בדיקת הלם קר-תרמי של PCB

מבחן הלם קר-תרמי הוא לדמות שינויי טמפרטורה שונים בהם נתקל המעגל המודפס בתרחיש השימוש בפועל על ידי החלפת קר וחם בטווח טמפרטורות מסוים כדי לבדוק את עמידות החום וההתנגדות לקור של הלוח. ניסוי זה יכול לזהות אם המעגל המודפס יתיך, יפתח מעגל, הסרת הלחמה ובעיות אחרות בתהליך של התפשטות תרמית, כדי להעריך את מהימנות המעגל המודפס.

עִקָרוֹן

מקדם ההתפשטות של לוחות מעגלים מודפסים משתנה בסביבות טמפרטורות גבוהות ונמוכות, מה שעלול להוביל להתרופפות או פיצוח של המעגל המודפס, וכתוצאה מכך חיבורי מעגלים חריגים. מבחן ההלם הקר והחם הוא לשנות שוב ושוב את ה-PCB בין טמפרטורה גבוהה לטמפרטורה נמוכה כדי לדמות את התנאים הקיצוניים בסביבה האמיתית ולבדוק אם הוא יכול לעבוד כרגיל.

דרישות תפעול ניסוי

לפעולת מבחן הלם קר ותרמי יש דרישות מסוימות. ראשית, יש צורך לשלוט בטווח הטמפרטורות ובמשך הניסוי, ולבצע מספר החלפות קרות וחמות בטווח טמפרטורות מסוים. במקביל, יש לשים לב גם למצב פני השטח של המעגל המודפס. במידת האפשר, ניתן להוסיף ריאגנטים עזר להאצת ניסויי חמצון. בהתבסס על תוצאות הניסוי, ניתן להעריך את איכות ה-PCB ולבצע אופטימיזציה.

תמונה: מכונה קרה-תרמית

הניסוי מתחלק בדרך כלל לשני שלבים, כלומר הלם בטמפרטורה נמוכה והלם בטמפרטורה גבוהה. בשלב ההשפעה של הטמפרטורה הנמוכה, המעגל המודפס ממוקם בסביבת טמפרטורה נמוכה במיוחד ומחומם במהירות לטמפרטורה גבוהה תוך מספר דקות כדי לדמות התפשטות תרמית הנגרמת על ידי שינויים סביבתיים קיצוניים ושינויי טמפרטורה מהירים. בשלב ההלם בטמפרטורה גבוהה, המעגל ממוקם בסביבה של טמפרטורה גבוהה ומקורר במהירות לטמפרטורה נמוכה תוך מספר דקות כדי לדמות התפשטות והתכווצות תרמית בטמפרטורות גבוהות ולהעריך את ההתנגדות של המעגל המודפס.

ראוי לציין כי בדיקת ההלם הקור והתרמית אינה מייצגת באופן מלא את השימוש בפועל ב-PCB בסביבה. מכיוון שבשימוש מעשי, לוחות מעגלים עשויים להיתקל גם בצורות אחרות של גורמים סביבתיים פיזיים, כימיים וביולוגיים. לכן, כאשר מעריכים את המהימנות של לוחות מעגלים, יש צורך לשלב מספר תוצאות ניסוי ולעשות שיפוט מקיף המבוסס על חווית שימוש בפועל.

למבחן הלם קר-תרמי יש השפעה משמעותית על איכות ה-PCB. ראשית, ניסוי זה יכול לעזור להעריך את היציבות והאיכות של המעגל המודפס, כדי להבטיח שהוא יכול לעבוד בסביבות טמפרטורות שונות, ולשפר את יכולתו להתנגד להזדקנות ולשינויים סביבתיים. שנית, הניסוי יכול גם לגלות האם יש שינויים פיזיים כגון סדק ב-PCB שנגרם על ידי שינויי טמפרטורה, כדי למנוע כשל במוצר ובעיות איכות שנגרמו כתוצאה מכך. לבסוף, הניסוי יכול לשפר את ההבנה של ביצועי הרחבה תרמית של PCB, ולספק הצעות התייחסות ואופטימיזציה לתכנון וייצור המוצר.