自動車用PCBを厳しい環境でテストする
自動車の電子部品は過酷な状況に置かれます。ある瞬間は駐車場で極寒にさらされ、次の瞬間にはエンジンルームの中で高温に晒されます。顧客の手元で部品が故障しないように、私たちは専用のデジタルIR加熱装置を使用しています。
この装置は、箱内の空気を温めるだけではなく、直接PCBの表面を加熱します。これにより、パワーモジュールやエンジンの近くで感じるような強烈な熱環境を再現できます。
なぜ短波長IRか？
対流式オーブンでは時間がかかりすぎます。部品が熱ショックにどう反応するかを確認するために、数秒以内に150℃まで温度を上げる必要がある場合、空気が温まるのを待つわけにはいきません。
そのため、私たちは短波長の赤外線ランプを使用します。これにより、エネルギーが直接部品に伝わります。非常に高速です。そして、それこそがはんだ接合部や半導体パッケージに実際の負荷をかけるのに必要な方法です。
温度をコントロールする
高性能なヒーターでも、部品が破壊されてしまえば意味がありません。そのような事態を防ぐため、私たちはPCBの上にK型熱電対を取り付けています。これにより、PIDコントローラーが温度を安定させることができます。
これにより、温度が急上昇してサンプルが破壊されるのを防げます。また、車が実際に走行する際の条件に合わせて、温度を段階的に上げたり下げたりするようにプログラムすることも可能です。
エンジニアリングの難しさ
高出力のランプは大量の熱を発生させます。これはPCBにとっては良いことですが、ランプを収める機械にとっては悪夢です。
換気が不十分だと、その熱がコントロールエレクトロニクスに戻ってしまいます。そうなると、センサーの値が不安定になり、データも正確でなくなります。私たちの経験では、ハウジング用の専用の強制送風冷却システムが、エレクトロニクスを安定させる唯一の方法です。
失敗点を見つける
私たちは、ECUがいつ故障するかを正確に把握するために、この装置を利用しています。
実際に電源を入れた状態で温度を上げることで、PCBの層や封止剤に隠れた欠陥を見つけ出すことができます。これは、部品を気候室に1,000時間放置して結果を待つよりも、はるかに効率的な方法です。