PCB 번인 테스트 온도: 약점 발견 및 신뢰성 향상을 위한 궁극적인 가이드

10,000개의 PCB를 배포하고 3개월 이내에 500개의 실패가 발생한다고 상상해보세요. 이 "초기 실패"의 악몽은 시간과 돈, 브랜드 신뢰에 비용이 든다. 해결책은?PCB가 소비자에게 도달하기 전에 약한 구성 요소를 제거하기 위해 높은 온도에서 스트레스를 받는 과정하지만 문제는 이것입니다: 잘못된 온도를 선택하면 결함을 놓칠 수도 있습니다 (너무 낮습니다) 또는 좋은 보드를 손상시킬 수도 있습니다 (너무 높습니다).

이 가이드에서는 완벽한 연소 온도를 설정하는 방법, 재료 선택 (예를 들어,고Tg FR4 물질소비자 전자제품이나 항공용 PCB를 제조하든,이것은 초기 실패와 장기적인 신뢰성을 위한 도로 지도입니다..

주요 내용
1.온도 범위는 협상 할 수 없습니다: 90 °C 150 °C 균형 결함 탐지 및 보드 안전 90 °C 아래는 약한 부분을 놓치고 150 °C 이상에는 손상 위험이 있습니다.
2.물질 드라이브 제한: 높은 Tg FR4 (Tg ≥150 °C) 125 °C ~ 150 °C를 처리; 표준 FR4 (Tg 130 °C ~ 140 °C) 는 변형을 피하기 위해 125 °C에서 최고입니다.
3업계 표준은 당신을 안내합니다: 소비자 전자제품은 90°C~125°C (IPC-9701) 를 사용합니다; 군사 / 항공 우주가 125°C~150°C (MIL-STD-202) 를 필요로합니다.
4.데이터는 추측을 능가합니다. 테스트 중에 온도, 전압, 실패율을 추적하여 프로세스를 정제하고 약한 구성 요소를 감지합니다.
5.열 관리가 중요합니다: 핫 스팟 또는 열악한 공기 흐름 편향 결과는 온도 싱크, 열 비아 및 폐쇄 루프 챔버를 사용하여 온도를 일정하게 유지합니다.

소각 검사 는 무엇 입니까? 온도 는 왜 중요 합니까?
연소 테스트는 PCB를 위한 ′′스트레스 테스트′′입니다. 그것은 약한 구성 요소의 고장을 가속화하기 위해 고온 (그리고 때로는 전압) 에 판을 노출시킵니다.낮은 품질의 콘덴서)목표는 몇 달/년 사용량을 며칠으로 시뮬레이션하여 가장 신뢰할 수 있는 PCB만 고객에게 도달하도록 하는 것입니다.

온도는 가장 중요한 변수입니다.

a.저온 (≤80°C): 부품에 충분한 스트레스를 주지 않습니다. 약한 부품은 숨겨져 있어 초기 현장 고장으로 이어집니다.
b. 높은 온도 (>150°C): PCB의 유리 전환 온도 (Tg) 를 초과하여 양형, 탈라미네이션 또는 좋은 구성 요소에 영구적인 손상을 유발합니다.
c.최적 범위 (90°C~150°C): 건강한 보드에 해를 끼치지 않고 약한 부분을 고장으로 강조합니다. 70% 이상 초기 고장 비율을 줄이는 것으로 입증되었습니다.

최적의 연소 온도 범위: 응용 프로그램 및 표준에 따라
모든 PCB는 동일하게 만들어지지 않습니다. 소화 온도는 PCB의 최종 사용, 재료 및 산업 표준에 달려 있습니다. 아래는 글로벌 표준에 의해 뒷받침되는 가장 일반적인 범위의 분포입니다.

1산업별 온도 범위
다른 애플리케이션은 다른 수준의 신뢰성을 요구합니다. 온도를 사용 사례에 맞추는 방법은 다음과 같습니다.

예를 들어: 스마트 폰 PCB (소비자 전자제품) 는 FR4 보드를 손상시키지 않고 결함이있는 마이크로 칩을 노출하기에 충분한 16 시간 동안 100 ° C를 사용합니다.군사용 레이더 PCB는 전투기에서 작동하도록 72시간 동안 150°C가 필요합니다..

2표준 이 중요 한 이유
IPC, MIL-STD 또는 AEC 표준을 따르는 것은 단순히 관료적인 작업이 아니라 실수를 피하는 검증된 방법입니다. 예를 들어:
a.IPC-9701: 소비자/산업용 PCB에 대한 골드 스탠더드는 결함 탐지와 비용을 균형을 맞추기 위해 90°C~125°C를 설정합니다.
b.MIL-STD-202G: 전투 또는 우주에서 실패할 수 없는 PCB에 대해 중요한 군사 장비에 125°C~150°C가 필요합니다.
c.AEC-Q100: 자동차 전자제품용으로 125°C~140°C를 요구하며, 모자 밑 온도와 일치한다.

표준을 건너뛰는 것은 테스트가 너무 많거나 부족할 위험이 있습니다. 예를 들어 LT CIRCUIT,각 PCB가 산업의 신뢰성 요구 사항을 충족하도록 보장합니다..

PCB 재료가 연소 온도 제한에 어떻게 영향을 미치는가
PCB의 재료, 특히 유리 전환 온도 (Tg) 는 가장 안전한 연소 온도를 결정합니다.Tg는 PCB의 樹脂이 부드러워지고 구조 강도를 잃는 온도입니다.타는 동안 Tg를 초과하면 왜곡된 보드나 겹이 찢어지는 것을 얻을 수 있습니다.

1일반 PCB 재료 및 그 연소 한계

결정적 규칙: 태우기 동안 물질의 Tg의 80%를 절대 초과하지 마십시오. 예를 들어, 높은 Tg FR4 (Tg 150 ° C) 는 부드러움을 피하기 위해 120 ° C (150 ° C의 80%) 에서 최고가됩니다.

2. 왜 높은 TG FR4 는 게임 변화 가 될 수 있는가
더 높은 연소 온도 (예를 들어, 자동차, 산업) 를 필요로 하는 PCB에는 높은 Tg FR4가 필수적입니다.
a.열 저항: Tg 150°C~180°C는 125°C~150°C의 화상을 변형 없이 처리할 수 있다.
b. 내구성: 긴 시간 신뢰성을 위해 스트레스 하에서 분해 (층 분리) 에 저항합니다.
화학 저항성: 기름, 냉각액 및 청소 물질 (산업/자동차 사용에서 일반) 에 저항합니다.

LT CIRCUIT는 산업용/자동차용 PCB의 70%를 위해 높은 Tg FR4를 사용하며 표준 FR4에 비해 초기 고장률을 60% 감소시킵니다.

연소 테스트 가 PCB 의 신뢰성 을 높이는 방법
태연 테스트는 단순히 "좋아하는 것"일 뿐만 아니라 신뢰성에 대한 투자입니다. 이것이 단기 및 장기적으로 PCB의 성능에 어떤 영향을 미치는지 살펴보십시오.

1초기 고장 발견: 배송 전에 결함을 막기
"바다 곡선"은 신뢰성 고전입니다. PCB는 높은 초기 고장율 (약한 구성 요소), 이후 긴 안정적인 사용 기간, 그리고 늦은 고장 (후모 및 눈물) 을 가지고 있습니다.번인 테스트는 초기 실패 단계를 제거:
a. 약한 구성 요소를 스트레칭: PCB가 고객에게 도달하기 전에 결함이있는 용매 결합, 저품질 콘덴서 또는 잘못된 비아스는 90 °C-150 °C 아래에서 실패합니다.
ii. 보증 요금을 줄이는 것: IPC의 한 연구 결과에 따르면 소각 테스트는 소비자 전자제품의 보증 비용을 50%~70% 절감합니다.

사례 연구: 한 노트북 제조업체 는 PCB 처리 과정 에 100°C/24시간의 연소 를 추가 하였다. 초기 고장률 은 5% 에서 0.5% 로 감소 하여 매년 보증 수리 비용 으로 20만 달러 를 절감 하였다.

2장기성능: 내구성을 검증합니다.
연소 테스트는 결함을 감지하는 것뿐만 아니라 PCB가 지속될 수 있는지 확인합니다.
a.열조합 내구성 테스트: 열 사이클 (일부 산업의 연소 부분) 은 열 변동 환경 (예를 들어 자동차,외부 센서).
b.물질의 안정성을 확인합니다. 높은 Tg FR4는 125°C에서 딱딱하게 유지되어야 합니다.
c. 설계 최적화: PCB가 130°C에서 고장 났다면 열 분비를 개선하기 위해 열 통로를 추가하거나 뜨거운 구성 요소를 이전할 수 있습니다.

3데이터 기반 개선
모든 번인 테스트는 귀중한 데이터를 생성합니다.
a.실패 모드: 콘덴서가 가장 자주 고장 나나요? 용접 조합이 140°C에서 균열합니까? 이것은 BOM 또는 디자인을 개선해야하는 곳을 알려줍니다.
b.온도 경계는: 125°C가 2%의 고장을 일으키지만 120°C가 0.5%를 일으킨다면 더 나은 양을 위해 120°C로 조정할 수 있습니다.
c. 부품 품질: 저항의 팩이 지속적으로 고장 났을 경우, 더 많은 PCB를 파괴하기 전에 공급자를 변경할 수 있습니다.
LT CIRCUIT는 이러한 데이터를 사용하여 프로세스를 정제합니다. 예를 들어, 135 ° C가 표준 FR4에서 탈lamination을 일으킨다는 것을 발견한 후, 산업 주문에 대해 높은 Tg FR4로 전환하여 문제를 제거합니다.

PCB 를 위한 올바른 연소 온도 를 결정 하는 방법
완벽한 온도를 선택하는 것은 추측이 아닙니다. 그것은 PCB의 재료, 응용 및 표준을 고려하는 단계별 과정입니다.

단계 1: PCB의 물질 Tg부터 시작하세요
물질의 Tg는 첫 번째 한계입니다.
최대 연소 온도 = 재료 Tg의 80%

예제: 150°C Tg FR4로 만들어진 PCB는 연소시 120°C를 초과해서는 안 됩니다. 안전한 범위는 100°C~120°C입니다.

2단계: 산업 표준에 부합
귀하의 응용 프로그램 표준은 범위를 더욱 좁힐 것입니다. 예를 들어:
a.소비자 전자제품 (IPC-9701): 당신의 재료가 120°C를 처리 할 수 있다고 하더라도, 과다 테스트를 피하기 위해 90°C~125°C로 유지하십시오.
b.군사용 (MIL-STD-202G): 125°C~150°C가 필요하므로 높은 Tg FR4 또는 폴리마이드를 사용해야 합니다.

단계 3: 데이터로 테스트 및 정제
어떤 과정도 완벽하지 않습니다. 먼저 작은 팩을 테스트하고,
a. 파일럿 테스트를 실행하십시오: 범위의 중간 지점에서 50~100개의 PCB를 테스트하십시오 (예를 들어, 90°C~125°C의 110°C).
b.트랙 고장: 얼마나 많은 PCB가 고장 났습니까? 원인은 무엇입니까 (연금, 부품, 재료)?
c. 온도를 조절합니다: 고장이 없다면 10°C 높여 (더 많은 결함을 감지하기 위해). 너무 많은 고장이 있다면 10°C 낮춰.
d. 열 영상 검증: 뜨거운 지점 (예를 들어, 전압 조절기가 160 ° C에 도달하고 나머지 보드가 120 ° C에 도달하는 경우) 을 보장하십시오. 이것은 약한 구성 요소가 아니라 열 관리가 좋지 않다는 것을 의미합니다.

단계 4: 안전 과 비용 을 균형 잡는다
소모성 테스트는 시간과 비용이 든다. 과장하지 마세요.
a.소비자 전자제품: 8시간 동안 90°C는 위험성이 낮은 장치 (예: 원격 제어장치) 에 충분합니다.
b.고위 신뢰성: 72시간 동안 150°C는 항공용 PCB를 위해 가치가 있습니다 (한 번의 장애는 1백만 달러 이상 소요될 수 있습니다).

번인 테스트 설정: 정확성 및 안전에 대한 팁
적당한 온도조차도 테스트 설정이 잘못되면 도움이되지 않습니다. 신뢰할 수있는 결과를 보장하기 위해 다음 팁을 따르십시오.

1. 온도 조절: 핫스팟을 피하십시오
핫스팟 (보드 나머지 부분보다 10°C+ 더 뜨거운 지역) 은 결과를 왜곡합니다.
a. 닫힌 루프 챔버를 사용한다. 이러한 챔버는 개방형 오븐 (±5°C) 보다 훨씬 더 ±2°C의 온도를 유지한다.
b.열전선: 뜨거운 구성요소 (예: 전압 조절기) 를 가진 PCB의 경우 열전선으로 열을 다른 층으로 퍼뜨린다.
부품을 현명하게 배치하십시오: 열을 생성하는 부품 (예를 들어, LED, 마이크로 프로세서) 을 민감한 부품 (예를 들어, 센서) 에서 멀리하십시오.
d. 히트 싱크를 사용하십시오: 고전력 PCB의 경우 융합 온도를 조절하기 위해 히트 싱크를 뜨거운 구성 요소에 연결하십시오.

도구 팁: 테스트 중에 열 촬영 카메라를 사용하여 핫 스팟을 발견하십시오. LT 회로는 균일성을 보장하기 위해 모든 팩에 대해 이것을합니다.

2데이터 수집: 모든 것을 추적
측정할 수 없는 것을 개선할 수 없습니다.
a.온도: 일관성을 보장하기 위해 5분마다 로그.
b.전압/전류: 비정상적 흡수 (부품 고장의 징후) 를 감지하기 위해 전력 입력을 모니터링한다.
c.실패율: 얼마나 많은 PCB가 실패하는지, 언제 (예를 들어, 테스트 12 시간) 및 왜 (예를 들어, 콘덴시터 짧은) 를 추적합니다.
d.부품 데이터: 어떤 부품이 가장 자주 고장 났는지 기록합니다.

미니타브나 엑셀과 같은 소프트웨어를 사용하여 데이터를 분석합니다. 예를 들어, 웨이불 그래프는 열에 따라 실패율이 어떻게 변하는지 보여주며 최적의 범위를 설정하는 데 도움이 됩니다.

3안전: 과도 한 스트레스 를 피하라
과도한 스트레스 (PCB의 한계를 초과하는 테스트) 는 좋은 보드를 손상시킵니다. 이것을 피하는 방법은 다음과 같습니다.
a.Tg를 절대 초과하지 마십시오: 표준 FR4 (130 °C Tg) 는 140 °C를 결코 보지 않아야합니다. 이것은 영구적인 왜곡을 유발합니다.
b. 램프 온도는 천천히: 열 충격을 피하기 위해 시간당 10°C 증가 (고속 온도 변화 래크 용접제조).
c. 부품 사양을 따르십시오: 125°C로 지정된 콘덴시터는 PCB 물질이 처리 할 수 있다고 하더라도 150°C에서 테스트해서는 안됩니다.

흔히 발생하는 소모감 문제 들 과 그 문제 를 해결 하는 방법
소모성 테스트는 함정이 있지만 올바른 계획으로 쉽게 피할 수 있습니다.
1과잉 스트레스: 좋은 PCB 를 손상 시킨다
문제: 160°C에서 테스트 (고 Tg FR4s 150°C Tg 이상) 는 디라미네이션 또는 변형을 유발합니다.
수정:
a.온도를 설정하기 전에 항상 재료 Tg를 확인합니다.
b. 80% Tg 규칙 (최대 온도 = 0.8 × Tg) 을 사용한다.
c. 열 충격을 피하기 위해 램프 온도를 느리게 (10°C/시간) 유지한다.

2- 검사를 제대로 하지 않음:
문제: 80°C (최저 90°C 이하) 에서 테스트 할 때 약한 콘덴서나 용접기 관절이 숨겨집니다.
수정:
a. 소비자 전자제품의 경우 90°C에서 시작; 높은 신뢰성을 위한 경우 125°C에서 시작.
온도를 높일 수 없다면 테스트 기간을 연장하십시오 (예를 들어, 24 시간 대신 90 °C에서 48 시간).

3열관리 부적절: 왜곡된 결과
문제: 전압 조절기가 150°C에 도달하고 나머지 보드가 120°C에 도달합니다.
수정:
a. 열을 퍼뜨리기 위해 열 통로와 열 방출기를 사용한다.
b. 열사진 카메라로 테스트하여 뜨거운 점을 발견합니다.
c.열분배를 개선하기 위해 미래의 설계에 뜨거운 구성 요소를 이전합니다.

4비용 초과: 너무 오래 테스트
문제: 소비자 전자제품에 대한 72시간의 테스트를 실행하는 것은 (필요한 것이 아닌) 비용을 증가시킵니다.
수정:
a.산업 표준을 따르십시오: 소비자 8~24시간, 산업용 48~72시간.
b. 필요하다면 ‧가속화화식‧ (단기간에 더 높은 온도) 를 사용하십시오 (예를 들어, 48시간 동안 90°C 대신 16시간 동안 125°C).

자주 묻는 질문: 화상 온도 에 관한 질문 에 대한 대답
1모든 PCB에 동일한 온도를 사용할 수 있나요?
음온은 재료 (Tg) 와 응용 프로그램에 달려 있습니다. 스마트폰 PCB (표준 FR4) 는 90°C~100°C; 군사 PCB (폴리마이드) 는 125°C~150°C가 필요합니다.

2얼마나 오래 Burn-in 테스트가 지속되어야합니까?
a.소비자 전자제품: 8~24시간
b.산업용: 24~48시간
c.군사/항공우주: 48~120시간
더 길게는 항상 더 낫지 않습니다. 실패율이 평면 (새로운 결함 없이) 까지 테스트합니다.

3만약 내 PCB가 다른 온도 등급을 가진 부품들을 가지고 있다면?
가장 낮은 구성 요소 등급을 한계로 사용하십시오. 예를 들어, PCB 물질이 125 ° C를 처리 할 수 있지만 콘덴시터는 105 ° C로 등급이 지정되어 있다면 90 ° C ∼ 100 ° C에서 테스트하십시오.

4저비용 PCB (예: 장난감) 에 대한 연소 테스트가 필요합니까?
위험에 따라 달라질 수 있습니다. 실패로 인해 손상이 발생할 경우 (예를 들어, 배터리가 있는 장난감) 네. 비비결적인 PCB를 위해, 당신은 그것을 건너갈 수 있지만 더 높은 수익률을 기대할 수 있습니다.

5어떻게 LT CIRCUIT는 정확한 타오르는 테스트를 보장합니까?
LT CIRCUIT는 닫힌 루프 챔버 (±2°C 제어), 열영상 촬영 및 IPC/MIL-STD 표준을 엄격하게 준수합니다. 각 팩은 온도와 기간을 검증하기 위해 파일럿 실행으로 테스트됩니다.

결론: 타는 온도 는 신뢰성 의 비밀 무기 이다
소재의 Tg와 산업 표준에 부합하는 적절한 연소 온도 90°C~150°C를 선택하는 것은 단순히 생산 단계가 아닙니다. 그것은 고객에게 약속입니다.오늘과 내일.

이 가이드의 단계를 따라 Tg 물질을 시작하여 표준에 맞추고 데이터로 테스트하고 과압을 피하면 초기 고장을 제거하고 보증 비용을 절감합니다.그리고 신뢰성 있는 명성을 쌓아스마트워치나 위성 PCB를 만들든 간에, 적절한 연소 온도는 "충분한"을 "구성된"으로 만듭니다.

기억하세요: 연소 테스트는 비용이 아닙니다. 그것은 투자입니다. 오늘 완벽한 온도를 설정하는 데 보내는 시간은 비용이 많이 드는 리콜과 불만족스러운 고객으로부터 당신을 구합니다.LT CIRCUIT의 고Tg 물질 및 표준을 준수하는 테스트에 대한 전문 지식으로, PCB를 신뢰 할 수 있습니다.