Ответ заключается в огромном тепловом напряжении, вызванном быстрыми изменениями температуры.Инженеры используют "ускоренное тестирование жизни" для моделирования реальных температурных колебаний и раннего выявления скрытых дефектовСреди этих методов испытания на тепловой удар и испытания на тепловой цикл служат критическими инструментами для подвержения устройств экстремальным, повторяющимся изменениям температуры для ускорения механизмов отказа.
Как тепловизионные испытания, так и тепловизионные испытания оценивают производительность продукта при чередующихся жарких и холодных условиях, вызывая напряжение от теплового расширения и сокращения.Разные материалы расширяются и сокращаются с разной скоростью.Однако эти методы существенно отличаются по скорости перехода температуры.
Тепловые испытания придают приоритет скорости, с изменениями температуры, как правило, превышают 15 ° C в минуту.с скоростью, обычно ниже 15°C в минуту, часто от 1°C до 10°C в минуту на основе эмпирических данных.
Испытание теплового удара быстро переключается между чрезвычайно высокими и низкими температурами, подвергая испытываемое устройство (DUT) интенсивному тепловому напряжению для ускорения механизмов отказа.Этот метод моделирует сценарии, когда продукты испытывают резкие изменения температуры, например, наружная электроника, подверженная резким изменениям погоды.
Примечательно, что тепловой шок, как правило, вызывает сбои перенапряжения, такие как переломы сварных суставов из-за натяжного напряжения, в то время как тепловой цикл чаще вызывает усталость при сдвиге или расслабление стресса.Испытательное оборудование обычно использует одну камеру, где температура воздуха быстро изменяется.Усовершенствованные системы, такие как MPI Thermal's TA-Series, достигают более быстрых переходов, объединяя испытательные камеры с точными системами теплового воздушного потока.
Тепловой цикл (или цикл температуры) оценивает выносливость устройства при повторных экстремальных температурах, в первую очередь нацеленный на сбои, вызванные несоответствующими коэффициентами теплового расширения (CTE).Имитируя реальные колебания температуры, он оценивает способность продукта выдерживать длительные тепловые нагрузки.
В этом испытании определяются критические режимы отказов, включая:
- Дефекты взаимосвязи сетки шаровых сетей (BGA)
- Деламинирование печатных плат (PCB)
- Крекинг сварных соединений
- Неисправности герметического уплотнения
- Повреждение булавки или конечного узла
Тепловой цикл играет ключевую роль в проверке ПКБ после сборки.По сравнению с тепловым ударом, тепловой цикл предлагает более практичный и надежный метод оценки.
Стандартный процесс теплового цикла включает:
- Приготовление:Проверка ПХБ на наличие видимых дефектов
- Первоначальные испытания:Проверка базовой функциональности
- Цикл температуры:Повторяющиеся фазы нагрева/охлаждения с контролируемым временем пребывания
- Проверка с перерывами:Мониторинг производительности во время циклов
- Заключительный анализ:Всеобъемлющая оценка после испытания
Растущий спрос на надежную электронику привел к инновациям в тестировании ПКБ. Ключевые разработки включают:
Автоматизация уменьшает человеческие ошибки при одновременном увеличении производительности.
Современные камеры обеспечивают точное управление температурой, имитируя различные условия окружающей среды для точной оценки надежности.
Усовершенствованные системы мониторинга отслеживают температурные профили, механические нагрузки и показатели производительности во время испытаний, что позволяет улучшать дизайн, основанный на данных.