La respuesta radica en la inmensa tensión térmica inducida por los rápidos cambios de temperatura.Los ingenieros se basan en "pruebas de vida aceleradas" para simular variaciones de temperatura en el mundo real y identificar defectos latentes de forma tempranaEntre estos métodos, los ensayos de choque térmico y los ensayos de ciclo térmico sirven como herramientas críticas para someter los dispositivos a cambios de temperatura extremos y repetitivos para acelerar los mecanismos de falla.
Tanto las pruebas de choque térmico como las de ciclo térmico evalúan el rendimiento de un producto en condiciones alternadas de calor y frío, induciendo tensión por expansión y contracción térmica.A medida que los diferentes materiales se expanden y se contraen a diferentes velocidadesSin embargo, estos métodos difieren significativamente en sus velocidades de transición de temperatura.
Las pruebas de choque térmico priorizan la velocidad, con cambios de temperatura que generalmente exceden los 15 °C por minuto.con velocidades generalmente inferiores a 15°C por minuto, a menudo entre 1°C y 10°C por minuto, según datos empíricos.
Las pruebas de choque térmico cambian rápidamente entre temperaturas extremadamente altas y bajas, sometiendo el dispositivo en prueba (DUT) a una tensión térmica intensa para acelerar los mecanismos de falla.Este método simula escenarios en los que los productos experimentan cambios bruscos de temperatura, como los aparatos electrónicos expuestos a cambios repentinos del clima.
En particular, el choque térmico tiende a causar fallas por sobrecarga, como fracturas de las articulaciones de soldadura debido a la tensión de tracción, mientras que el ciclo térmico induce más comúnmente fatiga por desplazamiento de cizallamiento o relajación del estrés.Los equipos de ensayo suelen utilizar una sola cámara donde la temperatura del aire se altera rápidamente.Los sistemas avanzados como MPI Thermal TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM TM
El ciclo térmico (o ciclo de temperatura) evalúa la resistencia de un dispositivo bajo extremos de temperatura repetidos, enfocándose principalmente en fallas causadas por coeficientes de expansión térmica (CTE) no coincidentes.Imitando las fluctuaciones de temperatura del mundo real, evalúa la capacidad de un producto para resistir una tensión térmica prolongada.
Este ensayo identifica los modos críticos de falla, incluidos:
- Defectos de interconexión de la matriz de cuadrícula de bolas (BGA)
- Delaminación de placas de circuitos impresos
- Crackeo de juntas de soldadura
- Fallas en el sello hermético
- Daño de pines o terminales
El ciclo térmico juega un papel fundamental en la validación de PCB después del montaje.Comparado con el choque térmicoEl ciclo térmico ofrece un método de evaluación más práctico y robusto.
El proceso de ciclo térmico estándar incluye:
- Preparación:Inspección de los PCB para detectar defectos visibles
- Prueba inicial:Verificación de la funcionalidad de referencia
- Ciclos de temperatura:Fases de calefacción/enfriamiento repetidas con tiempos de retención controlados
- Pruebas intermitentes:Seguimiento del rendimiento durante los ciclos
- Análisis final:Evaluación exhaustiva posterior a los ensayos
La creciente demanda de electrónica confiable ha impulsado innovaciones en pruebas de PCB.
La automatización reduce el error humano al tiempo que aumenta el rendimiento.
Las cámaras modernas proporcionan un control exacto de la temperatura, simulando diversas condiciones ambientales para evaluaciones precisas de confiabilidad.
Los sistemas de monitoreo avanzados rastrean los perfiles de temperatura, la tensión mecánica y las métricas de rendimiento durante las pruebas, lo que permite mejoras de diseño basadas en datos.