咨询热线: 400-635-0567

印制板导线载流量测试

印制板导线载流量测试

印制板导线载流量测试有哪些参考标准?检测方法有哪些?中析研究所检测中心依据相关检测标准,对印制板导线检测的载流量测试等项目进行检验测试,一般7-15个工作日出具报告。.

印制板导线载流量测试技术解析

简介

印制电路板(PCB)作为电子设备的核心组成部分,其导线的载流量直接关系到设备运行的可靠性与安全性。导线载流量是指在不引起导线过热或性能退化的前提下,能够稳定通过的最大电流值。随着电子设备向高密度、高功率、小型化方向发展,PCB导线设计面临的电流承载压力日益增大。因此,印制板导线载流量测试成为验证设计合理性、预防短路或烧毁风险的关键环节。通过科学测试,可优化导线宽度、铜厚等参数,确保设备在长期运行中满足散热与电气性能要求。

适用范围

该检测技术主要应用于以下场景:

  1. 高功率设备:如电源模块、逆变器、电机驱动电路等,需验证大电流路径的承载能力。
  2. 高频/高速电路:涉及信号完整性的高速数字电路或射频电路,需评估电流分布对阻抗匹配的影响。
  3. 高温环境应用:在工业控制、汽车电子等领域,需结合环境温度评估导线载流量的降额效应。
  4. 高密度互连设计:多层级HDI板或微型化设备中,需平衡导线尺寸与载流量需求。

检测项目及简介

  1. 最大载流量测试 通过逐步增加电流直至导线失效,确定导线的极限承载能力。测试中需记录电流-温升曲线,分析失效模式(如熔断、绝缘层碳化)。
  2. 温升特性测试 测量导线在不同电流下的温度变化,验证其是否符合安全阈值(通常要求温升≤20℃)。该测试可反映导线的散热设计是否合理。
  3. 电流分布均匀性测试 针对多分支或复杂拓扑的导线网络,利用电流探针或红外成像技术,分析电流密度分布是否均匀,避免局部过载。
  4. 长期稳定性测试 模拟实际工作条件(如周期性通断、温度循环),评估导线在长期运行中的老化速率与载流量衰减特性。

检测参考标准

  1. IPC-2152《印制板设计中的电流承载能力标准》 该标准提供了导线载流量与温升关系的计算模型,明确了不同铜厚、环境温度下的设计指导值。
  2. IEC 61189-3《电子材料试验方法-第3部分:印制板连接性测试》 规定了导线载流量的测试流程与失效判据,涵盖直流与脉冲电流场景。
  3. GB/T 4677-2017《印制板测试方法》 国内标准中详细描述了温升测试的环境要求与数据记录规范。
  4. JIS C 5016《印制电路板耐电流试验方法》 日本工业标准,重点针对高温高湿环境下的载流量验证方法。

检测方法及相关仪器

  1. 恒定电流法

    • 原理:通过可编程直流电源对导线施加预设电流,持续监测其电阻变化与表面温度。
    • 仪器
      • 高精度可编程电源(如Keysight N6705C):提供0-100A可调输出,精度达±0.1%。
      • 红外热像仪(如FLIR T865):非接触式测温,分辨率0.03℃,可生成热分布图。
      • 四线制电阻测量仪:消除接触电阻影响,实时获取导线电阻值。
  2. 步进电流法

    • 原理:以阶梯形式逐步提升电流(如每级增加10%额定值),记录每级稳态下的温升数据,绘制安全负载边界。
    • 仪器
      • 多通道数据采集系统(如NI PXIe-4081):同步采集电流、电压、温度信号,采样率1MS/s。
      • 恒温箱:控制环境温度(-40℃~150℃),模拟极端工况。
  3. 环境模拟法

    • 原理:在温度、湿度可控的试验箱内进行载流量测试,评估环境应力对导线性能的影响。
    • 仪器
      • 高低温湿热试验箱(如ESPEC PH-031):温度范围-70℃~180℃,湿度10%~98% RH。
      • 微欧计(如Keysight 34420A):测量导线在高温下的电阻漂移,精度达0.05%。

测试流程示例

以IPC-2152标准为例,典型测试流程包括:

  1. 样品制备:按设计要求制作PCB试样,导线长度≥100mm,两端焊接电流输入端子。
  2. 初始参数测量:记录导线宽度、铜厚(通过横截面显微镜检测),计算理论载流量。
  3. 电流加载:以10A/min速率递增电流,使用红外热像仪监测导线表面温度,直至温升达20℃或发生物理损坏。
  4. 数据分析:对比实测值与理论值偏差,若超过15%需重新评估设计参数(如增加铜厚或加宽线距)。

结语

印制板导线载流量测试是连接设计与实践的桥梁,通过标准化流程与精密仪器的结合,可显著提升电子产品的可靠性。随着新材料(如高导热基板、纳米铜)的应用,未来测试技术需进一步融合多物理场仿真与AI预测模型,实现更高效的参数优化与失效预警。

 

检测标准

 

GB/T 4825.2-1984 印制板导线载流量测试方法

 

检测流程

 

1、通过网站客服或者电话进行测试项目的咨询和交流;

2、寄送或登门采样,证实实验方案的正确性;

3、签订检测委托书并交纳测试费用;

4、进行试验测试;

5、对实验数据进行整理并出具测试报告。

 

检测报告用途

 

产品质量控制:确定产品质量等级或缺陷

相关部门查验:工商查验,市场监督管控,招投标,申报退税等

协助产品上市