У складній архітектурі електронних пристроїв друковані плати можна розглядати як основний концентратор, відповідальний за підключення та керування різними електронними компонентами. Однак, як і багато промислових виробів, друковані плати непридатні для постійного використання, а на термін їх зберігання впливають різні фактори, які впливають на продуктивність, надійність і навіть термін служби електронних пристроїв. Вивчення-поглиблених знань про термін придатності друкованих плат має велике значення для виробників електронних пристроїв, персоналу з обслуговування та ентузіастів електроніки.
Аналіз факторів, що впливають на термін зберігання
Характеристики матеріалу та процес виготовлення
Монтажні плати зазвичай виготовляються зі скловолокна, смоли та інших підкладок, покритих струмопровідними матеріалами, такими як мідна фольга. Стійкість до атмосферних впливів, термостійкість і хімічна стійкість цих основних матеріалів є основою для терміну їх зберігання. Високоякісні матеріали можуть краще зберігати стабільні фізичні та хімічні властивості під час змін навколишнього середовища, таких як температура, вологість і кислотність. Наприклад, використання -мідної фольги високої чистоти та стабільної смоли може зменшити швидкість окислення мідної фольги, мінімізувати розширення та деформацію підкладки у вологому та гарячому середовищі, а отже, подовжити термін служби друкованої плати. Виробничий процес також надзвичайно важливий: від ламінування, травлення до обробки поверхні друкованої плати, точність і контроль якості кожного етапу процесу впливатимуть на початкову продуктивність і подальшу швидкість старіння. Неналежний контроль тиску та температури під час процесу ламінування багато-шарових плит може призвести до недостатнього міжшарового з’єднання, що призведе до розшарування з часом і значно скоротить термін придатності.
Відмінності в процесах обробки поверхні
Процес обробки поверхні друкованих плат значно впливає на термін їх зберігання. Різні види обробки поверхні демонструють різну ефективність щодо стійкості до окислення, стійкості до корозії та зварюваності. Завдяки чудовій хімічній стабільності та міцній стійкості шару золота до окислення процес занурення в золото може ефективно запобігти окисленню колодок, що забезпечує відносно тривалий термін зберігання друкованих плат, як правило, до 12 місяців або навіть довше. Навпаки, процес органічного зварювання консервантів, хоча і менший за ціною, має відносно тонкий шар плівки, який легко окислюється на повітрі, і його термін придатності зазвичай становить лише 3-6 місяців. Монтажна плата з процесом сріблення схильна до реакції сульфування шару срібла в певних середовищах, утворюючи чорний сульфід срібла, що впливає на здатність до пайки та електричні характеристики. Його термін зберігання також слід ретельно контролювати, як правило, близько 6-9 місяців.
Фактори середовища зберігання
Середовище зберігання можна назвати «невидимим вбивцею» або «захисником» терміну придатності друкованих плат. З точки зору температури, ідеальна температура зберігання становить 15-30 градусів C. Надмірна температура може прискорити старіння матеріалу, викликаючи розширення мідної фольги та розм’якшення основи, що призводить до підвищеного ризику короткого замикання між ланцюгами; Коли температура надто низька, дошка стає крихкою, і під час транспортування та монтажу можуть утворюватися тріщини. Вологість також є ключовим фактором, і відносну вологість слід контролювати в межах від 30% до 70%. У середовищах з високою вологістю друковані плати схильні до поглинання вологи, що спричиняє корозію мідної фольги, іржу паяних з’єднань і пошкодження електричних з’єднань; Низька вологість може легко створити статичну електрику та пошкодити електронні компоненти на платі, чутливі до статичної електрики. Крім того, якщо в приміщенні для зберігання є корозійні гази, такі як діоксид сірки, сірководень тощо, вони вступатимуть у хімічну реакцію з металом на поверхні друкованої плати, прискорюючи процес окислення та корозії та значно скорочуючи термін зберігання.
Відмінності в термінах зберігання різних типів друкованих плат
Різниця між голою дошкою та зібраною дошкою
Термін придатності оголених друкованих плат (без встановлених електронних компонентів) в основному залежить від власних матеріалів, виробничих процесів і умов зберігання. За хороших умов зберігання голі дошки, які піддаються звичайним процесам обробки поверхні, таким як напилення оловом і золоте покриття, зазвичай мають термін придатності 6-12 місяців. Але якщо голі дошки обробити легко окислюваними поверхнями, такими як OSP, термін придатності може становити лише 3-6 місяців. Зібрана друкована плата з різними електронними компонентами, припаяними до неї, представляє більш складну ситуацію. Електронні компоненти також мають власні обмеження щодо терміну служби, наприклад електролітичні конденсатори. Після тривалого зберігання або використання електроліт може висохнути, а значення ємності може змінитися, що вплине на загальну продуктивність друкованої плати. Загалом термін придатності монтажних плат коливається від 2 до 10 років, залежно від якості та типу вибраних електронних компонентів, а також частоти та умов експлуатації друкованої плати.
Характеристики друкованих плат у різних сферах застосування
У сфері споживчої електроніки друковані плати часто виготовляються зі звичайних матеріалів і процесів обробки поверхні через те, що вони мають легку вагу та низьку вартість. Крім того, продукти швидко оновлюються, а термін їх зберігання зазвичай становить 2-5 років, щоб відповідати вимогам надійності продукту під час його нормального циклу використання. Плати промислового контролю вимагають високої надійності через довготривалу-стабільну роботу в складних і важких умовах. Вони часто виготовляються з високоякісних-матеріалів і проходять сувору тризахисну обробку (водонепроникність, пилонепроникність і антикорозійність), термін придатності яких становить до 5-10 років або навіть довше. У галузі автомобільної електроніки друковані плати розроблені та виготовлені відповідно до суворих стандартів безпеки та довговічності, враховуючи унікальну природу автомобільного середовища (вібрація, високі та низькі температури, електромагнітні перешкоди тощо). Термін їх придатності зазвичай становить 5-8 років, і протягом усього життєвого циклу автомобіля робочі характеристики друкованої плати повинні бути стабільними, щоб забезпечити безпеку водіння та нормальну роботу автомобіля.