκρασίας, τη μηχανική πίεση και τις μετρήσεις απόδοσης κατά τη διάρκεια των δοκιμών, επιτρέποντας βελτιώσεις σχεδιασμού με βάση τα δεδομένα.