Sottoporre le PCB a test estremi con riscaldamento a infrarossi personalizzato
Se avete mai aperto il cofano di un’auto, sapete che per i componenti elettronici è un vero incubo. I moduli elettronici vengono sottoposti a cicli di calore estremi, tali da far sciogliere la maggior parte dei dispositivi. Per assicurarci che le nostre PCB non smettano di funzionare non appena vengono messe in uso, creiamo impianti di riscaldamento a infrarossi personalizzati.
In pratica, creiamo una sorta di “camera di tortura” per le PCB, in modo da poter capire esattamente quando queste smetteranno di funzionare.
Perché utilizzare il riscaldamento a infrarossi?
I forni tradizionali basati sulla convezione sono lenti: aspettare che l’aria si riscaldi è un spreco di tempo. Noi invece utilizziamo emettitori a onde corte a infrarossi: essi non riscaldano l’aria, ma trasmettono energia direttamente sulla superficie della PCB. Il risultato è un riscaldamento molto rapido. Si può raggiungere la temperatura desiderata in pochi secondi.
Tuttavia bisogna essere attenti: quando si applica così tanta energia in uno spazio ristretto, tutto diventa molto caldo… e non solo la PCB stessa. Se non si selezionano correttamente i ventilatori di raffreddamento, si rischia di far sciogliere anche la struttura dell’impianto stesso.
Costruzione degli impianti
Non basta semplicemente prendere delle lampade dallo scaffale e considerare il lavoro completato. Ogni PCB è diversa, quindi dobbiamo personalizzare la lunghezza e la tensione delle lampade in base alle caratteristiche specifiche della PCB stessa.
Se si tratta di una PCB di grandi dimensioni, è necessario utilizzare tubi più lunghi. Altrimenti si creano “zone fredde”, e i dati di test diventano inutili. Utilizziamo anche involucri in quarzo con rivestimenti speciali: questo permette al calore di penetrare nella PCB, raggiungendo i componenti interni, invece di riscaldare soltanto la superficie.
E dato che si tratta di correnti elevate, utilizziamo connettori di qualità industriale. Credetemi, non vorrete certo che i cavi si sciolgano durante i test.
La parte “digitale”
Per mantenere tutto sotto controllo, collegiamo tutto ai controller PID. Questo ci permette di programmare esattamente cosa deve accadere. Possiamo simulare una partenza del motore a freddo, una lunga marcia su strada, o quel momento terribile in cui tutto si surriscalda. Colleghiamo direttamente dei termocoppie di tipo K alla PCB, in modo che il sistema possa sapere esattamente cosa sta succedendo in tempo reale e regolare immediatamente le lampade.
La cosa migliore? È possibile far “bruciare” un componente difettoso in poche ore. Di solito, in un forno tradizionale ci vorrebbero settimane. È un modo molto migliore per trovare il limite di resistenza dei componenti, prima che vengano utilizzati nella linea di produzione.