การควบคุมสิ่งแวดล้อมของแผงวงจรพิมพ์ แผงวงจรในระหว่างขั้นตอนการจัดเก็บตั้งแต่เสร็จสิ้นการผลิตไปจนถึงการประกอบและการใช้งานมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ อุณหภูมิซึ่งเป็นพารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ ส่งผลโดยตรงต่อคุณสมบัติของวัสดุและความเสถียรทางโครงสร้างของแผงวงจร และต้องมีการควบคุมอย่างเข้มงวด
1 อิทธิพลของอุณหภูมิต่อวัสดุและโครงสร้างของแผงวงจรพิมพ์
แผงวงจรพิมพ์ แผงวงจรประกอบด้วยวัสดุต่าง ๆ เช่นพื้นผิว ฟอยล์ทองแดง หน้ากากประสาน ฯลฯ และคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของวัสดุแต่ละชนิดจะได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากอุณหภูมิ
ส่วนประกอบเรซินในสารตั้งต้นจะเกิดการเสื่อมสภาพของโครงสร้างการเชื่อมโยงข้ามสายโซ่โมเลกุล-ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้ความต้านทานของฉนวนลดลงและกระแสรั่วไหลเพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกัน ความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างซับสเตรตกับฟอยล์ทองแดงจะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิสูงเกินค่าวิกฤติ ฟองไมโครอาจปรากฏขึ้นที่ส่วนต่อประสาน ทำให้เกิดอันตรายจากการแยกชั้นระหว่างชั้น
ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ- ดัชนีความเหนียวของวัสดุพิมพ์จะลดลงอย่างมาก และความเปราะบางของวัสดุจะเพิ่มขึ้น ในเวลานี้ หากแผงวงจรได้รับความเค้นเชิงกลจากภายนอก อาจเกิดรอยแตกขนาดเล็กที่ขอบของพื้นผิวและพื้นที่เจาะได้ สำหรับบอร์ดหลายชั้น- ความแตกต่างในการหดตัวของวัสดุที่เกิดจากอุณหภูมิต่ำอาจส่งผลให้วงจรอินเทอร์เลเยอร์ไม่ตรงแนวและเกิดความเสียหายต่อคุณลักษณะอิมพีแดนซ์ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า
2 ช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมและข้อกำหนดการควบคุมสำหรับการจัดเก็บแผงวงจรพิมพ์
ตามข้อมูลการปฏิบัติของอุตสาหกรรม ช่วงอุณหภูมิที่ปลอดภัยสำหรับการจัดเก็บแผงวงจรพิมพ์คือ 15 องศา -30 องศา และช่วงการควบคุมที่เหมาะสมที่สุดคือ 20 องศา -25 องศา ภายในช่วงนี้ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของวัสดุจะอยู่ในสถานะคงที่ ซึ่งสามารถลดความเครียดจากพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การควบคุมความผันผวนของอุณหภูมิมีความสำคัญมากกว่าค่าอุณหภูมิคงที่ การหมุนเวียนของอุณหภูมิบ่อยครั้งอาจทำให้วัสดุขยายตัวและหดตัวซ้ำๆ ส่งผลให้เกิดความล้าและทำให้คุณสมบัติของวัสดุเสื่อมสภาพเร็วขึ้น สำหรับซับสเตรตพิเศษ เช่น โพลีเตตราฟลูออโรเอทิลีนที่ใช้ในแผงวงจรพิมพ์ความถี่สูง- ความผันผวนของอุณหภูมิจำเป็นต้องได้รับการควบคุมภายใน ± 5 องศา เนื่องจากค่าคงที่ไดอิเล็กทริกจะไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ การเกินช่วงนี้อาจส่งผลต่อความเสถียรของพารามิเตอร์การส่งสัญญาณ
3, มาตรการควบคุมสำหรับอุณหภูมิการจัดเก็บแผงวงจรพิมพ์
(1) การควบคุมสภาพแวดล้อมคลังสินค้า
คลังสินค้าควรติดตั้งระบบตรวจสอบอุณหภูมิหลาย-จุดเพื่อรวบรวมข้อมูลอุณหภูมิแบบเรียลไทม์จากพื้นที่ต่างๆ เพื่อให้แน่ใจว่าจะครอบคลุมการตรวจสอบโดยไม่มีจุดบอด การใช้โหมดการจัดการพาร์ติชัน มาตรฐานการควบคุมอุณหภูมิที่แตกต่าง และเกณฑ์การเตือนจะถูกกำหนดตามประเภทวัสดุ ชุดการผลิต และระยะเวลาการจัดเก็บของแผงวงจรพิมพ์
(2) การตอบสนองต่อสภาพอากาศที่รุนแรง
ในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงและความชื้นสูง จำเป็นต้องควบคุมความชื้นสิ่งแวดล้อมพร้อมกัน (ความชื้นสัมพัทธ์ที่แนะนำ 40% -60%) เพื่อชะลอปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของซับสเตรต ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ ควรควบคุมอัตราการทำความร้อนภายใน 5 องศา/ชั่วโมง เพื่อป้องกันการควบแน่นบนพื้นผิวของแผงวงจร และเพื่อป้องกันการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าของฟอยล์ทองแดง
(3) การควบคุมกระบวนการขนส่ง
ควรใช้ภาชนะพิเศษที่มีฟังก์ชันควบคุมอุณหภูมิในกระบวนการขนส่งเพื่อรักษาเสถียรภาพของอุณหภูมิในระหว่างการขนส่ง ในระหว่างการดำเนินการขนถ่าย จำเป็นต้องลดระยะเวลาการสัมผัสของแผงวงจรพิมพ์ให้สั้นลงสู่สภาพแวดล้อมภายนอก และลดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่มีต่อคุณสมบัติของวัสดุ
4 ผลกระทบของการควบคุมอุณหภูมิต่อห่วงโซ่คุณภาพของแผงวงจรพิมพ์
การละเลยการควบคุมอุณหภูมิในการจัดเก็บอาจทำให้เกิดความเสี่ยงด้านคุณภาพสะสม กรณีศึกษาแสดงให้เห็นว่าเมื่อจัดเก็บแผงวงจรพิมพ์ไว้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 40 องศาเป็นเวลานานกว่า 72 ชั่วโมง แม้ว่ารูปลักษณ์จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ แต่ความแข็งแรงในการยึดเกาะของส่วนต่อประสานระหว่างฟอยล์ทองแดงกับซับสเตรตจะลดลง และข้อบกพร่องในการแยกชั้นมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในกระบวนการเชื่อมที่ตามมา
การควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวดสามารถรับประกันความเสถียรของประสิทธิภาพของแผงวงจรพิมพ์ ในด้านอิเล็กทรอนิกส์ทางการทหาร ความผันผวนของอุณหภูมิในการจัดเก็บจะถูกควบคุมภายใน ± 2 องศา ผ่านระบบอุณหภูมิและความชื้นคงที่ หลังจากการจัดเก็บระยะยาว- อัตราการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์หลัก เช่น ประสิทธิภาพไดอิเล็กทริกและความต้านทานของแผงวงจรพิมพ์สามารถควบคุมได้ภายใน 3% ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือสูง