השליטה הסביבתית שללוחות מעגלים מודפסיםבשלב האחסון מסיום הייצור ועד ההרכבה והשימוש יש השפעה משמעותית על איכות המוצר. הטמפרטורה, כפרמטר סביבתי מרכזי, משפיעה ישירות על תכונות החומר והיציבות המבנית של מעגלים ודורשת בקרה קפדנית.
1, השפעת הטמפרטורה על מעגלים מודפסים חומרים ומבנים
לוחות מעגלים מודפסים מורכבים מחומרים שונים כגון מצע, רדיד נחושת, מסכת הלחמה וכו', והתכונות הפיזיקליות והכימיות של כל חומר מושפעות באופן משמעותי מהטמפרטורה.
רכיב השרף במצע יעבור השפלה של מבנה השרשרת המולקולרית המקשרת- בסביבה מתמשכת של טמפרטורה גבוהה, וכתוצאה מכך ירידה בהתנגדות הבידוד ועלייה בזרם הדליפה. במקביל, חוזק ההדבקה בין המצע לרדיד הנחושת פוחת עם עליית הטמפרטורה. כאשר הטמפרטורה עולה על הערך הקריטי, עלולות להופיע בועות מיקרו בממשק, ולגרום לסכנות הפרדה בין השכבות.
בסביבות-טמפרטורות נמוכות, מדד הקשיחות של המצע יורד באופן משמעותי ושבריריות החומר עולה. בשלב זה, אם המעגל נתון ללחץ מכני חיצוני, מיקרו-סדקים נוטים להתרחש בקצוות המצע ובאזור הקידוח. עבור לוחות רב-שכבתיים, ההבדל בהתכווצות החומר הנגרם כתוצאה מטמפרטורה נמוכה עלול לגרום לאי-יישור של מעגלים בין-שכבתיים ולפגיעה במאפייני העכבה שנקבעו מראש.
2, טווח טמפרטורות מתאים ודרישות בקרה לאחסון מעגלים מודפסים
על פי נתוני הנוהג בתעשייה, טווח הטמפרטורות הבטוח לאחסון לוחות מעגלים מודפסים הוא 15 מעלות -30 מעלות, וטווח הבקרה האופטימלי הוא 20 מעלות -25 מעלות. בתוך טווח זה, מקדם ההתפשטות התרמית של החומר נמצא במצב יציב, מה שיכול להפחית ביעילות את מתח הממשק.
בקרת תנודות הטמפרטורה חשובה יותר מערכי טמפרטורה סטטיים. מחזורי טמפרטורות תכופים עלולים לגרום לחומר להתרחב ולהתכווץ שוב ושוב, וכתוצאה מכך השפעות עייפות והדרדרות מואצת של תכונות החומר. עבור מצעים מיוחדים כגון פולי-טטרה-פלואורואתילן המשמש במעגלים מודפסים-גבוהים, יש לשלוט בתנודות הטמפרטורה בתוך ± 5 מעלות, מכיוון שהקבוע הדיאלקטרי שלהם רגיש לשינויי טמפרטורה. חריגה מטווח זה יכולה להשפיע על היציבות של פרמטרי שידור האות.
3, אמצעי בקרה לטמפרטורת אחסון מעגלים מודפסים
(1) בקרת סביבת מחסן
מחסן האחסון צריך להיות מצויד במערכת ניטור טמפרטורה מרובת-נקודות לאיסוף-נתוני טמפרטורות בזמן אמת מאזורים שונים, מה שמבטיח כיסוי ניטור ללא כתמים עיוורים. אימוץ מצב ניהול מחיצות, תקני בקרת טמפרטורה מובחנים וספי אזהרה נקבעים בהתאם לסוג החומר, אצוות הייצור ותקופת האחסון של המעגל המודפס.
(2) תגובה אקלימית קיצונית
באזורי טמפרטורה גבוהה ולחות גבוהה, יש צורך לשלוט באופן סינכרוני על הלחות הסביבתית (לחות יחסית מומלצת של 40% -60%) כדי להאט את תגובת ההידרוליזה של המצע. בסביבות טמפרטורות נמוכות, יש לשלוט בקצב החימום תוך 5 מעלות/שעה כדי למנוע עיבוי על פני המעגל וכדי למנוע קורוזיה אלקטרוכימית של רדיד הנחושת.
(3) בקרת תהליך הובלה
יש להשתמש במיכלים מיוחדים עם פונקציית ויסות טמפרטורה בתהליך ההובלה כדי לשמור על יציבות הטמפרטורה במהלך ההובלה. במהלך פעולות הטעינה והפריקה, יש צורך לקצר את זמן החשיפה של מעגלים מודפסים לסביבה החיצונית ולהפחית את ההשפעה של זעזועים בטמפרטורה על תכונות החומר.
4, ההשפעה של בקרת טמפרטורה על שרשרת איכות המעגלים המודפסים
הזנחת בקרת טמפרטורת האחסון עלולה להוביל להצטברות של סיכוני איכות. מחקר מקרה מראה שכאשר מעגלים מודפסים מאוחסנים בסביבה מעל 40 מעלות למשך יותר מ-72 שעות, למרות שאין שינוי משמעותי במראה, חוזק ההתקשרות הממשק בין רדיד נחושת למצע פוחת, ופגמי דלמינציה נוטים להתרחש בתהליכי הריתוך הבאים.
בקרת טמפרטורה קפדנית יכולה להבטיח את היציבות של ביצועי המעגלים המודפסים. בתחום האלקטרוניקה הצבאית, תנודת טמפרטורת האחסון נשלטת בתוך ± 2 מעלות באמצעות מערכת טמפרטורה ולחות קבועה. לאחר אחסון-לטווח ארוך, ניתן לשלוט בקצב השינוי של פרמטרים מרכזיים כגון ביצועים דיאלקטריים והתנגדות של המעגל המודפס תוך 3%, תוך עמידה בדרישות אמינות גבוהות.