Kolme elektroniikan päävikatilaa

Kaikki epäonnistuu jossain vaiheessa, eikä elektroniikka ole poikkeus. Kolmea ensisijaista elektroniikkakomponenttivikatilaa ennakoivien järjestelmien suunnittelu auttaa vahvistamaan näiden komponenttien luotettavuutta ja huollettavuutta.

Vikatilat

Syitä siihen on lukuisia komponentit epäonnistuvat. Jotkut viat ovat hitaita ja sulavia, jolloin on aikaa tunnistaa komponentti ja vaihtaa se ennen kuin se vioittuu ja laite on alhaalla. Muut viat ovat nopeita, väkivaltaisia ​​ja odottamattomia, ja ne kaikki testataan tuotteen sertifiointitestauksen aikana.

Komponenttipaketin viat

Komponenttipakkauksessa on kaksi ydintoimintoa: se suojaa komponenttia ympäristöltä ja tarjoaa tavan kytkeä komponentti piiriin. Jos komponenttia ympäristöltä suojaava este rikkoutuu, ulkopuoliset tekijät, kuten kosteus ja happi, nopeuttavat komponentin vanhenemista ja aiheuttavat sen nopeamman vioittumisen.

Pakkauksen mekaaninen vika johtuu useista tekijöistä, mukaan lukien lämpörasitukset, kemialliset puhdistusaineet ja ultraviolettivalo. Näitä syitä voidaan ehkäistä ennakoimalla nämä yleiset tekijät ja muokkaamalla suunnittelua niiden mukaisesti.

Mekaaniset viat ovat vain yksi syy pakettivirheisiin. Pakkauksen sisällä valmistusvirheet voivat johtaa shortseihin, kemikaalien esiintymiseen, jotka aiheuttavat nopeita puolijohteen tai pakkauksen vanheneminen tai halkeamia tiivisteissä, jotka leviävät osan läpäistä lämpöä syklit.

Juotosliitos- ja kosketushäiriöt

Juotosliitokset muodostavat ensisijaisen kontaktin komponentin ja piirin välillä, ja niillä on kohtuullinen osuus vioista. Vääräntyyppisen juotteen käyttäminen komponentin tai PCB voi johtaa hitsin elementtien sähköiseen siirtymiseen. Tuloksena on hauraita kerroksia, joita kutsutaan intermetallisiksi kerroksiksi. Nämä kerrokset johtavat rikkoutuneisiin juotosliitoksiin ja usein välttyvät varhaisesta havaitsemisesta.

Lämpösyklit ovat myös tärkein syy juotosliitoksen epäonnistumiseen, varsinkin jos materiaalien lämpölaajenemisnopeus - komponenttitappi, juotos, piirilevyn jälkipinnoite ja PCB-jälki - ovat erilaisia. Näiden materiaalien lämmetessä ja jäähtyessä niiden väliin muodostuu massiivinen mekaaninen jännitys, joka voi rikkoa juotosliitoksen, vaurioittaa komponenttia tai irrottaa piirilevyjäljen.

Lyijyttömässä juotteessa olevat tinaviikset voivat myös olla ongelma. Tinaviikset kasvavat lyijyttömästä juotosliitoksesta, jotka voivat sillata kontakteja tai katketa ​​ja aiheuttaa oikosulkuja.

PCB-virheet

Painetut piirilevyt kärsivät useista yleisistä vikojen lähteistä, joista osa johtuu valmistusprosessista ja osa käyttöympäristöstä. Valmistuksen aikana piirilevyn kerrokset voivat kohdistua väärin, mikä johtaa oikosulkuihin, avoimiin piireihin ja ristikkäisiin signaalilinjoihin. Myöskään piirilevyjen syövytyksessä käytettyjä kemikaaleja ei välttämättä poisteta kokonaan ja ne voivat aiheuttaa shortseja, kun jäljet ​​syövät pois.

Väärän kuparipainon tai pinnoitusongelmien käyttö voi johtaa lisääntyneisiin lämpöjännityksiin, jotka lyhentävät piirilevyn käyttöikää. Huolimatta vikatiloista piirilevyn valmistuksessa, useimmat viat eivät tapahdu piirilevyn valmistuksen aikana, vaan pikemminkin myöhemmässä käytössä.

Piirilevyn juotos- ja käyttöympäristö johtaa usein useisiin piirilevyvirheisiin ajan myötä. The juotosvirtaus joita käytetään komponenttien kiinnittämisessä piirilevyyn, saattaa jäädä piirilevyn pinnalle, mikä syö ja syövyttää kaikki metallikontaktit.

Juotosfluksi ei ole ainoa syövyttävä materiaali, joka usein päätyy PCB-levyille, koska jotkin komponentit voivat vuotaa nesteitä, jotka voivat muuttua syövyttäväksi ajan myötä. Useilla puhdistusaineilla voi olla sama vaikutus tai ne voivat jättää johtavan jäännöksen, joka aiheuttaa oikosulkuja levylle.

Lämpökierto on toinen syy PCB-virheisiin, mikä voi johtaa piirilevyn delaminaatioon ja vaikuttaa metallikuitujen kasvuun piirilevyn kerrosten välissä.