電(diàn)子組件溫度循環試驗箱工作機理-草莓视频网站儀器
作者:
salmon範
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來源:
www.tuyatang.com
發布日期: 2020.06.20
溫度循環試驗主要(yào)是利用不同材料熱膨脹係數的差異,加強其因溫度快速變化所產生的熱應力對試件所造成的劣化(huà)影響。當電子組件經受溫度循環時,內部出現交替膨脹和收縮,使(shǐ)其產生熱應力和應變。如果組件內部鄰接材料的熱膨脹係數不匹配,這些熱應力和應變就會加劇,在具有潛(qián)在缺陷的部位(wèi)會起到應力提升的作用,隨著溫度循環的不斷施加,缺陷長大並終變為故障(如開(kāi)裂)而被發現,這稱為熱疲勞。對(duì)於電子組件而言,其(qí)內部元器(qì)件一般采用引腳插人式( PTH)或表麵貼裝式(shì)( SMT)焊接。焊點在溫度循環作用下,因為熱應力和蠕變的交互作用,導致焊點產生(shēng)粗(cū)大條狀組織和孔洞(dòng),隨著循環次數的增加,條狀組織持續擴大且孔洞慢慢結合成為微裂縫,從而導致焊點失效。這種熱疲勞失效屬於低周(zhōu)疲勞(
low-cycle fatigue) 失效的一種(zhǒng),多發生於電子組(zǔ)件的內部焊點結合處。圖1是組件(jiàn)內部元器件焊接引腳在進行(háng)溫度循環試驗時脫焊的示意圖。
溫度循環試驗溫度的升降(jiàng)一般是在(zài)單一溫度循環試驗箱內(nèi)以冷熱空氣循環加熱或冷卻的方式來達成。試驗所(suǒ)用溫度(dù)循環試驗箱效(xiào)能的優劣對試驗結果的(de)準確性有很大影響。溫度循環試驗箱(xiāng)調節溫度的方式是利用溫(wēn)度傳感器測得箱內空氣(qì)或試(shì)件的溫度,經過信號(hào)轉換後再經控製器與(yǔ)設定值比較,由比較結果決定加熱係統或冷卻係統是(shì)否動(dòng)作,從而調節(jiē)至所需溫度。溫度循環(huán)試驗箱內通常有風(fēng)扇,以強迫(pò)對流方式,使箱內各點的溫度盡可能達到均一。調節的控製方式有兩種,一種是通過(guò)試件的溫度(dù)反(fǎn)饋進行控製,另一種是通過溫度循(xún)環試驗箱內的空氣溫度進行控製。對於這兩種情況,試件(jiàn)、箱壁都會與箱內空氣交換(huàn)熱量及水汽。其調節情形可歸納為:
①試件、箱壁與箱內空氣間隻要仍有熱量或濕度的交換,箱(xiāng)內各點的狀態將無法達到均一;
②當溫度循環試驗箱內熱量和濕度的(de)交換率一定時,溫(wēn)度循環試驗箱內(nèi)各點的狀態(tài)差異將與空氣循環速率成反比。
因此,當溫度循環試驗箱內(nèi)各點環境必(bì)須維持較小差異時,應盡可能提供高的空氣循環速率,循環速率越高,對流係數就(jiù)越大,溫度循環試驗箱內各點的表麵溫度就更容(róng)易達到均一。