Autoelektroonika valdkonnas peavad elektroonikaplaadid pikka aega taluma kõrge temperatuuriga keskkondi, nagu mootoriruumid ja toitemoodulid. Seetõttu on nende usaldusväärsuse kontrollimisel oluline samm kõrge-temperatuuri vastupidavuse testimine 125 kraadi juures. Alljärgnev sisaldab üksikasjalikku analüüsi autode elektroonikaplaatidele kohaldatavate kõrgete{4}}temperatuurikindluse testimismeetodite kohta, sealhulgas testimispõhimõtted, seadmete valik, tööprotseduurid ja tulemuste hindamine.
1, Ettevalmistus enne testimist: keskkond ja proovi eeltöötlus
(1) Testikeskkonna seadistamine
Kõrgtemperatuuri katsekambri valik
Vaja on programmeeritavat kõrgel -temperatuuril vanandamiskambrit, mille temperatuuri reguleerimise täpsus on ± 1 kraadi, ühtlus ± 2 kraadi või väiksem ja konstantse temperatuuri hoidmise võime vähemalt 125 kraadi. Näiteks saab valida kuuma õhu sundtsirkulatsioonisüsteemiga kasti, et tagada ühtlane küte elektroonikaplaadi kõikides piirkondades.
Seadmete konfiguratsiooni jälgimine
Mitme{0}}kanaliga temperatuurisalvestiga ühendatud K--tüüpi termopaari kasutatakse elektroonilise plaadi pinnal asuvate võtmepunktide (nt komponentide tihvtide ja PCB substraadi alade) temperatuuri reaalajas jälgimiseks, proovivõtusagedusega vähemalt kord minutis.
(2) Proovi ettevalmistamine ja eeltöötlemine
Katseproovide valimine
Elektrooniline tahvel peab sisaldama terviklikke funktsionaalseid mooduleid, vähemalt 3 paralleelnäidisega ja tagama, et näidised on läbinud kogu keevitusprotsessi, kolme proovikatmise jne.
Esialgne jõudluse testimine
Enne testimist peab proov läbima täisfunktsionaalse sisselülitamise testi, registreerides võrdlusandmetena peamised elektrilised parameetrid, nagu tööpinge, vool, signaali edastamise viivitus jne.
2, põhilised testimismeetodid: püsitemperatuuri kokkupuude ja dünaamilise koormuse testimine
(1) Staatilise konstantse temperatuuri katsemeetod
1. Testimisprotsess
Kuumutamisetapp: tõstke katsekambri temperatuur 125 kraadini kiirusega 5 kraadi/min, stabiliseerige 30 minutit pärast sihttemperatuuri saavutamist ja veenduge, et proovi temperatuur on ühtlane kambris oleva temperatuuriga.
Konstantse temperatuuri hoidmise etapp:
Standardne kestus: autoelektroonikatööstuse standardite (nt AEC{0}}Q100) kohaselt on pikaajaliste kõrge temperatuuriga{5}}teenuste stsenaariumide simuleerimiseks tavaliselt vaja 240 tundi (10 päeva) pidevat kokkupuudet.
Protsessi jälgimine: võtke proov välja iga 24 tunni järel, jahutage seda 30 minutit toatemperatuuril ja tehke sisselülitamise funktsiooni test, et jälgida, kas esineb selliseid nähtusi nagu jooteühenduse pragunemine, substraadi karboniseerimine ja komponendi rike.
Jahutusetapp: pärast testi lõppu jahutage maha toatemperatuurini kiirusega 5 kraadi/min, et vältida äkilisest jahtumisest põhjustatud termilise stressi tekitatud kahju.
2. Peamised vaatluspunktid
Füüsiline iseloomustus: Jälgige läbi optilise mikroskoobi (50-200 korda), kas PCB substraadil on värvimuutusi, delaminatsiooni ja kas jootekohtades on pragusid või joote sulamise jälgi.
Materjali omadused: kasutage substraadi soojuspaisumisteguri (CTE) muutuse mõõtmiseks termomehaanilist analüsaatorit. Kui CTE suureneb rohkem kui 20%, võib see viidata materiaalse rikke ohule.
(2) Dünaamilise koormuse testimise meetod
1. Testimisprotsess
Koormussoojendus: ühendage elektrooniline plaat analoogkoormusahelaga ja soojendage seda kuni 125 kraadini kiirusega 3 kraadi / min, kui see on sisse lülitatud, säilitades töövoolu 1,2-kordse nimivooluga, et simuleerida ülekoormustingimusi.
Püsitemperatuuri töökatse:
Kestus: 100 tundi intensiivset testimise stsenaariumi, mille jooksul jälgitakse reaalajas selliseid parameetreid nagu pinge kõikumised ja sageduse stabiilsus.
Perioodiline katkestuste tuvastamine: iga 10 tunni järel lülitage toide välja ja jahutage toatemperatuurini, et tuvastada termotsüklist põhjustatud katkendlikke rikkeid, nagu halb kontakt ja signaali hüpped.
2. Rikke määramise indikaatorid
Elektriline jõudlus: kui tööpinge erineb nimiväärtusest ± 5% ja signaali edastamise viivitus suureneb rohkem kui 15%, loetakse see rikkeks.
Termopildi tuvastamine: kasutage elektroonilise plaadi pinna skannimiseks infrapuna-termokaamerat (täpsus ± 2 kraadi). Kui kohaliku kuuma koha temperatuur ületab 130 kraadi ja ületab projekteerimisläve 5 kraadi, on vaja analüüsida soojuse hajumise projekteerimisvigu.
3, Täiustatud testimine: termorattasõit ja ekstreemne väljakutse
(1) Soojustsükli test (laiendatud kohanemisvõime kõrgel temperatuuril)
Tsükli tingimused: -40 kraadi (30 minutit) → 125 kraadi (30 minutit), tsükli kiirus 5 kraadi /min, tsükli koguajad 50, simuleerivad auto käivituspeatuse temperatuurišokki.
Testimisfookus: röntgenikiirgust kasutatakse jootekoha sees olevate mikropragude leviku tuvastamiseks ja ioonkromatograafia abil analüüsitakse, kas substraadist eraldub kõrgetel temperatuuridel söövitavaid gaase, nagu halogeniide.
(2) Äärmusliku temperatuuri astmeline katse (kriitilise läve määramiseks)
Järkjärguline kuumutamine: alates 100 kraadist tõstke temperatuuri 5 kraadi võrra iga 2 tunni järel, kuni proovi talitlushäire ilmneb. Registreerige kriitiline temperatuur, mille juures rike ilmneb, mis peaks olema suurem kui 130 kraadi või sellega võrdne ja reserveeritud 10% ohutusvaru.
Rikkerežiimi analüüs: kui rikke põhjustab kondensaatori elektrolüüdi lekkimine, tuleks eelistada kõrgele{0}}temperatuurile vastupidavaid elektrolüütkondensaatoreid, näiteks tooteid, mille nimiväärtus on 135 kraadi.
4, Testitulemuste hindamine ja aruandlus
(1) Andmetöötlus
Joonistage kolmemõõtmeline "ajatemperatuuri elektriliste parameetrite" kõver ja võrrelge parameetrite muutuste trendi enne ja pärast testimist.
Arvutage keskmine aeg rikete vahel. Kui staatilise testimise MTBF on suurem kui 1000 tundi, loetakse see töökindluse kontrolli läbinuks.
(2) Teatage sisust
Testimise alus: võrdlusstandardid, nagu ISO16750-2, SAEJ1211, ja kliendipõhised nõuded.
Näidisteave: sealhulgas PCB kihid, substraadi tüübid (nt FR-4), alumiiniumsubstraat ja komponentide loend.
Rikete analüüs: tehke mittevastavates proovides tõrke lokaliseerimine-, näiteks skannige jooteühenduste murdepinda SEM-iga, ja tehke ettepanekuid parendusettepanekuteks, näiteks suurendage soojust hajutava vaskfooliumi pindala ja asendage kõrgel temperatuuril{1}}kasutatavad liimid.
Termopaari paigutus: tegeliku töötemperatuuri mõõtmise tagamiseks tuleks termopaarid kinnitada PCB pinnale otse toiteseadmete, näiteks MCU ja toitekiipide alla.
Ülaltoodud süstemaatiliste testimismeetodite abil saab autotööstuse elektrooniliste tahvlite töökindlust igakülgselt hinnata 125-kraadises keskkonnas, pakkudes teaduslikku alust valikuks, disaini optimeerimiseks ja masstootmise kvaliteedikontrolliks.