Камера для випробування на вологе тепло зі швидкою зміною температури – це метод скринінгу погодних, термічних або механічних навантажень, які можуть спричинити передчасний вихід зразка з ладу. Наприклад, вона може виявити дефекти в конструкції електронного модуля, матеріалах або виробництві. Технологія скринінгу напружень (ESS) може виявити ранні збої на етапах розробки та виробництва, зменшити ризик відмови через помилки вибору конструкції або неякісні виробничі процеси, а також значно підвищити надійність продукції. Завдяки скринінгу на вплив навколишнього середовища можна виявити ненадійні системи, які перейшли на стадію виробничих випробувань. Він використовується як стандартний метод покращення якості для ефективного продовження нормального терміну служби продукції. Система SES має функції автоматичного регулювання для охолодження, нагрівання, осушення та зволоження (функція вологості доступна лише для системи SES). Вона в основному використовується для скринінгу температурних навантажень. Її також можна використовувати для традиційних циклів високої температури, низької температури, високої та низької температур, постійної вологості, тепла та вологості. Екологічні випробування, такі як вологе тепло, комбінація температури та вологості тощо.
Особливості:
Швидкість зміни температури 5℃/мін.10℃/мін.15℃/мін.20℃/мін. ізосередня температура
Конструкція блоку вимірювання вологості не дозволяє утворювати конденсат, щоб уникнути неправильної оцінки результатів випробувань.
Програмоване джерело живлення навантаження. 4 виходи керування ВКЛ./ВИКЛ. для захисту безпеки обладнання, що тестується.
Розширюване керування мобільною платформою APP. Розширювані функції віддаленого обслуговування.
Екологічно чистий контроль потоку холодоагенту, енергозбереження та економія енергії, швидке нагрівання та охолодження
Незалежна функція захисту від конденсату та температури, функція захисту від вітру та диму тестованого продукту
Унікальний режим роботи: після випробування температура шафи повертається до кімнатної для захисту тестованого продукту.
Масштабоване мережеве відеоспостереження, синхронізоване з тестуванням даних
Функція автоматичного нагадування про технічне обслуговування системи керування та розробки програмного забезпечення для випадків несправності
Кольоровий екран, 32-бітна система керування, Ethernet, функція доступу до даних UCB
Спеціально розроблена система продувки сухим повітрям для захисту тестованого продукту від швидкої зміни температури через конденсацію на поверхні
Діапазон низької вологості в промисловості 20℃/10% контрольованість
Оснащений автоматичною системою водопостачання, системою фільтрації чистої води та функцією нагадування про нестачу води
Відповідає вимогам скринінгу електронного обладнання на напруження, безсвинцевому процесу, MIL-STD-2164, MIL-344A-4-16, MIL-2164A-19, NABMAT-9492, GJB-1032-90, GJB/Z34-5.1.6, IPC -9701... та іншим вимогам до випробувань. Примітка: Метод випробування рівномірності розподілу температури та вологості базується на вимірюванні ефективного простору відстані між внутрішньою коробкою та кожною стороною 1/10 (GB5170.18-87).
У робочому процесі електронних виробів, окрім електричних навантажень, таких як напруга та струм електричного навантаження, до впливу навколишнього середовища також належать висока температура та температурні цикли, механічна вібрація та удари, вологість та сольовий туман, перешкоди електромагнітного поля тощо. Під дією вищезгаданих впливів навколишнього середовища виріб може зазнати погіршення продуктивності, дрейфу параметрів, корозії матеріалу тощо або навіть виходу з ладу.
Після виробництва електронних виробів, починаючи від перевірки, інвентаризації, транспортування і закінчуючи використанням та обслуговуванням, усі вони зазнають впливу навколишнього середовища, що призводить до постійної зміни фізичних, хімічних, механічних та електричних властивостей виробу. Процес змін може бути повільним або тимчасовим, і він повністю залежить від типу навколишнього середовища та його величини.
Стаціонарне температурне напруження стосується температури реагування електронного виробу під час його роботи або зберігання в певному температурному середовищі. Коли температура реагування перевищує межу, яку може витримувати виріб, компонент виробу не зможе працювати в межах заданого діапазону електричних параметрів, що може призвести до розм'якшення та деформації матеріалу виробу, зниження ізоляційних характеристик або навіть до перегорання через перегрів. Виріб у цей час піддається впливу високої температури. Напруження, перенапруження від високої температури, можуть призвести до короткочасного виходу виробу з ладу; коли температура реагування не перевищує заданого робочого діапазону температур виробу, вплив стаціонарного температурного напруження проявляється у вигляді тривалого впливу. Вплив часу призводить до поступового старіння матеріалу виробу, а параметри електричних характеристик дрейфують або погіршуються, що зрештою призводить до виходу виробу з ладу. Для виробу температурне напруження в цей час є тривалим температурним напруженням. Стаціонарне температурне напруження, яке відчувають електронні вироби, виникає через навантаження від температури навколишнього середовища на виріб та тепло, що генерується власним споживанням енергії. Наприклад, через несправність системи тепловіддачі та витік теплового потоку з обладнання при високій температурі, температура компонента перевищить верхню межу допустимої температури. Компонент піддається впливу високої температури. Напруження: За тривалих стабільних робочих умов температури середовища зберігання виріб зазнає тривалого температурного навантаження. Граничну стійкість електронних виробів до високих температур можна визначити за допомогою поетапного випробування на випікання за високих температур, а термін служби електронних виробів за тривалих температур можна оцінити за допомогою випробування на стаціонарний термін служби (прискорення за високих температур).
Зміна температурного навантаження означає, що коли електронні вироби перебувають у стані зміни температури, через різницю в коефіцієнтах теплового розширення функціональних матеріалів виробу, поверхня розділу матеріалів піддається термічному напруженню, спричиненому змінами температури. При різкій зміні температури виріб може миттєво розірватися та зруйнуватися на межі розділу матеріалів. У цей час виріб піддається перенапруженню від зміни температури або температурному удару; коли зміна температури відносно повільна, ефект зміни температурного навантаження проявляється протягом тривалого часу. Поверхня розділу матеріалів продовжує витримувати термічне навантаження, спричинене зміною температури, і в деяких мікрозонах можуть виникати мікротріщини. Ці пошкодження поступово накопичуються, що зрештою призводить до розтріскування або руйнування поверхні поверхні виробу. У цей час виріб піддається тривалому впливу температури. Змінне температурне навантаження або циклічне навантаження від зміни температури. Змінне температурне навантаження, яке зазнають електронні вироби, виникає через зміну температури середовища, в якому знаходиться виріб, та його власного стану перемикання. Наприклад, під час переміщення з теплого приміщення в холодне зовні, під впливом сильної сонячної радіації, раптового дощу або занурення у воду, швидких перепадів температури від землі до великої висоти літака, періодичної роботи в холодному середовищі, сходу сонця та зворотного сонця в космосі. У разі змін, паяння оплавленням та переробки модулів мікросхем, виріб піддається температурному ударному навантаженню; обладнання піддається періодичним змінам температури природного клімату, періодичним умовам роботи, змінам робочої температури самої системи обладнання та змінам гучності дзвінків комунікаційного обладнання. У разі коливань споживання енергії виріб піддається циклічному температурному навантаженню. Випробування на термічний удар може бути використане для оцінки стійкості електронних виробів до різких перепадів температури, а випробування на циклічну зміну температури може бути використане для оцінки адаптивності електронних виробів до тривалої роботи в умовах чергування високих та низьких температур.
2. Механічне напруження
Механічне напруження електронних виробів включає три види напруження: механічну вібрацію, механічний удар та постійне прискорення (відцентрову силу).
Механічне вібраційне напруження – це вид механічного напруження, що виникає внаслідок зворотно-поступального руху електронних виробів навколо певного положення рівноваги під дією зовнішніх сил навколишнього середовища. Механічне напруження класифікується на вільне, вимушене та самозбуджене вібрації залежно від причин їх виникнення; згідно із законом руху механічних коливань, розрізняють синусоїдальне та випадкове коливання. Ці дві форми вібрації мають різні руйнівні сили на виріб, причому остання є більш руйнівною, тому більшість оцінок вібраційних випробувань використовують випадкове вібраційне випробування. Вплив механічної вібрації на електронні вироби включає деформацію виробу, вигин, тріщини, розломи тощо, спричинені вібрацією. Електронні вироби під тривалим вібраційним напруженням призводять до розтріскування конструкційних матеріалів інтерфейсу через втому та механічне руйнування втоми; якщо це відбувається, резонанс призводить до перенапруження, що призводить до миттєвого пошкодження конструкції електронних виробів. Механічне вібраційне навантаження електронних виробів виникає внаслідок механічного навантаження робочого середовища, такого як обертання, пульсація, коливання та інші механічні навантаження навколишнього середовища від літаків, транспортних засобів, суден, повітряних суден та наземних механічних конструкцій, особливо коли виріб транспортується в неробочому стані. А оскільки виріб встановлений на транспортному засобі або в повітрі, що експлуатується в робочих умовах, він неминуче повинен витримувати механічне вібраційне навантаження. Випробування на механічну вібрацію (особливо випробування на випадкову вібрацію) можуть бути використані для оцінки адаптивності електронних виробів до повторюваних механічних вібрацій під час експлуатації.
Механічне ударне напруження – це вид механічного напруження, спричиненого одноразовою прямою взаємодією між електронним виробом та іншим об'єктом (або компонентом) під дією зовнішніх сил навколишнього середовища, що призводить до раптової зміни сили, переміщення, швидкості або прискорення виробу в один момент. Під дією механічного ударного напруження виріб може вивільнити та передати значну енергію за дуже короткий час, що може призвести до серйозних пошкоджень виробу, таких як несправність електронного виробу, миттєве розмикання/коротке замикання, розтріскування та руйнування зібраної конструкції корпусу тощо. На відміну від кумулятивного пошкодження, спричиненого тривалою дією вібрації, пошкодження виробу внаслідок механічного удару проявляється як концентроване вивільнення енергії. Величина механічного удару більша, а тривалість ударного імпульсу коротша. Пікове значення, яке спричиняє пошкодження виробу, – це основний імпульс. Його тривалість становить від кількох мілісекунд до десятків мілісекунд, а вібрація після основного імпульсу швидко згасає. Величина цього механічного ударного напруження визначається піковим прискоренням та тривалістю ударного імпульсу. Величина пікового прискорення відображає величину ударної сили, що прикладається до виробу, а вплив тривалості ударного імпульсу на виріб пов'язаний з власною частотою виробу. Механічне ударне напруження, яке зазнають електронні вироби, виникає внаслідок різких змін механічного стану електронного обладнання та обладнання, таких як екстрене гальмування та удари транспортних засобів, скидання літаків з повітря, артилерійський вогонь, вибухи хімічної енергії, ядерні вибухи, вибухи тощо. Механічний удар, раптова сила або раптовий рух, спричинені завантаженням та розвантаженням, транспортуванням або польовими роботами, також зроблять виріб стійким до механічного впливу. Випробування на механічний удар може бути використане для оцінки адаптивності електронних виробів (таких як схеми) до неповторних механічних ударів під час використання та транспортування.
Постійне прискорення (відцентрова сила) – це різновид відцентрової сили, що виникає внаслідок постійної зміни напрямку руху носія, коли електронні вироби працюють на рухомому носії. Відцентрова сила – це віртуальна інерційна сила, яка утримує об'єкт, що обертається, подалі від центру обертання. Відцентрова сила та доцентрова сила рівні за величиною та протилежні за напрямком. Як тільки доцентрова сила, утворена результуючою зовнішньою силою та спрямована до центру кола, зникає, об'єкт, що обертається, більше не обертається. Натомість він відлітає вздовж тангенціального напрямку до траєкторії обертання в цей момент, і виріб пошкоджується. Розмір відцентрової сили пов'язаний з масою, швидкістю руху та прискоренням (радіусом обертання) рухомого об'єкта. Для електронних компонентів, які не зварені міцно, під дією відцентрової сили відбувається явище відльоту компонентів через роз'єднання паяних з'єднань. Виріб вийшов з ладу. Відцентрова сила, яку несуть електронні вироби, виникає внаслідок постійно змінних умов експлуатації електронного обладнання та обладнання в напрямку руху, таких як рух транспортних засобів, літаків, ракет та зміна напрямку, тому електронне обладнання та внутрішні компоненти повинні протистояти відцентровій силі, окрім сили тяжіння. Час дії коливається від кількох секунд до кількох хвилин. Візьмемо, наприклад, ракету, після завершення зміни напрямку відцентрова сила зникає, а відцентрова сила знову змінюється та знову діє, що може утворювати довготривалу безперервну відцентрову силу. Випробування з постійним прискоренням (відцентрове випробування) може бути використане для оцінки міцності зварювальної конструкції електронних виробів, особливо компонентів для поверхневого монтажу великого об'єму.
3. Стрес від вологи
Вологість – це вологість, яку електронні вироби зазнають під час роботи в атмосферному середовищі з певною вологістю. Електронні вироби дуже чутливі до вологості. Як тільки відносна вологість навколишнього середовища перевищує 30% відносної вологості, металеві матеріали виробу можуть кородувати, а параметри електричних характеристик можуть змінюватися або погіршуватися. Наприклад, за тривалої роботи в умовах високої вологості ізоляційні властивості ізоляційних матеріалів знижуються після поглинання вологи, що призводить до коротких замикань або уражень електричним струмом високої напруги; контактні електронні компоненти, такі як вилки, розетки тощо, схильні до корозії, коли волога потрапляє на поверхню, що призводить до утворення оксидної плівки, що збільшує опір контактного пристрою, що у важких випадках призводить до блокування кола; у дуже вологому середовищі туман або водяна пара спричиняють іскри під час активації контактів реле, і вони більше не можуть працювати; напівпровідникові мікросхеми більш чутливі до водяної пари, як тільки поверхня мікросхеми потрапляє на водяну пару. Щоб запобігти корозії електронних компонентів водяною парою, використовується технологія інкапсуляції або герметичного пакування для ізоляції компонентів від зовнішньої атмосфери та забруднення. Вологість, яку зазнають електронні вироби, виникає через вологу на поверхні прикріплених матеріалів у робочому середовищі електронного обладнання та обладнання, а також через вологу, яка проникає в компоненти. Розмір вологості залежить від рівня вологості навколишнього середовища. Південно-східні прибережні райони моєї країни є районами з високою вологістю, особливо навесні та влітку, коли відносна вологість перевищує 90% відносної вологості, вплив вологості є неминучою проблемою. Адаптацію електронних виробів до використання або зберігання в умовах високої вологості можна оцінити за допомогою випробувань на стаціонарне вологе тепло та випробувань на вологостійкість.
4. Стрес від сольового туману
Сольовий туман – це напруга, що виникає в сольовому тумані на поверхні матеріалу, коли електронні вироби працюють в атмосферному дисперсійному середовищі, що складається з дрібних крапельок солі. Сольовий туман зазвичай утворюється в морському кліматі та кліматі внутрішніх солоних озер. Його основними компонентами є NaCl та водяна пара. Наявність іонів Na+ та Cl- є першопричиною корозії металевих матеріалів. Коли сольовий туман потрапляє на поверхню ізолятора, він зменшує його поверхневий опір, а після того, як ізолятор поглине сольовий розчин, його об'ємний опір зменшується на 4 порядки; коли сольовий туман потрапляє на поверхню рухомих механічних частин, він збільшується через утворення корозійних речовин. Якщо коефіцієнт тертя збільшується, рухомі частини можуть навіть застрягти; хоча для запобігання корозії напівпровідникових мікросхем використовуються технології інкапсуляції та герметизації, зовнішні контакти електронних пристроїв неминуче часто втрачають свою функцію через корозію в сольовому тумані; корозія друкованої плати може призвести до короткого замикання сусідніх проводів. Напруга, що виникає в сольовому тумані, виникає в атмосфері. У прибережних районах, на кораблях та суден атмосфера містить багато солі, що серйозно впливає на упаковку електронних компонентів. Випробування в сольовому тумані може бути використано для прискорення корозії електронної упаковки та оцінки адаптивності стійкості до сольового туману.
5. Електромагнітне напруження
Електромагнітне напруження стосується електромагнітного напруження, яке електронний виріб зазнає в електромагнітному полі змінних електричних та магнітних полів. Електромагнітне поле включає два аспекти: електричне поле та магнітне поле, а його характеристики представлені відповідно напруженістю електричного поля E (або електричним зміщенням D) та густиною магнітного потоку B (або напруженістю магнітного поля H). В електромагнітному полі електричне та магнітне поле тісно пов'язані. Змінне в часі електричне поле викликає магнітне поле, а змінне в часі магнітне поле - електричне поле. Взаємне збудження електричного та магнітного полів призводить до руху електромагнітного поля, утворюючи електромагнітну хвилю. Електромагнітні хвилі можуть поширюватися самі по собі у вакуумі або речовині. Електричні та магнітні поля коливаються у фазі та перпендикулярні одне до одного. Вони рухаються у вигляді хвиль у просторі. Рухоме електричне поле, магнітне поле та напрямок поширення перпендикулярні один до одного. Швидкість поширення електромагнітних хвиль у вакуумі дорівнює швидкості світла (3×10^8 м/с). Зазвичай електромагнітні хвилі, що викликають електромагнітні перешкоди, - це радіохвилі та мікрохвилі. Чим вища частота електромагнітних хвиль, тим більша здатність електронних компонентів до електромагнітного випромінювання. Для електронних компонентів електромагнітні перешкоди (EMI) електромагнітного поля є основним фактором, що впливає на електромагнітну сумісність (EMC) компонента. Ці джерела електромагнітних перешкод виникають через взаємні перешкоди між внутрішніми компонентами електронного компонента та перешкоди зовнішнього електронного обладнання. Це може мати серйозний вплив на продуктивність та функції електронних компонентів. Наприклад, якщо внутрішні магнітні компоненти модуля живлення постійного/постійного струму створюють електромагнітні перешкоди для електронних пристроїв, це безпосередньо впливатиме на параметри вихідної напруги пульсацій; вплив радіочастотного випромінювання на електронні вироби безпосередньо потраплятиме у внутрішню схему через оболонку виробу або перетворюватиметься на електропровідне випромінювання та потраплятиме всередину виробу. Здатність електронних компонентів до електромагнітних перешкод можна оцінити за допомогою випробувань на електромагнітну сумісність та сканування електромагнітного поля ближнього поля.
Час публікації: 11 вересня 2023 р.
