Odpowiedź leży w ogromnym napięciu cieplnym wywołanym szybkimi zmianami temperatury.inżynierowie korzystają z "przyśpieszonych testów żywotności", aby symulować zmiany temperatury w rzeczywistości i wcześnie wykryć ukryte wadyWśród tych metod badania wstrząsów cieplnych i badania cyklu cieplnego stanowią kluczowe narzędzia do poddania urządzeń ekstremalnym, powtarzającym się zmianom temperatury w celu przyspieszenia mechanizmów awarii.
Zarówno badania wstrząsu cieplnego, jak i cyklu cieplnego oceniają wydajność produktu w warunkach przemiennego ciepła i zimna, wywołując naprężenie z powodu rozszerzania i kurczenia cieplnego.Ponieważ różne materiały rozszerzają się i kurczą się w różnym tempieJednakże metody te różnią się znacząco w zakresie szybkości przejścia temperatury.
Badanie wstrząsów termicznych priorytetowo traktuje prędkość, przy czym zmiany temperatury zazwyczaj przekraczają 15°C na minutę.z częstotliwością zwykle poniżej 15°C/minutę, często między 1°C a 10°C/minutę na podstawie danych empirycznych.
Badanie wstrząsów termicznych szybko przełącza się między ekstremalnie wysokimi i niskimi temperaturami, poddając urządzenie poddawane badaniu (DUT) intensywnemu naprężeniu termicznemu w celu przyspieszenia mechanizmów awarii.Metoda ta symuluje scenariusze, w których produkty doświadczają nagłych zmian temperatury, takie jak urządzenia elektroniczne do użytku zewnętrznego narażone na nagłe zmiany pogody.
W szczególności w przypadku wstrząsu cieplnego występuje tendencja do wystąpienia niewydolności spowodowanej nadmiernym naprężeniem, np. złamania stawów lutowniczych spowodowane naprężeniem naciągowym, podczas gdy w przypadku cyklu cieplnego występuje częściej zmęczenie lub rozluźnienie ze względu na stres.Sprzęt badawczy zazwyczaj wykorzystuje jedną komorę, w której szybko zmienia się temperatura powietrzaZaawansowane systemy, takie jak MPI Thermal TM TA-Series, osiągają szybsze przejścia poprzez połączenie komór testowych z precyzyjnymi systemami przepływu powietrza termicznego.
Cykl termiczny (lub cykl temperatury) ocenia wytrzymałość urządzenia w warunkach powtarzających się ekstremalnych temperatur, przede wszystkim ukierunkowując się na awarie spowodowane niezgodnymi współczynnikami rozszerzenia termicznego (CTE).Naśladując realne wahania temperatury, ocenia zdolność produktu do wytrzymania długotrwałego obciążenia cieplnego.
Badanie to identyfikuje krytyczne tryby awarii, w tym:
- Wady wzajemnego połączenia siatki kulkowej (BGA)
- Delaminacja płytek drukowanych (PCB)
- Pęknięcie łączy lutowych
- Uszkodzenia uszczelnienia hermetycznego
- Uszkodzenie szpilki lub końca
Cykl termiczny odgrywa kluczową rolę w walidacji płytek PCB po montażu.W porównaniu z wstrząsem cieplnym, cykle termiczne oferują bardziej praktyczną i solidną metodę oceny.
Standardowy proces cyklu cieplnego obejmuje:
- Przygotowanie:Kontrola PCB pod kątem widocznych wad
- Wstępne badania:Weryfikacja podstawowej funkcjonalności
- Cykl temperatury:Powtarzające się fazy ogrzewania/chłodzenia z kontrolowanymi czasami pobytu
- Badania przerywane:Monitoring wydajności podczas cykli
- Ostateczna analiza:Kompleksowa ocena po badaniu
Rosnące zapotrzebowanie na niezawodną elektronikę doprowadziło do innowacji w badaniach PCB.
Automatyzacja zmniejsza błędy ludzkie przy jednoczesnym zwiększeniu przepustowości.
Nowoczesne komory zapewniają dokładną kontrolę temperatury, symulując różne warunki środowiskowe w celu dokładnej oceny niezawodności.
Zaawansowane systemy monitorowania śledzą profile temperatury, naprężenie mechaniczne i wskaźniki wydajności podczas badań, umożliwiając ulepszenia projektowania oparte na danych.