2025-09-29
この"早期失敗"の悪夢には 時間とお金とブランド信頼がかかります 解決策は?バーンインテスト:消費者に届く前に弱い成分を排除するために高温でPCBをストレスするプロセス温度を間違えたら,欠陥を見逃す (低すぎ) または良い板を傷つける (高すぎ)
このガイドでは,完璧な燃焼温度を設定する方法,材料の選択 (例えば,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を設定する方法,燃焼温度を調整する方法,燃焼温度を調整する方法,燃焼温度を調整する方法,燃焼温度を調整する方法,燃焼温度を調整高Tg FR4物質消費電子機器や航空用PCBを製造している場合でも,これは早期失敗をゼロにするためのロードマップで 長期間の信頼性です.
主要 な 教訓
1温度範囲は交渉不可:90°C~150°Cは欠陥検出とボードの安全性を平衡する.90°C以下では弱い部分を見逃す.150°C以上では損傷のリスクがあります.
2材料駆動制限:高Tg FR4 (Tg ≥150°C) は125°C~150°Cに対応し,標準FR4 (Tg 130°C~140°C) は歪みを避けるために125°Cで最大です.
3業界基準は,消費電子機器は90°C~125°C (IPC-9701) を使用し,軍用/航空宇宙は125°C~150°C (MIL-STD-202) を使用します.
4テスト中に温度,電圧,故障率を追跡して プロセスを精製し 弱い部品を検出します
5熱管理は極めて重要です:熱点や空気の流れが悪い場合,温度を安定させるために,散熱器,熱管,閉ループ室を使用します.
燃焼 検査 は 何 です か
燃焼式試験はPCBの"ストレス試験"である.薄板を高温 (時には電圧) に晒し,弱い部品の故障を加速させる.低品質のコンデンサ)目標は,数ヶ月/数年の使用を数日でシミュレートし,最も信頼性の高いPCBのみが顧客に届くようにすることです.
温度は最も重要な変数です
a.低温 (≤80°C): 部品に十分なストレスをかけず,弱い部品は隠され,早期のフィールド障害を引き起こす.
b.高温 (>150°C): PCBのガラスの移行温度 (Tg) を超えて,良質な部品に歪み,脱lamination,または永久的な損傷を引き起こす.
c.最適範囲 (90°C~150°C): 健全なボードを傷つけることなく,弱いパーツを失敗に突っ込む.早期の失敗率を70%以上削減することが証明されています.
最適の燃焼温度範囲: 適用と標準によって
すべてのPCBは等しく作られていません. 燃焼温度は,PCBの最終用途,材料,および業界基準に依存します. 以下は,世界標準によって支持される最も一般的な範囲の分解です.
1産業による温度範囲
異なるアプリケーションは異なる信頼性を要求します 温度をあなたの使用状況に合わせる方法は以下です
| アプリケーション タイプ | 業界標準 | 温度範囲 | 試験期間 | 主要 な 目標 |
|---|---|---|---|---|
| 消費電子機器 | IPC-9701 | 90°C~125°C | 8~24時間 | 携帯電話やテレビやIoTデバイスの弱体コンデンサ/溶接接接管を捕まえます |
| 産業用機器 | ミル-STD-202G | 100°C~135°C | 24~48時間 | 工場のコントローラー,センサー,モーターの信頼性を確保する. |
| 自動車 (Underhood) | AEC-Q100 | 125°C~140°C | 48〜72時間 | エンジンの熱 (120°Cまで実用使用) と振動に耐える. |
| 軍事・航空宇宙 | ミル-STD-202G | 125°C~150°C | 72~120時間 | 衛星や航空機で極端な温度 (−50°C~150°C) に耐える. |
例:スマートフォンPCB (消費者電子機器) は,FR4ボードを損傷することなく欠陥マイクロチップを暴露するのに十分な16時間間100°Cを使用します.軍用レーダーPCBは 戦闘機で動作できるように 72時間 150°Cが必要です.
2基準 が 重要 な 理由
IPC,MIL-STD,AEC規格に従うことは,単なる官僚的な作業ではなく,間違いを避けるための実証された方法です.例えば:
a.IPC-9701: 消費者および産業用PCBの標準は,欠陥検出とコストのバランスをとるために90°C~125°Cを設定する.
b.MIL-STD-202G:戦闘や宇宙で失敗できないPCBにとって重要な軍事用品には125°C~150°Cが必要です.
c.AEC-Q100: 自動車用電子機器では,機蓋の下の温度を125°C~140°Cで調整する.
標準を跳ね出すことは,過度なテスト (板が破損する) や過小なテスト (欠陥がない) の危険性があります.この基準を完全に遵守し,すべてのPCBがその業界の信頼性のニーズを満たすことを保証します..
PCB 材料 が 燃焼 温度 制限 に どの よう に 影響 する か
PCBの材料の温度 (Tg) は 最大の安全燃焼温度を決定しますTg は,PCB の樹脂が柔らかくなり,構造強度が低下する温度です.燃焼中にTgを上回ると 曲げられた板や薄層が作れます
1共通PCB材料とその燃焼限界
| 材料の種類 | ガラスの移行 (Tg) | 最大安全燃焼温度 | 理想 的 な 応用 |
|---|---|---|---|
| 標準 FR4 | 130°C~140°C | 90°C~125°C | 消費電子機器 (電話,テレビ) |
| 高Tg FR4 | 150°C~180°C | 125°C~150°C | 産業用・自動車用 (エンジンの制御装置) |
| ポリミド | 250°C+ | 150°C~200°C | 航空宇宙/軍事 (衛星,レーダー) |
| 陶器 | 300°C+ | 150°C~180°C | 高功率装置 (LEDドライバ,EVインバーター) |
重要な規則:燃焼中に材料のTgの80%を超えてはならない.例えば,高Tg FR4 (Tg 150°C) は,軟化を避けるために120°C (150°Cの80%) にピークに達する.
2高Tg FR4 が 変化 をもたらす 理由
高燃焼温度 (自動車,工業など) を必要とする PCB では,高Tg FR4 が必須である.理由は以下です:
a.熱耐性:Tg 150°C~180°Cは,歪みなく125°C~150°Cの燃焼に対応する.
耐久性: ストレスの下での脱層 (層分離) に耐える.長期的信頼性にとって重要です.
化学耐性:油,冷却剤,清掃剤 (工業用/自動車用では一般的) に耐性がある.
LT CIRCUITは工業用・自動車用PCBの70%に高TgFR4を使用しており,標準FR4と比較して早期障害率を60%削減しています.
燃焼 検査 が PCB の 信頼性 を 向上 さ せる 方法
燃焼式テストは 単に"良いもの"ではなく 信頼性への投資です 短期的にも長期的にも PCBの性能に 影響を与える方法がここにあります
1欠陥を早期発見し,出荷前に停止する
洗面台曲線は信頼性の古典です.PCBは早期に失敗率が高く (弱い部品),その後長期にわたって安定した使用期間があり,その後遅れて失敗 (磨損).燃焼式試験は,早期の失敗段階を:
a.弱い部品をストレージする:欠陥のある溶接接接頭,低品質のコンデンサ,または不整列のバイアスは,PCBが顧客に到達する前に90°C~150°C未満で失敗します.
保証請求を削減する:IPCの調査によると,バーンインテストは消費者電子機器の保証コストを50%~70%削減する.
ケース 研究: ある ノートPC 製造 会社 は,PCB の 製造 プロセス に 100°C/24 時間 の 燃焼 を 追加 し まし た.初期 の 失敗 率 は 5% から 0.5% に 低下 し,保証 修理 に 年間 20 万 ドル を 節約 し まし た.
2. 長期性能:耐久性を検証する
燃焼式テストは 欠陥を検出するだけでなく PCBの耐久性を検証します 数年の熱ストレスをシミュレートすることで
a.溶接器の結合耐久性試験:熱循環 (一部の産業の燃焼の一部) は,溶接器の結合の疲労を明らかにします.これは,温度変動環境 (例えば,自動車,外部センサー).
b.材料の安定性を確認します.高Tg FR4は125°Cで硬くなければなりません.もし曲げると,材料が低水準であることを知っています.
c.設計を最適化します.PCBが130°Cで故障した場合,熱伝導線を追加したり,熱分散を改善するために熱部品を移動することができます.
3データ駆動による改善
燃焼式テストは 価値のあるデータを生み出します
a.障害モード:コンデンサターが最も頻繁に故障していますか? 140°Cで溶接接器の接頭が割れますか? これはBOMまたは設計を改善すべき場所を教えてくれます.
b.温度限界: 125°C で 2% が故障し, 120°C で 0.5% が故障した場合,より良い出力を得るために 120°C に調整できます.
c.コンポーネント品質:レジスタが連続して故障した場合,より多くのPCBを壊す前にサプライヤーを交換できます.
LT CIRCUITは,これらのデータを使用して,プロセスを精製しています.例えば,標準FR4で135°Cがデラミナーションを引き起こすことを発見した後,産業用注文では高TgFR4に切り替えました.
PCB の 適正 な 燃焼 温度 を 決める 方法
完璧な温度を選ぶことは 推測ではなく 段階的なプロセスで PCBの材料,用途,基準を考慮します
ステップ1: PCB 材料のTgから始めます
材料のTgは最初の限界です.安全最大値を設定するには,この式を使います.
最大燃焼温度 = 材料Tgの80%
| 材料 | Tg | Tg (最大安全温度) の80% | 理想的な燃焼範囲 |
|---|---|---|---|
| 標準 FR4 | 130°C | 104°C | 90°C~100°C |
| 標準FR4 (高Tg) | 150°C | 120°C | 100°C~120°C |
| プレミアム高Tg FR4 | 180°C | 144°C | 125°C~140°C |
| ポリミド | 250°C | 200°C | 150°C~180°C |
例: 150°C Tg FR4 で作られた PCB は,燃焼中に 120°C を超えてはならない.安全な範囲は 100°C 〜 120°Cである.
ステップ2: 業界 基準 に 準拠 する
あなたのアプリケーションの基準により,範囲がさらに狭まります.例えば:
a.消費者用電子機器 (IPC-9701): 材料が120°Cに対応できる場合でも,過度なテストを避けるために90°C~125°Cに固執してください.
軍事用 (MIL-STD-202G): 125°C-150°Cが必要なので高Tg FR4 またはポリマイドを使用する必要があります.
ステップ3: データでテストし,精製する
完璧なプロセスはない テストはまず小批量で
a.パイロットテストを実行します. 50~100個のPCBを範囲の真ん中にテストします (例えば,90°C~125°Cでは110°C).
b.トラック障害:PCBが故障するものはどれ位ですか?原因は? (溶接剤,部品,材料)
c.温度を調節する: 障害がない場合,10°C上昇 (より多くの欠陥を検出). 障害が多い場合,10°C低下する.
d.熱画像を用いて検証する:ホットスポットがないことを確認する (例えば,電圧調節器が160°Cに達し,残りのボードが120°Cである場合)
ステップ 4: 安全 と 費用 を 均衡 に 合わせる
燃焼式テストには 時間とお金がかかります
a.消費者電子機器:低リスクデバイス (例えばリモコン) において,8時間間の90°Cは十分である.
b.高度な信頼性: 航空用PCBでは72時間150°Cで稼働できます (単一の故障は100万ドル以上かかります)
燃焼式試験の設定:正確性と安全性のヒント
テストの設定が間違っていたら,正しい温度でも役に立たない.信頼性の高い結果を確保するために,以下のヒントに従ってください.
1. 温度制御: ホットスポットを避ける
ホットスポット (10°C+の熱帯は板の他の部分よりも熱い) は結果を歪める
a. 閉ループ室を使用する.これらの室は,オープンオーブン (± 5°C) よりはるかに良い2°Cの温度を維持する.
b.熱経路を追加する.熱成分 (電圧調節器など) を含むPCBでは,熱経路で他の層に熱を拡散する.
c.部品を慎重に配置する:熱を生成する部品 (LED,マイクロプロセッサなど) を敏感な部品 (センサーなど) から遠ざける.
d.熱シンクを使用する:高性能PCBでは,熱シンクを熱コンポーネントに固定し,接続温度を制御します.
ツール・ティップ: 熱画像カメラを使用して,テスト中にホットスポットを検知します.LT CIRCUITは,均一性を確保するために,各バッチでこれをします.
2データ収集: すべてを追跡する
測定できないものを改善することはできません. これらの主要指標を収集してください:
a.温度:一貫性を確保するために5分ごとにログ.
b.電圧/電流:電源入力をモニタリングして異常な吸い込み (部品の故障の兆候) を検出する.
c.失敗率:PCBが何個失敗し,いつ (例えば,テスト開始12時間後),なぜ (例えば,コンデンサが短かった) 失敗したかを追跡する.
d.コンポーネントデータ: どのコンポーネントが最も頻繁に故障するかを記録します.必要に応じてサプライヤーを変更するのに役立ちます.
Minitab や Excel のようなソフトウェアを使ってデータを分析します 例えば,Weibull グラフは温度によって失敗率が変化することを示し,最適な範囲を設定するのに役立ちます
3安全: 過度 の ストレス を 避ける
超ストレス (PCBの限界を超えたテスト) は良いボードにダメージを与えます
a.Tg を決して超えない:標準 FR4 (130°C Tg) は 140°C を決して超えない.これは永久的な歪みを引き起こします.
b. ランプ温度をゆっくりと: 熱ショックを避けるために1時間あたり10°C上昇する (急速な温度変化により溶接器の関節が割れる).
c. 部品の仕様に従ってください. 125°Cで試されるコンデンサターは,PCB材料がそれを処理できる場合でも150°Cで試験されるべきではありません.
燃え尽きる 常 の 課題 と その 解決 の 方法
燃焼式テストには 罠がありますが 適切な計画によって 簡単に回避できます
1過剰 ストレス: 良い PCB を 損なう
問題: 160°C (高Tg FR4 による 150°C Tg 以上の温度) で試験すると,デラミネーションまたは歪みが生じる.
修正する
a.温度を設定する前に常に材料Tgをチェックする.
b.80% Tg ルール (最大温度 = 0.8 × Tg) を用いる.
c.熱ショックを避けるため,ランプ温度をゆっくり (10°C/h) にする.
2テスト不足 欠損した弱点
問題: 80°C (最低 90°C以下) で試験すると,弱体コンデンサーや溶接接が隠されます.
修正する
a.消費電子機器では90°Cから開始;高信頼性については125°C.
温度を上昇させられない場合は試験期間を延長します (例えば,24時間ではなく90°Cで48時間).
3熱管理の不良: 歪んだ結果
問題:電圧調節器は150°Cで 板の残りの部分は120°Cです 欠陥が弱体部品やホットスポットから来ているか分かりません
修正する
a. 熱を散布するために熱管と熱シンクを使用する.
b.熱画像カメラで熱点を検知する試験.
c. 将来の設計で熱を分けるための熱部品を移動する.
4コスト過剰: テスト時間が長すぎた
問題: 消費電子機器の72時間テスト (不要) はコストを上げます.
修正する
a. 業界基準に従ってください: 消費者の場合は8~24時間,産業者の場合は48~72時間.
必要な場合,加速燃焼 (より短い時間間の高温) を使用する (例えば,40時間間の90°Cの代わりに16時間間の125°C).
よくある 質問: 燃焼 温度 に 関する 質問 に 答え
1同じ温度でPCBを全部作ってもいいですか?
温度は材料 (Tg) と用途によって異なります.スマートフォンPCB (標準FR4) は90°C~100°C,軍用PCB (ポリマイド) は125°C~150°Cが必要です.
2燃焼テストはどのくらいの期間?
a.消費者電子機器: 8~24時間
産業用:24時間~48時間
c.軍用/航空宇宙: 48時間120時間
テストの失敗率が平原に達するまで (新しい欠陥がないまで) 長い時間は必ずしも良いわけではありません.
3異なる温度値を持つ部品がある場合は?
最低のコンポーネント評価を限界として使用します.例えば,PCB材料が125°Cに対応できるが,コンデンサが105°Cに対応している場合は,90°C~100°Cでテストします.
4低コストのPCB (例えばおもちゃ) の燃焼検査が必要ですか?
リスク次第です.故障が害を及ぼす場合 (例えば,バッテリーを持つおもちゃ) は,そうです.非重要なPCBでは,それを省略できますが,より高いリターン率を期待してください.
5LTCIRCUITは 燃焼テストの精度をどのように確保するのですか?
LT CIRCUITは,閉ループ室 (±2°C制御),熱画像,IPC/MIL-STD規格の厳格な遵守を使用しています.各バッチは温度と持続期間を検証するためにパイロット実行でテストされます.
結論: 燃焼 温度 は,信頼性 の 秘密 の 武器 です
材料のTgと業界標準に準拠した 適切な燃焼温度90°C~150°Cを選択することは 生産の単なるステップではありません.今日も明日も...
このガイドの手順に従えば 材料Tgから始め 標準に準拠し データでテストし 過圧を避ける信頼性の高い評判を築くスマートウォッチや衛星PCBを作ろうとしても 適切な燃焼温度は 十分に良いものから 耐久性のあるものへと変わります
燃焼式テストは費用ではなく 投資です.今日完璧な温度を設定する時間を費やせば 明日の高価なリコールや不満足な顧客を節約できます.LT CIRCUITの高Tg材料と標準準拠試験の専門知識によりPCBは燃焼性テストと時間のテストに 合格します
問い合わせを直接私たちに送ってください.
