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高温高湿折弯机对电子元件PCB板测试的重要性何在?

信息来源:广东皓天检测仪器有限公司

发布时间:11-27

浏览量:4297 次


一、 精准模拟真实工况,暴露潜在缺陷

电子产品,从智能手机到汽车控制器,其生命周期内不可避免地会经历温湿变化与机械应力。

  1. 模拟再流焊与工作温度:PCB在组装过程中需经历高温再流焊,其基材(如FR-4)在高温下会软化,玻璃化转变温度(Tg)附近的力学性能急剧变化。高温高湿折弯机能在材料软化的状态下进行测试,精准评估板子在过炉冷却后或因自身发热而产生形变时,铜箔线路、过孔及阻焊膜的抗弯曲开裂能力。这远比常温测试更能反映真实制造与应用场景。

  2. 加速湿气失效机制:高湿度是PCB的“隐形杀手”。非密封的PCB会吸收空气中的水分,当处于高温环境时,内部水分迅速汽化产生膨胀应力,极易导致基材与铜层之间分层(“爆米花”效应),或使阻焊膜与基材的结合力下降。高温高湿折弯机通过对经过温湿预处理的PCB施加弯曲应力,能够主动、快速地筛选出存在吸湿缺陷的板子,从而预防在终端用户手中发生现场失效。

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二、 评估互联可靠性,预防灾难性故障

PCB的价值不仅在于自身,更在于其承载的元器件与互连系统。

  1. 焊点与BGA球栅阵列测试:焊点是电子组件中薄弱的机械环节之一。在高温高湿环境下,焊料本身的强度会下降,且与焊盘界面的金属间化合物层可能因与湿气反应而变脆。使用高温高湿折弯机对带元器件的PCBA进行测试,可以有效评估焊点在承受板级弯曲变形时的断裂风险,特别是对于底部焊盘阵列(BGA)这类无法直观检查的封装形式,此测试是验证其结构坚固性的关键手段。

  2. 揭示电化学迁移风险:在高温高湿条件下施加弯曲应力,可能使微裂纹扩展到导体之间。若板面离子污染未清洗干净,湿气会形成电解液,弯曲造成的绝缘层微损伤可能为后期的电化学迁移(枝晶生长)埋下伏笔,最终导致短路。此测试能间接预警长期可靠性风险。



三、 优化设计与工艺,实现预防性质量管控

高温高湿折弯机的测试数据为产品开发提供了至关重要的输入。

  1. 材料选择验证:通过比较不同基材(如高Tg材料、无卤素材料、金属基板)在高温高湿条件下的抗弯性能,可以为特定应用环境选择可靠、经济的板材。

  2. 工艺窗口界定:测试结果可以帮助界定SMT(表面贴装技术)和组装过程中的安全工艺窗口,例如允许的轨道宽度、元器件布局对板子刚度的影响等,从源头上避免设计缺陷。




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高温高湿折弯机对电子元件PCB板测试的重要性何在?

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发布时间:11-27

浏览量:4297 次


一、 精准模拟真实工况,暴露潜在缺陷

电子产品,从智能手机到汽车控制器,其生命周期内不可避免地会经历温湿变化与机械应力。

  1. 模拟再流焊与工作温度:PCB在组装过程中需经历高温再流焊,其基材(如FR-4)在高温下会软化,玻璃化转变温度(Tg)附近的力学性能急剧变化。高温高湿折弯机能在材料软化的状态下进行测试,精准评估板子在过炉冷却后或因自身发热而产生形变时,铜箔线路、过孔及阻焊膜的抗弯曲开裂能力。这远比常温测试更能反映真实制造与应用场景。

  2. 加速湿气失效机制:高湿度是PCB的“隐形杀手”。非密封的PCB会吸收空气中的水分,当处于高温环境时,内部水分迅速汽化产生膨胀应力,极易导致基材与铜层之间分层(“爆米花”效应),或使阻焊膜与基材的结合力下降。高温高湿折弯机通过对经过温湿预处理的PCB施加弯曲应力,能够主动、快速地筛选出存在吸湿缺陷的板子,从而预防在终端用户手中发生现场失效。

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二、 评估互联可靠性,预防灾难性故障

PCB的价值不仅在于自身,更在于其承载的元器件与互连系统。

  1. 焊点与BGA球栅阵列测试:焊点是电子组件中薄弱的机械环节之一。在高温高湿环境下,焊料本身的强度会下降,且与焊盘界面的金属间化合物层可能因与湿气反应而变脆。使用高温高湿折弯机对带元器件的PCBA进行测试,可以有效评估焊点在承受板级弯曲变形时的断裂风险,特别是对于底部焊盘阵列(BGA)这类无法直观检查的封装形式,此测试是验证其结构坚固性的关键手段。

  2. 揭示电化学迁移风险:在高温高湿条件下施加弯曲应力,可能使微裂纹扩展到导体之间。若板面离子污染未清洗干净,湿气会形成电解液,弯曲造成的绝缘层微损伤可能为后期的电化学迁移(枝晶生长)埋下伏笔,最终导致短路。此测试能间接预警长期可靠性风险。



三、 优化设计与工艺,实现预防性质量管控

高温高湿折弯机的测试数据为产品开发提供了至关重要的输入。

  1. 材料选择验证:通过比较不同基材(如高Tg材料、无卤素材料、金属基板)在高温高湿条件下的抗弯性能,可以为特定应用环境选择可靠、经济的板材。

  2. 工艺窗口界定:测试结果可以帮助界定SMT(表面贴装技术)和组装过程中的安全工艺窗口,例如允许的轨道宽度、元器件布局对板子刚度的影响等,从源头上避免设计缺陷。




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