Näin pienelektroniikka selviytyy pudotuksista
Pienelektroniikan valmistuksessa ja suunnittelussa on kohtia, jotka jäävät käyttäjälle usein pimentoon. Sellainen on esimerkiksi shokkitestaus. Sen avulla saadaan selville, kuinka hyvin laitteet kestävät äkilliset iskut ja pudotukset arjessa. Testit paljastavat heikot kohdat paljon ennen tuotteen pääsemistä markkinoille, mikä tekee shokkitestereistä tärkeän osan elektroniikan laadunvarmistusta.
Shokkitestaus on menetelmä, jossa tuotetaan mekaanisia shokkeja testikappaleisiin, kuten esimerkiksi piirilevyihin. Shokkitestauksessa tuotetaan tarkasti kiihtyvyysimpulssi, joka vastaa todellista iskua. Näin shokkitesteri pystyy toistamaan samanlaiset olosuhteet monta kertaa, ja valmistaja saa luotettavan kuvan tuotteen kestävyydestä.
Piirilevyt ovat shokkitestauksen pääkohderyhmä, sillä ne ovat pieniä ja herkkiä tuotteita, joiden kanssa halutaan olla tarkkoja kestävyyden suhteen. Tämän takia niiden testaukseen on myös eniten standardeja, kuten IEC 60068-2-27, MIL-STD-810H ja JEDEC-standardit.
Näissä standardeissa määritellään esimerkiksi testilaitteiden:
- Kiihtyvyysimpulssin muoto
- Maksimi kiihtyvyys
- Pulssin kesto
- Toleranssit
- Mittausjärjestelmän vaatimukset
Normi pudotustestaus vs. shokkitestaus
Moni sekoittaa pudotustestauksen ja shokkitestauksen toisiinsa, ja se on ihan ymmärrettävää, sillä niissä molemmissa pudotellaan testikappaleita. Pudotustestissä tuote pudotetaan standardien määrittämältä korkeudelta kovalle pinnalle, ja pudotuksen jälkeen katsotaan minkälaista ulkoista vahinkoa tuotteelle on pudotuksessa tullut. Pudotustestausta käytetään myös enemmän kokonaisiin tuotteisiin.
Shokkitestauksessa taas pudotetaan kelkka, johon testattava tuote on kiinnitetty. Pudotuksen jälkeen ei niinkään katsota tuotteen ulkoisia vahinkoja, vaan siinä tarkastellaan tuotteen sisäisiä rakenteita ja toimivuutta. Shokkitestaus on siten tarkempaa, sillä pudotuksesta muodostuu pulssi, jota voidaan toistaa tarkemmin kuin vain korkealta pudottamalla. Tämän takia shokkitestausta käytetäänkin juuri piirilevyjen testaamiseen.
Shokkitestereiden käyttö laajemmin
Shokkitestereitä voidaan käyttää monilla eri aloilla, vaikka niille ei ole yhtä tarkkoja standardeja kuin piirilevyjen testauksessa. Shokkitestereitä hyödynnetään elektroniikan lisäksi myös ilma- ja avaruusteollisuudessa, kuljetus- ja pakkausteollisuudessa sekä sotilas- ja puolustustekniikassa. Pakkausteollisuudessa testataan suurempia ja painavampia tuotteita, jotka vaativat testeriltä suurempaa kokoa ja erilaisia kiinnitysmekanismeja. Sotilas- ja puolustustekniikassa taas on tapauksia, joissa vaaditaan todella suuria kiihtyvyyksiä suuremmilla kappaleilla. Muiden alojen testikappaleet voivat olla myös paljon raskaampia tai muodoltaan moniulotteisempia kuin piirilevyt. Siksi markkinoilla on myös suurempia shokkitestereitä, joissa on laajempi testialustavalikoima, erilaiset kiinnitysjärjestelmät ja korkeat maksimikuormat.
Shokkitestaus tapahtuu usein näkymättömissä, mutta sen vaikutukset näkyvät ja tuntuvat päivittäisessä arjessa. Sen ansiosta puhelin toimii taskusta tippumisen jälkeen, läppäri kestää koulurepussa heilumisen ja elektroniikka toimii, vaikka sitä kohdeltaisiin huolimattomastikin. Kun tuotteet kestävät hyvin, kuluttaja saa tuotteen, joka ei hajoa ensimmäisestä vahingosta.
Lähteet:
Nipala, K. 2025. Shokkitesterit ja niiden markkinat https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025120332267, Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö.
Pixabay. 2025. https://pixabay.com/photos/cyber-security-network-internet-2377718/