En l'arquitectura complexa dels dispositius electrònics, les plaques de circuits es poden considerar el centre central, responsable de connectar i conduir diversos components electrònics. Tanmateix, com molts productes industrials, les plaques de circuit no es poden utilitzar de manera permanent i la seva vida útil està influenciada per diversos factors que afecten el rendiment, la fiabilitat i fins i tot la vida útil dels dispositius electrònics. Explorar-un coneixement profund sobre la vida útil de les plaques de circuit és de gran importància per als fabricants de dispositius electrònics, el personal de manteniment i els entusiastes de l'electrònica.
Anàlisi dels factors que afecten la vida útil
Característiques del material i procés de fabricació
Les plaques de circuit solen estar fetes de fibra de vidre, resina i altres substrats, coberts amb materials conductors com ara paper de coure. La resistència a la intempèrie, la resistència a la calor i l'estabilitat química d'aquests materials bàsics constitueixen les bases de la seva vida útil. Els materials d'alta qualitat poden mantenir millor propietats físiques i químiques estables quan s'enfronten a canvis ambientals com la temperatura, la humitat i l'acidesa. Per exemple, l'ús d'una làmina de coure d'alta -puresa i una resina estable pot reduir la taxa d'oxidació de la làmina de coure, minimitzar l'expansió i la deformació del substrat en entorns humits i calents i, per tant, allargar la vida útil de la placa de circuit. El procés de fabricació també és extremadament crític, des de la laminació, el gravat fins al tractament superficial de la placa de circuits, la precisió i el control de qualitat de cada pas del procés afectaran el seu rendiment inicial i la taxa d'envelliment posterior. Un control inadequat de la pressió i la temperatura durant el procés de laminació de taulers multi-capes pot provocar una unió entre capes insuficients, cosa que provoca una delaminació amb el temps i escurça significativament la vida útil.
Diferències en els processos de tractament de superfícies
El procés de tractament superficial de les plaques de circuit té un impacte significatiu en la seva vida útil. Els diferents tractaments de superfície presenten un rendiment variable en termes de resistència a l'oxidació, resistència a la corrosió i soldabilitat. El procés d'immersió d'or, a causa de la seva excel·lent estabilitat química i la forta resistència a l'oxidació de la capa d'or, pot prevenir eficaçment l'oxidació del coixinet, donant lloc a una vida útil relativament llarga per a plaques de circuit, generalment fins a 12 mesos o fins i tot més. En canvi, el procés de conservació orgànica soldable, tot i que de cost més baix, té una capa de pel·lícula relativament prima que s'oxida fàcilment a l'aire i la seva vida útil sol ser de només 3-6 mesos. La placa de circuit amb procés de platejat és propensa a la reacció de sulfurització de la capa de plata en entorns específics, produint sulfur de plata negre, que afecta la soldabilitat i el rendiment elèctric. També s'ha de controlar acuradament la seva vida útil, generalment al voltant dels 6-9 mesos.
Factors de l'entorn d'emmagatzematge
L'entorn d'emmagatzematge es pot anomenar "assassí invisible" o "protector" de la vida útil de les plaques de circuit. Pel que fa a la temperatura, la temperatura d'emmagatzematge ideal és d'entre 15 i 30 graus C. La temperatura excessiva pot accelerar l'envelliment del material, provocant l'expansió de la làmina de coure i el suavització del substrat, la qual cosa comporta un major risc de curtcircuits entre circuits; Quan la temperatura és massa baixa, el tauler es torna trencadís i les esquerdes són propenses a produir-se durant el transport i la instal·lació. La humitat també és un factor clau, i la humitat relativa s'ha de controlar entre el 30% i el 70%. En entorns d'alta humitat, les plaques de circuit són propenses a l'absorció d'humitat, provocant corrosió de la làmina de coure, òxid de la junta de soldadura i danys a les connexions elèctriques; La baixa humitat pot generar fàcilment electricitat estàtica i danyar els components electrònics de la placa de circuit que són sensibles a l'electricitat estàtica. A més, si hi ha gasos corrosius com ara diòxid de sofre, sulfur d'hidrogen, etc. a l'espai d'emmagatzematge, reaccionaran químicament amb el metall a la superfície de la placa de circuit, accelerant el procés d'oxidació i corrosió i escurçant seriosament la vida útil.
Diferències en la vida útil dels diferents tipus de plaques de circuit
La diferència entre el tauler nu i el tauler muntat
La vida útil de les plaques de circuit nues (sense components electrònics instal·lats) depèn principalment dels seus propis materials, processos de fabricació i condicions d'emmagatzematge. En bones condicions d'emmagatzematge, els taulers nus que se sotmeten a processos convencionals de tractament de superfícies, com ara la polvorització d'estany i el revestiment d'or, generalment tenen una vida útil de 6-12 mesos. Però si els taulers nus es tracten amb superfícies fàcilment oxidables com ara OSP, la vida útil només pot ser de 3-6 mesos. La placa de circuit muntada, amb diversos components electrònics soldats, presenta una situació més complexa. Els components electrònics també tenen les seves pròpies limitacions de vida útil, com els condensadors electrolítics. Després d'un emmagatzematge o ús prolongat, l'electròlit es pot assecar i el valor de la capacitat pot derivar, afectant el rendiment general de la placa de circuit. En general, la vida útil de les plaques de muntatge oscil·la entre 2 i 10 anys, depenent de la qualitat i el tipus de components electrònics seleccionats, així com de la freqüència i les condicions de funcionament de la placa de circuit.
Característiques de les plaques de circuit en diferents camps d'aplicació
En el camp de l'electrònica de consum, les plaques de circuits solen estar fetes de materials normals i processos de tractament de superfícies a causa de la seva recerca de pes lleuger i baix cost. A més, els productes s'actualitzen ràpidament i la seva vida útil generalment s'estableix en 2-5 anys per complir els requisits de fiabilitat del producte durant el seu cicle d'ús normal. Les plaques de circuit en l'àmbit del control industrial requereixen una gran fiabilitat a causa del seu funcionament estable a llarg termini-en entorns complexos i durs. Sovint estan fets de materials d'alta-qualitat i se sotmeten a un estricte tractament de tres proves (impermeable, a prova de pols i anticorrosió), amb una vida útil de fins a 5-10 anys o fins i tot més. En el camp de l'electrònica de l'automòbil, les plaques de circuit es dissenyen i fabriquen segons estrictes estàndards de seguretat i durabilitat, tenint en compte la naturalesa única de l'entorn de l'automoció (vibracions, altes i baixes temperatures, interferències electromagnètiques, etc.). La seva vida útil sol ser de 5 a 8 anys, i durant tot el cicle de vida del vehicle, el rendiment de la placa de circuit ha de ser estable per garantir la seguretat de la conducció i el funcionament normal del vehicle.