Mahtuvuse ja dielektrilise kao testimine
Mahtuvus- ja dielektrikao mõõtmised annavad kõige usaldusväärsemad mitte{0}}purustavad sisemise delaminatsiooni näitajad. Kütteelemendi -fluoropolümeersüsteem toimib kondensaatorina ja fluoropolümeer on dielektrik. Delaminatsiooni tekkimisel tekitab õhupilu või tühimik madalama dielektrilise konstandi ja suurenenud dielektrilise kaoga piirkonna, mis muudab süsteemi elektrilisi omadusi.
Elektrivaba niklivannidega pooljuhtseade, mille mahtuvuse testimine on dokumenteeritud kuumutusplaadi delaminatsiooni tuvastamiseks. Uute kütteplaatide mahtuvuse väärtused olid 8,0 kuni 9,5 nF ja hajumistegur alla 0,05. Kinnitatud delaminatsiooniga plaadid näitasid mahtuvuse väärtusi 12,0–16,0 nF, mis tähendab 40–60 protsendilist kasvu. Hajumistegur tõusis samuti väärtustele üle 0,20. Muudatused olid märgatavad, kui kütteplaadid jäid alles.
| Diagnostiline test | Uus plaadi väärtus | Delamineeritud plaadi väärtus | Tuvastamislävi | Töökindlus |
|---|---|---|---|---|
| Mahtuvus (nF) | 8,0 kuni 9,5 | 12,0 kuni 16,0 | >11,0 nF | Kõrge |
| Hajumistegur | <0.05 | >0.20 | >0.10 | Mõõdukas |
| Maandustakistus--(MΩ) | >100 | 5 kuni 20 | <20 MΩ | Mõõdukas |
| Polarisatsiooniindeks | >2.0 | <1.5 | <1.5 | Kõrge |
| Astmepinge test | Läbida 1 kV juures | Rike alla 500 V | Ebaõnnestumine | Kõrge |
Vastupidavus-maapinna seiretrendile-
Vastupidavuse--maapinna mõõtmised näitavad sisemise lagunemise järkjärgulist indikaatorit. Uue kütteplaadi takistus-maapinnale- on tavaliselt üle 100 MΩ. Delaminatsiooni edenedes satuvad niiskus ja saasteained tühjusesse, vähendades takistust. Langus on järkjärguline, mõõdetavad muutused toimuvad 2–4 kuu jooksul.
Kõvakroomseade kasutas kuumutusplaadi kihistumise tuvastamiseks vastupidavuse-to-trendi analüüsi. Rajatis mõõtis igakuiselt takistust-maapinnale-ja joonistas trendi. Järkjärguline langus 100 MΩ-lt 50 MΩ-ni 12 kuu jooksul viitas normaalsele vananemisele. Kiire langus 100 MΩ-lt 20 MΩ-ni 6 kuu jooksul näitas delaminatsiooni progresseerumist. Trendide analüüs andis varajase hoiatuse kontrollimist vajava kihistumise eest.
Impedantsi spektroskoopia ja sagedusreaktsioon
Impedantsi spektroskoopia mõõdab kuumutusplaadi elektrilist takistust erinevatel sagedustel. Delamineerimine loob täiendavaid impedantsi komponente, mis mõjutavad sagedusreaktsiooni. Delamineeritud plaadi impedantsi spekter näitab iseloomulikke muutusi kindlatel sagedustel.
Euroopa lennundusrajatis rakendas impedantsi spektroskoopiat kuumutusplaadi seisundi jälgimiseks. Katses mõõdeti kuumutusplaadi impedantsi sagedustel 100 Hz kuni 10 MHz. Delamineeritud plaatidel oli iseloomulik impedantsi tipp sagedustel 10 kHz kuni 100 kHz, mis tervetel plaatidel puudus. Test nõudis spetsiaalset varustust, kuid andis lõpliku kinnituse delaminatsioonile.
Termiline reaktsioon ja temperatuurijaotus
Soojusreaktsiooni testimine hindab kuumutusplaadi temperatuurijaotust ja mööduvat reaktsiooni. Delamineerimine loob soojustõkked, mis mõjutavad temperatuuri jaotust ja temperatuuri muutumise kiirust. Termograafiline pildistamine ja temperatuuriprofiilide koostamine näitavad need soojusefektid.
Krooniliste kütteplaatide riketega PCB-rajatis kasutas delaminatsiooni tuvastamiseks termilise reaktsiooni testimist. Katse hõlmas temperatuurijaotuse jälgimist kontrollitud kuumutamistsükli ajal{1}}. Delamineeritud plaatidel esines temperatuurigradiente 4 kuni 6 kraadi plaadi pinnal, võrreldes tervete plaatidega alla 2 kraadi. Termiline gradient näitas delaminatsiooniga kooskõlas olevate termiliste tõkete olemasolu.
Osalise tühjenemise tuvastamine
Osalise tühjenemise testimine tuvastab delaminatsiooniliideses esinevad elektrilahendused. Delaminatsioonil tekkinud tühimikel on väiksem läbilöögipinge kui tervel fluoropolümeeril. Rakendatud pinge all tekivad tühimikus osalised tühjenemised, tekitades tuvastatavaid elektrilisi signaale.
Pooljuhtrajatis kasutas kõrgepingekütteplaadi testimiseks{0}}osalise tühjenemise tuvastamist. Katsel rakendati kütteplaadile 500 V kuni 1000 V alalisvoolu ja jälgiti osalise tühjenemise signaale. Delamineeritud plaatidel ilmnes osaline tühjenemine pingetel üle 300 V kuni 400 V, tervetel plaatidel aga kuni 1000 V tühjenemist ei ilmnenud. Osalise tühjenemise tuvastamine andis lõpliku kinnituse delaminatsioonile.
Akustiliste emissioonide testimine
Akustilise emissiooni testimine tuvastab termilise tsükli ajal delaminatsiooniliideses mikroliigutuste tekitatud helilained. Kui kütteplaat soojeneb ja jahtub, liiguvad kihistunud kihid üksteise suhtes, tekitades akustilisi emissioone. Elektrooniliste niklivannidega PCB-seade rakendas delaminatsiooni tuvastamiseks akustilise emissiooni testimist. Katse viidi läbi kontrollitud kütte- ja jahutustsüklite ajal. Delamineeritud plaatidel oli kõrge akustiline aktiivsus kütte{5}}üles ja jahtumise-faasis, samas kui terved plaadid ei näidanud olulist aktiivsust. Akustilise emissiooni tuvastamine oli korrelatsioonis järgneva rikkeanalüüsiga, mis kinnitas 85–90-protsendilist tuvastamise täpsust.
