PCB过期后的使用与处理详解

PCB板，作为电子产品中的关键基础组件，承担着连接与支撑电子元器件的重要任务。然而，它也会受到环境因素和使用条件的影响，逐渐损耗和老化。了解PCB板的有效期，对于确保电子设备的稳定运行至关重要。那么，PCB板的有效期究竟有多长呢?这主要受到其材料特性的影响。PCB板多由玻璃纤维和树脂等材料构成，这些材料虽具有一定的耐候性和耐热性，但随着时间的推移和环境的变迁，它们可能会逐渐老化并分解，进而影响PCB板的性能。

PCB板的有效期是一个相对复杂的问题，它受到多种因素的影响，包括材料特性、使用条件、质量以及制造工艺，甚至还包括后期的维护保养。基于PCB板的主要构成材料，如玻璃纤维和树脂，我们可以大致推测其有效期可能在5到10年左右。然而，通过精心设计和制造，以及适当的维护，PCB板的使用寿命可以得到显著延长，从而提升电子设备的整体稳定性和可靠性。

那么，使用过期的PCB板会有哪些潜在危害呢?首先，过期的PCB板可能导致焊垫发生氧化，这会影响电路板的导电性能。其次，过期PCB板的胶合能力可能会逐渐降低，甚至变质，这在进行高温回焊时可能导致电路板分层或表面气泡产生，严重影响电路板的可靠性。最后，过期的PCB板还可能因为吸湿而引发爆板或分层等问题，虽然这些问题可以通过烘烤来解决，但烘烤过程本身也可能导致其他品质问题。

如何延长PCB板的保质期呢?一个有效的方法是进行PCB组装，这可以在生产商将PCB板交付给客户后立即进行。然而，有时可能会遇到组装问题或生产延误，这时可以考虑将PCB板固定在小型封装中，例如使用真空封装，以防止湿气侵入并导致PCB板性能下降。

此外，PCBA的存储也是关键。为了确保PCB板的健康和延长其使用寿命，我们必须采取措施避免不当处理和过度暴露于潮湿等不利环境条件。

PCB板由于环境因素和使用条件的影响，会受到一定的损耗和老化。PCB板的有效期多久取决于多个因素，包括材料特性、使用条件、质量和制造工艺以及维护保养等。

根据PCB板的材料特性，可以初步估计其有效期在5到10年左右。通过合理的设计、制造和维护，可以延长PCB板的使用寿命，提高电子设备的可靠性和稳定性。

使用过期PCB电路板的危害都有哪些?

1.过期PCB可能造成表面焊垫发生氧化

电路板不同的表面处理对于抗氧化的效果会不一样，原则上ENIG要求要在12个月内用完;而OSP则要求要在六个月内用完。

2.过期PCB的胶合能力可能会降解变质

电路板生产出来后，其层与层之间的胶合能力就会随着时间的推移而渐渐降解甚至变质，在经过回焊炉高温时，有可能造成电路板分层、表面气泡产生，严重影响电路板的可靠性。

3.过期PCB可能会吸湿造成爆板

电路板吸湿后经过回焊时可能会引起爆米花效应、爆板或分层等问题。这个问题虽然可以经由烘烤来解决，但烘烤有可能会引起其他的品质问题。

如何延长PCB保质期?

PCB 组装可有效延长 PCB 保质期。当生产商将 PCB 交付给各自的客户时，要做的一件重要的事情就是对 PCB 组装进行 IQC。然而，在某些情况下，如果 PCB 组装出现问题，或者生产商由于某种原因而推迟组装，那么建议将 PCB 固定在小型封装中。为此，真空封装被证明是方便的，因为它们可以防止湿气渗入 PCB 并使其逐渐恶化。我们不能忘记PCBA存储是工业 PCB 健康的重要因素。因此，为了延长 PCB 的保质期，我们需要从各个方面避免 PCB 的不当处理。此外，保护它们免受过度潮湿等天气条件的影响也可以在这方面有所帮助。

过期后的处理办法?

PCB过期超过保存期限后一定要先烘烤才能SMT过回焊炉。PCB烘烤的主要目的在去湿除潮，除去PCB内含或从外界吸收的水气，因为有些PCB本身所使用的材质就容易形成水分子。另外，PCB生产出来摆放一段时间后也有机会吸收到环境中的水气，而水则是造成PCB爆板(popcorn)或分层(delamination)的主要凶手之一。当水蒸气无法及时从PCB内逃逸出来，就很有机会撑胀PCB，从而造成起泡、膨胀、爆板等现象。

考虑到PCBA生产过程和储存条件的差异，应在PCB(24小时内推荐)使用前进行预干燥,对于化学浸渍锡或浸银产品在12小时内拆包推荐后，应重新包装。

如超过有效的保质期，可以试用后进行干燥：有些性能需重新进行性能试验，如有需要，检验后仍可使用。

对于PCB 板，通常将PCB板在放置机器前保存3个月以上，避免存在水分风险，建议使用105±5℃(一般要求不可以超过125℃)烘烤2小时。 因为水的沸点是100℃，只要超过其沸点，水就会变成水蒸气。PCB内含的水分子不会太多，所以并不需要太高的温度来增加其气化的速度。

毫无疑问，PCB 的保质期是电路板健康和改进的重要因素。为了使它们能够在我们的消费电子产品中表现良好。

储存方案应根据具体PCB类型(单面、多层、高频、柔性等)及其表面处理工艺灵活调整。

1、储存环境的基本要求

1.1 温度

推荐范围：储存环境温度应控制在 15°C ~ 30°C 之间。

原因：过高的温度可能导致PCB的基材(如FR-4、CEM-3等)老化或性能退化，而过低的温度可能会使板材变脆，增加加工或使用时的损坏风险。

1.2 湿度

推荐范围：相对湿度应保持在 30% ~ 70% RH 之间，最好控制在 50%以下。

原因：高湿度环境易导致PCB吸湿，影响介电性能，增加层间分离或分层的风险;低湿度环境可能导致静电累积，损害敏感元器件。

2、包装和密封要求

2.1 防潮包装

防潮袋：储存前，应使用真空防潮袋密封PCB，并加入适量干燥剂(如硅胶)。

原因：避免吸湿，尤其是对多层板(Multilayer PCB)和高频PCB而言，吸湿会显著降低介电性能。

2.2 防静电包装

防静电袋：静电可能损害PCB上的敏感电路和焊盘表面，因此必须使用防静电袋保护。

特别注意：裸露的铜箔、镀金或镀银表面，尤其容易因静电或空气氧化造成性能劣化。

3、储存时间限制

3.1 表面处理方式与储存期限

不同表面处理工艺的PCB，其储存时间有所差异：

喷锡(HASL)：一般存储期限为 6个月，超过期限易出现表面氧化或锡层失效。

化学镀金/沉金(ENIG)：相对稳定，存储期限通常可达 12个月。

沉银：易氧化，推荐存储期限不超过 3个月，需严格控制湿度。

OSP(有机保焊膜)：存储期限短，仅为 3~6个月，需密封保存。

3.2 储存过期的处理

再处理：如PCB表面轻微氧化，可通过清洗或再镀处理恢复其可焊性。

注意：若多层板或关键工艺受损，建议报废处理，避免使用引发潜在可靠性问题。

4、储存位置及堆叠方式

4.1 防尘与防污染

要求：存放在清洁、无尘、无腐蚀性气体的环境中，避免与酸碱性物质接触。

原因：灰尘和化学污染可能导致焊接不良或短路。

4.2 垂直存放或平放

垂直存放：推荐将PCB垂直悬挂于防静电架上，避免因重力造成的变形。

平放存储：如需平放，应使用防静电垫片，均匀堆叠，避免压力过大导致翘曲或损伤。

5、特殊场景的储存要求

5.1 高频/高密度PCB

高频PCB的介质材料(如PTFE、陶瓷基材)对湿度尤为敏感，应使用更严格的防潮密封和低湿环境。

5.2 已装元器件的PCB(PCBA)

静电防护：确保PCB组件表面无静电积累。

环境要求：储存环境的湿度控制在 30%~60% 之间，并避免直接阳光照射。

6、PCB储存中的常见问题与解决方法

6.1 表面氧化

问题：氧化会导致焊接性能下降甚至焊接失败。

解决：氧化严重的板可报废处理，轻微氧化可通过化学清洗恢复。

6.2 湿气吸附

问题：吸湿会导致分层、气泡和焊接缺陷。

解决：可在使用前对PCB进行低温烘烤(如120°C下烘烤8~12小时)以去除湿气。

过期 PCB 对黏合能力及电路板稳定性的影响

过期 PCB 的黏合能力会逐渐下降、变差。电路板生产出来后，层与层之间的黏合能力会随时间推移而减弱。当此类电路板经过回流焊炉高温时，由于不同材料组成的电路板热膨胀系数不同，在热胀冷缩作用下，可能导致电路板分层和表面起泡，这将严重影响电路板的可靠性和长期稳定性。电路板分层可能切断层与层之间的导电通路，导致电气特性降低。最麻烦的是，可能出现间歇性问题，进而引发导电阳极丝(CAF，微短路)等未知问题。