自動車用PCBが実際にその高温に耐えられるかどうかをテストする方法
正直に言って、車の内部は電子部品にとっては地獄のような環境です。エンジンルームやバッテリーマネジメントシステムの間で、PCBはまるで炉の中にあるかのような状態になります。PCBが初めて高温にさらされた時にすぐに壊れてしまわないように、私たちは特殊なIRランプを備えたデジタル式加熱装置を使用しています。
これらは普通のヒーターとは違います。私たちは、エンジンルーム内の状況を再現するために、非常に正確な温度を出せるようにこの装置を設計しています。
なぜオーブンではなくIRを使うのか
短波長のIR放射体を使う理由は、単純に速さのためです。対流式オーブンでは、まず部屋全体の空気を温める必要があり、時間がかかります。一方、IRはエネルギーを直接PCB表面に照射するので、非常に速いのです。
設計する際には、ワット数と面積の比率にこだわります。パワーを集中させることで、テストチャンバー全体を温めることなく、PCBを所定の温度に保つことができます。そうすることで、周囲のシャーシを冷やし、多くの問題を回避できます。
私たちが使用する装置
私たちがよく使うのは石英ハロゲン管です。石英はフィラメントの高い温度に耐えられ、ハロゲン回路によってガラスが時間とともに黒く変色するのを防ぎます。通常はR7やSK15のコネクタを使って接続します。これらはしっかり固定されており、振動が起きても緩むことがありません。
また、私たちが使う小技として、管にコーティングを施すことがあります。これにより、熱が表面だけに留まらず、はんだマスクを通過して内部の銅層にも届くようになります。ここで本当のテストが行われます。
難しい点
高出力のIRアレイは強力ですが、扱いにくい点もあります。もしランプがPCBに近すぎると、「ホットスポット」が発生し、基板がすぐに破損してしまいます。これは大変な問題です。
これを防ぐためには、即座に反応する制御回路が必要です。私たちは高速なPID制御と正確な熱電対を使用して、PCBの温度を±2℃の範囲内に保ちます。少し調整が必要ですが、信頼できる結果を得るためにはこれが唯一の方法です。