金属基PCB(Metal Core PCB)广泛应用于高功率电子、LED照明及工业控制领域,其可靠性直接关系到系统稳定性与寿命。可靠性测试不仅验证材料和结构性能,也为工艺优化提供指导。
一、热循环测试
金属基PCB承受器件工作温度变化及环境温度波动,通过热循环测试评估材料界面和焊点应力。
关键指标包括热膨胀匹配、层间剥离和焊点开裂情况。
测试方法可采用-40℃至125℃循环,观察PCB的热疲劳性能。
二、机械强度测试
高功率模块或车载电子在振动、冲击环境下运行,需要评估板体机械稳定性。
振动试验(Vibration Test)与冲击试验(Shock Test)可识别金属核心及焊点可能的裂纹或松动问题。
测试结果指导基板厚度、铜层厚度及热通孔布局优化。
三、湿热与环境老化测试
高湿环境可能降低绝缘层介电强度,同时影响热传导效率。
湿热老化(85℃/85%RH)和长期高温储存测试,帮助评估绝缘层和导热介质在极端环境下的稳定性。
四、焊接可靠性与回流测试
金属基PCB导热快,焊接过程中易产生焊点应力。
焊点疲劳测试通过交变温度循环评估焊接强度,确保功率器件长期稳定运行。
厚铜线路与金属核心结合需关注焊盘膨胀和热应力集中。
五、仿真与工艺优化结合
热仿真(FEA)可提前预测热热点、界面应力和导热效率,指导材料选择、铜厚及热通孔布局。
测试结果与仿真数据结合,形成闭环优化,提升金属基PCB整体可靠性。
六、发展趋势
多工况联合测试:热循环+振动+湿热同步进行,模拟真实应用环境。
新型高导热绝缘材料和复合金属基板,提高热管理能力和长期稳定性。
高精度热仿真辅助设计成为常规手段,降低后期失效风险。
金属基PCB的可靠性测试不仅验证当前设计和工艺,也为功率电子、LED照明及工业控制应用提供稳定可靠的散热基础。