Efterfrågan på elektronik som klarar så höga temperaturer som 150 – 200 °C ökar ständigt. Komponenter som tål sådana miljöer tillverkas, men det finns ett antal faktorer att ta hänsyn till när de ska kombineras på ett kretskort.
Tidigare har det oftast varit fordonsindustrin och flygbranschen som har varit i behov av temperaturtåliga lösningar, där de har använts i flygplan, motorer och styrsystem. Idag efterfrågar oljeborrningsbranschen i allt högre utsträckning temperaturtåliga lösningar för tillämpningar som till exempel avläsning av givare, och styrsystem för utrustning som används vid borrningen och i oljekällorna.
Från ASIC till COTS
Traditionellt sett har elektronik för temperaturer över 125 °C baserats på ASIC (Application-Specific Integrated Circuits), som tagits fram speciellt för varje enskilt projekt och har små möjligheter att återanvändas. Idag producerar ett ökande antal tillverkare standardkomponenter för användning vid höga temperaturer. Det gör livet enklare för elektronikkonstruktörerna. Men visst finns det många problem att lösa när man utvecklar av elektronik för höga temperaturer, till exempel att förstå hur höga temperaturer påverkar kretskortet, lödöarna, klockfrekvensen och så vidare.
Komplikationer vid höga temperaturer
Förutom att högtemperaturversioner av de flesta komponenterna på kretskortet har blivit tillgängliga, kan själva kretskortet nu tillverkas så att det tål höga temperaturer. Att tillverka ett kretskort som fungerar under 200 °C är inga problem. Uppgiften kan förefalla enkel, men i industrin uppstår ofta komplikationer med kretskort i miljöer med höga temperaturer.
Här följer några av de problem man måste beakta:
- Kan anslutningarna mellan och inom elektronikkomponenterna skadas?
- Kommer själva kretskortet att utvidga sig när det utsätts för höga temperaturer?
- Kommer de höga tryck som kretskorten kan utsättas för att ha någon betydelse? Bör en tryckkammare användas?
- Kommer klockfrekvensen att påverkas?
- Hur kommer en miljö med mycket störningar att påverka kretskortet?
- Hur och när är det lämpligt att ta till dubblering för kritiska tillämpningar?
- Hur kan den värme som kortet genererar ledas bort och fördelas över kortet på ett acceptabelt sätt?
Ett professionellt tillvägagångssätt
Det är av avgörande betydelse att dessa frågor hanteras på ett professionellt sätt och att man undviker chansningar, som kan bli mycket kostsamma. Ovan nämnda problem är inte enkla att lösa och varierar ofta från fall till fall. Data Respons har stor erfarenhet, både av att utveckla allmän elektronik och elektronik för höga temperaturer. Vi erbjuder hög kompetens, beprövade utvecklingsmetoder och riskhantering. Vi vet att de metoder vi använder leder till färre omkonstruktioner i utvecklingsfasen, en robust, välfungerande konstruktion och färre barnsjukdomar hos den färdiga produkten.
Det här kan Data Respons göra
Förutom kretskortskonstruktion, utveckling och verifiering kan Data Respons hjälpa till att lösa följande problem:
- I vilken grad kommer temperaturen att påverka de olika komponenterna och deras anslutningar på kretskorten?
- Hur kommer tillförlitligheten att påverkas när kretskorten utsätts för höga temperaturer och/eller höga tryck?
- Hur kommer lödningarna och de genompläterade hålen att påverkas av variationer i temperatur och tryck?
- Vilken typ av kretskort och vilka komponenter bör väljas?
Dessutom kan Data Respons testa lösningen i sitt testcenter beträffande:
- Slag, vibration
- Tillförlitlighet och livslängd
- Energiförbrukning
- Värmeutveckling och värmefördelning
- Skydd mot överspänning
- Energiläckage
Kontakta oss gärna för en diskussion om utveckling och testning av elektronik för tillämpningar med höga temperaturer.