In operação real após o sistema de armazenamento de energia ser instalado em um veículo, a vibração experimentada pelo PCBA está muito Além do que os testes convencionais de varredura senoidal de laboratório podem cobrir. JiaJinYuan descobriu em vários projetos que a rigidez insuficiente da bandeja da bateria causa amplificação de ressonância na banda de frequência de 15 Hz a 45 Hz. Combinado com o choque transitório gerado durante a partida e parada do motor (valor de pico de até 35g) e a vibração aleatória de banda larga excitada por solavancos na estrada (PSD de até 0,04g²/Hz), o esquema tradicional de teste de confiabilidade do PCBA torna-se inválido. Importamos diretamente o espectro de aceleração medido pelo veículo para o controlador da mesa de vibração, substituímos o teste de eixo único por excitação síncrona de três eixos e estendemos a duração do teste de 2 horas para 8 horas, antes de reproduzir o descascamento da almofada e a quebra da junta de solda do resistor 0201 em uma determinada placa BMS.

A linha de produção SMT da JiaJinYuan sempre adere ao princípio de realizar a varredura de raios X primeiro, antes da análise de desmontagem para localização de falhas de PCBA pós-vibração, porque muitas juntas de solda fria BGA na parte inferior ou microfissuras de esferas de solda são completamente invisíveis durante a inspeção visual, e confiar apenas em AOI ou ICT não pode capturar esses defeitos ocultos causados ​​por estresse mecânico. Certa vez, encontramos um lote de placas que funcionavam normalmente após testes de vibração, mas falhavam em massa três meses após a entrega. O seccionamento revelou microvazios periódicos sob a almofada térmica QFN, que é exatamente o dano por fadiga causado pela tração repetida de componentes de alta frequência acima de 200 Hz no espectro de vibração aleatória. Se o teste não cobrir esta faixa de frequência, o erro de julgamento será inevitável.

O projeto do dispositivo não é uma etapa auxiliar, mas uma variável chave que determina o sucesso ou o fracasso do teste. Todos os testes de vibração de PCBA montados em veículos conduzidos pela JiaJinYuan usam fixação rígida consistente com a postura de instalação do veículo, e almofadas de silicone são instaladas sob os principais componentes na borda do PCBA para simular as características de amortecimento da carroceria. Caso contrário, um acessório excessivamente rígido causará concentração excessiva de tensão nas juntas de solda do conector, enquanto um acessório excessivamente fraco causará oscilação anormal da placa, mascarando o verdadeiro modo de falha. Certa vez, julgamos mal um lote de placas de controle DC-DC como tendo dessoldagem da almofada do indutor durante a vibração do eixo Z devido a um desvio de 0,3 mm na espessura da placa de base do dispositivo, que na verdade era um falso circuito aberto causado pela ressonância do dispositivo.

O novo teste elétrico após o teste deve ser realizado após 4 horas em temperatura ambiente, porque algumas microfissuras nas juntas de solda exibem características de condução que variam no tempo sob expansão e contração térmica. JiaJinYuan estipula que todas as placas pós-vibração devem passar por três ciclos térmicos (-40°C/85°C por 30 minutos cada) antes do teste funcional. Caso contrário, defeitos como microfissuras nos pinos do tubo TVS conduzirão temporariamente à temperatura ambiente e escaparão da detecção. Tivemos duas reclamações de clientes causadas pela omissão desta etapa, o que levou a um aumento acentuado na taxa de falhas precoces, e esta etapa foi posteriormente incorporada aos nós de controle de processo obrigatórios.

O teste de vibração não é uma formalidade processual, mas um processo para encontrar limites. Os engenheiros da JiaJinYuan registram sempre o formato do espectro de teste, o status do acessório, o método de fixação da placa e a temperatura e umidade ambiente em registros manuscritos. Porque quando o valor Tg do material do substrato do mesmo modelo PCBA flutua em ± 5 ℃ em diferentes lotes, ou a tolerância da espessura do cobre excede ± 12 μm, seu desempenho antivibração varia significativamente. Se esses detalhes não forem registrados com clareza, será impossível localizar inversamente a causa raiz do problema, muito menos otimizar o design do DFM.