Wyzwania cyklu życia laminatów

Przestarzałe komponenty: stały element gry

Starzenie się komponentów i laminatów PCB jest nieuniknione i musimy się z tym pogodzić. W miarę pojawiania się nowych materiałów, procesów produkcyjnych i wymagań projektowych, niegdyś nowatorskie rozwiązania stają się coraz bardziej przestarzałe. Cykl starzenia się komponentów elektronicznych, takich jak płytki PCB, wynika przede wszystkim z kilku czynników:

• Postęp technologiczny: przemysł elektroniczny charakteryzuje się szybkim postępem technologicznym, w którym często wprowadzane są nowsze, szybsze i wydajniejsze komponenty. W miarę pojawiania się nowych technologii starsze komponenty mogą stać się przestarzałe lub mniej pożądane, co prowadzi do krótszego cyklu życia.
• Cykl życia produktów: wiele produktów elektronicznych ma stosunkowo krótki cykl życia. Producenci często wprowadzają regularnie nowe modele lub wersje swoich produktów, przez co po pewnym czasie poprzednia generacja staje się przestarzała lub przestaje być wspierana.
• Dostępność komponentów: komponenty elektroniczne są produkowane przez różnych dostawców, a na ich dostępność mogą wpływać takie czynniki, jak popyt rynkowy, zakłócenia w łańcuchu dostaw lub zaprzestanie ich produkcji. Względy kosztów i wydajności: w miarę pojawiania się nowych komponentów o lepszych parametrach lub niższych kosztach, aby zachować konkurencyjność i sprostać wymaganiom klientów, producenci mogą zdecydować się na wycofywanie starszych, droższych lub mniej wydajnych komponentów.
• Zmiany w przepisach i wymaganiach zgodności: Zmiany w przepisach, standardach lub wymaganiach dotyczących zgodności (np. przepisów dotyczących ochrony środowiska, norm bezpieczeństwa) mogą czasami wymagać użycia nowszych komponentów lub przeprojektowania istniejących płytek PCB. Wymagania rynku i preferencje konsumentów: czynniki te zmieniają się w czasie, zmuszając producentów do wprowadzania nowych funkcji, projektów lub funkcjonalności, które mogą wymagać użycia nowszych komponentów i wycofywania starszych.

Cykl starzenia się płytek PCB i komponentów elektronicznych może się różnić w zależności od konkretnej branży, zastosowania i kategorii produktu. W niektórych branżach, takich jak elektronika użytkowa czy informatyka, cykl starzenia może być stosunkowo krótki, często mierzony w miesiącach lub kilku latach. W innych branżach, takich jak automatyka przemysłowa czy lotnictwo, cykl starzenia może być dłuższy ze względu na bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące zgodności i dłuższą żywotność produktów. Aby złagodzić wpływ starzenia się komponentów i wydłużyć okres użytkowania swoich produktów i projektów PCB, producenci i projektanci często stosują odpowiednie strategie zarządzania cyklem życia komponentów.

Isola zapowiada wycofanie laminatów

Isola zaprzestanie produkcji następujących laminatów do 30 czerwca 2024 roku:

• FR402
• ED130UV
• FR405
• G200
• A11
• IS415
• FR408
• Terragreen
• S680
• IS680AG

Jakie są alternatywy?

W przypadku FR402, ED130UV, FR405, G200, A11 można wybrać spełniające wszystkie potrzeby 370HR/185HR lub nawet FR408HR. W przypadku FR408 i IS415 zamiennikiem może być FR408HR. Z kolei Terragreen jest podobny do Tachyon100G lub AstraMT, ale nie są to bezpośrednie zamienniki, ponieważ Terragreen nie zawiera halogenów – tak więc tylko jeśli nie potrzebujesz produktu bezhalogenowego, można stosować T100G lub Astra. Jeśli jednak potrzebujesz rozwiązania bezhalogenowego, można stosować IS580.

W przypadku IS680 i IS680AG, poszukując rozwiązania należy kierować się wielkością stałej dielektrycznej Dk. Jeśli chodzi o IS680, jedynym produktem, dla którego Isola nie ma obecnie zamiennika, jest 2.8 Dk. W przypadku 3,20 i 3,33 zależy to od wymaganej grubości, ale są pewne odmiany Tachyon 100G, które można w tych przypadkach stosować. W przypadku innych wartości Dk można zastosować I-Tera MT40 (RF/MW). Zostały one zaprojektowane tak, aby pasowały do ​​produktów Rogers 4350. W przypadku IS680G można zastąpić Astrę MT77, ponieważ Dk wynosi również 3,0.

Przyszłość laminatów PCB

Choć starzenie się PCB stanowi ważne wyzwanie, stwarza jednocześnie ekscytujące możliwości w zakresie innowacji. Inżynierowie muszą pozostać elastyczni, stale wyszukując i wykorzystując najnowsze osiągnięcia w danej dziedzinie. Jedną z zalet ciągłego postępu jest pojawienie się wysokowydajnych laminatów, takich jak te wytwarzane na bazie polimeru ciekłokrystalicznego (LCP) lub zaawansowanej ceramiki. Materiały te zapewniają doskonałe właściwości termiczne i elektryczne, umożliwiając opracowywanie mniejszych, bardziej wydajnych płytek drukowanych o wyższej częstotliwości. Ponadto rozwój technik wytwarzania przyrostowego, takich jak druk 3D, otworzył nowe możliwości produkcji niestandardowych i skomplikowanych komponentów PCB, umożliwiając większą elastyczność projektowania i optymalizację.

Zapobieganie problemom starzenia się PCB

Przyjmując proaktywne podejście i projektując w oparciu o komponenty od wielu dostawców na wczesnych etapach rozwoju produktu, producenci mogą skutecznie ograniczyć ryzyko związane ze starzeniem się komponentów. Jedną z głównych strategii ograniczania wpływu starzenia się komponentów jest dywersyfikacja łańcucha dostaw poprzez integrację części, które mogą pochodzić od wielu dostawców już na etapie projektowania. W ten sposób producenci zmniejszają swoją zależność od jednego dostawcy, zmniejszając w ten sposób podatność na zakłócenia spowodowane zaprzestaniem produkcji komponentów. Projektowanie z wykorzystaniem części pochodzących od wielu dostawców wymaga starannego przygotowania na początkowych etapach rozwoju produktu. Inżynierowie muszą ocenić kompatybilność, wydajność i niezawodność alternatywnych komponentów, aby upewnić się, że spełniają one wymagane specyfikacje i standardy. Przeprowadzając dokładne badania i testy, producenci mogą zidentyfikować odpowiednie alternatywy, które oferują funkcjonalność porównywalną z oryginalnymi komponentami.

Ponadto współpraca z dostawcami jest również niezbędna po to, aby zapewnić dostęp do różnorodnej gamy komponentów i niezawodne dostawy części. Dodatkowo, utrzymywanie aktywnych kanałów komunikacji umożliwia producentom otrzymywanie informacji o trendach w branży, postępie technologicznym i potencjalnych zagrożeniach, związanych ze starzeniem się komponentów.

Co więcej, proaktywne zarządzanie cyklem życia ma kluczowe znaczenie, jeśli chodzi o zapobieganie potencjalnym problemom, związanym ze starzeniem się komponentów. Producenci powinni stale monitorować status cyklu życia kluczowych komponentów i opracowywać plany awaryjne, aby zaradzić potencjalnemu ryzyku starzenia się. Może to obejmować gromadzenie zapasów kluczowych części, negocjowanie długoterminowych umów na dostawy z dostawcami lub przeprojektowywanie produktów w celu zintegrowania nowszych technologii. Ponadto, wykorzystanie nowych technologii, takich jak technologia FPGA (Field-Programmable Gate Array), może zapewnić producentom większą elastyczność w dostosowywaniu się do starzenia się komponentów. Technologia FPGA umożliwia przeprogramowanie funkcjonalności sprzętu, umożliwiając szybkie dostosowania w celu uwzględnienia zmian w dostępności komponentów.

Opracowano na podstawie informacji zamieszczonych na stronie firmy EPEC

Zapraszamy na TEK.day Gdańsk, 26 września 2024. Zapisz się już dziś!

Zdjęcie tytułowe: Elhurt