印製線路板熱衝擊測（cè）試
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發（fā）布日期： 2020.07.31
印製線路板的（de）曆史可以追溯到（dào）20世紀初（chū）期，而這（zhè）個行業（yè）真正有所起色是（shì）在第二次世界大戰以後。從20世紀40年代到50年代再到60年代，PCB的構造（zào）開始（shǐ）不斷進化，樹脂和層壓板替代了原來的纖維板和木材，鉚釘（dìng）代替了早期的電鍍通孔。隨著行業（yè）的發展，IPC——印製線路板行業的貿易協會——在20世紀50年（nián）代末舉辦了次會（huì）議。
也正是在那個（gè）時候，印製線路板測試才真正成（chéng）為討（tǎo）論話題，而批用於判斷PCB結（jié）構穩健性的（de）測試（shì）中就含有熱衝擊測試。這個測試非常簡單：通過將PCB暴露在極熱和極冷溫度環（huán）境下對線路板施加應力和拉力。
在此類測（cè）試中，早開發（fā）出的一種更適用於（yú）試樣測試的測試方（fāng）法——MIL-STD-202，這種方法的用途說明詳盡（jìn）敘（xù）述了測試的設計（jì）目的（de）：“本試驗用於判斷暴露在極高溫和極低溫環（huán）境下的零件的耐受性，以及（jí）零件對溫度轉換所帶來的衝（chōng）擊的抵抗能力，比如設備或零件會從加（jiā）熱的室內直接轉移到嚴寒區域，這時就會經曆溫度轉換帶來的（de）衝擊。”
批用於判斷PCB結構穩健性的測試中就含有熱衝擊測試。（圖片來源於網（wǎng）絡）
該文件還描述了使用環境試驗倉和液浴的熱衝擊測（cè）試。對於使用液浴的測試，該文件在液體種類的使用方麵給（gěi）出了指導意見，顯然，對於所有列出的溫度（dù）測試條件而（ér）言，水可不是合適的液體。文件還給出了停留時間的（de）表格。停留時（shí）間指的是試樣暴露在給定的溫度條件下停留的時間，其時長必須要確保試樣溫度達到了預期的溫度。表格還對停留時間和試樣重量的聯係給出了一些指導意見。我十分（fèn）推薦你（nǐ）們用這個表（biǎo）格作為指（zhǐ）導，以達到行業公認的停留時間。
隨著（zhe）時間的推移，其他的熱衝擊測試方法也開發了出來，但因為測試（shì）本（běn）身就不是很（hěn）複雜，所以這（zhè）些測試（shì）方法都驚人的相似。再回到IPC，對（duì）此感興趣的委員會主（zhǔ）動負責研發直接能測試PCB結構的方（fāng）法。其（qí）中兩個普遍的測試方法是IPC-TM-650和IPC-TM-650。每種測試方法，以（yǐ）及在（zài）IPC-TM-650測試方法（fǎ）手冊中委員會成員開發出的其（qí）他方法，都要將熱衝擊和某種分析測試相結合來評估PCB的應力承受（shòu）能力。
任何進行過或承熱衝擊測試的人都知道（dào）這一過程是非常漫長的。我之前提到過，熱衝擊測試一點都不複雜；但熱力學定律（lǜ）是有極限的（de），因為熱質量和熱（rè）量轉移限製會大幅延長規定的熱衝擊（jī）測試時間。
熱量（liàng）轉移。（圖片來源於網絡）
為了改善測試過程持續（xù）時間過長的問題，一項簡稱為HATS（高（gāo）度加速熱衝擊）的技術應（yīng）運而生。這（zhè）個改進的測試原理是：通過減少試樣達到所需溫度極值的時間來加速傳統的熱衝擊測試。這一方法需要用到特殊設計的測試取樣，對於那些想要測試實體產品的人來說可能不太實際；但對於設備設（shè）置來說是很有必要的，並且終能實現測試時間的縮短。
後要說的是，熱衝擊測試這一概念並不是新提出的，並且在所有的測試方法中，零件暴露在特定環境中的過程也都是（shì）十分相似的（de）。而且，考慮到測試理（lǐ）論本身十（shí）分簡單，可以說過去幾年中我們在這方麵取得的進步是非常少的，雖然HATS測試的前景很不錯，但也受到了一些人的反（fǎn）對。歸根結底，對暴露在（zài）特定環境“期間”或（huò）“前後”時段的評估是測試領（lǐng）域裏的重中之重（chóng）。能夠在不斷積累經驗的過程中發現故障（zhàng）、定位故障點和理解故（gù）障（zhàng）原因——這才是檢驗員真正得到的收（shōu）獲。這種收獲不隻適（shì）用（yòng）於PCB測試樣品，還適用於暴露在熱衝擊測試（shì）環境中的任何（hé）試樣。如果沒有任何可參考的度量標準來檢測樣（yàng）品的可靠性（xìng），那你做這個測試又有什麽意（yì）義呢？
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