Το pcb φέρει την ευθύνη της σύνδεσης όλων των εξαρτημάτων, επομένως, από την παραγωγή του έως την τελική χρήση, οι συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας κατά την αποθήκευση καθορίζουν αθόρυβα εάν μπορεί να λειτουργήσει σωστά στον εξοπλισμό.
Θερμοκρασία: Ευαίσθητο στοιχείο για αποθήκευση πλακέτας pcb
Οι πλακέτες pcb αποτελούνται συνήθως από πολλαπλά υλικά, όπως συνήθως χρησιμοποιούμενα υποστρώματα FR-4, CEM-3, καθώς και φύλλο χαλκού, στρώματα μάσκας συγκόλλησης κ.λπ. Αυτά τα υλικά είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στις αλλαγές θερμοκρασίας. Όταν η θερμοκρασία αποθήκευσης είναι πολύ υψηλή, πάνω από τη συνιστώμενη περιοχή από 15 βαθμούς C έως 30 βαθμούς C, το υπόστρωμα μπορεί να επιταχύνει τη γήρανση. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το υπόστρωμα FR-4, η υψηλή θερμοκρασία μπορεί να προκαλέσει θραύση εσωτερικού χημικού δεσμού, να υποβαθμίσει σταδιακά τις ιδιότητες του υλικού και να μειώσει την αρχικά καλή μόνωση και τη μηχανική αντοχή, επηρεάζοντας έτσι τη σταθερότητα μετάδοσης σήματος της πλακέτας pcb στα κυκλώματα. Σε σοβαρές περιπτώσεις, μπορεί να προκαλέσει ακόμη και σφάλματα βραχυκυκλώματος. Ταυτόχρονα, η υπερβολική θερμοκρασία μπορεί να προκαλέσει διαστολή του φύλλου χαλκού, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της πρόσφυσης μεταξύ του φύλλου χαλκού και του υποστρώματος, με αποτέλεσμα την αποκόλληση. Αυτό έχει ιδιαίτερα σημαντικό αντίκτυπο στις πλακέτες pcb πολλαπλών στρώσεων, καθώς η στενή συγκόλληση μεταξύ των στρωμάτων είναι ζωτικής σημασίας για την ηλεκτρική απόδοση.
Αντίθετα, εάν η θερμοκρασία αποθήκευσης είναι πολύ χαμηλή, κάτω από 15 βαθμούς C, η σανίδα θα γίνει εύθραυστη. Στην επακόλουθη διαδικασία επεξεργασίας ή χρήσης, η ελαφριά εξωτερική πρόσκρουση μπορεί εύκολα να προκαλέσει ρωγμές, με αποτέλεσμα τη θραύση του κυκλώματος και θραύσματα πλακέτας PCB. Για παράδειγμα, σε αποθήκες σε ψυχρές περιοχές, εάν η θερμοκρασία δεν ελέγχεται αποτελεσματικά και οι πλακέτες PCB αποθηκεύονται απευθείας, όταν είναι απαραίτητο να ανακτηθούν και να εγκατασταθούν ηλεκτρονικά εξαρτήματα, μπορεί να διαπιστωθεί ότι οι πλακέτες γίνονται εύθραυστες λόγω χαμηλών θερμοκρασιών και προκαλούν περιττές οικονομικές απώλειες.
Humidity: The Hidden Killer of pcb Boards
Η επίδραση της υγρασίας στις πλακέτες PCB δεν πρέπει να υποτιμάται και το συνιστώμενο εύρος σχετικής υγρασίας αποθήκευσης είναι μεταξύ 30% και 70%, κατά προτίμηση ελεγχόμενη κάτω από 50%. Όταν η περιβαλλοντική υγρασία είναι υψηλή, η πλακέτα pcb λειτουργεί σαν σφουγγάρι, απορροφώντας την υγρασία από τον αέρα. Για πλακέτες pcb πολλαπλών-στρώσεων και πλακέτες pcb υψηλής-συχνότητας, η απορρόφηση υγρασίας είναι ιδιαίτερα σοβαρή. Η εισβολή υγρασίας μπορεί να αλλάξει τις διηλεκτρικές ιδιότητες της πλακέτας, προκαλώντας καθυστέρηση και παραμόρφωση μετάδοσης σήματος και επηρεάζοντας τη συνολική απόδοση των ηλεκτρονικών συσκευών. Επιπλέον, περιβάλλοντα υψηλής υγρασίας είναι επιρρεπή σε ηλεκτροχημική διάβρωση, ειδικά για εκτεθειμένα φύλλα χαλκού, συγκολλήσεις και άλλες περιοχές σε πλακέτες pcb. Η υγρασία αλληλεπιδρά με το οξυγόνο και τα όξινα αέρια στον αέρα, επιταχύνοντας τη διάβρωση του χαλκού και σχηματίζοντας προϊόντα διάβρωσης όπως το οξείδιο του χαλκού στην επιφάνεια. Αυτό αυξάνει την αντίσταση των αρμών συγκόλλησης και οδηγεί ακόμη και σε ανοιχτά κυκλώματα, μειώνοντας σημαντικά την αξιοπιστία και τη διάρκεια ζωής των πλακών pcb.
Από την άλλη, εάν η περιβαλλοντική υγρασία είναι πολύ χαμηλή, κάτω από 30%, τα προβλήματα στατικού ηλεκτρισμού θα ακολουθούν το ένα μετά το άλλο. Σε περιβάλλοντα χαμηλής υγρασίας, τα επιφανειακά φορτία των αντικειμένων είναι δύσκολο να διαλυθούν μέσω της αγωγιμότητας του αέρα και είναι επιρρεπή στη συσσώρευση στατικού ηλεκτρισμού. Οι πλακέτες pcb συνήθως ενσωματώνουν μεγάλο αριθμό ηλεκτρονικών εξαρτημάτων που είναι ευαίσθητα στον στατικό ηλεκτρισμό, όπως τσιπ ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Όταν ένα αντικείμενο με στατικό ηλεκτρισμό έρχεται σε επαφή με μια πλακέτα PCB, η στιγμιαία ηλεκτροστατική εκφόρτιση μπορεί να δημιουργήσει τάσεις έως και χιλιάδες βολτ. Το ισχυρό ρεύμα μπορεί να διαπεράσει τα μικροσκοπικά κυκλώματα μέσα στα εξαρτήματα, προκαλώντας μόνιμη βλάβη στα εξαρτήματα. Ακόμη και μικρές ηλεκτροστατικές ζημιές μπορεί να προκαλέσουν σταδιακά σφάλματα σε μελλοντική χρήση, επηρεάζοντας τη σταθερότητα της πλακέτας PCB.
Στρατηγική απόκρισης: Δημιουργήστε ένα κατάλληλο περιβάλλον θερμοκρασίας και υγρασίας
Προκειμένου να δημιουργηθούν ιδανικές συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας αποθήκευσης για πλακέτες pcb, είναι απαραίτητη μια σειρά στοχευμένων μέτρων. Όσον αφορά τον έλεγχο της θερμοκρασίας, οι αποθήκες αποθήκευσης θα πρέπει να είναι εξοπλισμένες με συστήματα ακριβούς ελέγχου θερμοκρασίας, όπως εξοπλισμό κλιματισμού, για τη διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας μεταξύ 15 βαθμών C και 30 βαθμών C. Ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να παρακολουθείται και να καταγράφεται τακτικά η θερμοκρασία προκειμένου να ανιχνεύονται άμεσα οι μη φυσιολογικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και να γίνονται προσαρμογές. Για ορισμένες ειδικές πλακέτες pcb με πιο αυστηρές απαιτήσεις θερμοκρασίας, όπως οι πλακέτες pcb υψηλής-συχνότητας που χρησιμοποιούν ειδικά υλικά, ενδέχεται να απαιτείται πρόσθετος εξοπλισμός ελέγχου θερμοκρασίας για να διασφαλιστεί ότι οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας ελέγχονται σε πολύ μικρό εύρος.
Όσον αφορά τον έλεγχο της υγρασίας, οι αφυγραντήρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μείωση της υγρασίας του περιβάλλοντος και τη διατήρηση της εντός του συνιστώμενου εύρους. Σε περιοχές ή εποχές με υψηλή υγρασία, ο ρόλος των αφυγραντήρων είναι ιδιαίτερα καθοριστικός. Επιπλέον, κατά την αποθήκευση πλακών pcb, η χρήση-σακούλων προστασίας από την υγρασία για σφραγισμένη συσκευασία και η τοποθέτηση κατάλληλης ποσότητας ξηραντικού, όπως γέλη σιλικόνης, μέσα στη σακούλα είναι επίσης μια αποτελεσματική μέθοδος προστασίας από την υγρασία-. Το αποξηραντικό μπορεί να προσροφήσει την υπολειμματική υγρασία στο εσωτερικό της σακούλας, μειώνοντας περαιτέρω τον κίνδυνο απορρόφησης υγρασίας στις πλακέτες pcb. Ταυτόχρονα, είναι σημαντικό να ελέγχετε τακτικά την κατάσταση των αποξηραντικών και να αντικαθιστάτε έγκαιρα τα ληγμένα αποξηραντικά. Για την αποφυγή κινδύνων από στατικό ηλεκτρισμό, οι χώροι αποθήκευσης πρέπει να είναι εξοπλισμένοι με αντιστατικό δάπεδο. Όταν χειρίζονται πλακέτες PCB, το προσωπικό θα πρέπει να φοράει αντιστατικά ρούχα και γάντια, να χρησιμοποιεί αντιστατικά εργαλεία και να τοποθετεί τις πλακέτες σε αντιστατικούς σάκους ή ράφια για να ελαχιστοποιείται η παραγωγή και η συσσώρευση στατικού ηλεκτρισμού.