Uji Ketahanan Panas Solder Papan Sirkuit Cetak

Suhu adalah elemen penting dari keselamatan, keandalan, dan kinerja di papan sirkuit tercetak (PCB). Temperatur yang tinggi dapat menyebabkan malfungsi dan kerusakan permanen dalam waktu singkat. Kondisi tertentu dapat menyebabkan pemanasan selama pengoperasian papan sirkuit tercetak. Misalnya, komponen yang dipasang di papan dapat menghasilkan panas yang berlebihan. Faktor eksternal, misalnya komponen lain dalam sistem yang kompleks seperti sistem kedirgantaraan atau aplikasi medis, dapat menghasilkan panas berlebih. Panas dapat terbentuk pada kartu karena ventilasi yang tidak memadai. Atau, panas yang dihasilkan selama perakitan, pengeboran, dan penyolderan PCB dapat menyebabkan tekanan termal yang berlebihan pada komponen dan menyebabkan kerusakan pada papan.

Apa pun penyebabnya, penting untuk mengelola panas untuk memastikan bahwa papan sirkuit tercetak dapat menahan tekanan termal tinggi yang pasti akan mereka hadapi. Pada titik ini, diperlukan teknik pembuangan panas PCB yang efektif dan cara untuk mencegah kenaikan suhu PCB.

Pemantauan suhu papan sirkuit tercetak sangat penting karena suhu tinggi dapat mengubah struktur papan, menurunkan kinerjanya, atau menyebabkan kerusakan.

Jenis kerusakan utama yang disebabkan oleh panas berlebih pada papan sirkuit tercetak adalah:

• Kehilangan integritas struktural: Panas yang berlebihan dapat merusak integritas papan. Lapisan kartu ini sangat sensitif terhadap fluktuasi suhu dan mengembang serta menyusut saat terlalu panas atau dingin. Panas yang berlebihan dapat menyebabkan lengkungan pada panjang, lebar, dan ketebalan lapisan.
• Kerusakan garis sirkuit: Garis sirkuit mengembang dan berubah bentuk saat terlalu panas. Ketika ini terjadi, sirkuit menjadi rentan terhadap pergeseran frekuensi, distorsi, dan kerugian datar. Impedansi konduktor juga dapat menyimpang dari nilai standar. Sirkuit gelombang milimeter dan sirkuit gelombang mikro, khususnya, memiliki komponen kecil dan halus yang mudah rusak saat mengembang dan berubah bentuk pada suhu tinggi.
• Tingkat pemuaian bahan yang tidak sesuai: Efek berbahaya yang dijelaskan di atas diperparah oleh fakta bahwa bahan yang berbeda mengembang dengan kecepatan yang berbeda. Papan memiliki dua lapisan dasar: lapisan dielektrik dan lapisan logam konduktif. Karena lapisan-lapisan ini mengandung bahan yang berbeda, mereka memuai secara berbeda sebagai respons terhadap panas. Oleh karena itu, kartu yang terlalu panas dapat mengalami lebih banyak kerusakan karena berbagai jenis lapisan dipisahkan satu sama lain.
• Oksidasi: Oksidasi komponen papan sirkuit tercetak juga menjadi masalah pada suhu tinggi. Jika bahan dialektika yang terpapar pada kartu tidak memiliki lapisan laminasi pelindung, maka tidak akan terlindung dari oksidasi. Dalam hal ini, bahan dapat berkarat saat terkena suhu tinggi. Hal ini menyebabkan hilangnya saluran transmisi dan faktor dispersi yang lebih tinggi.

Sebelum mengukur suhu pada papan sirkuit tercetak, penting untuk mengidentifikasi sumber panas utama pada papan dan menemukan sensor suhu. Sebagian besar panas yang dihasilkan pada PCB berpindah ke sensor suhu melalui pin ground yang terhubung ke lapisan bawah papan. Karena pin terhubung ke substrat, ia memiliki ketahanan termal terendah dari semua komponen papan antara sensor suhu dan sumber panas.

Pengukuran suhu PCB terutama mencakup tiga langkah berbeda:

• Bidang tanah ditempatkan di antara sensor suhu dan sumber panas.
• Pin arde dari setiap sensor suhu dihubungkan ke bidang arde sumber panas.
• Penting untuk memastikan bahwa sensor suhu dan sumber panas berdekatan satu sama lain pada PCB.

Papan sirkuit tercetak umumnya didefinisikan sebagai papan sirkuit tercetak suhu tinggi jika dapat menahan batas suhu 150 derajat. Beberapa papan sirkuit tercetak suhu tinggi dapat menahan suhu yang lebih tinggi, tetapi papan yang terbuat dari bahan dengan ketahanan panas yang lebih rendah hanya dapat beroperasi dengan aman pada suhu yang jauh lebih rendah.

Di antara banyak studi pengujian, pengukuran, analisis, dan evaluasi yang diberikan kepada perusahaan oleh organisasi kami, ada juga pengujian untuk ketahanan papan sirkuit tercetak terhadap panas penyolderan.