La camera di prova a calore umido con rapida variazione di temperatura si riferisce a un metodo di screening per lo stress atmosferico, termico o meccanico che può causare guasti prematuri del campione. Ad esempio, può individuare difetti nella progettazione del modulo elettronico, nei materiali o nella produzione. La tecnologia di stress screening (ESS) può rilevare guasti precoci nelle fasi di sviluppo e produzione, ridurre il rischio di guasti dovuti a errori di selezione del progetto o a processi di produzione scadenti e migliorare notevolmente l'affidabilità del prodotto. Attraverso lo stress screening ambientale, è possibile individuare sistemi inaffidabili che sono entrati nella fase di test di produzione. È stato utilizzato come metodo standard per il miglioramento della qualità al fine di estendere efficacemente la normale vita utile del prodotto. Il sistema SES dispone di funzioni di regolazione automatica per refrigerazione, riscaldamento, deumidificazione e umidificazione (la funzione di umidità è presente solo nel sistema SES). Viene utilizzato principalmente per lo stress screening termico. Può essere utilizzato anche per i tradizionali test ad alta temperatura, bassa temperatura, cicli di alta e bassa temperatura, umidità costante, calore e umidità. Test ambientali come calore umido, combinazione di temperatura e umidità, ecc.
Caratteristiche:
Tasso di variazione della temperatura 5℃/min. 10℃/min. 15℃/min. 20℃/min temperatura isomedia
La camera di umidità è progettata in modo da non condensare, per evitare interpretazioni errate dei risultati dei test.
Alimentatore di carico programmabile con 4 uscite ON/OFF per proteggere la sicurezza delle apparecchiature in prova
Gestione espandibile della piattaforma mobile APP. Funzioni di assistenza remota espandibili.
Controllo del flusso del refrigerante ecologico, risparmio energetico e di potenza, riscaldamento e raffreddamento rapidi.
Funzione anticondensa e temperatura indipendenti, nessuna funzione di protezione da vento e fumo del prodotto in prova
Modalità operativa unica: dopo il test, l'armadio ritorna a temperatura ambiente per proteggere il prodotto in fase di test.
Videosorveglianza di rete scalabile, sincronizzata con i test dei dati
Funzione di progettazione del software per la manutenzione automatica del sistema di controllo e la gestione dei guasti
Schermo a colori, sistema di controllo a 32 bit, Ethernet, gestione, funzione di accesso ai dati UCB.
Sistema di spurgo ad aria secca appositamente progettato per proteggere il prodotto in prova da rapidi cambiamenti di temperatura dovuti alla condensazione superficiale.
Intervallo di bassa umidità industriale 20℃/10% capacità di controllo
Dotato di sistema automatico di erogazione dell'acqua, sistema di filtraggio dell'acqua pura e funzione di avviso di mancanza d'acqua.
Soddisfa i requisiti di test di stress per prodotti di apparecchiature elettroniche, processi senza piombo, MIL-STD-2164, MIL-344A-4-16, MIL-2164A-19, NABMAT-9492, GJB-1032-90, GJB/Z34-5.1.6, IPC-9701...e altri requisiti di test. Nota: il metodo di test di uniformità della distribuzione di temperatura e umidità si basa sulla misurazione dello spazio effettivo della distanza tra la scatola interna e ciascun lato 1/10 (GB5170.18-87)
Nel funzionamento dei prodotti elettronici, oltre alle sollecitazioni elettriche come tensione e corrente del carico elettrico, le sollecitazioni ambientali includono anche alte temperature e cicli termici, vibrazioni e urti meccanici, umidità e nebbia salina, interferenze del campo elettromagnetico, ecc. Sotto l'azione delle suddette sollecitazioni ambientali, il prodotto può subire un degrado delle prestazioni, una deriva dei parametri, corrosione dei materiali, ecc., o addirittura un guasto.
Dopo la produzione, i prodotti elettronici, dalle fasi di collaudo, stoccaggio, trasporto, utilizzo e manutenzione, sono soggetti a stress ambientali che ne modificano continuamente le proprietà fisiche, chimiche, meccaniche ed elettriche. Il processo di cambiamento può essere lento o transitorio, a seconda del tipo e dell'intensità dello stress ambientale.
Lo stress termico a regime stazionario si riferisce alla temperatura di risposta di un prodotto elettronico quando è in funzione o conservato in un determinato ambiente termico. Quando la temperatura di risposta supera il limite di resistenza del prodotto, il componente non sarà in grado di funzionare entro l'intervallo di parametri elettrici specificato, il che può causare l'ammorbidimento e la deformazione del materiale del prodotto, una riduzione delle prestazioni di isolamento o persino la bruciatura per surriscaldamento. In questo caso, il prodotto è esposto ad alte temperature. Lo stress termico eccessivo può causare il guasto del prodotto in breve tempo; quando la temperatura di risposta non supera l'intervallo di temperatura di funzionamento specificato per il prodotto, l'effetto dello stress termico a regime stazionario si manifesta a lungo termine. L'effetto del tempo provoca un graduale invecchiamento del materiale del prodotto e la deriva o il deterioramento dei parametri di prestazione elettrica, che alla fine portano al guasto del prodotto. In questo caso, lo stress termico a regime stazionario a cui sono sottoposti i prodotti elettronici deriva dal carico termico ambientale e dal calore generato dal loro stesso consumo energetico. Ad esempio, a causa del guasto del sistema di dissipazione del calore e della dispersione del flusso di calore ad alta temperatura dell'apparecchiatura, la temperatura del componente supererà il limite superiore della temperatura consentita. Il componente è esposto ad alta temperatura. Stress: nelle condizioni di funzionamento stabili a lungo termine della temperatura dell'ambiente di stoccaggio, il prodotto sopporta uno stress termico prolungato. La capacità limite di resistenza alle alte temperature dei prodotti elettronici può essere determinata mediante un test di cottura ad alta temperatura a gradini, e la durata di servizio dei prodotti elettronici a temperatura prolungata può essere valutata attraverso un test di durata in regime stazionario (accelerazione ad alta temperatura).
Lo stress da variazione di temperatura significa che, quando i prodotti elettronici si trovano in uno stato di temperatura variabile, a causa della differenza nei coefficienti di dilatazione termica dei materiali funzionali del prodotto, l'interfaccia del materiale è soggetta a uno stress termico causato dalle variazioni di temperatura. Quando la temperatura cambia drasticamente, il prodotto può esplodere e rompersi istantaneamente all'interfaccia del materiale. In questo caso, il prodotto è soggetto a sovraccarico da variazione di temperatura o stress da shock termico; quando la variazione di temperatura è relativamente lenta, l'effetto dello stress da variazione di temperatura si manifesta per un lungo periodo. L'interfaccia del materiale continua a sopportare lo stress termico generato dalla variazione di temperatura e possono verificarsi danni da microfratture in alcune microaree. Questo danno si accumula gradualmente, portando infine alla rottura o alla perdita dell'interfaccia del materiale del prodotto. In questo caso, il prodotto è esposto a stress termico variabile a lungo termine o stress da cicli termici. Lo stress da variazione di temperatura a cui sono sottoposti i prodotti elettronici deriva dalla variazione di temperatura dell'ambiente in cui si trova il prodotto e dal suo stato di commutazione. Ad esempio, passando da un ambiente interno caldo a uno esterno freddo, sotto forte radiazione solare, pioggia improvvisa o immersione in acqua, rapidi sbalzi di temperatura dal suolo all'alta quota di un aereo, lavoro intermittente in un ambiente freddo, alba e tramonto nello spazio. Nel caso di modifiche, rifusione e rilavorazione di moduli a microcircuito, il prodotto è soggetto a stress da shock termico; le variazioni periodiche della temperatura climatica naturale, le condizioni di lavoro intermittenti, le variazioni della temperatura di esercizio del sistema stesso e le variazioni del volume delle chiamate delle apparecchiature di comunicazione. Nel caso di fluttuazioni del consumo energetico, il prodotto è soggetto a stress da cicli termici. Il test di shock termico può essere utilizzato per valutare la resistenza dei prodotti elettronici a drastici cambiamenti di temperatura, mentre il test di cicli termici può essere utilizzato per valutare l'adattabilità dei prodotti elettronici a funzionare a lungo in condizioni di temperatura alternate alte e basse.
2. Sollecitazioni meccaniche
Le sollecitazioni meccaniche a cui sono sottoposti i prodotti elettronici comprendono tre tipi di stress: vibrazioni meccaniche, urti meccanici e accelerazione costante (forza centrifuga).
Lo stress da vibrazione meccanica si riferisce a un tipo di stress meccanico generato dal movimento alternato dei prodotti elettronici attorno a una determinata posizione di equilibrio sotto l'azione di forze esterne ambientali. Le vibrazioni meccaniche sono classificate in vibrazioni libere, vibrazioni forzate e vibrazioni auto-eccitate in base alle loro cause; in base alla legge di moto delle vibrazioni meccaniche, si distinguono vibrazioni sinusoidali e vibrazioni casuali. Queste due forme di vibrazione esercitano forze distruttive diverse sul prodotto, ma le vibrazioni casuali sono più distruttive, pertanto la maggior parte delle valutazioni dei test di vibrazione adotta test di vibrazione casuale. L'impatto delle vibrazioni meccaniche sui prodotti elettronici include deformazioni, flessioni, crepe, fratture, ecc. Se i prodotti elettronici sono sottoposti a stress da vibrazione prolungato, i materiali di interfaccia strutturale possono incrinarsi a causa della fatica e della rottura per fatica meccanica; se si verifica risonanza, si può arrivare a una rottura per sovraccarico, causando danni strutturali immediati ai prodotti elettronici. Lo stress meccanico da vibrazione dei prodotti elettronici deriva dal carico meccanico dell'ambiente di lavoro, come la rotazione, la pulsazione, l'oscillazione e altri carichi meccanici ambientali di aeromobili, veicoli, navi, velivoli e strutture meccaniche terrestri, soprattutto quando il prodotto viene trasportato in uno stato non operativo. Inoltre, come componente montato su veicolo o a bordo di un aeromobile in condizioni operative, è inevitabile che i prodotti elettronici siano soggetti a stress meccanico da vibrazione. I test di vibrazione meccanica (in particolare i test di vibrazione casuale) possono essere utilizzati per valutare l'adattabilità dei prodotti elettronici alle vibrazioni meccaniche ripetitive durante il funzionamento.
Lo stress da shock meccanico si riferisce a un tipo di stress meccanico causato da una singola interazione diretta tra un prodotto elettronico e un altro oggetto (o componente) sotto l'azione di forze ambientali esterne, con conseguente improvviso cambiamento di forza, spostamento, velocità o accelerazione del prodotto in un istante. Sotto l'azione di uno stress da impatto meccanico, il prodotto può rilasciare e trasferire una notevole quantità di energia in un brevissimo lasso di tempo, causando gravi danni, come malfunzionamenti del prodotto elettronico, cortocircuiti/interruzioni istantanee, crepe e fratture della struttura del package assemblato, ecc. A differenza del danno cumulativo causato dall'azione prolungata delle vibrazioni, il danno da shock meccanico al prodotto si manifesta come un rilascio concentrato di energia. L'entità del test di shock meccanico è maggiore e la durata dell'impulso di shock è più breve. Il valore di picco che causa il danno al prodotto è l'impulso principale. La sua durata è di pochi millisecondi o decine di millisecondi e la vibrazione dopo l'impulso principale si attenua rapidamente. L'entità di questo stress da shock meccanico è determinata dall'accelerazione di picco e dalla durata dell'impulso di shock. L'entità dell'accelerazione di picco riflette l'entità della forza d'impatto applicata al prodotto, e l'impatto della durata dell'impulso d'urto sul prodotto è correlato alla frequenza naturale del prodotto stesso. Lo stress meccanico da shock a cui sono sottoposti i prodotti elettronici deriva da drastici cambiamenti nello stato meccanico delle apparecchiature elettroniche, come frenate di emergenza e impatti di veicoli, lanci e cadute da aerei, colpi di artiglieria, esplosioni di energia chimica, esplosioni nucleari, ecc. Anche gli impatti meccanici, le forze improvvise o i movimenti bruschi causati da carico e scarico, trasporto o lavoro sul campo sottopongono il prodotto a urti meccanici. Il test di shock meccanico può essere utilizzato per valutare l'adattabilità dei prodotti elettronici (come le strutture dei circuiti) a shock meccanici non ripetitivi durante l'uso e il trasporto.
Lo stress da accelerazione costante (forza centrifuga) si riferisce a un tipo di forza centrifuga generata dal continuo cambiamento della direzione di movimento del supporto quando i prodotti elettronici lavorano su un supporto mobile. La forza centrifuga è una forza inerziale virtuale che mantiene l'oggetto rotante lontano dal centro di rotazione. La forza centrifuga e la forza centripeta hanno la stessa intensità e direzione opposta. Quando la forza centripeta risultante dalla forza esterna e diretta verso il centro del cerchio scompare, l'oggetto rotante smette di ruotare. Invece, viene deviato tangenzialmente alla direzione di rotazione in quel momento, danneggiandosi. L'entità della forza centrifuga è correlata alla massa, alla velocità di movimento e all'accelerazione (raggio di rotazione) dell'oggetto in movimento. Per i componenti elettronici non saldati saldamente, si verifica il fenomeno della deviazione dei componenti a causa della separazione delle saldature sotto l'azione della forza centrifuga. Il prodotto risulta guasto. La forza centrifuga a cui sono sottoposti i prodotti elettronici deriva dalle condizioni operative in continua evoluzione delle apparecchiature elettroniche e dei dispositivi in movimento, come veicoli, aerei e razzi, che cambiano direzione. Di conseguenza, le apparecchiature elettroniche e i componenti interni devono resistere a una forza centrifuga che si aggiunge alla forza di gravità. La durata di tale forza varia da pochi secondi a diversi minuti. Prendendo ad esempio un razzo, una volta completato il cambio di direzione, la forza centrifuga scompare, per poi ripresentarsi e agire nuovamente, generando potenzialmente una forza centrifuga continua nel tempo. Il test di accelerazione costante (test centrifugo) può essere utilizzato per valutare la robustezza della struttura saldata dei prodotti elettronici, in particolare dei componenti a montaggio superficiale di grandi dimensioni.
3. Stress da umidità
Lo stress da umidità si riferisce allo stress da umidità che i prodotti elettronici subiscono quando funzionano in un ambiente atmosferico con una certa umidità. I prodotti elettronici sono molto sensibili all'umidità. Quando l'umidità relativa dell'ambiente supera il 30% UR, i materiali metallici del prodotto possono corrodersi e i parametri delle prestazioni elettriche possono variare o peggiorare. Ad esempio, in condizioni di elevata umidità prolungata, le prestazioni di isolamento dei materiali isolanti diminuiscono dopo l'assorbimento di umidità, causando cortocircuiti o scosse elettriche ad alta tensione; i componenti elettronici di contatto, come spine, prese, ecc., sono soggetti a corrosione quando l'umidità si deposita sulla superficie, con conseguente formazione di una pellicola di ossido, che aumenta la resistenza del dispositivo di contatto e, nei casi più gravi, può causare il blocco del circuito; in un ambiente fortemente umido, la nebbia o il vapore acqueo possono causare scintille quando i contatti del relè vengono attivati e non possono più funzionare; I chip semiconduttori sono più sensibili al vapore acqueo; una volta che il vapore acqueo sulla superficie del chip si deposita, per evitare che i componenti elettronici vengano corrosi dal vapore acqueo, si adotta la tecnologia di incapsulamento o confezionamento ermetico per isolare i componenti dall'atmosfera esterna e dall'inquinamento. Lo stress da umidità a cui sono sottoposti i prodotti elettronici deriva dall'umidità presente sulla superficie dei materiali a cui sono collegati nell'ambiente di lavoro delle apparecchiature elettroniche e dall'umidità che penetra nei componenti. L'entità dello stress da umidità è correlata al livello di umidità ambientale. Le zone costiere sud-orientali del mio paese sono aree con elevata umidità, soprattutto in primavera ed estate, quando l'umidità relativa supera il 90% UR, e l'influenza dell'umidità è un problema inevitabile. L'adattabilità dei prodotti elettronici all'uso o alla conservazione in condizioni di elevata umidità può essere valutata attraverso test di calore umido in condizioni stazionarie e test di resistenza all'umidità.
4. Stress da nebbia salina
Lo stress da nebbia salina si riferisce allo stress a cui è sottoposta la superficie dei materiali elettronici quando questi operano in un ambiente atmosferico caratterizzato da una dispersione di minuscole goccioline contenenti sale. La nebbia salina proviene generalmente da ambienti marini e lacustri interni. I suoi componenti principali sono NaCl e vapore acqueo. La presenza di ioni Na+ e Cl- è la causa principale della corrosione dei materiali metallici. Quando la nebbia salina aderisce alla superficie dell'isolante, ne riduce la resistenza superficiale e, dopo che l'isolante ha assorbito la soluzione salina, la sua resistenza volumetrica diminuisce di 4 ordini di grandezza; quando la nebbia salina aderisce alla superficie delle parti meccaniche in movimento, la corrosione aumenta a causa della generazione di agenti corrosivi. Se il coefficiente di attrito aumenta, le parti in movimento possono addirittura bloccarsi; sebbene vengano adottate tecnologie di incapsulamento e sigillatura all'aria per evitare la corrosione dei chip semiconduttori, i pin esterni dei dispositivi elettronici spesso perdono la loro funzionalità a causa della corrosione da nebbia salina; la corrosione sul PCB può causare cortocircuiti nei cablaggi adiacenti. Lo stress da nebbia salina a cui sono sottoposti i prodotti elettronici deriva dalla salsedine presente nell'atmosfera. Nelle zone costiere, a bordo delle navi e sulle imbarcazioni, l'atmosfera contiene un'elevata concentrazione di sale, che ha un impatto significativo sull'imballaggio dei componenti elettronici. Il test di nebbia salina può essere utilizzato per accelerare la corrosione dell'involucro elettronico e valutarne la resistenza.
5. Stress elettromagnetico
Lo stress elettromagnetico si riferisce allo stress elettromagnetico che un prodotto elettronico subisce in un campo elettromagnetico alternato di campo elettrico e magnetico. Il campo elettromagnetico comprende due aspetti: il campo elettrico e il campo magnetico, le cui caratteristiche sono rappresentate rispettivamente dall'intensità del campo elettrico E (o spostamento elettrico D) e dalla densità di flusso magnetico B (o intensità del campo magnetico H). Nel campo elettromagnetico, il campo elettrico e il campo magnetico sono strettamente correlati. Il campo elettrico variabile nel tempo genera un campo magnetico, e il campo magnetico variabile nel tempo genera un campo elettrico. L'eccitazione reciproca del campo elettrico e del campo magnetico provoca il movimento del campo elettromagnetico, formando un'onda elettromagnetica. Le onde elettromagnetiche possono propagarsi autonomamente nel vuoto o nella materia. I campi elettrico e magnetico oscillano in fase e sono perpendicolari tra loro. Si muovono nello spazio sotto forma di onde. Il campo elettrico, il campo magnetico e la direzione di propagazione sono perpendicolari tra loro. La velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche nel vuoto è pari alla velocità della luce (3 × 10⁸ m/s). In generale, le onde elettromagnetiche interessate dalle interferenze elettromagnetiche sono le onde radio e le microonde. Maggiore è la frequenza delle onde elettromagnetiche, maggiore è la capacità di radiazione elettromagnetica. Per i componenti elettronici, le interferenze elettromagnetiche (EMI) del campo elettromagnetico rappresentano il fattore principale che influenza la compatibilità elettromagnetica (EMC) del componente. Questa fonte di interferenza elettromagnetica deriva dall'interferenza reciproca tra i componenti interni del componente elettronico e l'interferenza di apparecchiature elettroniche esterne. Può avere un impatto significativo sulle prestazioni e sulle funzioni dei componenti elettronici. Ad esempio, se i componenti magnetici interni di un modulo di alimentazione DC/DC causano interferenze elettromagnetiche ai dispositivi elettronici, ciò influirà direttamente sui parametri di ondulazione della tensione di uscita; l'impatto delle radiazioni a radiofrequenza sui prodotti elettronici penetrerà direttamente nel circuito interno attraverso l'involucro del prodotto, oppure verrà convertito in disturbo conduttivo e penetrerà nel prodotto. La capacità di resistenza alle interferenze elettromagnetiche dei componenti elettronici può essere valutata tramite test di compatibilità elettromagnetica e rilevamento del campo elettromagnetico in campo vicino.
Data di pubblicazione: 11-09-2023
