I. درک آزمایش شوک حرارتی برای PCB ها
مفهوم: آزمایش شوک حرارتی، همچنین به عنوان چرخه دمایی یا آزمایش مقاومت حرارتی شناخته می شود،شبیه سازی تغییرات سریع دمای یا محیط های دمای بالا و پایین که یک محصول ممکن است در طول چرخه عمر خود تجربه کند.
اصل:در طول این تغییرات ناگهانی در دمای یا تغییرات شدید متناوب، مواد مختلف تشکیل دهنده یک PCB شامل زیربنای، پریپ (PP) ، پوشش مس،و ماسک جوش استرس حاصل و تفاوت در ضریب گسترش حرارتی (CTE) این مواد می تواند منجر به آسیب فیزیکی، تخریب و تغییرات در مقاومت الکتریکی در داخل PCB شود.
II. اهمیت آزمایش شوک حرارتی برای PCB
آزمایش شوک حرارتی نقش مهمی در طول چرخه عمر PCB دارد:
- تشخیص اولیه نقص های طراحی (مرحله تحقیق و توسعه):شناسایی و اصلاح نقاط ضعف طراحی در PCB در مرحله تحقیق و توسعه از مشکلات گران قیمت در آینده جلوگیری می کند. این چرخه توسعه را کوتاه می کند و هزینه های کلی را کاهش می دهد.
- کنترل کیفیت در تولید:ارزیابی اینکه آیا کیفیت PCB تولید شده با نیازهای مشتری مطابقت دارد.تشخیص اولیه نقص های فرآیند تولید اجازه می دهد تا تحقیقات و بهبود به موقع انجام شود، اطمینان از ایمنی و کیفیت محصولات ارسال شده.
- اعتباربخشی مواد و فرآیندها:ارزیابی قابلیت اطمینان مواد پایه، ماسک های جوش دهنده، پیش از تولید و فرآیندهای تولید برای تعیین مناسب بودن آنها برای محیط مورد نظر محصول.
- مقایسه مواد و فرآیندهای:مقایسه مقاومت در برابر شوک حرارتی PCB های ساخته شده با مواد و فرآیندهای مختلف برای شناسایی گزینه های برتر.
III. پارامترهای تجهیزات
اتاق های شوک حرارتی ما در دانگوان پریسیشن برای انجام آزمایش دقیق و قابل اعتماد طراحی شده اند:
| پارامتر |
مشخصات |
| حجم داخلی اسمی |
۳۰۰ لیتر |
| محدوده دمای آزمایش |
-70°C ~ 200°C |
| نوسانات دما |
≤ 1°C |
| انحراف درجه حرارت |
±2°C (≤150°C) / ±3°C (>150°C) |
| نرخ گرمایش (اتاق با دمای بالا) |
≥ 11°C/دقیقه |
| نرخ خنک کننده (اتاق دمای پایین) |
≥ 5°C/دقیقه |
| حداکثر وزن نمونه |
10 کیلوگرم |
IV. مطالعات موردی: آزمایش شوک حرارتی PCB در دنیای واقعی
مطالعه موردی 1: هیئت آزمون شمارش لایه بالا
یک صفحه آزمایش با تعداد لایه های بالا آزمایش شوک حرارتی آنلاین را برای تأیید عملکرد مواد زیربنای انتخاب شده با مشخصات مشتری انجام داد.شرایط و الزامات آزمایش به شرح زیر بود::
| ماده آزمایش |
شرایط آزمایش |
الزامات آزمایش |
| شوک حرارتی (آنلاین) |
-55 درجه سانتیگراد / 15 دقیقه، 125 درجه سانتیگراد / 15 دقیقه، 1000 چرخه |
1نرخ تغییر مقاومت ≤ 5%
2در تجزیه و تحلیل قطعات متقاطع هیچ لایه کشی، ترک شدن تخته یا ترک شدن بشکه مشاهده نشده است. |
نمودار منحنی نرخ تغییر مقاومت
تصویر قطعی از موقعیت آزمایش 1 تصویر قطعی از موقعیت آزمایش 3
نتیجه:پس از آزمایش، نرخ تغییر مقاومت در برخی نقاط آزمایش بیش از 5٪ بود. تجزیه و تحلیل قطعی نشان داد که بشکه مس سوراخ شده است.این نشان دهنده ضعف بالقوه در توانایی مواد زیربنایی برای مقاومت در برابر استرس ناشی از شدت های شدید درجه حرارت است.این یافته ها منجر به ارزیابی مجدد انتخاب مواد زیربنایی برای این برنامه شمارش لایه های بالا شد.
مطالعه موردی 2: هیئت آزمون خودرو
یک صفحه آزمون خودرو تحت آزمایش شوک حرارتی قرار گرفت تا عملکرد مواد ماسک جوش را در برابر مشتری تأیید کند
شرایط و الزامات آزمایش به شرح زیر بود:
| ماده آزمایش |
شرایط آزمایش |
الزامات آزمایش |
| آزمایش شوک حرارتی |
-40 درجه سانتیگراد / 15 دقیقه، 125 درجه سانتیگراد / 15 دقیقه، 500 چرخه |
هیچ گونه جوش، از هم پاشیدن یا ترک شدن ماسک جوش مشاهده نشده است
1IPC-TM-650 26.7.1A مقاومت به ضربه های حرارتی پوشش های سازگار
2IPC-TM-650 26.7.2C شوک حرارتی، چرخه حرارتی و تداوم
3IPC-TM-650 26.7.3 مقاومت به شوک حرارتی ماسک جوش |
نمودار مشاهده پس از آزمایش
V. شرایط آزمون شاک حرارتی مشترک
شرایط آزمایش خاص برای آزمایش شوک حرارتی بسته به کاربرد و استانداردهای صنعت متفاوت است. در اینجا چند مثال رایج وجود دارد:
| نوع نمونه |
دمای پایین (°C) |
دمای بالا (°C) |
زمان باقی ماندن (دقیقه) |
چرخه ها |
| ماشین آلات |
-40 |
125 |
15 / 30 |
500 |
| -55 |
140 |
1000 |
| -۶۵ |
150 |
1500 |
| تعداد لایه های بالا |
-40 |
125 |
15 / 30 |
250 |
| -55 |
125 |
500 |
| فرکانس بالا |
-40 |
125 |
15 |
500 |
| بسته بندی زیربنای |
-55 |
150 |
30 |
1000 |
شرایط استاندارد مرجع (بورد های چاپی)
| ماده |
صلاحیت |
آزمون سازگاری کیفیت/بررسی پذیرش |
| شرایط پخت |
(105 تا 125)°C/ ساعت 6 |
| جوشاندن مجدد |
6 برابر IR |
| دمای آزمایش (کم) |
مذاکره بین تامین کننده و خریدار |
-40°C، -55°C (پیش فرض) ، -65°C |
| دمای آزمایش (بالا) |
مذاکره بین تامین کننده و خریدار |
حداقل: Tg-10°C (TMA) / دمای اوج بازپرداخت -25°C / 210°C |
| نرخ تغییر دمای نمونه |
> 10°C/دقیقه (هر دو انتقال گرم و سرد) |
> 1°C/S (هر دو انتقال گرم و سرد) |
| چرخه های آزمایش |
مذاکره بین تامین کننده و خریدار |
100 |
| نرخ تغییر مقاومت |
مذاکره بین تامین کننده و خریدار |
5 درصد |
VII. شرایط استاندارد مرجع (پوشش مطابق و ماسک جوش)
| سطح |
دمای پایین (°C) |
دمای بالا (°C) |
زمان باقی ماندن (دقیقه) |
چرخه ها |
ملاحظات |
| 1 |
-40 |
125 |
15 |
100 |
حالت آزمون پیش فرض زمانی که هیچ موردی مشخص نشده باشد |
| 2 |
-۶۵ |
125 |
15 |
100 |
| 3 |
-۶۵ |
250 |
15 |
100 |
نتیجه:بررسی میکروسکوپی پس از آزمایش نشان داد شکستگی در ماسک جوش در گوشه های پد ها.این نشان می دهد انعطاف پذیری و یا چسبندگی مواد ماسک جوش برای مقاومت در برابر فشارهای حرارتی در محیط خودرواین نتایج منجر به بررسی مواد جایگزین ماسک جوش با مقاومت بهتر به ضربه های حرارتی برای این کاربرد خودرو شد.
VIII. نتیجه گیری: همکاری با Dongguan Precision برای تست های قابل اعتماد شوک حرارتی
مطالعات موردی نقش حیاتی آزمایش شوک حرارتی را در شناسایی ضعف های بالقوه در مواد و طرح های PCB برجسته می کند.ما متعهد به ارائه اتاق های شوک حرارتی با عملکرد بالا و پشتیبانی متخصص برای کمک به مشتریان ما به طور کامل ارزیابی قابلیت اطمینان PCB خود راتجهیزات ما برای دقت، تکرار و رعایت استانداردهای صنعت طراحی شده است.
با درک اصول آزمایش شوک حرارتی و استفاده از تجهیزات قابل اعتماد، تولید کنندگان می توانند به طور فعال مشکلات احتمالی را حل کنند.تضمین عملکرد و دوام طولانی مدت محصولات الکترونیکی آنها. امروز با Dongguan Precision تماس بگیرید تا نیازهای خاص آزمایش PCB خود را مورد بحث قرار دهید و کشف کنید که چگونه راه حل های ما می تواند از فرآیندهای تضمین کیفیت شما بهره مند شود.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!