I. Comprensión de las pruebas de choque térmico de los PCB
Concepto: ensayo de choque térmico, también conocido como ciclo de temperatura o ensayo de resistencia térmica,Simula los rápidos cambios de temperatura o los ambientes de altas y bajas temperaturas que un producto puede experimentar durante su ciclo de vida.
Principio:Durante estos cambios bruscos de temperatura o extremos alternos, los diversos materiales que componen un PCB incluyendo el sustrato, prepreg (PP), revestimiento de cobre,y la máscara de soldadura se extienden y contraenEl estrés resultante y las diferencias en el coeficiente de expansión térmica (CTE) de estos materiales pueden conducir a daños físicos, degradación y cambios en la resistencia eléctrica dentro del PCB.
II. La importancia de las pruebas de choque térmico para los PCB
Las pruebas de choque térmico desempeñan un papel vital durante todo el ciclo de vida de un PCB:
III. Parámetros del equipo
Nuestras cámaras de choque térmico en Dongguan Precision están diseñadas para ofrecer pruebas precisas y confiables:
Parámetro | Especificación |
Volumen interno nominal | 300 litros |
Rango de temperatura de ensayo | -70 °C ~ 200 °C |
Fluctuación de la temperatura | ≤ 1°C |
Desviación de la temperatura | Las condiciones de ensayo de las pruebas de ensayo deberán ser las siguientes: |
Tasa de calentamiento (cámara de alta temperatura) | ≥ 11°C/min |
Tasa de enfriamiento (cámara de baja temperatura) | ≥ 5 °C/min |
Peso máximo de la muestra | 10 kg de peso |
IV. Estudios de casos: Pruebas de choque térmico de PCB en el mundo real
Estudio de caso 1: Tabla de prueba de conteo de capas altas
Una placa de ensayo de alto recuento de capas se sometió a pruebas de choque térmico en línea para verificar el rendimiento del material de sustrato seleccionado en función de las especificaciones del cliente.Las condiciones y requisitos de ensayo fueron los siguientes::
Punto de ensayo | Condiciones de ensayo | Requisitos de las pruebas |
Choque térmico (en línea) | -55°C/15min, 125°C/15min, 1000 ciclos | 1. Tasa de cambio de resistencia ≤ 5% 2En el análisis de la sección transversal no se observaron delaminados, agrietamientos de los tableros o de las barricas. |
Gráfico de la curva de variación de la tasa de resistencia
Visión seccional de la posición de ensayo 1 Visión seccional de la posición de ensayo 3
Resultado:Después de la prueba, la tasa de cambio de resistencia en algunos puntos de prueba superó el 5%.Esto indicó una posible debilidad en la capacidad del material de sustrato para resistir la tensión inducida por los extremos de temperatura repetidosLos hallazgos llevaron a una reevaluación de la selección del material de sustrato para esta aplicación de alto recuento de capas.
Estudio de caso 2: Tabla de ensayo para automóviles
Una placa de ensayo automotriz fue sometida a pruebas de choque térmico para validar el rendimiento del material de la máscara de soldadura frente al cliente
Las condiciones y requisitos de ensayo fueron los siguientes:
Punto de ensayo | Condiciones de ensayo | Requisitos de las pruebas |
Prueba de choque térmico | -40°C/15min, 125°C/15min, 500 ciclos | No se observaron ampollas, delaminación o grietas en la máscara de soldadura 1. IPC-TM-650 2.6.7.1A Resistencia al choque térmico del revestimiento conformal 2. IPC-TM-650 2.6.7.2C Choque térmico, ciclo térmico y continuidad 3. IPC-TM-650 2.6.7.3 Resistencia al choque térmico de las máscaras de soldadura |
Diagrama de observación después del ensayo
V. Condiciones comunes de ensayo de choque térmico
Las condiciones de ensayo específicas para los ensayos de choque térmico varían según la aplicación y las normas de la industria.
Tipo de muestra | Baja temperatura (°C) | Temperatura alta (°C) | Tiempo de retención (min) | Ciclos |
Automóvil | -40 años. | 125 | ¿ Qué es esto? | 500 |
- 55 años | 140 | 1000 | ||
- 65 años. | 150 | 1500 | ||
Número de capas altas | -40 años. | 125 | ¿ Qué es esto? | 250 |
- 55 años | 125 | 500 | ||
Alta frecuencia | -40 años. | 125 | 15 | 500 |
Envase Substrato | - 55 años | 150 | 30 | 1000 |
VI. Condiciones normalizadas de referencia (tableros impresos)
Punto de trabajo | Calificación | Pruebas de conformidad/aceptación de la calidad |
Condiciones de horneado | (105 ~ 125)°C/ 6 horas | |
Soldadura por reflujo | 6 veces el IR | |
Temperatura de ensayo (baja) | Negociado entre proveedor y comprador | -40°C, -55°C (por defecto), -65°C |
Temperatura de ensayo (alta) | Negociado entre proveedor y comprador | Min: Tg-10°C (TMA) / Temperatura máxima de reflujo -25°C / 210°C |
Tasa de cambio de temperatura de la muestra | > 10°C/min (también transición caliente y fría) | > 1°C/S (transición tanto caliente como fría) |
Ciclos de ensayo | Negociado entre proveedor y comprador | 100 |
Tasa de cambio de la resistencia | Negociado entre proveedor y comprador | El 5% |
VII. Condiciones normalizadas de referencia (revestimiento conformado y máscara de soldadura)
Nivel | Baja temperatura (°C) | Temperatura alta (°C) | Tiempo de retención (min) | Ciclos | Las observaciones |
1 | -40 años. | 125 | 15 | 100 | Condición de ensayo predeterminada cuando no se especifique ningún requisito |
2 | - 65 años. | 125 | 15 | 100 | |
3 | - 65 años. | 250 | 15 | 100 |
Resultado:El examen microscópico después de la prueba reveló grietas en la máscara de soldadura en las esquinas de las almohadillas.Esto indicaba una flexibilidad o adhesión insuficientes del material de la máscara de soldadura para resistir las tensiones térmicas encontradas en el entorno automotriz.Los resultados condujeron a una investigación sobre materiales alternativos de máscaras de soldadura con una mejor resistencia a los golpes térmicos para esta aplicación automotriz.
VIII. Conclusión: Colaboración con Dongguan Precision para pruebas de choque térmico fiables
Los estudios de caso ponen de relieve el papel crítico de las pruebas de choque térmico en la identificación de posibles debilidades en los materiales y diseños de PCB.Estamos comprometidos a proporcionar cámaras de choque térmico de alto rendimiento y apoyo de expertos para ayudar a nuestros clientes a evaluar a fondo la fiabilidad de sus PCBNuestro equipo está diseñado para precisión, repetibilidad y cumplimiento de los estándares de la industria.
Al comprender los principios de las pruebas de choque térmico y utilizar equipos fiables, los fabricantes pueden abordar de manera proactiva los posibles problemas,garantizar el rendimiento y la durabilidad a largo plazo de sus productos electrónicosContacte con Dongguan Precision hoy para discutir sus necesidades específicas de pruebas de PCB y descubrir cómo nuestras soluciones pueden beneficiar sus procesos de garantía de calidad.