Die Validierung elektronischer Komponenten ist ein grundlegender Prozess in der Entwicklung und Produktion elektronischer Geräte. Von Sensoren in Autos bis hin zu Schaltkreisen in medizinischen Geräten – die Qualität und Zuverlässigkeit elektronischer Komponenten haben direkten Einfluss auf die Sicherheit und Leistung vieler Produkte, die uns täglich umgeben.
Für Unternehmen bedeutet die Validierung elektronischer Komponenten die Reduzierung von Ausfällen, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und die Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt. Für Verbraucher hingegen ist sie eine Garantie für Langlebigkeit und Funktionsfähigkeit auch unter extremen Bedingungen.
Im heutigen Artikel erfahren Sie, was die Validierung elektronischer Komponenten ist, wie sie durchgeführt wird und welche internationalen Normen sie regeln.
Was ist die Validierung elektronischer Komponenten
Unter elektronischen Komponenten verstehen wir all jene kleinen Elemente – wie Widerstände, Kondensatoren, integrierte Schaltkreise und Sensoren –, die das Herzstück elektronischer Geräte bilden.
Bei der Validierung einer elektronischen Komponente wird diese einer Reihe von Tests unterzogen, um ihre Widerstandsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Stabilität zu überprüfen, insbesondere unter kritischen Umgebungsbedingungen.
Tests können verschiedene Aspekte betreffen: Mechanik, Elektrik und Lebensdauer. In diesem Zusammenhang konzentrieren wir uns auf Umwelttests, d. h. auf Tests, die das Verhalten von Komponenten unter extremen Temperatur- und/oder Feuchtigkeitsbedingungen bewerten.
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So funktioniert die Validierung elektronischer Komponenten
Im Rahmen von Umweltprüfungen erfolgt die Validierung elektronischer Komponenten mithilfe von Klimakammern.
Klimakammern gehören zur Familie der Klimakammern und sind für sogenannte Extremtests vorgesehen, d. h. Tests mit sehr hohen oder sehr niedrigen Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerten. Innerhalb der Kammer können die grundlegenden Parameter Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit eingestellt, angepasst und überwacht werden, um Hitze, Kälte und Feuchtigkeit auf extremen Niveaus zu simulieren. Diese Kammern können in einem weiten Temperaturbereich (von -70 °C bis +180 °C) betrieben werden, wobei schnelle Temperaturschwankungen von sogar ±10 °C pro Minute möglich sind.
Zu den häufigsten in einer Klimakammer durchgeführten Tests gehören:
- Burn-in-Test:Der Burn-in-Test wird häufig bei elektronischen Platinen durchgeführt und dient dazu, Konstruktionsfehler durch Kurzschließen der Komponente aufzudecken. Wir haben hier ausführlicher darüber gesprochen.
- Zyklischer Temperaturtest: Das Bauteil wird wiederholten Heiß-Kalt-Zyklen ausgesetzt, beispielsweise von -40 °C auf +125 °C, mit jeweils einigen Stunden Pause zwischen den beiden Tests. Diese Art von Test deckt Probleme aufgrund von Wärmeausdehnung, fehlerhafter Lötung oder inkompatibler Materialien auf.
Diese Tests helfen, das tatsächliche Verhalten der Komponente vorherzusagen und das Risiko von Fehlfunktionen nach dem Einbau in das Endprodukt zu verringern.
Standards für die Validierung elektronischer Komponenten
Die Validierung elektronischer Komponenten muss präzisen Richtlinien folgen, die von international anerkannten Gremien festgelegt wurden.
Diese Normen definieren die Methoden, Zeiten und Abnahmekriterien der Prüfungen und ermöglichen es den Herstellern, die Konformität ihrer Komponenten nachzuweisen.
Hier sind einige der weltweit anerkanntesten Standards:
- IEC 60068-2 – Umweltprüfungen für elektronische Komponenten
- MIL-STD-883 – Qualifizierung von Mikroelektronik für militärische und Luft- und Raumfahrtanwendungen
- IPC-TM-650 – Zuverlässigkeit von Leiterplatten unter extremen thermischen Bedingungen
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Unsere Klimakammern sind die idealen Werkzeuge für die Durchführung der erforderlichen Tests zur Validierung elektronischer Komponenten.
Dank modernster Technologien der Branche sind unsere Kammern in der Lage, alle nach internationalen Normen vorgeschriebenen Prüfungen durchzuführen.
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