Kontrola životního prostředídesky plošných spojůběhem fáze skladování od dokončení výroby až po montáž a použití má významný vliv na kvalitu produktu. Teplota jako klíčový parametr prostředí přímo ovlivňuje vlastnosti materiálu a strukturální stabilitu desek plošných spojů a vyžaduje přísnou kontrolu.
1, Vliv teploty na materiály a konstrukce desky plošných spojů
desky plošných spojů jsou složeny z různých materiálů jako je substrát, měděná fólie, pájecí maska atd. a fyzikální a chemické vlastnosti každého materiálu jsou výrazně ovlivněny teplotou.
Pryskyřičná složka v substrátu podstoupí degradaci struktury zesíťující -molekulární řetězec v prostředí s trvalou vysokou teplotou, což povede ke snížení izolačního odporu a zvýšení svodového proudu. Současně se zvyšující se teplotou klesá pevnost spojení mezi substrátem a měděnou fólií. Když teplota překročí kritickou hodnotu, mohou se na rozhraní objevit mikrobubliny, které způsobí nebezpečí oddělení mezivrstvy.
V prostředí s nízkou teplotou -výrazně klesá index houževnatosti substrátu a zvyšuje se křehkost materiálu. V tomto okamžiku, pokud je obvodová deska vystavena vnějšímu mechanickému namáhání, jsou na okrajích substrátu a v oblasti vrtání náchylné ke vzniku mikrotrhlin. U vícevrstvých desek může rozdíl ve smrštění materiálu způsobený nízkou teplotou vést k nesouososti mezivrstvových obvodů a poškození přednastavených impedančních charakteristik.
2, Vhodný teplotní rozsah a požadavky na ovládání pro skladování desek s plošnými spoji
Podle údajů o průmyslové praxi je bezpečný teplotní rozsah pro skladování desek plošných spojů 15 stupňů -30 stupňů a optimální rozsah řízení je 20 stupňů -25 stupňů. V tomto rozmezí je koeficient tepelné roztažnosti materiálu ve stabilním stavu, což může účinně snižovat mezifázové napětí.
Kontrola kolísání teploty je důležitější než statické hodnoty teploty. Časté cyklování teplot může způsobit opakované roztahování a smršťování materiálu, což má za následek únavové efekty a zrychlenou degradaci vlastností materiálu. U speciálních substrátů, jako je polytetrafluoretylen používaný ve vysokofrekvenčních deskách tištěných spojů, je třeba řídit kolísání teploty v rozmezí ± 5 stupňů, protože jejich dielektrická konstanta je citlivá na změny teploty. Překročení tohoto rozsahu může ovlivnit stabilitu parametrů přenosu signálu.
3, Kontrolní opatření pro teplotu skladování desky plošných spojů
(1) Kontrola prostředí skladu
Sklad by měl být vybaven více{0}}bodovým systémem sledování teploty, který bude shromažďovat údaje o teplotě v reálném čase- z různých oblastí a zajistí tak pokrytí monitorováním bez slepých míst. V závislosti na typu materiálu, výrobní šarži a době skladování desky s plošnými spoji se nastaví rozdílné standardy řízení teploty a prahové hodnoty výstrahy při přijetí režimu správy oddílů.
(2) Extrémní klimatická reakce
V oblastech s vysokou teplotou a vysokou vlhkostí je nutné synchronně regulovat vlhkost prostředí (doporučená relativní vlhkost 40 % -60 %), aby se zpomalila hydrolytická reakce substrátu. V prostředí s nízkou teplotou by měla být rychlost ohřevu řízena v rozmezí 5 stupňů za hodinu, aby se zabránilo kondenzaci na povrchu desky plošných spojů a aby se zabránilo elektrochemické korozi měděné fólie.
(3) Řízení přepravního procesu
Při přepravě by měly být použity speciální nádoby s funkcí regulace teploty, aby byla během přepravy zachována teplotní stabilita. Při nakládacích a vykládacích operacích je nutné zkrátit dobu expozice desek plošných spojů vnějšímu prostředí a snížit vliv teplotních šoků na vlastnosti materiálu.
4, Vliv regulace teploty na řetězec kvality desek plošných spojů
Zanedbání kontroly skladovací teploty může vést ke kumulaci rizik kvality. Případová studie ukazuje, že když je deska s plošnými spoji uložena v prostředí nad 40 stupňů po dobu delší než 72 hodin, ačkoli nedochází k žádné významné změně vzhledu, pevnost spojení mezi měděnou fólií a substrátem se snižuje a při následných svařovacích procesech se mohou vyskytnout defekty delaminace.
Přísná kontrola teploty může zajistit stabilitu výkonu desky s plošnými spoji. V oblasti vojenské elektroniky je kolísání skladovací teploty řízeno v rozmezí ± 2 stupňů pomocí systému konstantní teploty a vlhkosti. Po dlouhodobém-skladování lze rychlost změn klíčových parametrů, jako je dielektrický výkon a odpor desky s plošnými spoji, řídit v rozmezí 3 %, což splňuje vysoké požadavky na spolehlivost.