Prueba de ciclos de temperatura JEDEC22-A104 y prueba de choque térmico para aplicaciones de cambio rápido de temperatura

En la validación de la confiabilidad de la electrónica moderna, los ciclos de temperatura y las pruebas de choque térmico ya no se evalúan únicamente mediante la temperatura del aire de la cámara. Los estándares de confiabilidad internacionales como JEDEC JEDEC22-A104, AEC-Q100, LV124, ED-4702A e IPC9701A requieren cada vez más un control preciso de la temperatura real de la superficie del DUT (dispositivo bajo prueba).

Para empaques de semiconductores, electrónica automotriz, ensamblajes de PCB, uniones soldadas y componentes de vehículos eléctricos, el estrés térmico real que experimenta el producto depende de la temperatura medida directamente en la superficie de la muestra en lugar del sensor de aire de la cámara.

Por qué es importante el control de la temperatura de la superficieJEDEC22-A104Pruebas

Muchas cámaras de temperatura convencionales pueden alcanzar una velocidad de rampa de aire de la cámara de 15 °C/min, pero la superficie real del dispositivo bajo prueba puede alcanzar solo 10 a 11 °C/min debido a la inercia térmica, la masa de carga, el diseño del dispositivo o las limitaciones del flujo de aire.

Esto crea diferencias importantes entre:

• Rendimiento de temperatura de la cámara
• Estrés térmico real del producto
• Resultados reales de las pruebas de confiabilidad

Según los requisitos JEDEC22-A104 e IPC9701A, el rendimiento de la transición de temperatura debe mantener:

• Perfiles de rampa estables y repetibles
• Velocidades simétricas de calentamiento y enfriamiento
• Gradiente térmico mínimo en las superficies del DUT
• Estabilización rápida durante los períodos de permanencia
• Rendimiento consistente bajo diferentes condiciones de carga

Para la electrónica automotriz y los módulos de potencia, estas condiciones se vuelven aún más críticas porque la fatiga térmica afecta directamente la confiabilidad de las uniones soldadas y la vida útil a largo plazo del producto.

Solución de choque térmico y ciclos térmicos ASLI TEST

PRUEBA ASLILos sistemas de prueba térmica están diseñados para ambos:

• Pruebas de ciclos de temperatura
• Prueba de choque térmico

al mismo tiempo que admite un rendimiento de cambio rápido de temperatura según los requisitos relacionados con JEDEC22-A104.

El sistema soporta:

• Control de temperatura de superficie DUT
• Control de temperatura del aire de la cámara
• Pruebas rápidas de rampa de temperatura
• Pruebas de transición de choque térmico
• Compensación de sobreimpulso programable
• Ajuste independiente de la velocidad de calefacción y refrigeración.

Esto permite que una plataforma del sistema realice ambas cosas:

• Ciclos de temperatura rápidos
• Pruebas de choque térmico alto-bajo

sin cambiar de equipo.

JEDEC22-A104Requisitos de ciclo térmico

Según JEDEC22-A104F-2020, varios factores críticos influyen en la fatiga de la soldadura y la validación de la confiabilidad de la PCB:

Control de velocidad de rampa

La tasa de transición de temperatura debe basarse en la temperatura de la superficie del DUT en lugar de solo en la temperatura del aire de la cámara.

Reducción del gradiente térmico

Los gradientes térmicos repentinos en los conjuntos de PCB pueden causar:

• A través del craqueo
• Daño en trazas de cobre
• Fatiga de soldadura
• Fallo eléctrico prematuro

Estabilidad del tiempo de permanencia

El DUT debe alcanzar condiciones de temperatura estables dentro del período de permanencia especificado antes de pasar al siguiente ciclo.

Control de exceso

Las transiciones de temperatura alta y baja pueden exceder ligeramente el punto de ajuste, pero deben permanecer dentro de los límites de especificación.

Pruebas de cambio rápido de temperatura para electrónica automotriz

Estándares de confiabilidad automotriz tales como:

• AEC-Q100
• LV124
• Multitudes172
• ISO16750

comúnmente requieren perfiles de ciclos de temperatura agresivos que incluyen:

• -40°C a +125°C
• -55°C a +125°C

Estas pruebas simulan entornos del compartimiento del motor, sistemas de baterías de vehículos eléctricos, electrónica de potencia y módulos de control a bordo.

Los sistemas ASLI TEST admiten transiciones rápidas de temperatura con un rendimiento de rampa lineal controlado adecuado para:

• ECU automotrices
• Dispositivos semiconductores
• Conjuntos de PCB/PCBA
• Electrónica para vehículos eléctricos
• Módulos de potencia
• módulos LED
• Componentes solares

Choque térmico y ciclos de temperatura en un solo sistema

Las configuraciones de prueba tradicionales a menudo separan:

• Cámaras de choque térmico
• Cámaras de ciclos de temperatura rápidos

Sin embargo, muchas normas internacionales se superponen en la metodología de prueba.

Los sistemas térmicos ASLI TEST están diseñados para soportar ambas aplicaciones simultáneamente:

• Prueba de choque térmico de dos o tres zonas
• Ciclo rápido de temperatura en rampa
• Monitoreo de temperatura superficial
• Verificación de uniformidad
• Adquisición de termopar multipunto

Esto reduce:

• tiempo de validación
• Duplicación de equipos
• Riesgo de transferencia de prueba
• Tiempo de inactividad de la producción

Rendimiento de verificación de temperatura superficial

En condiciones de prueba cargadas, la validación de la temperatura de la superficie es esencial para la verificación del cumplimiento.

Los elementos de validación típicos incluyen:

• Uniformidad de temperatura
• Desviación de la tasa de rampa
• Distribución de temperatura multipunto
• Simetría de calefacción y refrigeración.
• Repetibilidad entre ciclos

Al utilizar termopares tipo T basados en las recomendaciones JEP140 y JEP153, el monitoreo de la superficie del DUT garantiza una evaluación de confiabilidad más precisa durante las pruebas de estrés térmico.

Aplicaciones paraJEDEC22-A104Pruebas térmicas

Las industrias que comúnmente utilizan la validación de choque térmico y ciclo térmico JEDEC22-A104 incluyen:

• Fabricación de semiconductores
• Electrónica automotriz
• Producción de PCB y PCBA
• Electrónica aeroespacial
• Sistemas de baterías para vehículos eléctricos
• Embalaje LED
• Módulos de energía solar
• Sistemas de control industriales

A medida que los estándares internacionales de confiabilidad continúan avanzando hacia la validación basada en la temperatura de la superficie del DUT, los sistemas de pruebas térmicas deben proporcionar más que un simple control del aire de la cámara.

Para empresas que requieran:

• Cumplimiento de JEDEC22-A104
• Prueba de choque térmico
• Prueba de cambio rápido de temperatura
• Validación de electrónica automotriz.
• Evaluación de confiabilidad de soldadura de PCB

Soluciones de prueba térmica ASLI TESTProporcionan ciclos de temperatura integrados y capacidad de choque térmico en una única plataforma diseñada para los requisitos modernos de pruebas de confiabilidad.