Đặt các bo mạch in dùng trong ô tô vào điều kiện khắc nghiệt
Các linh kiện điện tử trong ô tô phải chịu nhiều áp lực lớn. Đôi khi chúng bị đóng băng trong điều kiện lạnh giá, còn đôi khi lại bị nung nóng dưới môi trường nóng bức gần động cơ. Để đảm bảo rằng các bo mạch này không bị hỏng ngay lập tức, chúng tôi sử dụng các thiết bị sưởi ấm bằng tia hồng ngoại được thiết kế riêng.
Thay vì chỉ làm ấm không khí bên trong chiếc hộp, những thiết bị này tập trung nhiệt lượng trực tiếp vào bề mặt của bo mạch in. Điều này giúp tạo ra môi trường nhiệt độ cao tương tự như trong các mô-đun nguồn hoặc gần động cơ.
Tại sao lại chọn tia hồng ngoại tần số ngắn?
Những lò sưởi thông thường hoạt động rất chậm. Nếu bạn cần đạt nhiệt độ 150°C trong vài giây để kiểm tra khả năng chịu nhiệt của bo mạch, thì việc chờ đợi không khí được làm ấm là điều không thể chấp nhận được. Đó là lý do chúng tôi sử dụng đèn hồng ngoại tần số ngắn. Chúng truyền năng lượng trực tiếp vào bo mạch, giúp gia tăng nhiệt độ một cách nhanh chóng. Điều này rất quan trọng để kiểm tra chất lượng các mối nối và các linh kiện bán dẫn.
Kiểm soát nhiệt độ một cách hiệu quả
Một thiết bị sưởi ấm tốt cũng vô ích nếu nó khiến các linh kiện bị hỏng. Để tránh điều đó, chúng tôi gắn các cảm biến nhiệt loại K ngay trên bo mạch. Những cảm biến này kết nối với bộ điều khiển PID, giúp duy trì nhiệt độ ở mức ổn định. Điều này giúp tránh tình trạng nhiệt độ vượt quá mức cho phép và làm hỏng bo mạch. Ngoài ra, bạn cũng có thể lập trình toàn bộ hệ thống sao cho nó tuân theo chu kỳ hoạt động cụ thể – từ việc tăng nhiệt độ, duy trì nhiệt độ cho đến việc làm mát bo mạch – giống như những gì xảy ra trong quá trình xe di chuyển trên đường.
Những khó khăn trong quá trình thiết kế
Các đèn có công suất cao tạo ra lượng nhiệt lớn. Điều này rất tốt cho bo mạch in, nhưng lại gây ra nhiều vấn đề cho máy móc dùng để chứa các đèn này. Nếu hệ thống thông gió không được chú trọng, toàn bộ nhiệt lượng sẽ truyền ngược lại vào các linh kiện điện tử. Khi đó, các cảm biến sẽ hoạt động không chính xác, và dữ liệu thu được cũng sẽ bị sai lệch. Chúng tôi nhận thấy rằng việc sử dụng hệ thống làm mát bằng khí nén là cách duy nhất để giữ cho các linh kiện điện tử hoạt động ổn định.
Xác định điểm hỏng hóc
Chúng tôi sử dụng những thiết bị này để xác định chính xác thời điểm mà bo mạch in sẽ bị hỏng. Bằng cách tăng dần nhiệt độ trong lúc bo mạch vẫn đang hoạt động, chúng ta có thể phát hiện ra những khuyết điểm ẩn giấu trong các lớp của bo mạch in hoặc trong chất kết dính dùng để bảo vệ bo mạch. Đây là cách nhanh chóng để kiểm tra chất lượng bo mạch, thay vì phải để bo mạch trong buồng kiểm tra trong 1.000 giờ với hy vọng mọi thứ sẽ ổn.