טמפרטורה ולחות של אחסון לוח Pcb

pcb נושא באחריות לחבר את כל הרכיבים, לכן, מייצורו ועד לשימוש הסופי, תנאי הטמפרטורה והלחות במהלך האחסון קובעים בשקט האם הוא יכול לתפקד כראוי בציוד.

טמפרטורה: אלמנט רגיש לאחסון לוח PCB

לוחות PCB מורכבים בדרך כלל ממספר חומרים, כגון מצעים FR-4, CEM-3, כמו גם נייר כסף, שכבות מסכת הלחמה וכו'. חומרים אלו רגישים ביותר לשינויי טמפרטורה. כאשר טמפרטורת האחסון גבוהה מדי, מעל הטווח המומלץ של 15 מעלות צלזיוס עד 30 מעלות צלזיוס, המצע עלול להאיץ את ההזדקנות. אם לוקחים מצע FR-4 כדוגמה, טמפרטורה גבוהה עלולה לגרום לשבירת קשר כימי פנימי, לפגום בהדרגה בתכונות החומר ולהפחית את הבידוד הטוב במקור ואת החוזק המכני, ובכך להשפיע על יציבות העברת האותות של לוח PCB במעגלים. במקרים חמורים, היא אף עלולה לגרום לתקלות קצר חשמלי. יחד עם זאת, טמפרטורה מופרזת עלולה לגרום לרדיד הנחושת להתרחב, מה שעלול להוביל לירידה בהיצמדות בין רדיד הנחושת למצע, וכתוצאה מכך דלמינציה. יש לכך השפעה משמעותית במיוחד על לוחות PCB רב-שכבתיים, מכיוון שהחיבור ההדוק בין השכבות הוא קריטי לביצועים החשמליים.

להיפך, אם טמפרטורת האחסון נמוכה מדי, מתחת ל-15 מעלות צלזיוס, הלוח יהפוך לשביר. בתהליך העיבוד או השימוש שלאחר מכן, פגיעה חיצונית קלה עלולה לגרום בקלות לסדקים, וכתוצאה מכך לשבר במעגל ולפסולת של לוחות PCB. כך למשל, במחסנים באזורים קרים, אם הטמפרטורה אינה נשלטת בצורה יעילה ולוחות PCB מאוחסנים ישירות, כאשר יש צורך בשליפה והתקנת רכיבים אלקטרוניים, עלול להימצא כי הלוחות הופכים לשבירים עקב טמפרטורות נמוכות וגורמים להפסדים כלכליים מיותרים.

לחות: הרוצח הנסתר של לוחות PCB

אין לזלזל בהשפעת הלחות על לוחות PCB, וטווח הלחות היחסית המומלץ לאחסון הוא בין 30% ל-70%, רצוי לשלוט מתחת ל-50%. כאשר הלחות הסביבתית גבוהה, לוח ה-PCB פועל כמו ספוג, סופג לחות מהאוויר. עבור לוחות PCB רב-שכבתיים ולוחות PCB בתדירות גבוהה-, ספיגת הלחות חמורה במיוחד. פלישת הלחות יכולה לשנות את המאפיינים הדיאלקטריים של הלוח, לגרום לעיכוב ועיוות של העברת אותות ולהשפיע על הביצועים הכוללים של מכשירים אלקטרוניים. יתר על כן, סביבות לחות גבוהה נוטות לקורוזיה אלקטרוכימית, במיוחד עבור רדיד נחושת חשוף, חיבורי הלחמה ואזורים אחרים על לוחות PCB. לחות מקיימת אינטראקציה עם חמצן וגזים חומציים באוויר, מאיצה את קורוזית הנחושת ויוצרת תוצרי קורוזיה כגון תחמוצת נחושת על פני השטח. זה מגביר את ההתנגדות של מפרקי הלחמה ואף מוביל למעגלים פתוחים, מה שמפחית מאוד את האמינות וחיי השירות של לוחות PCB.

מצד שני, אם הלחות הסביבתית נמוכה מדי, מתחת ל-30%, בעיות חשמל סטטי יבואו בזו אחר זו. בסביבות לחות נמוכה, מטענים פני השטח של עצמים קשים לפיזור באמצעות הולכת אוויר והם נוטים לצבור חשמל סטטי. לוחות PCB משלבים בדרך כלל מספר רב של רכיבים אלקטרוניים הרגישים לחשמל סטטי, כגון שבבי מעגלים משולבים. כאשר חפץ בעל חשמל סטטי בא במגע עם לוח PCB, הפריקה האלקטרוסטטית המיידית עלולה ליצור מתחים של עד אלפי וולט. הזרם החזק יכול לחדור למעגלים הזעירים בתוך הרכיבים, ולגרום לנזק קבוע לרכיבים. אפילו נזק אלקטרוסטטי קל עלול לגרום בהדרגה לתקלות בשימוש עתידי, ולהשפיע על יציבות לוח ה-PCB.

אסטרטגיית תגובה: צור סביבת טמפרטורה ולחות מתאימה

על מנת ליצור תנאי אחסון ולחות אידיאליים עבור לוחות PCB, סדרה של אמצעים ממוקדים חיוניים. מבחינת בקרת טמפרטורה, יש להצטייד במחסני אחסון במערכות בקרת טמפרטורה מדויקות, כגון ציוד מיזוג אוויר, לשמירה על טמפרטורה יציבה בין 15 מעלות צלזיוס ל-30 מעלות צלזיוס. במקביל, יש צורך לבצע מעקב ורישום שוטף של הטמפרטורה על מנת לזהות תנודות טמפרטורה חריגות באופן מיידי ולבצע התאמות. עבור כמה לוחות PCB מיוחדים עם דרישות טמפרטורה מחמירות יותר, כגון לוחות PCB בתדירות גבוהה המשתמשים בחומרים מיוחדים, ייתכן שיידרש ציוד נוסף לבקרת טמפרטורה כדי להבטיח שתנודות הטמפרטורה נשלטות בטווח קטן מאוד.

מבחינת בקרת לחות, ניתן להשתמש במסירי לחות כדי להפחית את הלחות הסביבתית ולשמור אותה בטווח המומלץ. באזורים או עונות עם לחות גבוהה, תפקידם של מסיר הלחות הוא קריטי במיוחד. בנוסף, בעת אחסון לוחות PCB, שימוש בשקיות הוכחת לחות-ואקום לאריזה אטומה והנחת כמות מתאימה של חומר ייבוש, כגון ג'ל סיליקון, בתוך השקית היא גם שיטת הגנת לחות- יעילה. חומר ייבוש יכול לספוג שאריות לחות בתוך השקית, ולהפחית עוד יותר את הסיכון לספיגת לחות על לוחות PCB. יחד עם זאת, חשוב לבדוק באופן שוטף את מצב חומרי היבוב ולהחליף חומרי ייבוש שפג תוקפם במועד. כדי למנוע סכנות חשמל סטטי, אזורי אחסון צריכים להיות מצוידים בריצוף אנטי-סטטי. בעת הפעלת לוחות PCB, הצוות צריך ללבוש ביגוד וכפפות אנטי-סטטיות, להשתמש בכלים אנטי{10}}סטטיים ולהניח את לוחות ה-PCB בשקיות או מדפים אנטי{11}סטטיים כדי למזער את היצור והצטברות של חשמל סטטי.