在電子電力領域，許多關鍵應用要求設備必須運行很長一段時間，甚至幾十年。尤其是對于航空航天、國防、能源和醫療行業方面而言，為了保持設備正常運行，必須在其整個生命周期內持續供應組件。

那么，如何保護電子元器件以延長生命周期，解決這個問題的一種方法是在生產結束后長期儲存半導體元件。該解決方案使您能夠在設備的整個使用壽命期間持續供應組件。

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電子設備如果沒有組成它們的組件就無法運行。設計和材料的快速變化、組件生命周期過短以及新產品比以往更快地推向市場，這些都給公司帶來了挑戰。迅速引入市場的新產品可能會導致產品之間的兼容性未知。這可能會導致維護和維修問題，以及企業的額外成本。組件生命周期太短可能會導致備件的可用性出現問題。

與任何其他產品一樣，所有電子元件都有自己的保質期，許多公司的儲存時間比制造商建議的時間長。長期存儲階段和倉庫管理起著相當關鍵的作用，因為電子元件被認為與化學品和食品同等重要。如今，公司有義務遵守某些由精確規則和協議控制的環境條件。良好的存儲實踐是一種最佳解決方案，不會導致電子元件退化，從而使它們的相對機械和電氣性能能夠隨著時間的推移保持恒定。

在日益由消費者驅動的世界里，半導體零部件制造商正在選擇壽命較短的產品。然而，許多應用要求設備運行數十年，這使得供應連續性成為一項重大挑戰。一種廣泛實施的解決方案是將半導體長期保存，即使在最終生產之后也是如此。

為了開發新的保存技術，許多公司進行測試(見圖 1)以確定長期保存對組件的影響。這些測試涉及來自不同模型的組件的隨機樣本。正確存放的元件通常不會出現老化或變質的跡象，并且可以長期保持其內部和外部的完整性和可焊性。如果保存完好，這些設備沒有明顯的腐蝕或破損跡象。

長期保存涉及保護電子元件和PCB長時間保存以保持其功能完整性。在電子行業，計算電子元件的正確保質期非常復雜，因為時間比食品等產品要長得多。但是，根據所需的保存時間間隔，相關技術可能會有很大不同。最新一代的保存過程雖然質量很高，但并不能保證奇跡。目前，絕對的完美是無法實現的。

例如，電池和靜態能量發生器通常就是這種情況。目前，沒有辦法讓儲存在倉庫中的電池使用時間更長，經過一段時間后，它們注定會被丟棄。然而，使用適當的保護技術可確保電子元件多年保持良好狀態。

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如前所述，電子元件的保質期是指其在不喪失其功能的情況下可以儲存的時間。一段時間后，該組件可能變得無法使用，或者相反，它可以繼續正常工作，產品仍然可以完美使用。電子元件的長期保存是一個復雜的問題，不能輕易解決，因為時間的無情流逝會影響物質的所有物理和化學現象。

氧化和濕度等多種因素可能會改變器件的分子結構。為了長期保存電子元件，有必要采取適當的措施來保護元件免受多種因素的影響。沒有單一的解決方案，但良好的結果是使用多種方法的結果。

一種策略是將組件存儲在干燥、涼爽的環境中，相對濕度應非常低。在低溫環境(一般在10℃到20℃之間)儲存電子元件也非常有利。研究人員更喜歡在無氧環境中進行這種長期儲存操作，甚至使用密封或填充惰性氣體的容器。

污染也是一個不容小覷的大問題。靜電荷可能會給存儲的設備帶來嚴重問題。因此，環境必須與外界電氣隔離，還要考慮低頻和高頻電磁輻射。灰塵也會損害電子產品的完整性。因此，應將組件存放在極其干凈、無塵的環境中，并定期檢查是否有任何變化。

產品的保質期取決于一系列難以預測的變量，包括熱量、機械應力和濕度。然而，客觀事實是，如果產品儲存正確，并極其小心地遵循程序，其保質期可以大大延長。產品的儲存環境對其維護具有決定性影響，因此是該領域需要考慮的主要因素之一。因此，必須將這些成分儲存在黑暗中，因為即使是紫外線輻射也會改變它們。這也是必須使用合適且耐用的包裝材料的眾多原因之一，即使成本可能大幅增加，但不含可能對電子元件的健康產生負面影響的化學物質。事實上，常見的紙箱是

始終存在的問題之一是污染，這可能是由于附近物體排放的氣體造成的。因此，電子元件應單獨存放，附近不得有其他產品。

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PCB 也會隨著時間的推移而惡化。多年來，不僅導電路徑會發生變化，而且基板甚至會暴露在老化過程中。長期保存 PCB 的有用技術之一是真空密封以消除空氣的存在。

電子元件在長期儲存后，如果保存過程沒有得到完美的執行，可能會帶來一些可焊性風險。但如果公司仔細遵循所有存儲程序，暴露后發生的任何(減少的)氧化都不會影響組件的可焊性，因此長期存儲不會對可焊性產生負面影響。

多年來可能出現的另一個問題是擴散(見圖3)，這是一種物理過程，在此過程中，由于原子或分子的自主熱運動，至少兩種或多種物質以不斷增加的速度混合。由于熱運動，顆粒濃度差異減小，直到發生完全混合。

例如，銅基材材料可以擴散到錫中，形成一種全新的類青銅材料。在這些情況下，焊接不再可能，因為熔點高得多并且錫不再能夠粘合。擴散總是因溫度而發生。

電子元件的老化方法不僅取決于所采用的保護方法，還取決于元件的類型。最精密的元件可能是電解電容器和電池。它們顯然會由于內部電阻而放電，但最大的問題是它們的內部會隨著時間的推移而干涸。電阻器是非常堅固的元件，在一些倉庫中，甚至在工作設備中，可以觀察到這種元件即使超過 100 年也能完美地工作。半導體(二極管和晶體管) 幾乎不受老化的影響，只要將它們存放在陰涼的地方。一般來說，電子元件不應長時間接觸電流或通電，因為浪涌電流會損壞它們。

因此，倉庫必須存放全新且從未使用過的元件。與分立元件相比，集成電路是最脆弱的，因為它們很容易因氧化和潮濕而發生改變，從而導致逐漸但不可避免的退化。

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平均故障間隔時間(MTBF)是一個參數，表示設備在多次故障之間的平均運行時間，是電子行業最常用的性能指標之一。因為它可以衡量設備和電子設備的可靠性水平，成分。該參數基于數據的收集和分析，旨在精確描述電子元件的行為及其在某些操作條件下執行所需功能的能力的可靠性。

通過計算此參數，可以設計預防性維護計劃，幫助在潛在問題發生之前解決它們。MTBF 提供了對兩次故障之間的平均預期時間的可靠評估，即 一次故障發生與下一次故障發生之間的時間間隔。該參數的計算涉及到某個部件的總運行時間與同一時期內發生的故障總數之間的比率。通用公式如下：

當檢查的時間段越長、可能發生的故障越多時，MTBF參數的計算就越復雜。它與“壽命”參數密切相關，“壽命”是指電子元件在承受技術數據表中規定的最大應力的情況下可以保持運行的總時間，在此之后制造商不再保證正常的運行條件。圖4顯示了電解電容器的壽命(基于其工作溫度)的一個非常通用的示例。

長期存儲是長壽命應用的可行解決方案。組件可以有效存儲多年，確保供應的連續性并消除供應鏈中斷。然而，重要的是要記住，所有原材料，即使只是簡單儲存，遲早都會腐爛。

因此，采取措施減輕組件退化非常重要，例如使用最佳存儲條件和定期維護。關于最佳存儲條件，組件必須存儲在溫度和濕度恒定的受控環境中。

在定期維護方面，必須定期檢查組件以識別任何問題或退化跡象。通過采取這些措施，即使在長期儲存中，部件狀況也可以安全保存多年。