< img height="1" width="1" style="display:none" src="https://www.facebook.com/tr?id=1724791474554128&ev=PageView&noscript=1" />

فهم اللوحات المحترقة: الوظائف والاستخدامات والتصميم

جدول المحتويات

لاختبار موثوقية المكونات الإلكترونية، يستخدم المصنعون ثنائي الفينيل متعدد الكلور يسمى الحرق في اللوحة. فهو يساعد على فحص المكونات بحثًا عن الفشل المبكر، مما يضمن جودتها وموثوقيتها. لقد كتبنا هذا المنشور لشرح كيفية عمل ثنائي الفينيل متعدد الكلور وخصائص تصميمه ولماذا تحتاج شركات أشباه الموصلات إليه عند إجراء فحوصات جودة المنتج.

ما هو حرق في المجلس؟

الحرق في اللوحة (BIB) هو نوع من ثنائي الفينيل متعدد الكلور المستخدم في اختبار الحرق. يتحقق هذا الاختبار من عمر الخدمة مكونات الكترونية. أنها تنطوي على استخدام الأحمال الكهربائية والحرارية للضغط على المكونات وتسبب أوضاع الفشل.

يحتوي BIB النموذجي على مآخذ توصيل واتصالات اختبار. ولأنه يتعرض لفترات طويلة للحرارة، فإنه يستخدم مادة يمكنها تحمل درجات الحرارة المرتفعة.

كما أن لديها آثارًا ومكونات دعم مثل المقاومات والمكثفات والأجهزة الأخرى. يجب أن تقاوم هذه الأجزاء أيضًا التلف عند الضغط عليها كهربائيًا أو حراريًا.

كما ترون، يختلف BIB عن ثنائي الفينيل متعدد الكلور التقليدي في التصميم والبناء. يفحص القسم التالي كيفية استخدام الشركات المصنعة له للتشغيل موثوقية المنتج الشيكات.

تشغيل حرق في اختبار اللوحة
تشغيل حرق في اختبار اللوحة
المصدر: https://www.youtube.com/watch?NfNlr9cuzs

ماذا يفعل الحرق في اللوحة؟

يؤدي الحرق الموجود في لوحة PCB إلى إبقاء المكونات قيد الاختبار. وبعبارة أخرى، فإنه يخدم وظيفة أداة الاختبار أو التثبيت، مما يسمح لخبير الاختبار بمحاكاة (وتجاوز) ظروف الاستخدام النهائي. فيما يلي وصف موجز لكيفية المساعدة في التحقق من موثوقية المكونات وعمرها.

  • يتم تركيب BIB بمكونات في مآخذ الاختبار ويتم وضعها في غرفة التسخين. هنا، يتعرض لدرجات حرارة متزايدة تدريجيًا أو دورات حرارية من الأقل إلى الأعلى.
  • كما أنها تعمل بالطاقة للضغط على المكونات كهربائيًا. يعمل الجهد الكهربي على تسريع الضرر الناتج عن التيارات الأعلى، بينما تعمل الحرارة على تحفيز الضرر الضغط الميكانيكى.
  • في نهاية العملية، يتم إدخال رأس اختبار في كل مقبس اختبار لتحديد المكونات العاملة وغير العاملة.
  • توفر الأجهزة الفاشلة معلومات حول سبب الضرر، مما يسمح للشركة المصنعة بتصحيح العيوب.
  • يمكن أن يستمر الاختبار لساعات أو أيام، اعتمادًا على موثوقية المكونات ومتطلباتها.
حرق في منحنى الاختبار
حرق في منحنى الاختبار
المصدر: https://www.mdpi.com

فهم الاحتراق في الاختبار

يعمل حرق الاختبارات على تسريع أو تقصير معدلات الفشل المبكر من أسابيع أو أشهر إلى بضعة أيام أو ساعات فقط. وكما رأينا، فهو يعمل عن طريق إدخال المكونات الإلكترونية لدورات الإجهاد الحراري والجهد. يتم استخدام إجراءين رئيسيين للاختبار: ثابت وديناميكي.

اختبار ثابت

في الاختبار الثابت، لا تتلقى المكونات أي مدخلات إشارة، بل تتلقى فقط الجهد الكهربي ودرجات حرارة أعلى أثناء عملية الاختبار. هذه الطريقة سهلة التنفيذ. ومع ذلك، فإنه يوفر معلومات محدودة حول فشل المكون.

اختبار ديناميكي


يتضمن الاختبار الديناميكي أكثر من مجرد الأحمال الحرارية والكهربائية. يتلقى كل مكون إشارة الإدخال. ونتيجة لذلك، أصبحت بيانات الفشل التي تم الحصول عليها أكثر شمولاً. يقوم الاختبار بفحص المكونات للتطبيقات الأكثر تطلبًا.

فرن الاحتراق حيث يحدث التعتيق المتسارع للمكونات
فرن الاحتراق حيث يحدث التعتيق المتسارع للمكونات
المصدر: https://youtu.be/C2vUkqQIMug?

أهمية الحرق في اختبار اللوحة

هذا الاختبار أمر بالغ الأهمية في صناعة الإلكترونيات. فهو يتيح لمصنعي المكونات تحديد ما إذا كانت منتجات الدفعة يمكن أن تعمل بشكل موثوق دون أن تتعطل قبل الأوان.

تساعد نتائج اختبار الحرق في اللوحة في رسم ما يسمى ""منحنى حوض الاستحمام". يوضح هذا المنحنى خصائص فشل المنتجات قيد الفحص.

عادةً ما يفشل الجزء المعيب في المراحل الأولى من بيئة التطبيق الخاصة به. أولئك الذين نجوا من هذه الفترة يتمتعون بالجودة الكافية للاستمرار طوال حياتهم المقدرة.

بعد الاختبار، يمكن للمهندسين تحديد عيوب تصميم المنتج وتصنيعه لتصحيحها. والشيء الجيد هو أن التصحيح يحدث قبل أن يتمكن المنتج من الوصول إلى جهاز التطبيق أو النظام الخاص به.


فهو يساعد الشركات على منع عمليات سحب المنتجات باهظة الثمن أو مطالبات الضمان. هذا بالإضافة إلى تجنب إصلاحات PCB أو الأجهزة غير الضرورية الناتجة عن المكونات الفاشلة.

حرق في رسم تخطيطي للاختبار يوضح إعداد العملية
حرق في رسم تخطيطي للاختبار يوضح إعداد العملية
المصدر: https://www.semanticscholar.org/paper

حرق في تصميم لوحة الاختبار

يجب أن يتبع مصنعو ثنائي الفينيل متعدد الكلور قواعد محددة في تصميم اللوحة، وإلا فقد لا يخدم الجهاز الغرض المقصود. يتضمن ذلك اختيار المواد وتخطيط الدائرة ومتطلبات التكوين.

مواد المجلس

يجب أن يعمل الحرق في مجموعة اللوحة عند مستويات حرارة شديدة. وهذا يستدعي مادة ذات مستوى أعلى درجة حرارة تي جي قيمة. مطلوب FR4s خاصة مع قيم Tg أعلى من 180 درجة مئوية.

بالنسبة للاختبارات التي تتضمن درجات حرارة أعلى من 125 درجة مئوية، من الضروري استخدام ركيزة يمكنها تحمل المزيد من الحرارة. تتوفر مواد مختلفة. واحد منهم هو بوليميد، وخاصة عند فحص الأجهزة للتطبيقات الصعبة.

تخطيط الدائرة والتكوين

يجب على مهندس التصميم أن يختار بعناية مكونات BIB بناءً على الوظيفة المطلوبة. يجب أن تكون الأجزاء قوية بما يكفي لتحمل أحمال الحرارة والجهد الشديد.


في مرحلة التخطيط، يجب على المصمم وضع مسافة كافية بين المكونات لتجنب المشكلات الحرارية وغيرها. وتشمل متطلبات التصميم الحاسمة الأخرى فصل طبقات الطاقة والإشارة بمستويات أرضية.

BIB PCB مُجمَّع بمكونات أشباه الموصلات
BIB PCB مُجمَّع بمكونات أشباه الموصلات
المصدر: https://www.researchgate.net

إرشادات تصميم الحرق في اللوحة

مريلة ثنائي الفينيل متعدد الكلور يجب ألا تفشل أثناء درجات الحرارة القصوى لعملية الاختبار. على هذا النحو، يختلف تصميمه قليلاً مقارنة بثنائي الفينيل متعدد الكلور القياسي. تنطبق القواعد التالية على الأنواع المختلفة من BIB:

1. استخدم المكونات المصنفة أعلى من ظروف الاختبار. يمنع هذا الشرط BIB من الفشل في درجة الحرارة القصوى لغرفة الاختبار.

2. تأكد من التجميع الصحيح لاحتياجات الاختبار المحددة. يمكن أن تتراوح طبقات BIB من طبقتين إلى 10 طبقات أو أكثر حسب متطلبات الإشارة والطاقة والمستوى الأرضي.

3. استخدم آثارًا أكثر سمكًا أو أوسع. ويجب أن يكون الجهاز قادراً على تحمل التيارات الأعلى التي تتميز بها الأحمال الكهربائية لعملية الاختبار.

4. يعد اختبار BIB بحثًا عن قصور الدائرة وفتحها أمرًا بالغ الأهمية، حيث قد يتسبب ذلك في حدوث خلل وعدم تقديم النتائج المطلوبة.

5. محاكاة عملية BIB قبل التحقق من صحتها للتصنيع. ويؤكد قابليتها للتشغيل، مما يضمن ضبط كل شيء بشكل صحيح لتلبية احتياجات الاختبار.

وفي الختام

يعد الحرق على اللوحة جهازًا مهمًا في صناعة الإلكترونيات. ويستخدمه المصنعون في "اختبار الاحتراق"، وهي عملية تتحقق من معدل الفشل المبكر للمكونات الإلكترونية. يتحقق هذا الاختبار من جودة وموثوقية المكونات الإلكترونية وأشباه الموصلات قبل استخدامها في الأجهزة والأنظمة المختلفة.

احدث المقالات
اتصل بنا
ارسل رسالة