A câmara de teste de calor úmido com mudança rápida de temperatura refere-se a um método de triagem de estresse climático, térmico ou mecânico que pode causar falha prematura da amostra. Por exemplo, pode encontrar defeitos no projeto do módulo eletrônico, nos materiais ou na produção. A tecnologia de triagem de estresse (ESS) pode detectar falhas precoces nas fases de desenvolvimento e produção, reduzir o risco de falha devido a erros de seleção de projeto ou processos de fabricação inadequados e melhorar significativamente a confiabilidade do produto. Através da triagem de estresse ambiental, sistemas não confiáveis que entraram na fase de teste de produção podem ser identificados. Tem sido usada como um método padrão para melhoria da qualidade, estendendo efetivamente a vida útil normal do produto. O sistema SES possui funções de ajuste automático para refrigeração, aquecimento, desumidificação e umidificação (a função de umidade é exclusiva do sistema SES). É usado principalmente para triagem de estresse térmico. Também pode ser usado para testes ambientais tradicionais de alta temperatura, baixa temperatura, ciclos de alta e baixa temperatura, umidade constante, calor e umidade. Testes ambientais como calor úmido, combinação de temperatura e umidade, etc.
Características:
Taxa de variação de temperatura 5℃/min. 10℃/min. 15℃/min. 20℃/min. Temperatura iso-média
A caixa de umidade foi projetada para não condensar, a fim de evitar erros na interpretação dos resultados dos testes.
Fonte de alimentação programável com 4 saídas ON/OFF para proteção da segurança do equipamento em teste.
Gerenciamento expansível da plataforma móvel do aplicativo. Funções de serviço remoto expansíveis.
Controle de fluxo de refrigerante ecológico, economia de energia e potência, aquecimento e resfriamento rápidos.
Função anticondensação independente e função de proteção contra temperatura, vento e fumaça do produto em teste.
Modo de operação exclusivo: após o teste, o gabinete retorna à temperatura ambiente para proteger o produto em teste.
Sistema de videovigilância em rede escalável, sincronizado com testes de dados.
Função de lembrete automático de manutenção do sistema de controle e design de software para casos de falha
Sistema de controle de 32 bits com tela colorida, Ethernet E para gerenciamento e função de acesso a dados UCB.
Sistema de purga de ar seco especialmente projetado para proteger o produto em teste contra mudanças bruscas de temperatura devido à condensação na superfície.
Capacidade de controle de baixa umidade na faixa de 20℃/10% para uso industrial
Equipado com sistema automático de abastecimento de água, sistema de filtragem de água pura e função de aviso de falta de água.
Atende aos requisitos de teste de estresse de produtos de equipamentos eletrônicos, processo livre de chumbo, MIL-STD-2164, MIL-344A-4-16, MIL-2164A-19, NABMAT-9492, GJB-1032-90, GJB/Z34-5.1.6, IPC-9701... e outros. Nota: O método de teste de uniformidade de distribuição de temperatura e umidade é baseado na medição do espaço efetivo da distância entre a caixa interna e cada lado 1/10 (GB5170.18-87).
No processo de funcionamento de produtos eletrônicos, além do estresse elétrico, como tensão e corrente da carga elétrica, o estresse ambiental também inclui alta temperatura e ciclos térmicos, vibração e choque mecânicos, umidade e névoa salina, interferência de campo eletromagnético, etc. Sob a ação do estresse ambiental mencionado acima, o produto pode sofrer degradação de desempenho, deriva de parâmetros, corrosão de materiais, etc., ou mesmo falha.
Após a fabricação de produtos eletrônicos, desde a triagem, armazenamento e transporte até o uso e a manutenção, todos eles são afetados por estresse ambiental, causando alterações contínuas em suas propriedades físicas, químicas, mecânicas e elétricas. O processo de alteração pode ser lento ou transitório, dependendo inteiramente do tipo e da magnitude do estresse ambiental.
A tensão térmica em regime permanente refere-se à temperatura de resposta de um produto eletrônico quando em funcionamento ou armazenado em um ambiente com determinada temperatura. Quando a temperatura de resposta excede o limite que o produto pode suportar, o componente não conseguirá operar dentro da faixa de parâmetros elétricos especificada, o que pode causar o amolecimento e a deformação do material, a redução do desempenho de isolamento ou até mesmo a queima por superaquecimento. Nesse caso, o produto fica exposto a altas temperaturas. O estresse térmico excessivo pode causar falhas em um curto período de operação. Quando a temperatura de resposta não excede a faixa de temperatura operacional especificada, o efeito da tensão térmica em regime permanente se manifesta a longo prazo. Com o tempo, o material do produto envelhece gradualmente, os parâmetros de desempenho elétrico se deterioram ou se deterioram, o que eventualmente leva à falha do produto. Nesse caso, a tensão térmica é a tensão térmica de longo prazo. A tensão térmica em regime permanente sofrida pelos produtos eletrônicos resulta da carga térmica ambiente e do calor gerado pelo seu próprio consumo de energia. Por exemplo, devido à falha do sistema de dissipação de calor e ao vazamento de calor em alta temperatura do equipamento, a temperatura do componente excederá o limite superior da temperatura permitida. O componente fica exposto a altas temperaturas. Estresse: Sob condições de operação estáveis a longo prazo na temperatura do ambiente de armazenamento, o produto suporta estresse térmico contínuo. A capacidade de resistência a altas temperaturas de produtos eletrônicos pode ser determinada por meio de testes de aquecimento gradual em altas temperaturas, e a vida útil de produtos eletrônicos sob condições de alta temperatura a longo prazo pode ser avaliada por meio de testes de vida em regime permanente (aceleração de alta temperatura).
A tensão térmica variável ocorre quando produtos eletrônicos são submetidos a variações de temperatura, e devido à diferença nos coeficientes de expansão térmica dos materiais funcionais, a interface entre os materiais sofre uma tensão térmica causada pelas mudanças de temperatura. Quando a temperatura muda drasticamente, o produto pode romper e falhar instantaneamente na interface. Nesse caso, o produto é submetido a uma sobrecarga térmica ou choque térmico. Quando a variação de temperatura é relativamente lenta, o efeito da tensão térmica variável se manifesta por um longo período. A interface continua a suportar a tensão térmica gerada pela variação de temperatura, podendo ocorrer microfissuras em algumas microáreas. Esses danos se acumulam gradualmente, levando eventualmente à ruptura ou quebra da interface do produto. Nesse caso, o produto é exposto a uma tensão térmica variável de longo prazo ou a ciclos térmicos. A tensão térmica variável que os produtos eletrônicos sofrem resulta da variação de temperatura do ambiente em que o produto está localizado e de seu próprio estado de comutação. Por exemplo, ao passar de um ambiente interno aquecido para um ambiente externo frio, sob forte radiação solar, chuva repentina ou imersão em água, mudanças rápidas de temperatura do solo para a altitude de uma aeronave, trabalho intermitente em ambiente frio, sol nascente e sol nascente no espaço, soldagem por refluxo e retrabalho de módulos de microcircuito, o produto é submetido a estresse de choque térmico; o equipamento é submetido a mudanças periódicas na temperatura climática natural, condições de trabalho intermitentes, mudanças na temperatura operacional do próprio sistema do equipamento e mudanças no volume de chamadas do equipamento de comunicação. No caso de flutuações no consumo de energia, o produto é submetido a estresse de ciclo térmico. O teste de choque térmico pode ser usado para avaliar a resistência de produtos eletrônicos quando submetidos a mudanças drásticas de temperatura, e o teste de ciclo térmico pode ser usado para avaliar a adaptabilidade de produtos eletrônicos para funcionar por um longo período sob condições alternadas de alta e baixa temperatura.
2. Tensão mecânica
O estresse mecânico em produtos eletrônicos inclui três tipos de estresse: vibração mecânica, choque mecânico e aceleração constante (força centrífuga).
A tensão por vibração mecânica refere-se a um tipo de tensão mecânica gerada por produtos eletrônicos que se movem em torno de uma determinada posição de equilíbrio sob a ação de forças externas do ambiente. A vibração mecânica é classificada em vibração livre, vibração forçada e vibração autoexcitada de acordo com suas causas; de acordo com a lei de movimento da vibração mecânica, existem vibração sinusoidal e vibração aleatória. Essas duas formas de vibração têm diferentes forças destrutivas sobre o produto, sendo a última mais destrutiva, portanto, a maioria das avaliações de teste de vibração adota o teste de vibração aleatória. O impacto da vibração mecânica em produtos eletrônicos inclui deformação, curvatura, rachaduras, fraturas, etc., causadas pela vibração. Produtos eletrônicos sob tensão de vibração de longo prazo podem sofrer rachaduras nos materiais da interface estrutural devido à fadiga e à falha por fadiga mecânica; se ocorrer ressonância, isso leva à falha por rachadura por sobrecarga, causando danos estruturais instantâneos aos produtos eletrônicos. O estresse por vibração mecânica em produtos eletrônicos provém da carga mecânica do ambiente de trabalho, como rotação, pulsação, oscilação e outras cargas mecânicas ambientais de aeronaves, veículos, navios, veículos aéreos e estruturas mecânicas terrestres, especialmente quando o produto é transportado em estado inativo. Como componente montado em veículo ou embarcado em operação sob condições de trabalho, é inevitável que suporte o estresse por vibração mecânica. Testes de vibração mecânica (especialmente testes de vibração aleatória) podem ser usados para avaliar a adaptabilidade de produtos eletrônicos à vibração mecânica repetitiva durante a operação.
O estresse por choque mecânico refere-se a um tipo de estresse mecânico causado por uma única interação direta entre um produto eletrônico e outro objeto (ou componente) sob a ação de forças ambientais externas, resultando em uma mudança repentina na força, deslocamento, velocidade ou aceleração do produto em um instante. Sob a ação do estresse por impacto mecânico, o produto pode liberar e transferir energia considerável em um curto período de tempo, causando danos graves, como mau funcionamento do produto eletrônico, circuito aberto/curto-circuito instantâneo e rachaduras e fraturas na estrutura da embalagem, etc. Diferentemente do dano cumulativo causado pela ação prolongada da vibração, o dano por choque mecânico ao produto se manifesta como uma liberação concentrada de energia. A magnitude do teste de choque mecânico é maior e a duração do pulso de choque é menor. O valor de pico que causa danos ao produto é o pulso principal. A duração deste é de apenas alguns milissegundos a dezenas de milissegundos, e a vibração após o pulso principal decai rapidamente. A magnitude desse estresse por choque mecânico é determinada pela aceleração de pico e pela duração do pulso de choque. A magnitude da aceleração máxima reflete a magnitude da força de impacto aplicada ao produto, e o impacto da duração do pulso de choque no produto está relacionado à frequência natural do mesmo. O estresse mecânico a que os produtos eletrônicos são submetidos provém de mudanças drásticas no estado mecânico de equipamentos eletrônicos, como frenagens bruscas e impactos de veículos, lançamentos e quedas de aeronaves, disparos de artilharia, explosões químicas, explosões nucleares, etc. Impactos mecânicos, forças ou movimentos repentinos causados por carga e descarga, transporte ou trabalho em campo também submetem o produto a impactos mecânicos. O teste de choque mecânico pode ser usado para avaliar a adaptabilidade de produtos eletrônicos (como estruturas de circuitos) a choques mecânicos não repetitivos durante o uso e o transporte.
A tensão de aceleração constante (força centrífuga) refere-se a um tipo de força centrífuga gerada pela mudança contínua na direção do movimento do suporte quando produtos eletrônicos estão em funcionamento sobre um suporte em movimento. A força centrífuga é uma força inercial virtual que mantém o objeto em rotação afastado do centro de rotação. A força centrífuga e a força centrípeta têm a mesma magnitude e direções opostas. Quando a força centrípeta, formada pela força externa resultante e direcionada para o centro do círculo, desaparece, o objeto em rotação para de girar. Em vez disso, ele se desprende na direção tangencial à trajetória de rotação, e o produto é danificado nesse instante. A magnitude da força centrífuga está relacionada à massa, à velocidade de movimento e à aceleração (raio de rotação) do objeto em movimento. Para componentes eletrônicos que não estejam firmemente soldados, o fenômeno de desprendimento dos componentes devido à separação das juntas de solda ocorrerá sob a ação da força centrífuga. Isso caracteriza uma falha no produto. A força centrífuga a que os produtos eletrônicos estão sujeitos resulta das condições operacionais em constante mudança dos equipamentos eletrônicos e dos dispositivos em movimento, como veículos, aviões e foguetes, que sofrem alterações de direção. Assim, os equipamentos eletrônicos e seus componentes internos precisam suportar uma força centrífuga, além da gravidade, que atua por um período que varia de alguns segundos a alguns minutos. Tomando um foguete como exemplo, após a conclusão da mudança de direção, a força centrífuga desaparece, mas volta a atuar, podendo gerar uma força centrífuga contínua de longa duração. O teste de aceleração constante (teste centrífugo) pode ser utilizado para avaliar a robustez da estrutura de soldagem de produtos eletrônicos, especialmente componentes de montagem em superfície de grande volume.
3. Estresse hídrico
A tensão por umidade refere-se ao estresse que os produtos eletrônicos sofrem quando operam em um ambiente atmosférico com um determinado nível de umidade. Os produtos eletrônicos são muito sensíveis à umidade. Quando a umidade relativa do ambiente ultrapassa 30% UR, os materiais metálicos do produto podem sofrer corrosão e os parâmetros de desempenho elétrico podem se deteriorar ou apresentar desempenho inferior. Por exemplo, em condições de alta umidade a longo prazo, o desempenho de isolamento dos materiais isolantes diminui após a absorção de umidade, causando curtos-circuitos ou choques elétricos de alta tensão; componentes eletrônicos de contato, como plugues e tomadas, são propensos à corrosão quando a umidade se deposita em sua superfície, resultando na formação de uma película de óxido, o que aumenta a resistência do dispositivo de contato e, em casos graves, pode causar o bloqueio do circuito; em ambientes com umidade muito alta, a névoa ou o vapor d'água podem causar faíscas quando os contatos do relé são ativados, impedindo seu funcionamento; os chips semicondutores são ainda mais sensíveis ao vapor d'água, e uma vez que o vapor d'água entra em contato com a superfície do chip, podem ocorrer problemas. Para evitar a corrosão dos componentes eletrônicos pelo vapor d'água, utiliza-se a tecnologia de encapsulamento ou embalagem hermética para isolá-los da atmosfera externa e da contaminação. O estresse por umidade a que os produtos eletrônicos são submetidos provém da umidade na superfície dos materiais acoplados, no ambiente de trabalho dos equipamentos eletrônicos, e da umidade que penetra nos componentes. A magnitude desse estresse está relacionada ao nível de umidade ambiental. As áreas costeiras do sudeste do meu país apresentam alta umidade, especialmente na primavera e no verão, quando a umidade relativa atinge valores acima de 90% UR, tornando a influência da umidade um problema inevitável. A adaptabilidade dos produtos eletrônicos para uso ou armazenamento em condições de alta umidade pode ser avaliada por meio de testes de calor úmido em regime permanente e testes de resistência à umidade.
4. Estresse causado pela névoa salina
A tensão por névoa salina refere-se à tensão exercida sobre a superfície de materiais eletrônicos quando estes operam em um ambiente de dispersão atmosférica composto por minúsculas gotículas contendo sal. A névoa salina geralmente provém de ambientes climáticos marítimos e de lagos salgados continentais. Seus principais componentes são NaCl e vapor de água. A presença de íons Na+ e Cl- é a principal causa da corrosão de materiais metálicos. Quando a névoa salina adere à superfície de um isolante, reduz sua resistência superficial e, após a absorção da solução salina, sua resistência volumétrica diminui em até quatro ordens de magnitude. Quando a névoa salina adere à superfície de componentes mecânicos móveis, a resistência aumenta devido à geração de agentes corrosivos. Se o coeficiente de atrito aumentar, os componentes móveis podem até mesmo travar. Embora tecnologias de encapsulamento e vedação a ar sejam adotadas para evitar a corrosão de chips semicondutores, os pinos externos de dispositivos eletrônicos inevitavelmente perdem sua funcionalidade devido à corrosão por névoa salina. A corrosão em placas de circuito impresso (PCBs) pode causar curto-circuito na fiação adjacente. O estresse causado pela névoa salina a que os produtos eletrônicos são submetidos provém da maresia presente na atmosfera. Em áreas costeiras, navios e embarcações, a atmosfera contém grande quantidade de sal, o que impacta seriamente a integridade dos componentes eletrônicos. O teste de névoa salina pode ser utilizado para acelerar a corrosão da embalagem eletrônica e avaliar sua capacidade de resistência à névoa salina.
5. Tensão eletromagnética
A tensão eletromagnética refere-se à tensão eletromagnética que um produto eletrônico suporta no campo eletromagnético de campos elétricos e magnéticos alternados. O campo eletromagnético inclui dois aspectos: campo elétrico e campo magnético, e suas características são representadas pela intensidade do campo elétrico E (ou deslocamento elétrico D) e pela densidade de fluxo magnético B (ou intensidade do campo magnético H), respectivamente. No campo eletromagnético, o campo elétrico e o campo magnético estão intimamente relacionados. O campo elétrico variável no tempo causa o campo magnético, e o campo magnético variável no tempo causa o campo elétrico. A excitação mútua do campo elétrico e do campo magnético causa o movimento do campo eletromagnético, formando uma onda eletromagnética. As ondas eletromagnéticas podem se propagar espontaneamente no vácuo ou na matéria. Os campos elétrico e magnético oscilam em fase e são perpendiculares entre si. Eles se movem na forma de ondas no espaço. O campo elétrico em movimento, o campo magnético e a direção de propagação são perpendiculares entre si. A velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no vácuo é a velocidade da luz (3 × 10⁸ m/s). Geralmente, as ondas eletromagnéticas que sofrem interferência eletromagnética são as ondas de rádio e as micro-ondas. Quanto maior a frequência das ondas eletromagnéticas, maior a capacidade de radiação eletromagnética. Para componentes eletrônicos, a interferência eletromagnética (EMI) é o principal fator que afeta a compatibilidade eletromagnética (EMC) do componente. Essa interferência eletromagnética provém da interferência mútua entre os componentes internos do componente eletrônico e a interferência de equipamentos eletrônicos externos. Ela pode ter um impacto significativo no desempenho e nas funções dos componentes eletrônicos. Por exemplo, se os componentes magnéticos internos de um módulo de alimentação CC/CC causarem interferência eletromagnética em dispositivos eletrônicos, isso afetará diretamente os parâmetros de tensão de ondulação de saída; o impacto da radiação de radiofrequência em produtos eletrônicos pode entrar diretamente no circuito interno através da carcaça do produto ou ser convertida em interferência eletromagnética e entrar no produto. A capacidade de resistência à interferência eletromagnética de componentes eletrônicos pode ser avaliada por meio de testes de compatibilidade eletromagnética e detecção por varredura de campo próximo eletromagnético.
Data da publicação: 11 de setembro de 2023
