行車記錄儀常面臨車內(nèi)高溫暴曬與低溫嚴(yán)寒等極端溫度變化,其電子元件可靠性關(guān)乎設(shè)備正常運(yùn)行。下面從測試背景、方法、結(jié)果等方面分析溫度沖擊測試與電子元件可靠性壽命的關(guān)系:
行車記錄儀安裝于車輛內(nèi)部,夏季車輛暴曬后車內(nèi)溫度可達(dá) 70℃以上,冬季低溫環(huán)境下又可能低至 - 30℃,頻繁的溫度變化會對其電子元件造成沖擊,影響設(shè)備性能和使用壽命,因此需開展溫度沖擊測試評估電子元件可靠性壽命。
探究溫度沖擊對行車記錄儀電子元件(如芯片、電容、傳感器等)性能的影響,確定元件失效模式。
建立溫度沖擊與電子元件可靠性壽命的關(guān)聯(lián)模型,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)改進(jìn)和用戶使用提供參考。
發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在溫度沖擊下的薄弱環(huán)節(jié),優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提升產(chǎn)品可靠性。
樣本選取:選取不同品牌、型號的行車記錄儀產(chǎn)品,各抽取 20 臺作為測試樣本,確保樣本具有代表性。
測試設(shè)備:使用高精度溫度沖擊試驗(yàn)箱,可實(shí)現(xiàn)快速溫度轉(zhuǎn)換,精確控制溫度范圍與變化速率。
測試條件:設(shè)定高溫 75℃,低溫 - 35℃,溫度轉(zhuǎn)換速率 15℃/min,單次高溫、低溫保持時間 1 小時,循環(huán)次數(shù) 60 次。
性能監(jiān)測:每完成 5 次循環(huán),對行車記錄儀進(jìn)行性能檢測,包括拍攝清晰度、視頻存儲功能、電源模塊穩(wěn)定性、傳感器響應(yīng)靈敏度等指標(biāo)。
性能衰退:測試過程中,部分行車記錄儀出現(xiàn)視頻畫面卡頓、存儲錯誤現(xiàn)象。檢測發(fā)現(xiàn),主控芯片在高溫下運(yùn)行溫度過高,性能下降;低溫環(huán)境下,電容電解液黏度增加,導(dǎo)致電源模塊供電不穩(wěn)定。
元件失效:經(jīng)拆解分析,部分產(chǎn)品的焊點(diǎn)出現(xiàn)裂紋,是因溫度沖擊下不同材料熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致熱應(yīng)力累積;鏡頭模組的光學(xué)膠在高低溫循環(huán)中老化,致使成像模糊。
壽命評估:根據(jù)測試數(shù)據(jù),運(yùn)用威布爾分布模型分析得出,經(jīng) 60 次溫度沖擊循環(huán)后,電子元件平均可靠性壽命降低約 40%,高溫沖擊對芯片等精密元件影響更為顯著。
優(yōu)化散熱設(shè)計(jì):在主控芯片等發(fā)熱元件處添加高效散熱片、導(dǎo)熱硅膠,增強(qiáng)散熱能力,降低高溫對元件的損害。
選用耐溫元件:采用寬溫域電子元件,如工作溫度范圍 - 40℃~85℃的電容、芯片,提升元件抗溫度沖擊能力。
加強(qiáng)結(jié)構(gòu)防護(hù):對行車記錄儀進(jìn)行全密封設(shè)計(jì),內(nèi)部填充導(dǎo)熱絕緣材料,減少外界溫度對電子元件的直接影響。
使用防護(hù)措施:建議用戶在極端高溫或低溫天氣下,盡量避免長時間將車輛暴曬或暴露在嚴(yán)寒中;停車時可使用遮陽擋,減少車內(nèi)溫度上升幅度。