에너지 저장 시스템을 차량에 설치한 후 In 실제 작동 시 PCBA가 경험하는 진동은 기존 실험실 정현파 스윕 테스트가 감당할 수 있는 수준을 훨씬 뛰어넘습니다. JiaJinYuan은 여러 프로젝트에서 배터리 팩 트레이의 강성이 부족하면 15Hz~45Hz 주파수 대역에서 공진 증폭이 발생한다는 사실을 발견했습니다. 모터 시작-정지 중에 발생하는 일시적인 충격(최대 35g의 피크 값)과 도로 범프에 의해 자극된 광대역 무작위 진동(PSD 최대 0.04g²/Hz)이 결합되어 기존 PCBA 신뢰성 테스트 방식이 무효화됩니다. 차량에서 측정한 가속도 스펙트럼을 진동 테이블 컨트롤러로 직접 가져오고 단일 축 테스트를 3축 동기 여기로 대체하고 테스트 기간을 2시간에서 8시간으로 연장한 후 특정 BMS 보드에서 패드 벗겨짐 및 0201 저항 솔더 조인트 균열을 재현했습니다.

JiaJinYuan의 SMT 생산 라인은 항상 진동 후 PCBA의 고장 위치 파악을 위한 분해 분석 전에 X-ray 스캐닝을 먼저 수행하는 원칙을 고수합니다. 왜냐하면 많은 하단 BGA 콜드 솔더 조인트 또는 솔더 볼 미세 균열이 육안 검사 중에 완전히 보이지 않고 AOI 또는 ICT에만 의존하면 기계적 스트레스로 인한 숨겨진 결함을 포착할 수 없기 때문입니다. 우리는 진동 테스트 후에는 정상적으로 작동했지만 배송 후 3개월 동안 대량으로 고장난 보드를 한 번 만났습니다. 단면화를 통해 QFN 열 패드 아래에 주기적인 미세 공극이 나타났는데, 이는 바로 무작위 진동 스펙트럼에서 200Hz 이상의 고주파 부품을 반복적으로 잡아당겨 발생하는 피로 손상입니다. 테스트가 이 주파수 대역을 다루지 않으면 잘못된 판단이 불가피합니다.

Fixture 설계는 보조 단계가 아니라 테스트의 성공 또는 실패를 결정하는 핵심 변수입니다. JiaJinYuan에서 실시한 모든 차량 탑재 PCBA 진동 테스트는 차량 설치 자세와 일치하는 견고한 클램핑을 사용하며 PCBA 가장자리의 주요 구성 요소 아래에 실리콘 패드를 설치하여 차체 감쇠 특성을 시뮬레이션합니다. 그렇지 않으면 지나치게 단단한 고정 장치로 인해 커넥터 솔더 조인트에 과도한 응력 집중이 발생하고, 지나치게 약한 고정 장치는 비정상적인 보드 흔들림으로 이어져 실제 고장 모드를 가리게 됩니다. 우리는 한때 DC-DC 제어 보드 배치가 고정 장치 베이스 플레이트 두께의 0.3mm 편차로 인해 Z축 진동 중에 인덕터 패드 납땜 제거가 발생한 것으로 잘못 판단했는데, 이는 실제로 고정 장치 공진으로 인한 잘못된 개방 회로였습니다.

테스트 후 전기적 재테스트는 실온에서 4시간 방치한 후에 수행해야 합니다. 일부 솔더 조인트 미세 균열은 열팽창 및 수축에 따라 시간에 따라 변하는 전도 특성을 나타내기 때문입니다. JiaJinYuan은 모든 진동 후 보드가 기능 테스트 전에 3번의 열 주기(-40℃/85℃에서 각각 30분간)를 거쳐야 한다고 규정합니다. 그렇지 않으면 TVS 튜브 핀의 미세 균열과 같은 결함이 일시적으로 실온에서 전도되어 감지되지 않습니다. 이 단계를 건너뛰어 2건의 고객 불만이 있었고 이로 인해 조기 실패율이 급격히 증가했으며 이후 이 단계를 필수 프로세스 제어 노드에 통합했습니다.

진동 테스트는 절차적인 형식이 아니라 경계를 찾는 과정입니다. JiaJinYuan 엔지니어는 테스트 스펙트럼 모양, 고정 장치 상태, 보드 고정 방법, 주변 온도 및 습도를 매번 필기 로그에 기록합니다. 동일한 모델 PCBA의 기판 재료의 Tg 값이 배치마다 ±5℃ 변동하거나 구리 두께 공차가 ±12μm를 초과하면 방진 성능이 크게 달라지기 때문입니다. 이러한 세부 사항이 명확하게 기록되지 않으면 DFM 설계를 최적화하는 것은 물론 문제의 근본 원인을 역방향으로 찾는 것도 불가능합니다.