
让汽车用PCB在极端环境下工作
汽车电子元件面临着极大的考验:有时它们会处于极低的温度环境中,而有时则会被置于高温环境中。为确保这些元件不会在关键时刻出现故障,我们使用了定制型的数字式红外加热装置。
这类加热装置并非只是让空气变暖,而是直接将热量传递到PCB表面。这相当于让PCB处于与发动机附近类似的极端高温环境之中。
为什么选择短波红外线?
对流式烤箱的加热速度太慢了。如果需要几秒钟内就将温度提升到150°C,以测试PCB对温度变化的承受能力,那就不能等待空气变暖。因此,我们使用短波红外线灯——它们能直接将能量传递到PCB上,从而实现快速加热。而这正是为让焊点及半导体组件承受压力所必需的。
控制温度的重要性
如果加热装置无法精确控制温度,那它就毫无用处了。为避免这种情况,我们在PCB上安装了K型热电偶,这些传感器可以与PID控制器相连,从而保持温度稳定。这样可以防止温度过高而损坏样品。此外,还可以设定特定的升温、保温和降温流程,让PCB经历与实际驾驶环境相似的条件。
工程设计中的挑战
高功率的灯会释放出大量热量。虽然这对PCB来说有益,但对承载这些灯的机器来说却是灾难。如果通风系统不足,所有热量都会回流到控制电路中,导致传感器数据出现误差。我们发现,只有为设备配备专用的强制风冷系统,才能保证电子元件的稳定性。
找出故障点
我们利用这些加热装置来确定ECU何时会失效。通过在PCB通电的情况下逐步增加温度,可以发现PCB层或封装材料中的潜在缺陷。这样一来,就不必再让部件在模拟环境中放置1,000小时来等待结果了,只需很短的时间就能找到故障点。