U složenoj arhitekturi elektronskih uređaja, ploče se mogu smatrati glavnim čvorištem, odgovornim za povezivanje i pokretanje različitih elektronskih komponenti. Međutim, kao i mnogi industrijski proizvodi, ploče sa kola nisu trajno upotrebljive, a na njihov vijek trajanja utječu različiti faktori koji utječu na performanse, pouzdanost, pa čak i vijek trajanja elektroničkih uređaja. Istraživanje-dubinskog znanja o vijeku trajanja pločica sa kola je od velikog značaja za proizvođače elektronskih uređaja, osoblje za održavanje i entuzijaste elektronike.
Analiza faktora koji utječu na vijek trajanja
Karakteristike materijala i proces proizvodnje
Ploče su obično napravljene od staklenih vlakana, smole i drugih supstrata, prekrivenih provodljivim materijalima kao što je bakarna folija. Otpornost na vremenske uslove, otpornost na toplotu i hemijsku stabilnost ovih osnovnih materijala postavljaju osnovu za njihov rok trajanja. Visokokvalitetni materijali mogu bolje održati stabilna fizička i hemijska svojstva kada se suoče sa promjenama okoline kao što su temperatura, vlažnost i kiselost. Na primjer, korištenje bakarne folije visoke -čistoće i stabilne smole može smanjiti stopu oksidacije bakarne folije, minimizirati širenje i deformaciju podloge u vlažnim i vrućim okruženjima, a time i produžiti vijek trajanja ploče. Proizvodni proces je također izuzetno kritičan, od laminacije, jetkanja do površinske obrade ploče, preciznost i kontrola kvaliteta svakog koraka procesa će utjecati na njegove početne performanse i kasniju brzinu starenja. Nepravilna kontrola pritiska i temperature tokom procesa laminiranja višeslojnih ploča može dovesti do nedovoljnog međuslojnog spajanja, što rezultira raslojavanjem tokom vremena i značajno skraćivanjem vijeka trajanja.
Razlike u procesima površinske obrade
Proces površinske obrade ploča ima značajan utjecaj na njihov vijek trajanja. Različiti površinski tretmani pokazuju različite performanse u pogledu otpornosti na oksidaciju, otpornosti na koroziju i zavarljivosti. Proces potapanja zlata, zbog svoje odlične kemijske stabilnosti i jake otpornosti zlatnog sloja na oksidaciju, može učinkovito spriječiti oksidaciju jastučića, što rezultira relativno dugim vijekom trajanja za štampane ploče, općenito do 12 mjeseci ili čak duže. Nasuprot tome, organski zavarljivi proces konzerviranja, iako je jeftiniji, ima relativno tanak sloj filma koji se lako oksidira na zraku, a rok trajanja mu je obično samo 3-6 mjeseci. Ploča s posrebrenim postupkom je sklona reakciji sumporanja sloja srebra u specifičnim okruženjima, stvarajući crni srebrni sulfid, što utiče na lemljivost i električne performanse. Njegov rok trajanja takođe treba pažljivo kontrolisati, obično oko 6-9 meseci.
Faktori okoline skladištenja
Okruženje za skladištenje može se nazvati "nevidljivim ubicom" ili "zaštitnikom" roka trajanja ploča. Što se tiče temperature, idealna temperatura skladištenja je između 15-30 stepeni C. Previsoka temperatura može ubrzati starenje materijala, uzrokujući širenje bakarne folije i omekšavanje podloge, što dovodi do povećanog rizika od kratkih spojeva između strujnih kola; Kada je temperatura preniska, ploča postaje lomljiva i dolazi do pucanja tokom transporta i ugradnje. Vlažnost je takođe ključni faktor, a relativnu vlažnost treba kontrolisati između 30% i 70%. U okruženjima visoke vlažnosti, ploče su sklone apsorpciji vlage, uzrokujući koroziju bakrene folije, hrđu lemnih spojeva i oštećenje električnih priključaka; Niska vlažnost može lako stvoriti statički elektricitet i oštetiti elektroničke komponente na pločici koje su osjetljive na statički elektricitet. Osim toga, ako se u skladištu nalaze korozivni plinovi kao što su sumpor-dioksid, sumporovodik itd., oni će kemijski reagirati s metalom na površini ploče, ubrzavajući proces oksidacije i korozije i ozbiljno skraćujući vijek trajanja.
Razlike u vijeku trajanja različitih tipova ploča
Razlika između gole ploče i sastavljene ploče
Rok trajanja golih ploča (bez instaliranih elektronskih komponenti) uglavnom zavisi od njihovih materijala, proizvodnih procesa i uslova skladištenja. Pod dobrim uslovima skladištenja, gole ploče koje se podvrgavaju konvencionalnim procesima površinske obrade kao što je prskanje limom i pozlaćivanje obično imaju rok trajanja od 6-12 meseci. Ali ako se gole ploče tretiraju lako oksidirajućim površinama kao što je OSP, rok trajanja može biti samo 3-6 mjeseci. Sastavljena ploča, na koju su zalemljene razne elektronske komponente, predstavlja složeniju situaciju. Elektronske komponente također imaju svoja ograničenja vijeka trajanja, kao što su elektrolitski kondenzatori. Nakon dužeg skladištenja ili upotrebe, elektrolit se može osušiti i vrijednost kapacitivnosti može odstupiti, što utiče na ukupne performanse ploče. Općenito, rok trajanja montažnih ploča kreće se od 2 do 10 godina, ovisno o kvaliteti i vrsti odabranih elektroničkih komponenti, kao i učestalosti i uvjetima rada ploče.
Karakteristike matičnih ploča u različitim poljima primjene
U području potrošačke elektronike, ploče su često napravljene od običnih materijala i procesa površinske obrade zbog njihove težnje za laganom i niskom cijenom. Štaviše, proizvodi se brzo ažuriraju, a njihov rok trajanja je općenito postavljen na 2-5 godina kako bi se ispunili zahtjevi za pouzdanost proizvoda tokom njegovog normalnog ciklusa upotrebe. Ploče u oblasti industrijske kontrole zahtijevaju visoku pouzdanost zbog svog dugotrajnog-stabilnog rada u složenim i teškim okruženjima. Često su napravljeni od visokokvalitetnih-materijala i podvrgavaju se strogom tretmanu sa tri otpornosti (vodootporan, otporan na prašinu i antikorozivni), sa vijekom trajanja do 5-10 godina ili čak duže. U oblasti automobilske elektronike, ploče su dizajnirane i proizvedene u skladu sa strogim standardima za sigurnost i izdržljivost, uzimajući u obzir jedinstvenu prirodu automobilskog okruženja (vibracije, visoke i niske temperature, elektromagnetne smetnje, itd.). Njihov vijek trajanja je obično 5-8 godina, a tokom cijelog životnog ciklusa vozila, performanse ploče moraju biti stabilne kako bi se osigurala sigurnost vožnje i normalan rad vozila.