In hoạt động thực tế sau khi hệ thống lưu trữ năng lượng được lắp đặt trên xe, độ rung mà PCBA gặp phải vượt xa những gì thử nghiệm quét hình sin trong phòng thí nghiệm thông thường có thể bao gồm. JiaJinYuan đã phát hiện ra trong nhiều dự án rằng khay pin không đủ độ cứng gây ra hiện tượng khuếch đại cộng hưởng ở dải tần 15Hz ~ 45Hz. Kết hợp với cú sốc nhất thời được tạo ra trong quá trình khởi động và dừng động cơ (giá trị cực đại lên tới 35g) và rung động ngẫu nhiên băng thông rộng bị kích thích bởi va chạm trên đường (PSD lên tới 0,04g²/Hz), sơ đồ kiểm tra độ tin cậy PCBA truyền thống trở nên không hợp lệ. Chúng tôi đã nhập trực tiếp phổ gia tốc do xe đo vào bộ điều khiển bảng rung, thay thế thử nghiệm một trục bằng kích thích đồng bộ ba trục và kéo dài thời gian thử nghiệm từ 2 giờ lên 8 giờ, trước khi tái tạo hiện tượng bong tróc miếng đệm và nứt mối hàn điện trở 0201 trên một bảng BMS nhất định.
Dây chuyền sản xuất SMT của JiaJinYuan luôn tuân thủ nguyên tắc thực hiện quét tia X trước khi phân tích tháo rời để xác định vị trí lỗi của PCBA sau rung, bởi vì nhiều mối hàn lạnh BGA phía dưới hoặc các vết nứt siêu nhỏ của bóng hàn hoàn toàn không thể nhìn thấy được trong quá trình kiểm tra trực quan và chỉ dựa vào AOI hoặc ICT không thể nắm bắt được các khuyết tật tiềm ẩn như vậy do căng thẳng cơ học gây ra. Chúng tôi từng gặp một lô bo mạch hoạt động bình thường sau khi kiểm tra độ rung nhưng bị hỏng hàng loạt ba tháng sau khi giao hàng. Việc phân chia cho thấy các khoảng trống vi mô định kỳ dưới miếng đệm nhiệt QFN, đây chính xác là hiện tượng mỏi do kéo liên tục các thành phần tần số cao trên 200Hz trong phổ rung động ngẫu nhiên. Nếu thử nghiệm không bao phủ được dải tần này thì việc đánh giá sai là không thể tránh khỏi.
Thiết kế cố định không phải là một bước phụ trợ mà là một Biến số quan trọng quyết định sự thành công hay thất bại của quá trình thử nghiệm. Tất cả các thử nghiệm độ rung PCBA gắn trên xe do JiaJinYuan thực hiện đều sử dụng kẹp cứng phù hợp với tư thế lắp đặt xe và các miếng silicon được lắp dưới các bộ phận chính ở cạnh PCBA để mô phỏng các đặc tính giảm chấn của thân xe. Nếu không, một vật cố định quá cứng sẽ gây ra sự tập trung ứng suất quá mức lên các mối hàn đầu nối, trong khi một vật cố định quá yếu sẽ dẫn đến hiện tượng lắc lư bảng mạch bất thường, che giấu tình trạng hỏng hóc thực sự. Chúng tôi đã từng đánh giá sai một loạt bảng điều khiển DC-DC có miếng đệm cảm ứng bị mất hàn trong quá trình rung trục Z do độ dày tấm đế của thiết bị chênh lệch 0,3 mm, thực ra là do hở mạch giả do cộng hưởng của thiết bị gây ra.
Việc kiểm tra lại điện sau khi kiểm tra phải được thực hiện sau 4 giờ để ở nhiệt độ phòng, vì một số vết nứt nhỏ ở mối hàn thể hiện các đặc tính dẫn điện thay đổi theo thời gian khi giãn nở và co lại vì nhiệt. JiaJinYuan quy định rằng tất cả các bảng sau rung phải trải qua ba chu kỳ nhiệt (-40oC/85oC, mỗi chu kỳ 30 phút) trước khi kiểm tra chức năng. Nếu không, các khuyết tật như vết nứt nhỏ ở chân ống TVS sẽ tạm thời hoạt động ở nhiệt độ phòng và không bị phát hiện. Chúng tôi đã nhận được hai khiếu nại của khách hàng do bỏ qua bước này, dẫn đến tỷ lệ thất bại sớm tăng mạnh và bước này sau đó đã được tích hợp vào các nút kiểm soát quy trình bắt buộc.
Kiểm tra độ rung không phải là một hình thức thủ tục mà là một quá trình tìm kiếm ranh giới. Các kỹ sư của JiaJinYuan luôn ghi lại hình dạng phổ thử nghiệm, trạng thái của thiết bị cố định, phương pháp cố định bảng mạch cũng như nhiệt độ và độ ẩm xung quanh vào nhật ký viết tay. Bởi vì khi giá trị Tg của vật liệu nền của cùng một mẫu PCBA dao động ±5oC giữa các lô khác nhau hoặc dung sai độ dày đồng vượt quá ±12μm, thì hiệu suất chống rung của nó sẽ thay đổi đáng kể. Nếu những chi tiết này không được ghi lại rõ ràng thì không thể tìm ra nguyên nhân cốt lõi của vấn đề chứ đừng nói đến việc tối ưu hóa thiết kế DFM.
