Испытание автомобильных ПКБ на прочность
Электроника в автомобилях сталкивается с серьезными трудностями: то она замерзает на улице, то снова нагревается до высоких температур в двигательном отсеке. Чтобы избежать ситуаций, когда плата перестает работать, мы используем специальные цифровые устройства для обогрева с использованием инфракрасного излучения.
Вместо того чтобы просто нагревать воздух внутри корпуса, такие устройства направляют тепло непосредственно на поверхность ПКБ. Это имитирует условия высоких температур, которые возникают в блоках питания или рядом с двигателем.
Почему именно кратковолновое инфракрасное излучение?
Конвекционные печи работают медленно. Если необходимо достичь температуры 150°C за несколько секунд, чтобы проверить, как ПКБ справится с тепловыми нагрузками, нельзя ждать, пока нагреется воздух.
Поэтому мы используем кратковолновые инфракрасные лампы. Они направляют энергию непосредственно на ПКБ. Это происходит очень быстро. И именно это необходимо для создания значительных нагрузок на контакты припоя и полупроводниковые элементы.
Контроль температуры
Дорогое обогревательное устройство бесполезно, если оно приводит к повреждению компонентов. Чтобы этого избежать, мы устанавливаем термокопры типа K прямо на ПКБ. Они связаны с контроллером PID, который поддерживает постоянную температуру. Это предотвращает её скачки и повреждение образца. Кроме того, можно запрограммировать устройство так, чтобы оно следовало определенной схеме нагрева и охлаждения — точно так же, как это происходит в автомобиле на дороге.
Проблемы, связанные с использованием таких устройств
Лампы высокой мощности выделяют огромное количество тепла. Это хорошо для самой ПКБ, но это проблема для устройства, в котором они расположены. Если вентиляция не налажена, всё это тепло попадает обратно в электронику. В результате датчики начинают давать некорректные данные. Мы пришли к выводу, что единственный способ сохранить стабильность электроники — это использовать специальную систему принудительного охлаждения.
Определение точки поломки
Мы используем эти устройства для определения момента, когда ЭБУ начнет работать некорректно. Увеличивая температуру, пока ПКБ работает, можно обнаружить скрытые дефекты в слоях ПКБ или в материалах, используемых для её изоляции. Это экономит время: вместо того чтобы оставлять устройство в климатической камере на 1000 часов, можно найти точку поломки гораздо быстрее.