Yo, co słychać wszyscy! Jestem dostawcą PCBA High Power Control i dzisiaj chcę porozmawiać o tym, jak wilgoć może zepsuć tych złych chłopców. PCBA do sterowania dużą mocą jest niezwykle ważna w wielu branżach, takich jak dystrybucja mocy, ekrany i inne zastosowania o dużym zapotrzebowaniu. Jeśli interesują Cię powiązane produkty, możesz sprawdzićJednostka dystrybucji zasilania PCBA,Zespół PCB ekranu, IZespół płytki drukowanej PSI.
Zacznijmy od podstaw. Wilgotność to ilość pary wodnej unoszącej się w powietrzu. Może to mieć poważny wpływ na PCBA sterowania dużą mocą.
Pogorszenie wydajności elektrycznej
Po pierwsze, wilgoć może naprawdę zepsuć wydajność elektryczną naszej PCBA. Kiedy w powietrzu jest dużo wilgoci, może ona utworzyć cienką warstwę wody na powierzchni PCBA. Ta warstwa wody jest przewodząca i może powodować różnego rodzaju problemy.
Może to na przykład doprowadzić do zwarć. No wiesz, kiedy dwie części przewodzące, które nie powinny być nagle połączone, są. Jest to zdecydowanie niestosowne rozwiązanie w zastosowaniach wymagających dużej mocy, ponieważ może spowodować wiele szkód. Skoki napięcia spowodowane zwarciem mogą usmażyć komponenty, a to oznacza, że cała płytka PCBA może ulec uszkodzeniu.
Ponadto warstwa wody może zwiększyć prąd upływowy. Prąd upływowy to prąd płynący niezamierzonymi ścieżkami. W płytce PCBA sterującej dużej mocy nawet niewielki wzrost prądu upływowego może prowadzić do znacznej utraty mocy. To nie tylko strata energii, ale może również spowodować, że PCBA nagrzeje się bardziej niż powinno. Nadmierne ciepło to kolejny wróg PCBA, o którym porozmawiamy później.
Korozja komponentów
Kolejnym poważnym problemem jest korozja komponentów. Metale są stosowane wszędzie w PCBA, np. w ścieżkach, złączach i przewodach komponentów. Kiedy metale te wejdą w kontakt z wodą (z dużej wilgotności), mogą zacząć korodować.
Korozja to reakcja chemiczna, która niszczy metal. Może osłabić metal, a także zmienić jego właściwości elektryczne. Na przykład skorodowany ślad może mieć wyższą rezystancję. Oznacza to, że przepływający przez niego prąd będzie napotykał większy opór, co może prowadzić do spadków napięcia.
W zastosowaniach wymagających dużej mocy spadki napięcia mogą powodować prawdziwy ból głowy. Mogą powodować, że komponenty będą pobierać mniej energii niż potrzebują, co może spowodować ich nieprawidłowe działanie. A jeśli korozja będzie wystarczająco duża, może przerwać połączenie między komponentami, czyniąc całą płytkę PCBA bezużyteczną.
Weźmy na przykład złącza. Skorodowane złącza mogą mieć słabe połączenie, co może prowadzić do sporadycznych awarii. PCBA może działać dobrze w jednej minucie, a następnie przestać działać w następnej. Tego rodzaju nieprzewidywalne zachowanie jest koszmarem dla każdego, kto polega na PCBA w krytycznych operacjach.
Uszkodzenia mechaniczne
Wilgoć może również spowodować mechaniczne uszkodzenie PCBA. Kiedy woda dostanie się do PCBA, może się rozszerzać i kurczyć wraz ze zmianą temperatury. To rozszerzanie i kurczenie się może powodować obciążenie komponentów i samej płytki drukowanej.
Może na przykład spowodować rozwarstwienie. Rozwarstwienie ma miejsce, gdy warstwy płytki drukowanej zaczynają się oddzielać. PCB składa się z wielu warstw i powinny się one sklejać. Kiedy jednak dostanie się tam woda i spowoduje rozszerzanie się i kurczenie, klej pomiędzy warstwami może się rozpaść, a warstwy mogą się rozdzielić.
Jest to duży problem, ponieważ może uszkodzić wewnętrzne ścieżki i połączenia. A kiedy wewnętrzna struktura płytki drukowanej zostanie naruszona, bardzo trudno jest to naprawić.
Ponadto naprężenia wynikające z rozszerzania i kurczenia się mogą powodować pękanie lub pękanie elementów. Komponenty takie jak kondensatory i rezystory są dość delikatne i nie wytrzymują dużych naprężeń mechanicznych. Pęknięty element jest zwykle odpisem i może mieć wpływ na działanie całej PCBA.
Rozwój pleśni
Pleśń to kolejna rzecz, która może rozwijać się na PCBA w środowisku o wysokiej wilgotności. Pleśń do rozwoju potrzebuje wilgoci, materii organicznej i odpowiedniej temperatury. W niektórych przypadkach PCBA może zapewnić odpowiednie środowisko dla pleśni.
Rozwój pleśni jest nie tylko nieestetyczny, ale może również powodować problemy. Pleśń może uwalniać zarodniki, które w przypadku wdychania mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia. Jednak z punktu widzenia PCBA pleśń może również powodować problemy elektryczne.
Sama pleśń może w pewnym stopniu przewodzić i powodować zwarcia, podobnie jak warstwa wody, o której mówiliśmy wcześniej. Ponadto enzymy wytwarzane przez pleśń mogą rozkładać materiały na PCBA. Może to osłabić komponenty i płytkę PCB, prowadząc do awarii mechanicznych i elektrycznych.
Zagadnienia zarządzania ciepłem
Jak wspomniałem wcześniej, wysoka wilgotność może powodować większe nagrzewanie PCBA. Zwiększony prąd upływowy i straty mocy spowodowane zwarciami i innymi problemami związanymi z wilgocią mogą generować dodatkowe ciepło.
W PCBA do sterowania dużą mocą zarządzanie temperaturą ma kluczowe znaczenie. Te PCBA są zaprojektowane tak, aby wytrzymać pewną ilość ciepła, a jeśli się nagrzeją, komponenty mogą szybciej ulec degradacji.
Na przykład elementy półprzewodnikowe, takie jak tranzystory i układy scalone, są bardzo wrażliwe na temperaturę. Wysokie temperatury mogą zmienić ich właściwości elektryczne i mogą nie działać tak, jak powinny. W skrajnych przypadkach wysokie temperatury mogą spowodować całkowitą awarię podzespołów.
Ponadto ciepło może spowodować rozszerzenie PCBA. A jeśli różne komponenty rozszerzają się z różną szybkością (ze względu na różnice w ich materiałach), może to powodować naprężenia mechaniczne, które mogą prowadzić do pęknięć i innych uszkodzeń mechanicznych.
Jak złagodzić skutki wilgoci
Co zatem możemy zrobić, aby uporać się z problemami związanymi z wilgocią? Cóż, jest kilka rzeczy.
Po pierwsze możemy zastosować odpowiednie opakowanie. Zamknięte opakowanie może zapobiec przedostawaniu się wilgoci do PCBA. Istnieją również materiały pochłaniające wilgoć, które można umieścić wewnątrz opakowania, aby utrzymać niską wilgotność.
Po drugie, możemy zastosować powłoki konforemne. Powłoki konforemne to cienkie warstwy materiału nakładane na powierzchnię PCBA. Działają jako bariera pomiędzy płytką PCBA a otoczeniem, chroniąc ją przed wilgocią, kurzem i innymi zanieczyszczeniami.
Po trzecie, możemy kontrolować środowisko, w którym PCBA jest przechowywana i używana. Stosowanie osuszaczy w obszarach przechowywania i środowiskach operacyjnych może pomóc w utrzymaniu wilgotności na bezpiecznym poziomie.
Jeśli jesteś na rynku PCBA do sterowania dużą mocą i chcesz uniknąć problemów związanych z wilgocią, mamy dla Ciebie wsparcie. Przy produkcji naszych PCBA bierzemy pod uwagę wszystkie te czynniki. Używamy materiałów wysokiej jakości, odpowiedniego opakowania i zaawansowanych technik produkcyjnych, aby zapewnić, że nasze PCBA wytrzymają różne warunki środowiskowe.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat naszych PCBA do sterowania dużą mocą lub chcesz rozpocząć dyskusję na temat zamówień, nie wahaj się z nami skontaktować. Zawsze jesteśmy gotowi porozmawiać o Twoich konkretnych potrzebach i o tym, jak nasze produkty mogą je zaspokoić.
Referencje
- „Podręcznik technologii płytek drukowanych”
- „Podręcznik pakowania elektroniki i połączeń wzajemnych”
- „Wpływ środowiska na systemy elektroniczne”
