¿En qué consiste La Simulación de Convección de Aire?
La Simulación de Convección de Aire es una prueba diseñada para simular las condiciones ambientales típicas de almacenamiento o exposición pasiva a temperaturas elevadas bajo convección natural o forzada (movimiento de aire), sin contacto directo con superficies calientes, sin humedad adicional y sin aplicar voltaje.
El objetivo es evaluar cómo el encapsulado y el ensamblaje interno del dispositivo responden al calentamiento constante del aire circundante, tal como ocurre en bodegas, almacenes mal ventilados o climas cálidos.
¿Para qué sirve?
Evaluar la resistencia térmica pasiva del dispositivo durante el almacenamiento prolongado en ambientes con elevada temperatura ambiental y movimiento de aire.
Detectar defectos latentes del encapsulado o ensamblado, que puedan surgir por expansión térmica repetida o acumulación de calor en un entorno sin disipación eficiente.
Verificar que los materiales utilizados (plásticos, moldes, adhesivos, wire bonds) sean estables térmicamente en condiciones reales de transporte, almacenamiento o espera en línea de ensamble.
Prevenir daños que ocurran por fatiga térmica lenta, sin necesidad de ciclos o choques bruscos.
¿Cómo se realiza?
La prueba se realiza colocando los dispositivos dentro de una cámara climática que controla la temperatura y simula el movimiento de aire ambiente (convección) de forma natural o con ventiladores suaves.
Parámetros comunes:
Temperatura de exposición:
85 °C, 105 °C o hasta 125 °C según el estándar o producto
Duración:
Desde 168 horas (1 semana) hasta 1000 horas (6 semanas) o más
Condiciones adicionales:
No se aplica voltaje
Humedad controlada o cercana a cero
Movimiento de aire continuo o ciclos de convección alterna
Evaluación funcional previa y posterior al ensayo
¿Qué tipo de fallas detecta?
Delaminación entre capas del encapsulado y el die
Grietas internas provocadas por la expansión térmica repetida
Oxidación de uniones si los materiales no están bien sellados
Fallos por fatiga en wire bonds
Debilitamiento de adhesivos internos debido al calor prolongado
Cambio de color o fragilidad del plástico encapsulante
Microfugas o vías de corrosión lenta internas por exposición térmica pasiva
¿Por qué es necesaria?
Porque muchos productos pasan largos periodos en espera, transporte o almacenamiento, donde la temperatura puede ser elevada sin llegar a los extremos de otras pruebas más agresivas.
No todas las fallas surgen en condiciones extremas: algunas aparecen lentamente cuando el calor ambiental actúa de forma continua durante días o semanas.
La prueba ayuda a anticipar problemas reales del campo en regiones tropicales, fábricas sin refrigeración o bodegas industriales.
Se detectan fallas latentes que podrían afectar el producto cuando finalmente entre en operación.
¿Quién lo utiliza?
Fabricantes de componentes electrónicos que deben validar la robustez del encapsulado antes del ensamble final.
OEMs automotrices y fabricantes aeroespaciales que almacenan componentes en almacenes no refrigerados.
Industrias de telecomunicaciones donde los dispositivos esperan largos periodos en inventario antes de ser instalados.
Distribuidores internacionales que necesitan validar la resistencia al calor de los productos en tránsito prolongado.
Estándares relacionados
JEDEC JESD22-A103 – High Temperature Storage Life
MIL-STD-883, Method 1008 – Storage Tests
IEC 60068-2-2 – Test B: Dry Heat
En algunos casos, se agrupa o combina con ensayos como HTSL (High Temperature Storage Life) con simulación de flujo.
Caso real
Una empresa electrónica fabrica módulos de control para motores industriales. Los dispositivos, después de ser encapsulados, son almacenados en una bodega con temperatura media de 45 °C y ventilación parcial, donde pueden permanecer hasta 3 meses antes del ensamble final.
Se diseña una prueba de Simulación de Convección de Aire a 105 °C durante 500 horas, con flujo de aire constante en cámara térmica.
Al finalizar, se detecta un aumento en la tasa de delaminación interna en lotes con un nuevo tipo de adhesivo.
Resultado: Se modifica el material del die attach para garantizar resistencia térmica durante almacenamiento, antes de que se presenten fallos en el campo.