Εισαγωγή
Στον τομέα της κατασκευής PCBA υψηλής-αξιοπιστίας, πολλοί πελάτες επικεντρώνονταιAOI, Ακτινογραφία-, ΤΠΕ και λειτουργικές δοκιμές, αλλά συχνά παραβλέπουν μια δοκιμή που έχει σημαντικό αντίκτυπο στη μακροπρόθεσμη σταθερότητα: τη δοκιμή αντίστασης μόνωσης SIR. Ιδιαίτερα σε ηλεκτρονικά αυτοκίνητα, ιατρικές συσκευές, συστήματα ελέγχου αεροπορίας και βιομηχανικά προϊόντα τροφοδοσίας ισχύος, η δοκιμή SIR έχει γίνει μια κρίσιμη μέθοδος επικύρωσης για την αξιολόγηση της μακροπρόθεσμης αξιοπιστίας του PCBA. Ωστόσο, όταν οι μηχανικοί αντιμετωπίζουν αυτή τη δοκιμή για πρώτη φορά, συχνά ρωτούν: Γιατί η δοκιμή SIR συνήθως χρειάζεται να διαρκέσει 168 ώρες ή και περισσότερο; Ο λόγος είναι ότι η αστοχία της μόνωσης δεν είναι ένα στιγμιαίο πρόβλημα, αλλά μάλλον μια σταδιακή διαδικασία που εξελίσσεται υπό τις συνδυασμένες επιπτώσεις της θερμοκρασίας, της τάσης και της υγρασίας.
Ο βασικός σκοπός της δοκιμής SIR δεν είναι ο εντοπισμός "βραχυκυκλωμάτων"
Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν λανθασμένα ότι η δοκιμή SIR απλώς ελέγχει εάν τα κυκλώματα PCB είναι αγώγιμα. Στην πραγματικότητα, στην επαλήθευση αξιοπιστίας κατασκευής PCBA, ο βασικός στόχος των δοκιμών SIR (Surface Insulation Resistance) είναι να αξιολογηθεί εάν η επιφάνεια των PCB και οι συγκολλημένες περιοχές μπορούν να διατηρήσουν επαρκή ικανότητα μόνωσης υπό-μακροπρόθεσμες προκαταλήψεις και συνθήκες υψηλής-υγρασίας. Το πραγματικά επικίνδυνο ζήτημα δεν είναι ένα προφανές βραχυκύκλωμα, αλλά μάλλον μια σταδιακή αύξηση του ασθενούς ρεύματος διαρροής. Αυτή η αλλαγή συνήθως δεν εκδηλώνεται αμέσως μετά την παραγωγή, αλλά σε-μακροπρόθεσμα περιβάλλοντα λειτουργίας, μπορεί να οδηγήσει σε μετατόπιση σήματος, δυσλειτουργίες ή ακόμη και αστοχίες που σχετίζονται με τη διάβρωση-. Επομένως, η δοκιμή SIR ουσιαστικά προσομοιώνει τη σταθερότητα μόνωσης ενός PCBA μετά από μακροχρόνια-υπηρεσία.
Η ιοντική μόλυνση δεν προκαλεί αμέσως αστοχία
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής PCBA, τα υπολείμματα ροής, ο ατελής καθαρισμός και οι περιβαλλοντικοί ρύποι μπορούν όλα να αφήσουν ιοντικά υπολείμματα στην επιφάνεια του PCB. Υπό κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και ξηρότητας, αυτά τα ιόντα γενικά δεν προκαλούν αξιοσημείωτα προβλήματα, κατά συνέπεια, πολλά προϊόντα PCBA μπορούν να περάσουν λειτουργικές δοκιμές ακόμη και αν περιέχουν πιθανούς ρύπους. Ωστόσο, όταν ένα PCB εκτίθεται σε περιβάλλον υψηλής-υγρασίας για παρατεταμένη περίοδο ενώ εφαρμόζεται συνεχώς τάση πόλωσης, τα υπολειμματικά ιόντα απορροφούν σταδιακά την υγρασία, σχηματίζοντας αγώγιμες οδούς. Αυτή η αλλαγή συμβαίνει μέσω μιας αργής, αθροιστικής διαδικασίας. Οι βραχυπρόθεσμες-δοκιμές συχνά αποτυγχάνουν να αποκαλύψουν πραγματικά τους κινδύνους. Επομένως, η δοκιμή SIR απαιτεί παρατεταμένη, συνεχή λειτουργία για να επιτραπεί η πλήρης ανάπτυξη της διαδικασίας μετανάστευσης ιόντων. Ο κύκλος δοκιμής των 168- ωρών είναι ουσιαστικά σχεδιασμένος για να παρατηρεί αυτή τη μακροπρόθεσμη εξελικτική συμπεριφορά.
Η ηλεκτροχημική μετανάστευση απαιτεί χρόνο για να συσσωρευτεί
Σε περιβάλλον υψηλής-υγρασίας, πολωμένης-τάσης, τα μεταλλικά ιόντα στην επιφάνεια του PCB ενδέχεται να υποστούν ηλεκτροχημική μετανάστευση. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για προϊόντα PCBA λεπτού-βήματος, όπου η απόσταση μεταξύ των κυκλωμάτων είναι ολοένα πιο στενή, μόλις η μετανάστευση ιόντων σχηματίσει δενδριτικές δομές, μπορεί σταδιακά να μειώσει την αντίσταση μόνωσης. Αυτοί οι δενδρίτες δεν σχηματίζονται ακαριαία, αλλά διαστέλλονται αργά υπό τη συνεχή επίδραση της θερμότητας, της υγρασίας και ενός ηλεκτρικού πεδίου. Σε πολλά έργα κατασκευής PCBA, τα δεδομένα παραμένουν απολύτως φυσιολογικά κατά τις πρώτες 24 ώρες, αλλά μετά από 72 ώρες, η αντίσταση αρχίζει να μειώνεται σημαντικά, ορισμένα ζητήματα μπορεί να χρειαστούν ακόμη και περισσότερες από 120 ώρες για να γίνουν σταδιακά εμφανή. Αυτός είναι ένας βασικός λόγος για τον οποίο η βιομηχανία υιοθετεί γενικά κύκλους δοκιμών SIR 168 ωρών ή περισσότερο.
Τα PCB υψηλής πυκνότητας απαιτούν ολοένα και πιο αυστηρές απαιτήσεις SIR
Καθώς τα ηλεκτρονικά προϊόντα συνεχίζουν να συρρικνώνονται σε μέγεθος, το συγκρότημα PCB υψηλής πυκνότητας-έχει γίνει το βιομηχανικό πρότυπο. Η ευρεία χρήση των BGA, των IC λεπτής-βήματος και των γραμμών σήματος υψηλής-ταχύτητας έχει οδηγήσει σε συνεχή μείωση του διαστήματος ίχνους στα PCB. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και εξαιρετικά αδύναμα ρεύματα διαρροής μπορούν να επηρεάσουν τη σταθερότητα του συστήματος. Ιδιαίτερα σε αναλογικά κυκλώματα υψηλής{6}}σύνθετης αντίστασης και σε μονάδες υψηλής-συχνότητας, η μείωση της απόδοσης της μόνωσης μπορεί να οδηγήσει άμεσα σε παραμόρφωση του σήματος και δυσλειτουργίες. Ως εκ τούτου, τα έργα κατασκευής PCBA υψηλού επιπέδου δεν επικεντρώνονται μόνο στην απόδοση συγκόλλησης αλλά και στην αξιοπιστία της μόνωσης υπό{10}}μακροπρόθεσμη περιβαλλοντική πίεση. Όσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια της δοκιμής SIR, τόσο νωρίτερα μπορούν να εντοπιστούν πιθανοί κίνδυνοι.
Το 168 Hours δεν είναι αυθαίρετο σχήμα
Η απαίτηση 168- ωρών σε πολλά πρότυπα κατασκευής PCBA δεν είναι μια αυθαίρετη απόφαση που βασίζεται στην εμπειρία, αλλά μάλλον είναι αποτέλεσμα μακροπρόθεσμης επικύρωσης του κλάδου. Αυτό συμβαίνει επειδή πολλές περιπτώσεις αστοχίας υποδεικνύουν ότι τα προβλήματα μόνωσης συνήθως δεν εκδηλώνονται πλήρως μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα. Κάποια ιοντική μόλυνση δεν παρουσιάζει σχεδόν καμία αλλαγή μέσα στις πρώτες 48 ώρες, αλλά καθώς το υγρό και ζεστό περιβάλλον συνεχίζει να δρα στον πίνακα, σχηματίζονται σταδιακά αγώγιμα μονοπάτια. Την 5η ή την 6η ημέρα, ο ρυθμός μείωσης της σύνθετης αντίστασης συχνά επιταχύνεται σημαντικά. Επομένως, ο κύκλος δοκιμής των 168 ωρών αντιπροσωπεύει στην πραγματικότητα μια ισορροπία μεταξύ του κόστους χρόνου και της ικανότητας έκθεσης των κινδύνων. Για προϊόντα που απαιτούν ακόμη υψηλότερη αξιοπιστία, ορισμένοι πελάτες μπορεί να απαιτούν ακόμη και συνεχείς δοκιμές που υπερβαίνουν τις 500 ώρες.
Η δοκιμή SIR επικυρώνει όχι μόνο την απόδοση καθαρισμού αλλά και ολόκληρο το σύστημα διεργασίας PCBA.
Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι το SIR είναι απλώς μια δοκιμή της διαδικασίας καθαρισμού. Ωστόσο, στην πραγματική κατασκευή PCBA, οι παράγοντες που επηρεάζουν τα αποτελέσματα SIR υπερβαίνουν κατά πολύ τον καθαρισμό μόνο. Αυτά περιλαμβάνουν τον τύπο πάστας συγκόλλησης, τη δραστηριότητα ροής,αναρροήφούρνοςπροφίλ θερμοκρασίας, υλικά μάσκας συγκόλλησης PCB και έλεγχος υγρασίας συνεργείου-τα οποία επηρεάζουν την τελική σταθερότητα της μόνωσης. Για παράδειγμα, οι υπερβολικά υψηλές θερμοκρασίες επαναροής μπορεί να οδηγήσουν σε αυξημένα υπολείμματα ανθρακούχου ροής, ενώ ένα περιβάλλον υψηλής-υγρασίας μπορεί να επιταχύνει την προσρόφηση ιόντων. Επομένως, τα εργοστάσια υψηλού επιπέδου PCBA συνήθως θεωρούν τη δοκιμή SIR ως μια ολοκληρωμένη επικύρωση της σταθερότητας ολόκληρης της διαδικασίας παραγωγής.
Η βραχυπρόθεσμη{0}}λειτουργικότητα δεν ισοδυναμεί με μακροπρόθεσμη-αξιοπιστία
Πολλά προϊόντα PCBA λειτουργούν άψογα τη στιγμή της αποστολής, αλλά αρχίζουν να παρουσιάζουν τυχαίες βλάβες, ψευδείς συναγερμούς ή ακόμη και διακοπτόμενες βλάβες μετά από αρκετούς μήνες λειτουργίας στο χώρο του πελάτη. Αυτά τα ζητήματα είναι συχνά τα πιο δύσκολα στην αντιμετώπιση προβλημάτων, επειδή η βασική τους αιτία δεν είναι προφανής βλάβη υλικού, αλλά μάλλον μια σταδιακή μείωση της απόδοσης της μόνωσης.
Η αξία της μακροπρόθεσμης-δοκιμής SIR έγκειται στην εκ των προτέρων προσομοίωση αυτού του μακροπρόθεσμου- περιβάλλοντος εξυπηρέτησης, εκθέτοντας πιθανούς κινδύνους όσο το δυνατόν νωρίτερα κατά τη διάρκεια της πειραματικής φάσης. Για ηλεκτρονικά προϊόντα υψηλής-αξιοπιστίας, αυτή η έγκαιρη επικύρωση είναι πολύ πιο σημαντική από τις μεταγενέστερες επισκευές.
Στον τομέα της κατασκευής PCBA, ο λόγος που η δοκιμή SIR πρέπει να διαρκεί περισσότερες από 168 ώρες δεν είναι για να επιμηκύνει τη διαδικασία επικύρωσης, αλλά επειδή η ίδια η αστοχία μόνωσης είναι μια μακροπρόθεσμη, αθροιστική διαδικασία. Από τη μετανάστευση ιόντων έως την ηλεκτροχημική διάβρωση, πολλοί κίνδυνοι εκδηλώνονται αληθινά μόνο υπό παρατεταμένη έκθεση σε συγκεκριμένη θερμοκρασία, υγρασία και τάσεις πόλωσης.
Γρήγορες πληροφορίες για το NeoDen
- Ιδρύθηκε το 2010 με 200+ υπαλλήλους & 27,000+ τ.μ. εργοστάσιο ανεξάρτητων δικαιωμάτων ιδιοκτησίας, για τη διασφάλιση της τυπικής διαχείρισης και την επίτευξη των πιο οικονομικών αποτελεσμάτων καθώς και την εξοικονόμηση κόστους.
- Κατείχε το δικό του κέντρο μηχανικής κατεργασίας, ειδικευμένους μηχανικούς συναρμολόγησης, ελεγκτών και QC, για να εξασφαλίσει τις ισχυρές ικανότητες για την κατασκευή, την ποιότητα και την παράδοση μηχανών NeoDen.
- 40+ παγκόσμιοι συνεργάτες που καλύπτονται στην Ασία, την Ευρώπη, την Αμερική, την Ωκεανία και την Αφρική, για την επιτυχή εξυπηρέτηση 10000+ χρηστών σε όλο τον κόσμο, για να διασφαλιστεί η καλύτερη και ταχύτερη τοπική εξυπηρέτηση και η άμεση ανταπόκριση.
- 3 διαφορετικές ομάδες Ε&Α με συνολικά 25+ επαγγελματίες μηχανικούς Ε&Α, για να εξασφαλίσουν τις καλύτερες και πιο προηγμένες εξελίξεις και νέες καινοτομίες.
- Εξειδικευμένοι και επαγγελματίες αγγλικοί μηχανικοί υποστήριξης και σέρβις, για να εξασφαλίσουν την άμεση απόκριση εντός 8 ωρών, η λύση παρέχει εντός 24 ωρών.
- Ο μοναδικός μεταξύ όλων των Κινέζων κατασκευαστών που κατοχύρωσαν και ενέκριναν το CE από την TUV NORD.
- Το NeoDen παρέχει-μακροχρόνια τεχνική υποστήριξη και υπηρεσίες για όλα τα μηχανήματα NeoDen, επιπλέον, τακτικές ενημερώσεις λογισμικού με βάση τις εμπειρίες χρήσης και το πραγματικό καθημερινό αίτημα των τελικών χρηστών.