Testowanie płytek PCB samochodowych pod ciężkim obciążeniem
Elektronika samochodowa ma ciężkie warunki eksploatacji – przez chwilę znajduje się w niskich temperaturach na zewnątrz pojazdu, a zaraz potem w upale w komorze silnika. Aby upewnić się, że płyta nie przestanie funkcjonować, używamy specjalnych, cyfrowych urządzeń grzewczych opartych na promieniowaniu podczerwonym.
Zamiast ogrzewać tylko powietrze w pomieszczeniu, te urządzenia skupiają ciepło bezpośrednio na powierzchni płytki PCB. To imituje intensywne nagrzewanie, jakie ma miejsce w modułach mocy lub tuż obok silnika.
Dlaczego promieniowanie podczerwone krótkofalowe?
Konwekcyjne piece są powolne. Jeśli potrzebujesz osiągnąć temperaturę 150°C w ciągu kilku sekund, aby sprawdzić, jak płyta radzi sobie z nagłymi zmianami temperatury, nie możesz czekać, aż powietrze się ociepli. Dlatego używamy lamp podczerwonych krótkofalowych. One dostarczają energię bezpośrednio do płytki. To szybkie rozwiązanie. I właśnie to jest konieczne, aby wywołać prawdziwe obciążenia w punktach spajania i pakietach półprzewodnikowych.
Utrzymanie kontroli nad temperaturą
Skomplikowany grzejnik jest bezużyteczny, jeśli doprowadzi do uszkodzenia componentów. Aby temu zapobiec, umieszczamy termopary typu K bezpośrednio na płytce. One komunikują się z kontrolerem PID, który utrzymuje stałą temperaturę. Dzięki temu unika się przerostu temperatury, który mógłby uszkodzić płytkę. Ponadto można zaprogramować całe urządzenie tak, aby realizowało określony cykl pracy – stopniowe nagrzewanie, utrzymanie temperatury i jej spadek – dokładnie tak, jak to dzieje się w samochodzie podczas jazdy.
Trudności związane z projektowaniem
Lampy o dużej mocy wytwarzają ogromną ilość ciepła. To dobrze dla płytki PCB, ale katastrofalne dla urządzeń, które je obsługują. Jeśli wentylacja jest niedostateczna, całe to ciepło wraca do elektroniki sterującej. Wtedy czujniki zaczynają dawać błędne dane. Stwierdziliśmy, że jedynym sposobem na utrzymanie stabilności elektroniki jest zastosowanie specjalnego systemu chłodzenia powietrzem.
Znalezienie punktu zawodu
Używamy tych urządzeń, aby określić dokładnie, kiedy ECU przestanie funkcjonować. Poprzez stopniowe zwiększanie temperatury, gdy płyta jest pod napięciem, można odkryć ukryte wady w warstwach płytki lub w materiałach użytych do jej uszczelnienia. To szybsze rozwiązanie niż pozostawienie płytki w komorze klimatycznej na 1000 godzin i liczenie na najlepsze.