У сложеној архитектури електронских уређаја, плоче се могу сматрати главним чвориштем, одговорним за повезивање и покретање различитих електронских компоненти. Међутим, као и многи индустријски производи, штампане плоче нису трајно употребљиве, а на њихов рок трајања утичу различити фактори који утичу на перформансе, поузданост, па чак и век трајања електронских уређаја. Истраживање-дубинског знања о року трајања штампаних плоча је од великог значаја за произвођаче електронских уређаја, особље за одржавање и ентузијасте електронике.
Анализа фактора који утичу на рок трајања
Карактеристике материјала и процес производње
Плоче су обично направљене од стаклених влакана, смоле и других супстрата, прекривених проводљивим материјалима као што је бакарна фолија. Отпорност на временске услове, отпорност на топлоту и хемијску стабилност ових основних материјала постављају основу за њихов век трајања. Висококвалитетни материјали могу боље да одрже стабилне физичке и хемијске особине када се суоче са променама околине као што су температура, влажност и киселост. На пример, коришћење бакарне фолије високе{3}}чистоће и стабилне смоле може да смањи стопу оксидације бакарне фолије, минимизира експанзију и деформацију подлоге у влажним и врућим окружењима и на тај начин продужи век трајања штампане плоче. Процес производње је такође изузетно критичан, од ламинације, гравирања до површинске обраде штампане плоче, прецизност и контрола квалитета сваког корака процеса ће утицати на његове почетне перформансе и каснију брзину старења. Неправилна контрола притиска и температуре током процеса ламинације вишеслојних - плоча може довести до недовољног међуслојног везивања, што резултира раслојавањем током времена и значајно скраћивањем рока трајања.
Разлике у процесима површинске обраде
Процес површинске обраде плоча има значајан утицај на њихов рок трајања. Различити површински третмани показују различите перформансе у погледу отпорности на оксидацију, отпорности на корозију и заварљивости. Процес злата потапањем, због своје одличне хемијске стабилности и јаке отпорности златног слоја на оксидацију, може ефикасно спречити оксидацију јастучића, што резултира релативно дугим роком трајања за штампане плоче, углавном до 12 месеци или чак дуже. Насупрот томе, органски заварљиви процес конзервирања, иако нижи по цени, има релативно танак слој филма који се лако оксидира на ваздуху, а његов рок трајања је обично само 3-6 месеци. Плоча са посребреним процесом је склона реакцији сумпорања слоја сребра у специфичним окружењима, производећи црни сребрни сулфид, што утиче на лемљивост и електричне перформансе. Његов рок трајања такође треба пажљиво контролисати, обично око 6-9 месеци.
Фактори средине складиштења
Окружење за складиштење може се назвати „невидљивим убицом“ или „заштитником“ рока трајања штампаних плоча. Што се тиче температуре, идеална температура складиштења је између 15-30 степени Ц. Превисока температура може убрзати старење материјала, изазивајући ширење бакарне фолије и омекшавање подлоге, што доводи до повећаног ризика од кратких спојева између кола; Када је температура прениска, плоча постаје ломљива и долази до пуцања током транспорта и уградње. Влажност је такође кључни фактор, а релативну влажност треба контролисати између 30% и 70%. У окружењима са високом влажношћу, штампане плоче су склоне апсорпцији влаге, узрокујући корозију бакарне фолије, рђу лемних спојева и оштећење електричних прикључака; Ниска влажност може лако да генерише статички електрицитет и оштети електронске компоненте на плочици које су осетљиве на статички електрицитет. Поред тога, ако у простору за складиштење постоје корозивни гасови као што су сумпор-диоксид, водоник-сулфид итд., они ће хемијски реаговати са металом на површини штампане плоче, убрзавајући процес оксидације и корозије и озбиљно скраћујући рок трајања.
Разлике у року трајања различитих типова плоча
Разлика између голе плоче и састављене плоче
Рок трајања голих плоча (без инсталираних електронских компоненти) углавном зависи од сопствених материјала, производних процеса и услова складиштења. Под добрим условима складиштења, голе плоче које се подвргавају конвенционалним процесима површинске обраде као што је прскање калаја и позлаћивање обично имају рок трајања од 6-12 месеци. Али ако се голе плоче третирају лако оксидирајућим површинама као што је ОСП, рок трајања може бити само 3-6 месеци. Састављена плоча, на коју су залемљене разне електронске компоненте, представља сложенију ситуацију. Електронске компоненте такође имају своја ограничења животног века, као што су електролитски кондензатори. После дужег складиштења или употребе, електролит може да се осуши и вредност капацитивности може да се промени, што утиче на укупне перформансе плоче. Генерално, рок трајања монтажних плоча креће се од 2 до 10 година, у зависности од квалитета и врсте одабраних електронских компоненти, као и од фреквенције и услова рада плоче.
Карактеристике штампаних плоча у различитим областима примене
У области потрошачке електронике, плоче су често направљене од обичних материјала и процеса површинске обраде због њихове тежње за лаганом и ниском ценом. Штавише, производи се брзо ажурирају, а њихов рок трајања је генерално постављен на 2-5 година како би се испунили захтеви за поузданост производа током његовог нормалног циклуса употребе. Плоче у области индустријске контроле захтевају високу поузданост због свог дуготрајног-стабилног рада у сложеним и тешким окружењима. Често су направљени од висококвалитетних-материјала и подвргавају се строгом третману са три отпорности (водоотпоран, отпоран на прашину и антикорозивни), са роком трајања до 5-10 година или чак дуже. У области аутомобилске електронике, плоче су дизајниране и произведене у складу са строгим стандардима за безбедност и издржљивост, узимајући у обзир јединствену природу аутомобилског окружења (вибрације, високе и ниске температуре, електромагнетне сметње, итд.). Њихов век трајања је обично 5-8 година, а током целог животног циклуса возила, перформансе плоче морају бити стабилне како би се обезбедила безбедност вожње и нормалан рад возила.