カスタム製の赤外線加熱装置を使ってPCBを厳しい環境でテストする
もし自動車の内部を見たことがあるなら、そこがエレクトロニクス製品にとってどれほど過酷な環境かわかるはずです。ECUは、ほとんどの機器を溶かしてしまうような極端な高温環境にさらされます。私たちのボードが走行中に故障しないように、カスタム製の赤外線加熱装置を作成しています。
つまり、PCBがいつ壊れるかを正確に把握するための「拷問室」を作っているのです。
なぜ赤外線を使うのか？
通常の対流式オーブンの場合、加熱に時間がかかります。大量の空気を温めるのを待つのは時間の無駄です。
私たちは短波長の赤外線放射体を使用します。これにより、空気を温める必要はなく、直接PCBの表面にエネルギーが届きます。とても速いのです。数秒で目標温度に到達できます。
ただし、注意が必要です。大量のエネルギーを狭い空間に投入すると、部品が非常に高温になります。冷却ファンの設定を間違えると、加熱装置自体が溶けてしまう可能性があります。
加熱装置の構造
私たちは単に棚から電球を取ってきて終わりにするわけではありません。各ボードのサイズや形状に合わせて、ランプの長さや電圧を調整します。
大きなボードの場合は、より長いチューブが必要です。そうしないと「冷たい部分」ができ、テスト結果が意味をなさなくなります。また、特殊なコーティングが施された石英製のケースも使用します。これにより、熱がはんだマスクを通過して内部の部品まで届き、表面だけが温められるのを防ぎます。
そして、高電流を扱うため、業務用のコネクタを使用します。信じてください、テスト中に配線が溶けてしまうのは避けたいですよね。
「デジタル」制御
すべてを制御するために、PIDコントローラを使用しています。これにより、何が起こっているかを正確に記録できます。
エンジンの起動時の状況や、長時間の高速走行時の状況、あるいはすべてが過熱する恐ろしい瞬間を再現することもできます。K型熱電対をボードに直接接続することで、システムはリアルタイムで何が起こっているかを把握し、即座にランプの出力を調整します。
最良の点は、不良な部品を数時間以内に破壊できることです。通常、従来のオーブンでは数週間かかります。これは、ハードウェアが組み立てラインに送られる前に、その限界を見極めるのに最適な方法です。