Introducere
În domeniul producției de PCBA de înaltă -fiabilitate, mulți clienți se concentrează peAOI, cu raze X-, TIC și testarea funcțională, dar deseori trece cu vederea un test care are un impact semnificativ asupra stabilității-pe termen lung: testul de rezistență a izolației SIR. În special în electronica auto, dispozitivele medicale, sistemele de control al aviației și produsele industriale de alimentare cu energie, testarea SIR a devenit o metodă de validare critică pentru evaluarea fiabilității-pe termen lung a PCBA. Cu toate acestea, atunci când inginerii întâlnesc acest test pentru prima dată, ei se întreabă adesea: De ce testarea SIR trebuie să dureze de obicei 168 de ore sau chiar mai mult? Motivul este că defecțiunea izolației nu este o problemă instantanee, ci mai degrabă un proces gradual care evoluează sub efectele combinate ale temperaturii, tensiunii și umidității.
Scopul principal al testării SIR nu este detectarea „scurtcircuitelor”
Mulți oameni cred în mod eronat că testarea SIR doar verifică dacă circuitele PCB sunt conductoare. În realitate, în verificarea fiabilității producției PCBA, obiectivul principal al testării SIR (Surface Insulation Resistance) este de a evalua dacă suprafața PCB și zonele lipite pot menține o capacitate suficientă de izolație în condiții de-prejudecată pe termen lung și de umiditate ridicată-. Problema cu adevărat periculoasă nu este un scurtcircuit evident, ci mai degrabă o creștere treptată a curentului slab de scurgere. De obicei, această schimbare nu se manifestă imediat după producție, dar în mediile de operare pe termen lung-, poate duce la deviația semnalului, defecțiuni sau chiar defecțiuni legate de coroziune-. Prin urmare, testarea SIR simulează în esență stabilitatea izolației unui PCBA după un serviciu pe termen lung-.
Contaminarea ionică nu provoacă imediat eșec
În timpul procesului de fabricație PCBA, reziduurile de flux, curățarea incompletă și contaminanții de mediu pot lăsa reziduuri ionice pe suprafața PCB. În condiții normale de temperatură și uscat, acești ioni, în general, nu provoacă probleme vizibile, prin urmare, multe produse PCBA pot trece testele funcționale chiar dacă conțin potențiali contaminanți. Cu toate acestea, atunci când un PCB este expus la un mediu cu umiditate ridicată-pentru o perioadă îndelungată în timp ce o tensiune de polarizare este aplicată continuu, ionii reziduali absorb treptat umiditatea, formând căi conductoare. Această schimbare are loc printr-un proces lent, cumulativ. Testarea pe termen scurt-deseori nu reușește să dezvăluie cu adevărat riscurile; prin urmare, testarea SIR necesită o funcționare prelungită și continuă pentru a permite desfășurarea completă a procesului de migrare a ionilor. Ciclul de testare de 168-ore este conceput în esență pentru a observa acest comportament evolutiv pe termen lung.
Migrația electrochimică necesită timp pentru a se acumula
Într-un mediu cu-umiditate ridicată, cu tensiune-dispusă, ionii metalici de pe suprafața PCB-ului pot suferi o migrare electrochimică. Acest lucru este valabil mai ales pentru produsele PCBA cu pas fin-, unde distanța dintre circuite este din ce în ce mai îngustă, odată ce migrarea ionilor formează structuri dendritice, poate reduce treptat rezistența de izolație. Aceste dendrite nu se formează instantaneu, ci se extind lent sub influența continuă a căldurii, umidității și a unui câmp electric. În multe proiecte de producție PCBA, datele rămân complet normale în primele 24 de ore, dar după 72 de ore, rezistența începe să scadă semnificativ, unele probleme pot dura chiar mai mult de 120 de ore pentru a deveni treptat evidente. Acesta este un motiv cheie pentru care industria adoptă în general cicluri de testare SIR de 168 de ore sau mai mult.
PCB-urile de-densitate mare solicită cerințe SIR din ce în ce mai stricte
Pe măsură ce produsele electronice continuă să se micșoreze în dimensiune, ansamblul PCB cu densitate mare-a devenit standardul industrial. Utilizarea pe scară largă a BGA-urilor, a circuitelor integrate cu pas fin-și a liniilor de semnal-de mare viteză a condus la îngustarea continuă a distanței de urmărire pe PCB-uri. Aceasta înseamnă că chiar și curenții de scurgere extrem de slabi pot afecta stabilitatea sistemului. În special în circuitele analogice cu impedanță înaltă-și modulele de-frecvență înaltă, o scădere a performanței de izolație poate duce direct la distorsiuni și defecțiuni ale semnalului. Prin urmare, proiectele-de producție de PCBA de ultimă generație se concentrează nu numai pe randamentul de lipit, ci și pe fiabilitatea izolației în condiții de stres de mediu-pe termen lung. Cu cât durata testului SIR este mai lungă, cu atât pot fi identificate mai devreme riscurile potențiale.
168 de ore nu este o cifră arbitrară
Cerința de 168-ore în multe standarde de producție PCBA nu este o decizie arbitrară bazată pe experiență, ci mai degrabă rezultatul validării industriale pe termen lung. Acest lucru se datorează faptului că numeroase cazuri de defecțiuni indică faptul că problemele de izolație nu se manifestă complet într-o perioadă scurtă de timp. O anumită contaminare ionică nu arată aproape nicio schimbare în primele 48 de ore, dar pe măsură ce mediul umed și fierbinte continuă să acționeze pe placă, căile conductoare se formează treptat. Până în a 5-a sau a 6-a zi, rata de scădere a impedanței se accelerează adesea semnificativ. Prin urmare, ciclul de testare de 168 de ore reprezintă de fapt un echilibru între costurile de timp și capacitatea de a expune riscurile. Pentru produsele care necesită o fiabilitate și mai mare, unii clienți pot cere chiar testare continuă care depășește 500 de ore.
Testarea SIR validează nu numai performanța de curățare, ci și întregul sistem de proces PCBA.
Mulți oameni cred că SIR este doar un test al procesului de curățare. Cu toate acestea, în producția reală de PCBA, factorii care afectează rezultatele SIR depășesc cu mult curățarea singură. Acestea includ tipul de pastă de lipit, activitatea fluxului,refluxcuptorprofilele de temperatură, materialele pentru masca de lipit PCB și controlul umidității în atelier-toate acestea influențează stabilitatea finală a izolației. De exemplu, temperaturile excesiv de ridicate pot duce la creșterea reziduurilor de flux carbonizat, în timp ce un mediu cu-umiditate ridicată poate accelera adsorbția ionilor. Prin urmare, fabricile de PCBA de ultimă generație consideră de obicei testarea SIR ca o validare completă a stabilității întregului proces de fabricație.
Funcționalitatea pe termen scurt-nu echivalează cu fiabilitatea-pe termen lung
Multe produse PCBA funcționează perfect în momentul expedierii, dar încep să prezinte defecțiuni aleatorii, alarme false sau chiar defecțiuni intermitente după câteva luni de funcționare la locul clientului. Aceste probleme sunt adesea cele mai dificil de depanat, deoarece cauza lor principală nu este deteriorarea evidentă a hardware-ului, ci mai degrabă o scădere treptată a performanței izolației.
Valoarea testării SIR pe termen lung-constă în simularea în avans a acestui mediu de servicii pe termen lung, expunând riscurile potențiale cât mai devreme posibil în timpul fazei experimentale. Pentru produsele electronice de înaltă-fiabilitate, această validare timpurie este mult mai importantă decât reparațiile ulterioare.
În sectorul producției de PCBA, motivul pentru care testarea SIR trebuie să dureze mai mult de 168 de ore nu este pentru a prelungi procesul de validare, ci pentru că defecțiunea izolației în sine este un proces cumulativ pe termen lung-. De la migrarea ionilor la coroziunea electrochimică, multe riscuri se manifestă cu adevărat doar în cazul expunerii susținute la anumite temperaturi, umiditate și tensiuni de polarizare.
Informații rapide despre NeoDen
- Înființată în 2010, cu 200+ angajați și 27,000+ mp. fabrica de drepturi de proprietate independente, pentru a asigura managementul standard și a obține cele mai multe efecte economice, precum și economisirea costurilor.
- Deținea propriul centru de prelucrare, asamblator calificat, tester și ingineri QC, pentru a asigura abilitățile puternice pentru fabricarea, calitatea și livrarea mașinilor NeoDen.
- 40+ parteneri globali acoperiți în Asia, Europa, America, Oceania și Africa, pentru a servi cu succes 10000+ utilizatori din toată lumea, pentru a asigura un serviciu local mai bun și mai rapid și un răspuns prompt.
- 3 echipe diferite de cercetare și dezvoltare cu un total de 25+ ingineri profesioniști de cercetare și dezvoltare, pentru a asigura dezvoltări mai bune și mai avansate și inovații noi.
- Ingineri de asistență și service în limba engleză calificați și profesioniști, pentru a asigura un răspuns prompt în 8 ore, soluția oferă în 24 de ore.
- Unicul dintre toți producătorii chinezi care au înregistrat și au aprobat CE de TUV NORD.
- NeoDen oferă asistență tehnică-pe viață și servicii pentru toate mașinile NeoDen, în plus, actualizări regulate ale software-ului bazate pe experiențele de utilizare și pe cererea zilnică reală din partea utilizatorilor finali.