Что происходит с платой на складе
У печатной платы две уязвимости. Первая — финишное покрытие контактных площадок: со временем оно окисляется или деградирует, и припой хуже смачивает площадку. Вторая — сам материал платы: стеклотекстолит впитывает влагу, а при пайке оплавлением она выходит паром и может вызвать вздутие и расслоение, особенно у многослойных плат.
Срок хранения печатных плат
Единого срока нет: его задаёт изготовитель платы, и зависит он прежде всего от финишного покрытия и от условий хранения. Ориентиры, которые обычно встречаются в спецификациях изготовителей:
| Финишное покрытие | Типичный срок хранения в упаковке | Что деградирует |
|---|---|---|
| OSP (органическое) | около 6 месяцев | органический слой, самый чувствительный к влаге и нагреву |
| Иммерсионное олово | около 6 месяцев | образование интерметаллидов, потеря паяемости |
| Иммерсионное серебро | 6–12 месяцев | потемнение от серы и влаги |
| HASL (горячее лужение) | около 12 месяцев | окисление олова |
| ENIG (иммерсионное золото) | около 12 месяцев | покрытие стабильно, но подложка набирает влагу |
Срок считают с момента изготовления, а условия — с момента вскрытия. После вскрытия вакуумной упаковки плату с OSP лучше смонтировать в течение нескольких суток или держать в сухом хранении.
Сухое хранение не продлевает срок бесконечно, но убирает главный фактор деградации — влагу. Если платы вскрыты, но не смонтированы, их держат в шкафу при 10–20% RH, а многослойные платы с высокой плотностью — строже.
Условия хранения плат и ЭРЭ
| Что хранят | Условия | Исполнение шкафа KADAMM |
|---|---|---|
| Платы в вакуумной упаковке | сухой склад, упаковка целая | шкаф не обязателен |
| Вскрытые платы до монтажа | 10–20% RH | Б |
| Платы между монтажом сторон | 10–20% RH | Б |
| Влагочувствительные ЭРЭ после вскрытия | ≤5% RH | А |
| ЭРЭ в заводской упаковке | 10–20% RH | Б |
| Трафареты, оснастка | 10–20% RH | Б |
Подробно о компонентах и уровнях MSL — в статье хранение электронных компонентов.
Какие стандарты применяются
- ГОСТ 21493 — сохраняемость изделий электронной техники: требования к условиям и срокам, на него ссылаются при приёмке и в тендерах.
- ГОСТ 23216 — хранение и транспортирование, в том числе печатных плат.
- IPC/JEDEC J-STD-033 — уровни влагочувствительности компонентов и допустимое время на воздухе.
- IEC 61340-5-1 — защита от статического электричества, требования к оснащению зоны EPA.
Отдельного ГОСТа на шкаф сухого хранения нет: требования к нему складываются из этих документов. Практически шкаф на участке должен закрывать сразу два направления — по влажности и по антистатике.
Почему хранение касается СМК
Система менеджмента качества держится на простой мысли: результат должен повторяться, а условия, в которых он получен, — быть известны. Если неизвестно, в каких условиях лежала партия, формально неизвестны и свойства изделий из неё. Отсюда требование, которое звучит на каждом аудите: условия хранения заданы, соблюдаются и подтверждены записями.
Пять звеньев, которые проверяет аудит хранения.
Что спрашивает аудитор
- Есть ли документ с условиями. Процедура, инструкция или карта процесса: что хранится и при какой влажности.
- Отвечает ли ему оборудование. Шкаф нужного диапазона, исправный, с индикацией.
- Есть ли записи за период. Не «шкаф работает», а показания с датами.
- Прослеживается ли партия. По номеру партии видно, где и в каких условиях она лежала и когда её вскрыли.
- Что делают при отклонении. Порядок действий, если влажность вышла за пределы.
Как построить процедуру с нуля
- Опишите номенклатуру: что храните, уровни MSL, покрытия плат. Самая требовательная позиция задаёт диапазон камеры.
- Разделите зоны: запас в упаковке, вскрытое, платы между операциями. Режимы разные, часто и шкафы разные.
- Введите отметку вскрытия: дата и время на упаковке — основа учёта.
- Установите, как часто снимать показания, и форму журнала. Раз в смену — разумный минимум; регистратор снимает вопрос полностью.
- Опишите действия при отклонении: кого оповестить, что делать с содержимым, когда нужна просушка, кто решает о годности партии.
- Включите шкаф в перечень проверяемого оборудования и определите, чем подтверждается его исправность.
Пять типичных несоответствий
| Несоответствие | Чем плохо |
|---|---|
| Журнал ведут «по участку», не по шкафу | подтвердить условия конкретной партии нельзя |
| Нет отметок о вскрытии | время на воздухе не восстановить |
| Заземление шкафа не подключено | антистатика заявлена, контур разомкнут |
| Не описано, что делать при отклонении | каждый отвечает по-своему |
| Шкаф переполнен | на дисплее норма, в глубине камеры — нет |
Что даёт шкаф с точки зрения проверки
- заданный диапазон, который можно прописать в процедуре;
- показания на дисплее для журнала, а с опцией регистратора — автоматическая запись влажности и температуры;
- точность ±3% RH и ±1 °C — эти величины указывают как допуск;
- ESD-исполнение с клеммой заземления по IEC 61340-5-1;
- паспорт и руководство по эксплуатации для пакета документов на оборудование.
Как хранить платы после монтажа
Собранная плата несёт на себе и влагочувствительные компоненты, и открытые площадки под вторую сторону или доработку. Если между монтажом сторон или перед ремонтом плата лежит больше нескольких часов, её держат в шкафу при 10–20% RH, а при наличии компонентов высоких уровней MSL — строже. Если допустимое время компонентов на плате вышло, перед повторной пайкой нужна просушка всей сборки по документации.
Хранение плат в запасе и в ремонте
- Платы в запас хранят в заводской вакуумной упаковке и не вскрывают до монтажа.
- Вскрытую упаковку с оставшимися платами не заклеивают скотчем — плату кладут в шкаф.
- Платы в ремонте хранят отдельно от новых, с отметкой даты снятия.
- Стойки и кассеты для плат ставят внутрь шкафа: они держат порядок, а шкаф — влажность.
Пример записи в журнале хранения
| Дата и время | Шкаф | Влажность | Температура | Подпись | Отклонение |
|---|---|---|---|---|---|
| 21.09, 08:00 | ШСХ-728 № 2 | 4% RH | 23 °C | оператор смены | нет |
| 21.09, 20:00 | ШСХ-728 № 2 | 5% RH | 23 °C | оператор смены | нет |
Главное в журнале — привязка к конкретному шкафу и регулярность. Регистратор с USB или сетевой мониторинг делают записи автоматически и снимают вопрос о пропусках.
Шкафы для хранения плат и ЭРЭ KADAMM
| Объём | 240 л |
| Секции | 2 |
Особенности
- Разделение потоков
- ESD
- Глубина 400 мм
| Объём | 320 л |
| Полка | 855 мм |
Особенности
- Платы целиком
- ESD
- Высота 1030 мм
| Объём | 728 л |
| Секции | 3 |
Особенности
- Замок на секцию
- ESD
- Склад цеха
| Объём | 1428 л |
| Двери | 6 |
Особенности
- Одна точка учёта
- ESD
- Ширина 1200 мм