У области аутомобилске електронике, електронске плоче морају дуго да издрже окружења са високим температурама као што су моторни простори и енергетски модули. Због тога је-тестирање отпорности на високе температуре на 125 степени кључни корак у верификацији њихове поузданости. У наставку је дата детаљна анализа метода испитивања отпорности на високе{4}}температуре применљивих на аутомобилске електронске плоче, укључујући принципе тестирања, избор опреме, процедуре рада и процену резултата.
1, Припрема пре тестирања: окружење и предтретман узорка
(1) Подешавање тестног окружења
Избор коморе за испитивање високе температуре
Потребна је програмабилна високотемпературна комора за старење{0}, са тачношћу контроле температуре од ± 1 степен, уједначеношћу мањом или једнаком ± 2 степена и константним капацитетом одржавања температуре од најмање 125 степени. На пример, кутија са системом присилне циркулације топлог ваздуха може се изабрати како би се обезбедило равномерно загревање у свим деловима електронске плоче.
Мониторинг конфигурације опреме
Упарен са више{0}}каналним регистратором температуре, термопар типа К- се користи за праћење температуре кључних тачака на површини електронске плоче у реалном времену, као што су пинови компоненти и површине ПЦБ подлоге, са фреквенцијом узорковања не мањом од једном у минути.
(2) Припрема узорака и предтретман
Избор узорака за испитивање
Електронска плоча мора да садржи комплетне функционалне модуле, са најмање 3 паралелна узорка, и да обезбеди да су узорци завршили цео процес заваривања, три пробна премаза итд.
Почетно тестирање перформанси
Пре тестирања, узорак треба да се подвргне тестирању потпуно функционалног напајања, бележећи кључне електричне параметре као што су радни напон, струја, кашњење у преносу сигнала, итд. као референтне податке.
2, Методе испитивања језгра: излагање константној температури и испитивање динамичког оптерећења
(1) Метода испитивања статичке константне температуре
1. Процес тестирања
Фаза загревања: Подигните температуру испитне коморе на 125 степени брзином од 5 степени/мин, стабилизујте 30 минута након постизања циљне температуре и обезбедите да температура узорка буде у складу са температуром унутар коморе.
Фаза одржавања константне температуре:
Стандардно трајање: У складу са стандардима индустрије аутомобилске електронике као што је АЕЦ-К100, обично је потребно непрекидно излагање у трајању од 240 сати (10 дана) да би се симулирали дугорочни сценарији-високих{5}}температура.
Праћење процеса: Извадите узорак свака 24 сата, охладите га на собној температури 30 минута и извршите тест функције по укључењу да бисте уочили да ли постоје појаве као што су пуцање споја лемљења, карбонизација подлоге и квар компоненти.
Фаза хлађења: Након што је тест завршен, охладите на собну температуру брзином од 5 степени/мин да бисте избегли оштећење услед топлотног стреса изазваног наглим хлађењем.
2. Кључне тачке посматрања
Физичка карактеризација: Посматрајте да ли ПЦБ супстрат има промену боје, раслојавање и да ли има пукотина или трагова топљења лема у лемним спојевима кроз оптички микроскоп (50-200 пута).
Својства материјала: Користите термички механички анализатор за мерење промене коефицијента топлотног ширења (ЦТЕ) подлоге. Ако се ЦТЕ повећа за више од 20%, то може указивати на ризик од квара материјала.
(2) Метода испитивања динамичког оптерећења
1. Процес тестирања
Грејање оптерећења: Повежите електронску плочу са аналогним колом оптерећења и загрејте је до 125 степени брзином од 3 степена/мин док је укључена, одржавајући радну струју на 1,2 пута већој од називне струје да бисте симулирали услове преоптерећења.
Тест рада са константном температуром:
Трајање: 100 сати сценарија интензивног тестирања, током којег се параметри као што су флуктуације напона и стабилност фреквенције прате у реалном-времену.
Периодична детекција прекида: Сваких 10 сати искључите и охладите на собну температуру да бисте открили повремене грешке узроковане термичким циклусом, као што су лош контакт и скокови сигнала.
2. Индикатори утврђивања неуспеха
Електричне перформансе: Ако радни напон одступа од номиналне вредности за ± 5% и кашњење преноса сигнала се повећа за више од 15%, то се сматра кваром.
Детекција термичке слике: Користите инфрацрвени термовизир (прецизност ± 2 степена) да скенирате површину електронске плоче. Ако температура локалног жаришта премашује 130 степени и премашује пројектовани праг од 5 степени, потребно је анализирати недостатке дизајна дисипације топлоте.
3, Напредно тестирање: Термални бициклизам и екстремни изазов
(1) Тест термичког циклуса (продужена прилагодљивост високим температурама)
Услови циклуса: -40 степени (30 минута) → 125 степени (30 минута), брзина циклуса од 5 степени/мин, укупно време циклуса од 50, симулација температурног шока при стартовању аутомобила.
Фокус тестирања: Кс- зрак се користи за откривање ширења микропукотина унутар лемног споја, а јонска хроматографија се користи за анализу да ли супстрат ослобађа корозивне гасове као што су халогениди на високим температурама.
(2) Екстремни температурни корак тест (да би се одредио критични праг)
Постепено загревање: Почевши од 100 степени, повећавајте температуру за 5 степени свака 2 сата док узорак не доживи функционални квар. Забележите критичну температуру на којој долази до квара, која би требало да буде већа или једнака 130 степени, уз резервисану сигурносну маргину од 10%.
Анализа режима квара: Ако је квар узрокован цурењем електролита кондензатора, приоритет треба дати електролитичким кондензаторима отпорним на-температуру, као што су производи са номиналном вредношћу од 135 степени .
4, Евалуација и извештавање о резултатима теста
(1) Обрада података
Нацртајте тродимензионалну{0}} криву „временских температурних електричних параметара“ и упоредите тренд промена параметара пре и после тестирања.
Израчунајте средње време између кварова. Ако је МТБФ у статичком тестирању већи од 1000 сати, сматра се да је прошао верификацију поузданости.
(2) Садржај извештаја
Основа испитивања: Референтни стандарди као што су ИСО16750-2, САЕЈ1211 и специфични захтеви купаца.
Пример информација: укључујући ПЦБ слојеве, типове подлоге као што је ФР-4, алуминијумску подлогу и листу компоненти.
Анализа квара: Извршите локализацију квара на не-неусаглашеним узорцима, као што је скенирање површине лома лемних спојева помоћу СЕМ-а, и предложите предлоге за побољшање, као што је повећање површине бакарне фолије за расипање топлоте и замена високо-лепкова за високе температуре.
Распоред термопарова: Термопарови треба да буду причвршћени на површину ПЦБ-а директно испод уређаја за напајање као што су МЦУ и чипови за напајање како би се осигурало да се мери стварна радна температура.
Кроз горе наведене методе систематског тестирања, поузданост аутомобилских електронских плоча може се свеобухватно проценити у окружењу од 125 степени, пружајући научну основу за избор, оптимизацију дизајна и контролу квалитета масовне производње.