Automobiļu elektronikas jomā elektroniskajām plāksnēm ir ilgstoši jāiztur augstas temperatūras vide, piemēram, motora nodalījumi un jaudas moduļi. Tāpēc augstas-temperatūras izturības pārbaude 125 grādos ir galvenais solis, lai pārbaudītu to uzticamību. Tālāk ir sniegta detalizēta analīze par augstas temperatūras pretestības testēšanas metodēm, kas piemērojamas automobiļu elektroniskajām platēm, tostarp testēšanas principiem, aprīkojuma izvēlei, darbības procedūrām un rezultātu novērtēšanai.
1, Sagatavošana pirms testēšanas: vide un parauga pirmapstrāde
(1) Testa vides iestatīšana
Augstas temperatūras pārbaudes kameras izvēle
Nepieciešama programmējama augstas{0}temperatūras novecošanas kamera ar temperatūras kontroles precizitāti ± 1 grādu, vienmērīgumu, kas ir mazāka vai vienāda ar ± 2 grādiem, un nemainīgu temperatūras noturēšanas spēju vismaz 125 grādi. Piemēram, var izvēlēties kasti ar piespiedu karstā gaisa cirkulācijas sistēmu, lai nodrošinātu vienmērīgu apkuri visās elektroniskās plates zonās.
Monitoringa iekārtu konfigurācija
Pārī ar daudzkanālu temperatūras reģistratoru K- tipa termopāris tiek izmantots, lai reāllaikā uzraudzītu temperatūru galvenajos elektroniskās plates virsmas vietās, piemēram, komponentu tapās un PCB substrāta zonās, ar paraugu ņemšanas biežumu ne retāk kā reizi minūtē.
(2) Paraugu sagatavošana un pirmapstrāde
Pārbaudāmo paraugu atlase
Elektroniskajā platē ir jāiekļauj pilnīgi funkcionālie moduļi ar vismaz 3 paralēliem paraugiem un jānodrošina, ka paraugi ir pabeiguši visu metināšanas procesu, trīs izturīgu pārklājumu utt.
Sākotnējā veiktspējas pārbaude
Pirms testēšanas paraugam ir jāveic pilnībā funkcionējoša ieslēgšanas pārbaude, kā atsauces datus ierakstot galvenos elektriskos parametrus, piemēram, darba spriegumu, strāvu, signāla pārraides aizkavi utt.
2, Galvenās testēšanas metodes: pastāvīga temperatūras iedarbība un dinamiskās slodzes pārbaude
(1) Statiskās nemainīgas temperatūras pārbaudes metode
1. Testēšanas process
Karsēšanas stadija: paaugstiniet testa kameras temperatūru līdz 125 grādiem ar ātrumu 5 grādi/min, stabilizējiet 30 minūtes pēc mērķa temperatūras sasniegšanas un pārliecinieties, ka parauga temperatūra atbilst temperatūrai kamerā.
Pastāvīgas temperatūras uzturēšanas posms:
Standarta ilgums: saskaņā ar automobiļu elektronikas nozares standartiem, piemēram, AEC{0}}Q100, parasti ir nepieciešama nepārtraukta iedarbība uz 240 stundām (10 dienām), lai modelētu ilgstošas-augstas temperatūras{5}}apkalpošanas scenārijus.
Procesa uzraudzība: izņemiet paraugu ik pēc 24 stundām, atdzesējiet to istabas temperatūrā 30 minūtes un veiciet ieslēgšanas darbības testu, lai novērotu, vai nav tādas parādības kā lodēšanas savienojumu plaisāšana, substrāta karbonizācija un komponentu atteice.
Dzesēšanas stadija: pēc testa pabeigšanas atdzesējiet līdz istabas temperatūrai ar ātrumu 5 grādi/min, lai izvairītos no pēkšņas dzesēšanas izraisītiem termiskā stresa bojājumiem.
2. Galvenie novērojumu punkti
Fizikālais raksturojums: Novērojiet, vai PCB substrātam nav krāsas maiņas, atslāņošanās un vai lodēšanas vietās nav plaisas vai lodēšanas kušanas pēdas, izmantojot optisko mikroskopu (50-200 reizes).
Materiāla īpašības: izmantojiet termiski mehānisko analizatoru, lai izmērītu substrāta termiskās izplešanās koeficienta (CTE) izmaiņas. Ja CTE palielinās par vairāk nekā 20%, tas var norādīt uz materiāla atteices risku.
(2) Dinamiskās slodzes pārbaudes metode
1. Testēšanas process
Slodzes sildīšana: pievienojiet elektronisko plati analogās slodzes ķēdei un uzsildiet to līdz 125 grādiem ar ātrumu 3 grādi/min, kamēr tas ir ieslēgts, uzturot darba strāvu 1,2 reizes lielāku par nominālo strāvu, lai modelētu pārslodzes apstākļus.
Pastāvīgas temperatūras darbības pārbaude:
Ilgums: 100 stundu intensīvas testēšanas scenārijs, kura laikā reāllaikā tiek uzraudzīti tādi parametri kā sprieguma svārstības un frekvences stabilitāte.
Periodisku pārtraukumu noteikšana: ik pēc 10 stundām izslēdziet strāvas padevi un atdzesējiet līdz istabas temperatūrai, lai noteiktu periodiskus traucējumus, ko izraisa termiskā cikliskums, piemēram, sliktu kontaktu un signāla lēcienus.
2. Bojājumu noteikšanas indikatori
Elektriskā veiktspēja: ja darba spriegums atšķiras no nominālās vērtības par ± 5% un signāla pārraides aizkave palielinās par vairāk nekā 15%, tas tiek uzskatīts par kļūmi.
Termiskās attēlveidošanas noteikšana: izmantojiet infrasarkano termisko attēlu (precizitāte ± 2 grādi), lai skenētu elektroniskās plates virsmu. Ja lokālā karstā punkta temperatūra pārsniedz 130 grādus un pārsniedz projektēto 5 grādu slieksni, ir jāanalizē siltuma izkliedes konstrukcijas defekti.
3, uzlabotā pārbaude: termiskā riteņbraukšana un ekstrēmi izaicinājumi
(1) Termiskā cikla tests (pagarināta pielāgošanās spējai augstā temperatūrā)
Cikla apstākļi: -40 grādi (30 minūtes) → 125 grādi (30 minūtes), cikla ātrums 5 grādi / min, kopējais cikla laiks 50, simulē temperatūras triecienu automašīnas iedarbināšanas apstāšanās brīdī.
Testēšanas fokuss: rentgenstaru izmanto, lai noteiktu mikroplaisu izplatīšanos lodēšanas savienojumā, un jonu hromatogrāfija tiek izmantota, lai analizētu, vai substrāts augstā temperatūrā izdala kodīgas gāzes, piemēram, halogenīdus.
(2) Ekstrēmas temperatūras pakāpju tests (lai noteiktu kritisko slieksni)
Pakāpeniska karsēšana: sākot no 100 grādiem, palieliniet temperatūru par 5 grādiem ik pēc 2 stundām, līdz paraugam rodas funkcionāla kļūme. Reģistrējiet kritisko temperatūru, pie kuras rodas kļūme, kurai jābūt lielākai par 130 grādiem vai vienādai ar to, paturot 10% drošības rezervi.
Kļūmes režīma analīze: ja kļūmes cēlonis ir kondensatora elektrolīta noplūde, prioritāte ir jāpiešķir augstas{0}}temperatūras izturīgiem elektrolītiskajiem kondensatoriem, piemēram, produktiem ar nominālo vērtību 135 grādi.
4, Pārbaudes rezultātu novērtēšana un ziņošana
(1) Datu apstrāde
Uzzīmējiet trīs{0}}laika temperatūras elektrisko parametru līkni un salīdziniet parametru izmaiņu tendences pirms un pēc testēšanas.
Aprēķiniet vidējo laiku starp neveiksmēm. Ja MTBF statiskajā pārbaudē ir lielāks par 1000 stundām, tiek uzskatīts, ka tas ir izturējis uzticamības pārbaudi.
(2) Ziņo par saturu
Testa bāze: atsauces standarti, piemēram, ISO16750-2, SAEJ1211, un klienta īpašās prasības.
Informācijas paraugs: ieskaitot PCB slāņus, substrātu tipus, piemēram, FR-4, alumīnija substrātu un komponentu sarakstu.
Kļūmju analīze: veiciet kļūmes lokalizāciju neatbilstošiem paraugiem, piemēram, skenējiet lodēšanas savienojumu lūzuma virsmu ar SEM, un ierosiniet uzlabojumu ieteikumus, piemēram, palieliniet siltuma izkliedes vara folijas laukumu un nomainiet augstas- temperatūras līmes.
Termopāra izkārtojums: lai nodrošinātu faktiskās darba temperatūras mērīšanu, termopāri jāpiestiprina pie PCB virsmas tieši zem barošanas ierīcēm, piemēram, MCU un strāvas mikroshēmām.
Izmantojot iepriekš minētās sistemātiskās testēšanas metodes, automobiļu elektronisko paneļu uzticamību var vispusīgi novērtēt 125 grādu vidē, nodrošinot zinātnisku pamatojumu atlasei, dizaina optimizācijai un masveida ražošanas kvalitātes kontrolei.