การเลือก PCB และส่วนประกอบสําหรับบอร์ดควบคุมเตาอบไอน้ำปรับปรุงประสิทธิภาพที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและความชื้น

แผงควบคุมเตาอบไอน้ำทํางานในสภาพการทำงานที่รุนแรงด้วยการช็อกที่อุณหภูมิสูงประจํา, การคอนเดนซ์ไอน้ำที่มีความชื้นสูง และสารละลายที่กัดกร่อนที่ การเลือกพื้นผิว PCB และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ถูกต้องจะส่งผลให้ PCB delamination, การกัดกร่อนฟอยล์ทองแดง, การยกแผ่นและความล้มเหลวของส่วนประกอบก่อนเวลา, นําไปสู่ความล้ การเคลือบที่สอดคล้องกับเดียวไม่สามารถชดเชยความบกพร่องที่เกิดขึ้นของวัสดุพื้นฐานและส่วนประกอบ การปรับปรุงวัสดุ PCB อย่างเป็นระบบ การรักษาพื้นผิวฟอยล์ทองแดง หน้ากากบัดกรีและการจัดอันดับส่วนประกอบจําเป็นต้องเพื่อให้บรรลุทั้งความต้านทาน

การเลือกวัสดุพื้นฐาน PCB วางพื้นฐานสําหรับความน่าเชื่อถือระยะยาว ความร้อนจากช่องอบไอน้ำถูกโอนไปยังบอร์ดควบคุมผ่านรังสีและสายไฟ และอุณหภูมิบอร์ดในท้องถิ่นสามารถถึง 70-90 ℃ภายใต้การทำงานแบบวงจร พื้นผิวมาตรฐาน FR-4 ปกติมีอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงกระจกที่ต่ำ มีแนวโน้มที่จะทำให้พื้นผิวอ่อนขึ้น, การกระจายและผิดปกติภายใต้ภาระความร้อนแบบวง ลามิเนตสูง Tg FR-4 จะต้องมีความสําคัญเพื่อต้านการกระจายที่เกิดจากความร้อน ความหนาของ PCB จะตรงกับโครงสร้างกลไก กระดานบางเกินไปจะบิดภายใต้ความเครียดความร้อน ในขณะที่กระดานหนาเกินไปจะเพิ่มค่าใช้จ่ายและการสะสมความร้อน ความหนาของฟอยล์ทองแดงจะต้องปรับปรุงสําหรับวงจรไฟฟ้าปัจจุบันสูงเพื่อจัดการเพิ่มขึ้นอุณหภูมิ ต้องหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับทองแดงเปลือย การตกแต่งพื้นผิวเช่น ENIG หรือ HASL จะต้องใช้เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของทองแดงสีเขียวที่เกิดจากไอน้ำและสารระเหยที่กัดกร่อน

หน้ากากบัดกรีและการตกแต่งพื้นผิวเป็นสิ่งสำคัญต่อการกัดกร่อนของความชื้น หมึกหน้ากากบัดกรีทั่วไปจะสลาย, ชาร์กและpeel ภายใต้วงจรความร้อนที่มีความชื้นสูงอย่างต่อเนื่อง. ต้องระบุวัสดุหน้ากากบัดกรีที่ทนต่อการไฮโดรไลซิสที่อุณหภูมิสูง ต้องเติม vias ที่ไม่จําเป็นและปลั๊กเพื่อปิดกั้นการเจาะความชื้นจากชั้นภายใน แผ่นและ vias ที่เปิดเผยจะต้องลดลงในการวางแผน PCB การวางส่วนประกอบต้องอยู่ห่างจากโซนเก็บหยดความเข้มข้น ส่วนประกอบที่ใช้พลังงานจะต้องแบ่งแยกเพื่อลดรังสีจากจุดร้อนในท้องถิ่นไปยังรองวงจร

ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญจะต้องลดลงสําหรับสภาพแวดล้อมความร้อนที่มีความชื้นสูง ตัวเก็บประจุไฟฟ้าเป็นจุดล้มเหลวบ่อยสําหรับแผงควบคุมเตาอบไอน้ำ ตัวเก็บประจุไฟฟ้าสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไปได้รับการระเหยของไฟฟ้าและการบวนภายใต้สภาพแวดล้อมไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูง ตัวเก็บประจุไฟฟ้าที่มีอายุการใช้งานยาวนานที่มีอุณหภูมิสูง สําหรับโซลูชั่นที่มีความน่าเชื่อถือสูง ตัวเก็บประจุในสถานะแข็งสามารถแทนที่ประเภทไฟฟ้าของเหลว อุปกรณ์กึ่งตัวนำรวมถึงตัวต้านทาน ไดโอด MOSFET ต้องทำงานด้วยขอบการลดอุณหภูมิที่เพียงพอ และไม่ต้องทำงานใกล้กับอุณหภูมิสูงสุด รีเลยเป็นสวิตช์โหลดที่สําคัญ ต้องมีรีเลยที่ปิดผนึกต่อความชื้นเพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับออกซิเดชั่นและการยึดติดที่เกิดจากสารระเหยไอน้ำที่กัดกร่อน

ขั้วต่อและขั้วต่อเป็นจุดอ่อนที่ไม่สามารถละเลยได้ง่ายสำหรับการกัดกร่อน ขั้วต่อที่เคลือบดีบุกปกติจะออกซิเดจและสีดำภายใต้ไอน้ำที่หนาแน่น ทําให้เกิดความล้มเหลวในการติดต่อแบบไม่สม่ำเสมอ ขอแนะนำให้ใช้ขั้วต่อสัมผัสที่ชุบทองคำ เพื่อป้องกันการกัดกร่อนที่ดีขึ้น โครงสร้างตัวเชื่อมต่อที่มีการป้องกันการล็อคจะต้องการ ประเภทชุบที่ไม่ตรงกันระหว่างแผ่น PCB และพินเชื่อมต่อจะต้องหลีกเลี่ยงเพื่อป้องกันการกัดกร่อนสังกะสี การวางแผนทางกลจะช่วยให้ตัวเชื่อมต่อห่างจากเส้นทางการลดคอนเดนซัต

การออกแบบแพ็คเกจและแผ่นชิ้นส่วนจะบรรเทาความเครียดของวงจรความร้อน ความไม่ตรงกันการขยายความร้อนระหว่างส่วนประกอบและ PCB ทําให้เกิดความเครียดวงจรในระหว่างวงจรความร้อน-ความเย็น ซึ่งอาจทําให้แผ่นลอกและแตกของข้อต่อ แผ่นความร้อนจะต้องใช้สำหรับอุปกรณ์พลังงานสูงเพื่อสมดุลการกระจายความร้อนและความแข็งแรงในการบัดกรี ส่วนประกอบขนาดใหญ่จะต้องเพิ่มจุดยึดกลเพื่อลดการโอนความเครียดทางกลไปยังข้อต่อรอย ส่วนประกอบที่บรรจุไว้ด้วยความร้อนเป็นที่ดีที่สุดเพื่อลดการเข้าไปในช่องภายในส่วนประกอบ ชิ้นส่วนที่ไม่ปิดผนึกจะต้องเก็บไว้นอกเส้นทางการไหลของไอน้ำโดยตรง

การเคลือบที่เหมาะสมทํางานเป็นการป้องกันที่สองแทนที่จะแก้ไขข้อบกพร่องระดับวัสดุ แม้กระทั่งการเคลือบที่สอดคล้องที่มีคุณสมบัติก็ไม่สามารถช่วยช่วยพื้นผิว PCB ที่ไม่ได้รับการจัดอันดับหรือส่วนประกอบ การทํางานของวัสดุพื้นฐานจะต้องรับประกันล่วงหน้า การเสร็จสิ้นพื้นผิว PCB และวัสดุพินส่วนประกอบต้องเข้ากันได้กับเคมีการเคลือบที่สอดคล้องเพื่อรับประกันการยึดติดเคลือบ วัสดุพลาสติกบางอย่างอาจทําให้เกิดความไม่เข้ากันได้ทางเคมีกับสารเคลือบ และควรประเมินในระหว่างขั้นตอนการเลือกส่วนประ

การตรวจสอบความน่าเชื่อถือปิดกระบวนการเลือกทั้งหมด หลังจากสร้างต้นแบบ จะต้องดำเนินการทดสอบวงจรความชื้นที่อุณหภูมิสูงและการทดสอบการจําลองการหนาแน่นเพื่อสร้างวงจรการทำงานในเตาอบไอน้ำจริง การตรวจสอบมุ่งเน้นไปที่ PCB delamination, การกัดกร่อนทองแดง, การย่อยสลายส่วนประกอบและการออกซิเดชันเชื่อมต่อ เมื่อเกิดขึ้นความล้มเหลวของการกัดกร่อน การแตกต่างสาเหตุหลักจะต้องดําเนินการระหว่างพื้นผิว PCB ส่วนประกอบกึ่งตัวนำและขั้วต่อเพื่อปรับปรุงการเลือก BO

โดยสรุปแล้ว การปรับปรุงประสิทธิภาพที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและความชื้นสําหรับแผงควบคุมเตาอบไอน้ำขึ้นอยู่กับการออกแบบที่มุ่งเน้นวัสดุแทนการเคลือบที่สอดคล ใช้พื้นผิว PCB ที่ Tg สูง ปรับปรุงหน้ากากบัดกรีและการรักษาพื้นผิว เลือกตัวเก็บประจุทนต่อความชื้น รีเลย์และเชื่อมต่อ บรรเทาความเครียดด้านความร้อนผ่านการจับคู่แพคเกจ และร่วมม การปรับปรุงร่วมกันของ PCB ส่วนประกอบและเคลือบป้องกันสามารถลดการกัดกร่อนที่เกิดจากไอน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพและยืดอายุการใช้งานของแผงควบคุมเตาอบไอน้ำ