পিসিবি নির্ভরযোগ্যতার জন্য সর্বোত্তম বার্ন-ইন টেস্ট তাপমাত্রাঃ একটি বিস্তৃত গাইড

গ্রাহক-অনথ্রোাইজড চিত্র

বার্ন-ইন টেস্টিং হল পিসিবি নির্ভরযোগ্যতার অজানা নায়ক, পণ্য গ্রাহকদের কাছে পৌঁছানোর আগে লুকানো ত্রুটিগুলি নির্মূল করে।নির্মাতারা দুর্বল উপাদান সনাক্ত করতে পারেনকিন্তু সাফল্য নির্ভর করে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভেরিয়েবলের উপর: তাপমাত্রা। খুব কম বেছে নিন।এবং ত্রুটি লুকিয়ে থাকেআপনার পিসিবির জন্য সর্বোত্তম বার্ন-ইন তাপমাত্রা নির্ধারণ করার উপায় এখানে দেওয়া হল, এটি স্মার্টফোন, শিল্প রোবট বা চিকিৎসা যন্ত্রের জন্য নির্ধারিত হোক।

মূল তথ্য
a.বিপিসিগুলির সর্বাধিক অপারেটিং তাপমাত্রা 20-30°C অতিক্রম করা উচিত যাতে ক্ষতিগ্রস্ত উপাদানগুলি ছাড়াই ত্রুটি সনাক্তকরণ ত্বরান্বিত করা যায়।
বি.উপাদানের সীমাবদ্ধতা (যেমন, FR-4 ′s গ্লাস ট্রানজিশন তাপমাত্রা, Tg) উপরের সীমা নির্ধারণ করেঃ সাধারণ PCBs সর্বোচ্চ 125 °C এ, যখন উচ্চ তাপমাত্রার নকশা (PTFE, সিরামিক) 150 ′200 °C সহ্য করে।
c.ইন্ডাস্ট্রি স্ট্যান্ডার্ড (অটোমোটিভের জন্য AEC-Q100, সাধারণ ব্যবহারের জন্য IPC-9701) তাপমাত্রার পরিসীমা নির্দেশ করেঃ গ্রাহক ইলেকট্রনিক্সের জন্য 85°C, অটোমোটিভের জন্য 125°C এবং এয়ারস্পেসের জন্য 130°C।
d.পরীক্ষার সময়কাল তাপমাত্রার সাথে সম্পর্কিতঃ উচ্চ তাপমাত্রা (125°C) 24 ~ 48 ঘন্টা প্রয়োজন, যখন মাঝারি পরিসীমা (85 °C) ত্রুটিগুলি প্রকাশ করতে 48 ~ 72 ঘন্টা প্রয়োজন।

বার্ন-ইন টেস্টিং কী এবং কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ
বার্ন-ইন টেস্টিং একটি স্ট্রেস-টেস্টিং প্রক্রিয়া যা দুর্বল উপাদানগুলির ব্যর্থতা ত্বরান্বিত করার জন্য উচ্চ তাপমাত্রা, ভোল্টেজ এবং কখনও কখনও কম্পনের জন্য পিসিবি প্রকাশ করে।এর লক্ষ্য হল “শিশু মৃত্যুর হার “দূর্বলতা “সমস্যাগুলি চিহ্নিত করা যা প্রারম্ভিক ব্যর্থতার কারণ হতে পারে (একটি পণ্যের জীবনের প্রথম ১০% এর মধ্যে) তবে স্ট্যান্ডার্ড মানের চেক দ্বারা ধরা পড়ে না।.

এই ত্রুটিগুলির মধ্যে রয়েছেঃ
a.কোল্ড সোল্ডার জয়েন্টঃ দুর্বল বন্ড যা তাপীয় চাপের অধীনে ফাটতে পারে।
b.কম্পোনেন্ট ডিগ্রেডেশনঃ শুকনো ইলেক্ট্রোলাইট সহ ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটার বা মাইক্রো-ক্র্যাক সহ সেমিকন্ডাক্টর।
c. উপাদান অসঙ্গতিঃ মাল্টিলেয়ার পিসিবিতে ডেলামিনেশন বা ফ্লাক্স অবশিষ্টাংশ থেকে ক্ষয়ক্ষতির চিহ্ন।
এই ধরনের ত্রুটিগুলি যদি পোড়ানো না হয় তবে ব্যয়বহুল ওয়ারেন্টি দাবি এবং খ্যাতি ক্ষতির দিকে পরিচালিত করে।ইলেকট্রনিক্স ইন্ডাস্ট্রি অ্যাসোসিয়েশনের (ইআইএ) একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে অটোমোটিভ এবং মেডিকেল ডিভাইসগুলির মতো উচ্চ নির্ভরযোগ্য অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বার্ন-ইন ক্ষেত্রের ব্যর্থতার হার 60~80% হ্রাস করে.

বার্ন-ইন পরীক্ষায় তাপমাত্রার বিজ্ঞান
তাপমাত্রা হ'ল পোড়ার ক্ষেত্রে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তনশীল। উচ্চ তাপমাত্রা রাসায়নিক বিক্রিয়া এবং শারীরিক চাপকে ত্বরান্বিত করে, যার ফলে দুর্বল উপাদানগুলি দ্রুত ব্যর্থ হয়। তবে,সেখানে একটি সূক্ষ্ম ভারসাম্য আছে:
a.Too low: উপাদানগুলিকে পর্যাপ্ত চাপ দিতে ব্যর্থ হয়, ত্রুটিগুলি সনাক্ত করা যায় না।
b.Too high: healthy components (eg, melting solder, delaminating substrates) damages or warps PCBs, creating new failures. খুব উচ্চঃ স্বাস্থ্যকর উপাদানগুলিকে ক্ষতিগ্রস্ত করে (যেমন, গলানো সোল্ডার, ডিলেমিনেটিং সাবস্ট্র্যাট) বা পিসিবিগুলিকে বিকৃত করে, নতুন ব্যর্থতা সৃষ্টি করে।
সর্বোত্তম তাপমাত্রা তিনটি কারণের উপর নির্ভর করেঃ
1.পিসিবি উপাদান সীমাঃ স্তরটির গ্লাস ট্রানজিশন তাপমাত্রা (টিজি) (যেমন, FR-4 Tg = 130~170°C) সর্বোচ্চ নিরাপদ তাপমাত্রা নির্ধারণ করে।
2শেষ ব্যবহারের পরিবেশঃ দীর্ঘমেয়াদী বার্ধক্য অনুকরণ করার জন্য PCBs এর সর্বাধিক অপারেটিং তাপমাত্রা 20-30 °C অতিক্রম করা উচিত।
3শিল্প মানঃ AEC-Q100 (গাড়ি) এবং IPC-9701 (সাধারণ) এর মতো নির্দেশিকা নির্ভরযোগ্যতার জন্য তাপমাত্রা পরিসীমা নির্দিষ্ট করে।

কিভাবে পিসিবি উপাদান তাপমাত্রা সীমা প্রভাবিত
পিসিবি স্তর এবং উপাদানগুলির কঠোর তাপীয় প্রান্তিক সীমা রয়েছে। এই সীমা অতিক্রম করা অনিবার্য ক্ষতির কারণঃ

মূল নিয়মঃ স্বাস্থ্যকর পিসিবিগুলিকে ক্ষতিগ্রস্ত করা এড়াতে পোড়ার তাপমাত্রা সর্বনিম্ন উপাদান টিজি এর 10 ̊20 °C এর নীচে থাকা উচিত। স্ট্যান্ডার্ড এফআর -4 (টিজি = 150 °C) এর জন্য, এটি 130 °C এ পোড়ার সীমা নির্ধারণ করে।

অ্যাপ্লিকেশন অনুযায়ী সর্বোত্তম তাপমাত্রা পরিসীমা

পিসিবি ব্যবহারের ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়, তাই বার্ন-ইন তাপমাত্রা তাদের অপারেটিং পরিবেশের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে। এখানে টেস্টিংটি কীভাবে তৈরি করা যায় তা এখানেঃ

1. কনজিউমার ইলেকট্রনিক্স (স্মার্টফোন, টিভি)
a. অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমাঃ ০ ০৭০°সি (বাতাস) ।
b. সর্বোত্তম জ্বলন তাপমাত্রাঃ 85°C থেকে 105°C।
c. যুক্তিসঙ্গতঃ সর্বাধিক ব্যবহারের তাপমাত্রা 15 ̊35 °C অতিক্রম করে, FR-4 (Tg = 130 °C) বা ভোক্তা-গ্রেড ক্যাপাসিটর (রেট 85 °C) ক্ষতি না করে উপাদানগুলিকে চাপ দেয়।
d.দৈর্ঘ্যঃ ২৪-৪৮ ঘন্টা। দীর্ঘ সময় (72+ ঘন্টা) কম খরচে ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর শুকানোর ঝুঁকি।
e.Standard: JEDEC JESD22-A108 (85 °C/85% RH 48 ঘন্টার জন্য সুপারিশ করা হয়) ।

2শিল্প ইলেকট্রনিক্স (মোটর কন্ট্রোলার, সেন্সর)
a. অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমাঃ -20 ̊105°C (কারখানা মেঝে, বহিরঙ্গন ঘরের মধ্যে) ।
b. সর্বোত্তম জ্বলন তাপমাত্রাঃ 105 ∼ 125°C।
c. যুক্তিসঙ্গতঃ চরম কারখানার অবস্থার প্রতি স্থিতিস্থাপকতা পরীক্ষা করে। ডিলামিনেশন ছাড়াই 125 ডিগ্রি সেলসিয়াস সহ্য করতে উচ্চ-টিজি এফআর -4 (টিজি = 170 ডিগ্রি সেলসিয়াস) ব্যবহার করে।
d.দৈর্ঘ্যঃ ৪৮-৭২ ঘন্টা। শিল্প উপাদানগুলির (যেমন, পাওয়ার রেজিস্টর) লুকানো ত্রুটিগুলি প্রকাশ করার জন্য দীর্ঘতর চাপ প্রয়োজন।
গ.মানকঃ আইপিসি-৯৭০১ (ক্লাস ২, ৪৮ ঘন্টার জন্য ১২৫ ডিগ্রি সেলসিয়াসের সুপারিশ করা হয়) ।

3অটোমোটিভ ইলেকট্রনিক্স (এডিএএস, ইসিইউ)
a. অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমাঃ -৪০-১২৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস (ইঞ্জিনের অংশ, হাউজের নিচে) ।
b. সর্বোত্তম জ্বলন তাপমাত্রাঃ 130-150°C।
c. যুক্তিসঙ্গতঃ 10+ বছরের হাউজিং তাপের অনুকরণ করে। 150 °C পরিচালনা করতে উচ্চ-টিজি FR-4 (Tg = 170 °C) বা ধাতব-কোর PCBs (MCPCBs) ব্যবহার করে।
d.দৈর্ঘ্যঃ ৪৮-৯৬ ঘন্টা। আইএসও ২৬২৬২ মান পূরণের জন্য অটোমোবাইল নিরাপত্তা ব্যবস্থা (যেমন এয়ারব্যাগ নিয়ন্ত্রক) কঠোর পরীক্ষার প্রয়োজন।
e. স্ট্যান্ডার্ডঃ AEC-Q100 (গ্রেড ২, 1000+ চক্রের জন্য 125°C নির্দিষ্ট করে; বার্ন-ইন এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ) ।

4. মেডিকেল ডিভাইস (ইম্প্লানটেবল, এমআরআই সরঞ্জাম)
a. অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমাঃ 10 ̊40°C (শরীরের সংস্পর্শে) বা -20 ̊60°C (ইমেজিং সিস্টেম) ।
b. অপ্টিম্যাল বার্ন-ইন তাপমাত্রাঃ 60 ̊85 °C (ইম্পল্যান্টযোগ্য) বা 85 ̊105 °C (চিত্রগ্রহণ) ।
c.Rationalization: Implants use biocompatible materials (e.g., PEEK substrates) sensitive to high heat; imaging systems need higher temperatures to stress power supplies. c.Rationalization: Implants use biocompatible materials (e.g., PEEK substrates) sensitive to high heat; imaging systems need higher temperatures to stress power supplies. c.Rationalization: Implants use biocompatible materials (e.g., PEEK substrates) sensitive to high heat. ইমেজিং সিস্টেমগুলোতে বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য উচ্চতর তাপমাত্রা প্রয়োজন।
d.Duration: 72~120 hours. longer testing ensures reliability in life-critical applications. দীর্ঘতর পরীক্ষা জীবন-সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করে।
e.Standard: ISO 13485 (ক্লিনিকাল ব্যবহারের বিরুদ্ধে বার্ন-ইন তাপমাত্রার বৈধতা প্রয়োজন) ।

5এয়ারস্পেস অ্যান্ড ডিফেন্স (রাডার, এভিয়েনিক্স)
a. অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমাঃ -৫৫-১২৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস (চরম পরিবেশে) ।
b. সর্বোত্তম জ্বলন তাপমাত্রাঃ 125°C থেকে 175°C।
c. যুক্তিসঙ্গতঃ 175 °C সহ্য করতে উচ্চ-কার্যকারিতা স্তরগুলি ব্যবহার করে (যেমন, PTFE, Tg = 260 °C) বিকিরণ-প্ররোচিত বয়স্কতার প্রতিরোধের পরীক্ষা করে।
d.দৈর্ঘ্যঃ ৯৬-১৬৮ ঘন্টা (১ সপ্তাহ) । ২০ বছরের বেশি জীবনকালের সিস্টেমের জন্য সমালোচনামূলক।
e.Standard: MIL-STD-883H (Method 1015, H শ্রেণীর ডিভাইসের জন্য 168 ঘন্টার জন্য 125°C নির্দিষ্ট করে) ।

জ্বলন্ত তাপমাত্রা বনাম সময়কালঃ সুইট স্পট খুঁজুন

তাপমাত্রা এবং সময়কাল একসাথে কাজ করে ত্রুটিগুলি প্রকাশ করতে। উচ্চ তাপমাত্রা প্রয়োজনীয় সময় হ্রাস করে তবে ভারসাম্য মূলঃ

পুড়ে যাওয়া সাধারণ ভুলগুলো এড়িয়ে চলুন
এমনকি নির্দেশাবলী সহ, তাপমাত্রা নির্বাচনে ত্রুটিগুলি সাধারণঃ

1. উপাদান রেটিং উপেক্ষা করা
85°C রেটযুক্ত ক্যাপাসিটরগুলির সাথে একটি PCB 105°C বার্ন-ইন নিরাপদে হতে পারে না, এমনকি যদি সাবস্ট্র্যাট (FR-4) এটির অনুমতি দেয়। সর্বদা সর্বোচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রার জন্য উপাদান ডেটা শীটগুলি পরীক্ষা করুন।

2. সব স্তরের জন্য অভিন্ন তাপমাত্রা
মাল্টিলেয়ার পিসিবি-তে, অভ্যন্তরীণ স্তরগুলি তাপ ধরে রাখে, যা পৃষ্ঠের তাপমাত্রার তুলনায় 5 ̊10 °C বেশি পৌঁছায়। অভ্যন্তরীণ স্তরগুলি Tg এর নীচে থাকা নিশ্চিত করতে তাপীয় মডেলিং (যেমন, ANSYS) ব্যবহার করুন।

3পোড়ার পর পরীক্ষা বাদ দেওয়া।
বার্ন-ইন ত্রুটিগুলি সনাক্ত করে, কিন্তু পরবর্তী পরীক্ষা (বৈদ্যুতিক ধারাবাহিকতা, সংকেত অখণ্ডতা পরীক্ষা) নিশ্চিত করে যে স্বাস্থ্যকর পিসিবি ক্ষতিগ্রস্ত হয়নি।১২৫ ডিগ্রি সেলসিয়াসে বার্ন-ইন তাত্ক্ষণিক ব্যর্থতার কারণ ছাড়াই সোল্ডার জয়েন্টগুলিকে দুর্বল করতে পারে.

4. আর্দ্রতার দিকে তাকিয়ে
আর্দ্র পরিবেশে (যেমন, বহিরঙ্গন সেন্সর) পিসিবিগুলির জন্য, 85 °C এবং 85% আপেক্ষিক আর্দ্রতা (জেডিইসি JESD22-A110 অনুসারে) একত্রিত করা ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে, স্ট্যান্ডার্ড শুকনো পোড়ার ভুলের ট্রেস সমস্যাগুলি প্রকাশ করে।

কিভাবে বার্ন-ইন তাপমাত্রা যাচাই করবেন
সম্পূর্ণ উত্পাদনের আগে, আপনার নির্বাচিত তাপমাত্রা একটি ছোট ব্যাচের সাথে বৈধ করুন (10 ¢ 50 পিসিবি):
1প্রাক-পরীক্ষাঃ বৈদ্যুতিক পরীক্ষা (অবিচ্ছিন্নতা, প্রতিবন্ধকতা) এবং চাক্ষুষ পরিদর্শন সম্পাদন করুন।
2. বার্ন-ইনঃ নির্ধারিত সময়ের জন্য লক্ষ্যমাত্রা তাপমাত্রায় চালান।
3.পরীক্ষার পরেঃ বৈদ্যুতিক / চাক্ষুষ চেক পুনরাবৃত্তি করুন। ঐতিহাসিক তথ্যের সাথে ব্যর্থতার হার তুলনা করুন।
4.এডজাস্ট করুনঃ যদি >৫% পিসিবি পরীক্ষার পর ব্যর্থ হয়, তাপমাত্রা ১০°সি কমিয়ে আনুন। যদি <১% ব্যর্থ হয়, তাহলে আরও ত্রুটি ধরা পড়ার জন্য ৫°১০°সি বাড়ানোর কথা বিবেচনা করুন।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন
প্রশ্ন: পুড়ে যাওয়া একটি স্বাস্থ্যকর পিসিবিকে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে?
উত্তরঃ হ্যাঁ, যদি তাপমাত্রা উপাদান সীমা অতিক্রম করে। উদাহরণস্বরূপ, স্ট্যান্ডার্ড FR-4 (Tg = 130 °C) এ 150 °C পোড়ানো 30% PCBs ডিলেমিনেট করে, আইপিসি পরীক্ষার মাধ্যমে। সর্বদা Tg এর নীচে থাকুন।

প্রশ্ন: কোন "একই আকারের" তাপমাত্রা আছে কি?
উত্তরঃ না। স্মার্টফোনের পিসিবি (৮৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস বার্ন ইন) এবং এয়ারস্পেস পিসিবি (১৫০ ডিগ্রি সেলসিয়াস) এর চাহিদা অনেক আলাদা। শেষ ব্যবহার এবং উপাদান সীমাবদ্ধতার সাথে সামঞ্জস্য করুন।

প্রশ্ন: যদি আমার পিসিবিতে মিশ্র উপাদান থাকে (প্রায় 85°C, প্রায় 125°C নামকরণ)?
উত্তরঃ আপনার সর্বোচ্চ তাপমাত্রা হিসাবে সর্বনিম্ন উপাদান রেটিং ব্যবহার করুন। উদাহরণস্বরূপ, যদি 85 ° C ক্যাপাসিটারগুলি 125 ° C অর্ধপরিবাহীগুলির সাথে জুড়ে থাকে তবে 85 ° C এ ক্যাপ বার্ন ইন করুন।

প্রশ্ন: অন্যান্য নির্ভরযোগ্যতা পরীক্ষার পরিবর্তে বার্ন-ইন কি ব্যবহার করা হয়?
উত্তরঃ না। এটি তাপীয় চক্র, কম্পন এবং আর্দ্রতা পরীক্ষার পরিপূরক। বার্ন-ইন শিশু মৃত্যুর ধরন; অন্যান্য পরীক্ষা দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিস্থাপকতা যাচাই করে।

উপসংহার
সর্বোত্তম বার্ন-ইন তাপমাত্রা স্ট্রেস এবং সুরক্ষা ভারসাম্য বজায় রাখে, পরীক্ষার সময় দুর্বল উপাদানগুলি ব্যর্থ হয় তা নিশ্চিত করে।এবং শিল্প মানএই পদ্ধতিতে, নির্মাতারা ক্ষেত্রের ব্যর্থতা হ্রাস করতে পারে। 85 ডিগ্রি সেলসিয়াসে একটি ভোক্তা গ্যাজেট বা 150 ডিগ্রি সেলসিয়াসে একটি এয়ারস্পেস সিস্টেম পরীক্ষা করা হোক, লক্ষ্য একই থাকেঃতাদের পুরো জীবনকাল জুড়ে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করে এমন পিসিবি সরবরাহ করুন.