การทดสอบ PCB โดยใช้ระบบการให้ความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดแบบปรับแต่งได้
หากคุณเคยเปิดฝากระโปรงรถยนต์ดู คุณจะรู้ดีว่าสภาพแวดล้อมภายในรถนั้นเป็นอันตรายมากสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยเฉพาะ ECU ซึ่งต้องเผชิญกับความร้อนสูงจนอาจทำให้อุปกรณ์เสียหายได้ ดังนั้น เพื่อให้แน่ใจว่า PCB ของเราจะไม่เสียหายทันทีที่นำไปใช้งาน เราจึงสร้างระบบการให้ความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดขึ้นมาเอง
โดยพื้นฐานแล้ว เรากำลังสร้าง “ห้องทดสอบความทนทาน” ขึ้นมา เพื่อดูว่า PCB จะเสียหายเมื่อไหร่
ทำไมต้องใช้แสงอินฟราเรดด้วยล่ะ?
เตาอบแบบปกตินั้นมีข้อเสียคือใช้เวลานานในการให้ความร้อน การรอให้อากาศร้อนขึ้นนั้นเป็นเรื่องที่สิ้นเปลืองเวลามาก เราจึงใช้เครื่องกำเนิดแสงอินฟราเรดแบบคลื่นสั้นแทน โดยเครื่องกำเนิดนี้จะไม่ทำให้อากาศร้อนขึ้น แต่จะส่งพลังงานไปยังพื้นผิวของ PCB โดยตรง ซึ่งทำให้สามารถให้ความร้อนได้อย่างรวดเร็ว คุณสามารถให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่ต้องการได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น
แต่คุณก็ต้องระมัดระวังด้วย เพราะเมื่อมีการส่งพลังงานมากมายเข้าไปในพื้นที่จำกัด อุณหภูมิก็จะสูงมาก ไม่เพียงแต่บนพื้นผิวของ PCB เท่านั้น หากคุณไม่เลือกพัดลมระบายความร้อนที่เหมาะสม ก็อาจทำให้ตัวเครื่องเสียหายได้เช่นกัน
การสร้างระบบการให้ความร้อน
เราไม่ได้ใช้หลอดไฟธรรมดาๆ แต่เราจะปรับแต่งความยาวและแรงดันไฟฟ้าของหลอดไฟให้เหมาะสมกับขนาดของ PCB หาก PCB มีขนาดใหญ่ คุณก็จำเป็นต้องใช้หลอดไฟที่มีความยาวมากขึ้น มิฉะนั้นก็จะมีจุดที่ไม่ได้รับความร้อน และข้อมูลการทดสอบก็จะไร้ประโยชน์ เรายังใช้ซองควอตซ์ที่มีการเคลือบพิเศษอีกด้วย ซึ่งจะช่วยให้ความร้อนสามารถเข้าถึงชิ้นส่วนภายในของ PCB ได้ แทนที่จะเพียงแค่ทำให้พื้นผิวร้อนขึ้นเท่านั้น
และเนื่องจากเราใช้กระแสไฟฟ้าที่สูงมาก เราจึงใช้ตัวเชื่อมต่อระดับอุตสาหกรรม จริงๆ แล้ว คุณคงไม่อยากให้สายไฟของคุณละลายขณะทดสอบหรอก
ส่วนที่เกี่ยวข้องกับระบบดิจิทัล
เพื่อควบคุมสถานการณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เราจึงเชื่อมต่อทุกอย่างเข้ากับตัวควบคุม PID ซึ่งช่วยให้เราสามารถกำหนดกระบวนการทดสอบได้อย่างแม่นยำ เราสามารถจำลองสถานการณ์ต่างๆ เช่น การเริ่มต้นรถยนต์ในสภาพอากาศหนาว หรือสถานการณ์ที่อุณหภูมิสูงมากได้ เรายังเชื่อมต่อเทอร์โมคัปเปิลประเภท K เข้ากับ PCB โดยตรง เพื่อให้ระบบสามารถรู้สถานการณ์ได้แบบเรียลไทม์ และปรับการทำงานของหลอดไฟได้ทันที
สิ่งที่ดีที่สุดคือ คุณสามารถทำลายชิ้นส่วนที่มีปัญหาได้ภายในไม่กี่ชั่วโมง ซึ่งโดยปกติแล้ว การทำเช่นนี้ในเตาอบธรรมดาอาจใช้เวลาหลายสัปดาห์ นี่จึงเป็นวิธีที่ดีกว่าในการหาจุดที่อุปกรณ์จะเสียหาย ก่อนที่จะนำไปใช้งานจริง