Kiểm tra xem các bo mạch PCB dùng trong ô tô có thể chịu được nhiệt độ cao hay không
Hãy thành thật mà nói: bên trong chiếc xe hơi là môi trường khắc nghiệt đối với các thiết bị điện tử. Giữa khoang động cơ và hệ thống quản lý pin, các bo mạch PCB gần như bị “nhốt” trong một lò nung. Để đảm bảo rằng các bo mạch này không bị hỏng ngay khi phải chịu tác động của nhiệt độ cao, chúng tôi sử dụng các thiết bị sưởi điện kèm theo đèn IR được thiết kế riêng.
Đây không phải là những thiết bị sưởi thông thường. Chúng tôi chế tạo chúng sao cho có thể tạo ra mức nhiệt cụ thể, giống như môi trường thực tế bên trong chiếc xe.
Tại sao chúng tôi chọn đèn IR thay vì lò nướng? Chúng tôi chọn đèn IR vì tính nhanh chóng của chúng. Lò nướng cần phải làm nóng toàn bộ không khí trong phòng trước, điều này mất rất nhiều thời gian. Còn đèn IR thì khác: nó truyền năng lượng trực tiếp lên bề mặt bo mạch. Việc này diễn ra rất nhanh.
Khi thiết kế các thiết bị này, chúng tôi rất chú trọng đến tỷ lệ công suất trên mỗi centimet. Bằng cách tập trung năng lượng vào một điểm cụ thể, chúng tôi có thể đưa bo mạch lên mức nhiệt cần thiết mà không cần làm nóng toàn bộ buồng thử nghiệm. Điều này giúp giữ cho các bộ phận xung quanh mát mẻ và giúp chúng tôi tránh được nhiều rắc rối.
Các thiết bị mà chúng tôi sử dụng Hầu hết các thiết bị mà chúng tôi sử dụng đều sử dụng ống quartz-halogen. Ống quartz giúp chịu được nhiệt độ cao, còn chất halogen giúp ngăn không cho thủy tinh bị đen đi theo thời gian. Chúng tôi thường sử dụng các đầu nối loại R7 hoặc SK15 – vì chúng có thể giữ vị trí ổn định, không bị lung lay khi có va đập.
Chúng tôi còn sử dụng một mẹo nhỏ: chúng tôi thường phủ lớp vật liệu lên các ống này. Điều này giúp thay đổi quang phổ phát sáng, khiến nhiệt không chỉ tập trung ở bề mặt mà còn xuyên qua lớp mạch điện để tác động lên các lớp đồng bên trong. Đó chính là nơi diễn ra việc kiểm tra thực sự.
Điều khó khăn nhất Các bộ phát IR công suất cao rất mạnh mẽ, nhưng chúng cũng rất khó kiểm soát. Nếu đèn quá gần bo mạch, sẽ xảy ra hiện tượng “điểm nóng”. Khi đó, bo mạch sẽ bị hỏng ngay lập tức. Để tránh điều này, chúng tôi cần có một hệ thống kiểm soát phản ứng tức thì. Chúng tôi sử dụng các cảm biến nhiệt độ chính xác để giữ bo mạch trong khoảng nhiệt độ $\pm 2^\circ\text{C}$. Điều này đòi hỏi phải điều chỉnh một chút, nhưng đó là cách duy nhất để có được kết quả đáng tin cậy.