مقدمه
در زمینه تولید{0}PCBA با قابلیت اطمینان بالا، بسیاری از مشتریان بر روی آن تمرکز می کنندAOI, اشعه ایکس-، ICT و آزمایش عملکردی، اما آنها اغلب یک آزمایش را که تأثیر قابل توجهی بر پایداری طولانی مدت دارد نادیده می گیرند: آزمایش مقاومت عایق SIR. به ویژه در الکترونیک خودرو، دستگاههای پزشکی، سیستمهای کنترل هوانوردی، و محصولات منبع تغذیه صنعتی، آزمایش SIR به یک روش اعتبارسنجی حیاتی برای ارزیابی قابلیت اطمینان طولانیمدت PCBA تبدیل شده است. با این حال، هنگامی که مهندسان برای اولین بار با این تست مواجه می شوند، اغلب می پرسند: چرا آزمایش SIR معمولاً باید 168 ساعت یا حتی بیشتر طول بکشد؟ دلیل آن این است که خرابی عایق یک مشکل آنی نیست، بلکه فرآیندی تدریجی است که تحت تأثیر ترکیبی دما، ولتاژ و رطوبت تکامل می یابد.
هدف اصلی از تست SIR تشخیص "مدار کوتاه" نیست
بسیاری از مردم به اشتباه معتقدند که آزمایش SIR صرفاً رسانایی مدارهای PCB را بررسی می کند. در حقیقت، در راستیآزمایی قابلیت اطمینان تولید PCBA، هدف اصلی آزمایش SIR (مقاومت عایق سطحی) ارزیابی این است که آیا سطح PCB و مناطق لحیمشده میتوانند قابلیت عایق کافی را تحت شرایط-درازمدت تعصب و رطوبت{2} بالا حفظ کنند یا خیر. مسئله واقعا خطرناک یک اتصال کوتاه آشکار نیست، بلکه افزایش تدریجی جریان نشتی ضعیف است. این تغییر معمولاً بلافاصله پس از تولید ظاهر نمیشود، اما در محیطهای عملیاتی طولانیمدت، میتواند منجر به جابجایی سیگنال، عملکرد نادرست یا حتی خرابیهای مرتبط با خوردگی شود. بنابراین، آزمایش SIR اساساً پایداری عایق PCBA را پس از سرویس طولانی مدت شبیهسازی میکند.
آلودگی یونی بلافاصله باعث خرابی نمی شود
در طول فرآیند تولید PCBA، باقیماندههای شار، تمیز کردن ناقص و آلایندههای محیطی میتوانند بقایای یونی روی سطح PCB باقی بگذارند. در دمای معمولی و شرایط خشک، این یونها معمولاً مشکلات قابلتوجهی ایجاد نمیکنند، در نتیجه، بسیاری از محصولات PCBA حتی اگر حاوی آلایندههای بالقوه باشند، میتوانند آزمایش عملکردی را پشت سر بگذارند. با این حال، هنگامی که PCB برای مدت طولانی در معرض یک محیط با رطوبت بالا قرار می گیرد در حالی که ولتاژ بایاس به طور مداوم اعمال می شود، یون های باقی مانده به تدریج رطوبت را جذب می کنند و مسیرهای رسانا را تشکیل می دهند. این تغییر از طریق یک فرآیند آهسته و تجمعی رخ می دهد. آزمایش کوتاه مدت-اغلب نمی تواند خطرات را به درستی آشکار کند. بنابراین، آزمایش SIR به عملیات مداوم و طولانی مدت نیاز دارد تا فرآیند مهاجرت یون به طور کامل آشکار شود. چرخه آزمایش 168-ساعت اساساً برای مشاهده این رفتار تکاملی طولانی مدت طراحی شده است.
مهاجرت الکتروشیمیایی نیاز به زمان دارد تا انباشته شود
در یک محیط با رطوبت بالا و ولتاژ بایاس-، یون های فلزی روی سطح PCB ممکن است تحت مهاجرت الکتروشیمیایی قرار گیرند. این امر به ویژه برای محصولات PCBA ریز{3}، که در آن فاصله بین مدارها به طور فزایندهای باریک میشود، زمانی که مهاجرت یون ساختارهای دندریتی را تشکیل میدهد، میتواند به تدریج مقاومت عایق را کاهش دهد، صادق است. این دندریت ها فوراً تشکیل نمی شوند بلکه به آرامی تحت تأثیر گرما، رطوبت و میدان الکتریکی منبسط می شوند. در بسیاری از پروژههای تولید PCBA، دادهها در طول 24 ساعت اول کاملاً عادی باقی میمانند، اما پس از 72 ساعت، مقاومت به طور قابلتوجهی شروع به کاهش میکند، حتی ممکن است برخی مسائل بیش از 120 ساعت طول بکشد تا به تدریج آشکار شوند. این یک دلیل کلیدی است که چرا صنعت به طور کلی چرخه های آزمایش SIR 168 ساعته یا بیشتر را اتخاذ می کند.
مدارهای چاپی با چگالی بالا-الزامات SIR سختگیرانه فزاینده ای دارند
از آنجایی که محصولات الکترونیکی همچنان از نظر اندازه کوچک می شوند، مونتاژ PCB با چگالی بالا به استاندارد صنعتی تبدیل شده است. استفاده گسترده از BGAها،-ICهای ریز و خطوط سیگنال با سرعت{3}بالا منجر به باریک شدن مداوم فاصله ردیابی روی PCBها شده است. این بدان معنی است که حتی جریان های نشتی بسیار ضعیف نیز می تواند بر پایداری سیستم تأثیر بگذارد. به ویژه در مدارهای آنالوگ با امپدانس بالا و ماژولهای فرکانس بالا، کاهش عملکرد عایق میتواند مستقیماً منجر به اعوجاج سیگنال و اختلال در عملکرد شود. بنابراین، پروژههای تولید PCBA پیشرفته نه تنها بر عملکرد لحیم کاری، بلکه بر قابلیت اطمینان عایق تحت فشارهای محیطی طولانی مدت تمرکز دارند. هر چه مدت زمان تست SIR بیشتر باشد، خطرات احتمالی زودتر قابل شناسایی است.
168 ساعت یک رقم خودسرانه نیست
168{1}}ساعت مورد نیاز در بسیاری از استانداردهای تولید PCBA یک تصمیم دلبخواه مبتنی بر تجربه نیست، بلکه نتیجه اعتبار سنجی طولانی مدت صنعت است. این به این دلیل است که موارد خرابی متعدد نشان می دهد که مشکلات عایق معمولاً در مدت زمان کوتاهی به طور کامل آشکار نمی شوند. برخی از آلودگیهای یونی تقریباً هیچ تغییری در 48 ساعت اول نشان نمیدهند، اما با ادامه فعالیت محیط مرطوب و گرم روی تخته، مسیرهای رسانا به تدریج تشکیل میشوند. در روز پنجم یا ششم، سرعت کاهش امپدانس اغلب به طور قابل توجهی افزایش می یابد. بنابراین، چرخه آزمایش 168 ساعته در واقع نشان دهنده تعادل بین هزینه های زمانی و توانایی افشای خطرات است. برای محصولاتی که حتی به قابلیت اطمینان بالاتری نیاز دارند، برخی از مشتریان حتی ممکن است آزمایش مداوم بیش از 500 ساعت را درخواست کنند.
آزمایش SIR نه تنها عملکرد تمیز کردن، بلکه کل سیستم فرآیند PCBA را تأیید می کند.
بسیاری از مردم بر این باورند که SIR صرفاً آزمایشی برای فرآیند تمیز کردن است. با این حال، در تولید PCBA واقعی، عوامل موثر بر نتایج SIR بسیار فراتر از تمیز کردن به تنهایی است. اینها شامل نوع خمیر لحیم کاری، فعالیت شار،جریان مجددفرپروفیل های دما، مواد ماسک لحیم کاری PCB و کنترل رطوبت کارگاه-همه بر پایداری عایق نهایی تأثیر می گذارند. به عنوان مثال، دمای بیش از حد بالا جریان مجدد ممکن است منجر به افزایش باقیمانده شار کربنی شود، در حالی که یک محیط با رطوبت بالا ممکن است جذب یون را تسریع کند. بنابراین، کارخانههای PCBA پیشرفته معمولاً آزمایش SIR را بهعنوان تأییدیهای جامع از پایداری کل فرآیند تولید در نظر میگیرند.
عملکرد کوتاه مدت-با قابلیت اطمینان طولانی مدت برابر نیست
بسیاری از محصولات PCBA در زمان حمل و نقل به خوبی کار می کنند، اما پس از چندین ماه کار در سایت مشتری، شروع به نمایش خرابی های تصادفی، هشدارهای کاذب یا حتی خرابی های متناوب می کنند. عیب یابی این مشکلات اغلب سخت ترین هستند زیرا علت اصلی آنها آسیب سخت افزاری آشکار نیست، بلکه کاهش تدریجی عملکرد عایق است.
ارزش آزمایش بلندمدت SIR در شبیهسازی این محیط خدمات طولانیمدت از قبل است که خطرات احتمالی را در اولین مرحله ممکن در معرض خطر قرار میدهد. برای محصولات الکترونیکی{3}}با قابلیت اطمینان بالا، این اعتبارسنجی اولیه بسیار مهمتر از تعمیرات بعدی است.
در بخش تولید PCBA، دلیل اینکه آزمایش SIR باید بیش از 168 ساعت طول بکشد، طولانی کردن فرآیند اعتبار سنجی نیست، بلکه به این دلیل است که شکست عایق خود یک فرآیند طولانی مدت و تجمعی است. از مهاجرت یون تا خوردگی الکتروشیمیایی، بسیاری از خطرات واقعاً تحت قرار گرفتن مداوم در معرض دما، رطوبت و ولتاژهای بایاس خاص آشکار می شوند.
حقایق سریع در مورد NeoDen
- در سال 2010 با 200+ کارمند و 27 متر مربع000+ تاسیس شد. کارخانه حقوق مالکیت مستقل، برای اطمینان از مدیریت استاندارد و دستیابی به بیشترین اثرات اقتصادی و همچنین صرفه جویی در هزینه.
- دارای مرکز ماشینکاری، مونتاژگر ماهر، تستر و مهندسان QC برای اطمینان از توانایی های قوی برای تولید، کیفیت و تحویل ماشین آلات NeoDen.
- 40+ شرکای جهانی تحت پوشش در آسیا، اروپا، آمریکا، اقیانوسیه و آفریقا، برای ارائه خدمات موفقیت آمیز به کاربران 10000+ در سراسر جهان، برای اطمینان از خدمات محلی بهتر و سریعتر و پاسخگویی سریع.
- 3 تیم تحقیق و توسعه مختلف با مجموع 25+ مهندسان تحقیق و توسعه حرفه ای، برای اطمینان از پیشرفت های بهتر و پیشرفته تر و نوآوری های جدید.
- مهندسین پشتیبانی و خدمات انگلیسی ماهر و حرفه ای، برای اطمینان از پاسخگویی سریع در عرض 8 ساعت، راه حلی در عرض 24 ساعت ارائه می دهد.
- منحصر به فرد در بین تمام تولید کنندگان چینی که CE را توسط TUV NORD ثبت و تایید کردند.
- NeoDen طول عمر{0}}پشتیبانی فنی و خدمات طولانی را برای همه دستگاههای NeoDen فراهم میکند، بهعلاوه، بهروزرسانیهای نرمافزاری معمولی بر اساس تجربیات استفاده و درخواست روزانه واقعی کاربران نهایی.