Hem > Blogg > Branschnyheter > Vad är vibrationstestning för PCBA/elektronik och vilka är teststandarderna?

Vad är vibrationstestning för PCBA/elektronik och vilka är teststandarderna?

Jan 13
Källa:

I. Vad är vibrationstestning?

Vibrationstestning är en metod för tillförlitlighetsverifiering som använder laboratorieutrustning (vibrationsplattform) för att simulera den vibrationsmiljö som den elektroniska produkten/PCBA kan uppleva under hela sin livscykel, och även för att utvärdera dess strukturella integritet, funktionella integritet och hållbarhet.

Dess huvudsyfte är inte att förstöra, utan snarare att avslöja potentiella defekter och verifiering:

1. Identifiera konstruktionsfel: Upptäck potentiella fel såsom strukturell utmattning orsakad av resonans, lösa skruvar, avlödning av komponenter och brott på kontaktdon.

2. Verifiera strukturell hållfasthet: Bekräfta att produktstrukturen, monteringen och förpackningen kan motstå förväntade vibrationspåfrestningar utan att skadas.

3. Utvärdera driftsprestanda: Övervaka om produkten kan bibehålla sina specificerade funktioner efter att ha utsatts för vibrationer.

4. Efterlevnadscertifiering: Uppfyller de obligatoriska standardkraven för målmarknaden, kunderna eller branschen.


Grundläggande systemarbetsflöde: Vibrationsregulator (utfärdar kommandon) → Effektförstärkare (förstärker signaler) → Vibrationsplattform (genererar vibration) → Produktfixtur (fixerar provet) → Sensor (mätåterkoppling).


II. Huvudtyper av vibrationsprovning

Baserat på de olika vibrationsmetoderna delas vibrationstester huvudsakligen in i kategorierna nedan:


1. Sinusformad vibrationstestning

Simulerar periodiska, regelbundna vibrationer, såsom de som orsakas av roterande maskiner som motorer, rotorer och propellrar.

● Vibration med fast frekvens: Tester utförs vid en enda fast frekvens och används ofta för att fastställa motståndskraften vid specifika frekvenspunkter (t.ex. resonanspunkter).

●  Svepfrekvensvibration: Frekvensen ändras kontinuerligt inom ett visst område. Används huvudsakligen för:

1) Resonanssökning och uppehåll: Identifiera produktens resonansfrekvenspunkt och kontinuerlig vibrering vid den punkten för att bedöma dess utmattningstid.

2) Frekvensresponsundersökning: Förståelse av en produkts vibrationsegenskaper vid olika frekvenser.


2. Slumpmässig vibrationstestning

Simulerar oregelbunden, bredbandig vibrationsexcitering i verkliga miljöer, såsom vägtransporter, flygtransporter och raketuppskjutningar. Dess energi är slumpmässigt fördelad över alla frekvenser, mer realistiskt och är för närvarande den mest använda typen.

Funktioner: Exciterar produktens respons vid alla frekvenser samtidigt, mer effektivt för att avslöja defekter.


3. Blandad vibration

Kombinera sinusformade och slumpmässiga vibrationer för att simulera mer komplexa verkliga miljöer (t.ex. helikoptrar, som upplever både periodiska rotorvibrationer och slumpmässiga luftflödesinducerade vibrationer).


4. Trippelkombinationsvibrationstest + temperatur + luftfuktighet

Genom att tillämpa tre typer av miljöpåfrestningar samtidigt är detta ett av de strängaste tillförlitlighetstesterna som används för att simulera extremt komplexa miljöer (t.ex. bilmotorrum, flyg- och rymdutrustning).


III. Viktiga standarder för vibrationstestning

Standarder specificerar testförhållanden (frekvensområde, amplitud, acceleration, varaktighet etc.). Valet av standard beror på produkttyp, transportmetod, driftsmiljö och kundens krav.

Följande är kärnstandarder kategoriserade efter bransch:

Bransch/OmrådeKärnstandardStandardnamn och kort beskrivning
Grundläggande och allmäntIEC 60068-2-6
IEC 60068-2-64
ASTM D999
Militär och rymdfartMIL-STD-810Amerikansk militärstandard, som omfattar omfattande miljötester; metod 514 (Vibration) är den auktoritativa riktlinjen.
GJB 150/150AKinesisk nationell militärstandard, liknande MIL-STD-810, som används för inhemska militära produkter.
RTCA DO-160Global kärnstandard för miljötestning av luftburen utrustning; Avsnitt 8 om vibrationstestning.
BilelektronikISO 16750-3
AEC-Q100
GB/T 28046.3motsvarande kinesiska nationella standard för vibrationstestning av elektroniska fordonselektronik.
Standarder från stora biltillverkaresåsom Volkswagen VW80000 och Ford BNS, är i allmänhet strängare än internationella standarder.
Konsumentelektronikhänvisar ofta till IEC 60068-2-6/64, eller så utvecklar varumärken (som Apple och Huawei) sina egna interna testspecifikationer.
Förpackning och transportISTA-serien (International Association for Safe Transport)ISTA 1-3-serien simulerar vibrationer och stötar i olika transportsteg och är globalt erkända standarder för verifiering av logistikförpackningar.
ASTM D4169


IV. Kärnelement i standardinnehåll

Oavsett vilken standard som ska följas, behöver ett vibrationstest vanligtvis definiera parametrarna enligt följande:

1. Vibrationstyp: sinusformad / slumpmässig / blandad.

2. Frekvensområde: t.ex. 5–500 Hz.

3. Amplitud: Sinusformad vibration representeras vanligtvis av förskjutning eller acceleration; slumpmässig vibration representeras av en effektspektraltäthetskurva.

4. Testaxel: Testning utförs vanligtvis sekventiellt längs tre ömsesidigt vinkelräta axlar: X, Y och Z.

5. Testtid: Varje axels varaktighet, eller det totala antalet cykler.

6. Produktstatus: Avstängd, påslagen eller utför en specifik funktionscykel.


Sammanfattning

Vibrationstestning är en viktig metod för att verifiera tillförlitligheten hos elektroniska produkter/PCBA. Genom att vetenskapligt simulera vibrationsmiljöer kan elektroniska produkter testas för framtida miljöpåfrestningar innan de skickas till kunder. Att välja rätt testtyp och standard är som att genomföra en stressintervju för elektroniska produkter. Endast genom att klara detta test kan potentiella kvalitetsrisker som orsakas av externa vibrationer förebyggas.


Benlida har tillverkat kretskort och kretskortsbakgrundsbelagda delar i 14 år och har nu ett fullt utrustat kvalitetslaboratorium och erbjuder även vibrationstester för kretskortsbakgrundsbelagda delar och elektroniska produkter. Om dina elektroniska produkter behöver vibrationstester, är du välkommen att kontakta Benlida!


Märka :
Återvända