Trīs galvenie elektronikas atteices režīmi

Kādā brīdī viss neizdodas, un elektronika nav izņēmums. Sistēmu projektēšana, kas paredz trīs primāro elektronisko komponentu atteices režīmus, palīdz stiprināt šo komponentu uzticamību un izmantojamību.

Kļūmes režīmi

Ir daudz iemeslu, kāpēc komponenti neizdodas. Dažas atteices ir lēnas un graciozas, jo ir laiks identificēt komponentu un to nomainīt, pirms tā sabojājas un iekārta nedarbojas. Citas kļūmes ir ātras, vardarbīgas un negaidītas, un tās visas tiek pārbaudītas produktu sertifikācijas testēšanas laikā.

Komponentu paketes kļūmes

Komponenta pakete nodrošina divas pamatfunkcijas: tā aizsargā komponentu no apkārtējās vides un nodrošina veidu, kā komponents var pievienoties ķēdei. Ja barjera, kas aizsargā komponentu no vides, saplīst, ārējie faktori, piemēram, mitrums un skābeklis, paātrina komponenta novecošanos un izraisa tā ātrāku atteici.

Iepakojuma mehānisko bojājumu izraisa vairāki faktori, tostarp termiskais stress, ķīmiskie tīrīšanas līdzekļi un ultravioletā gaisma. Šos cēloņus var novērst, paredzot šos kopīgos faktorus un attiecīgi pielāgojot dizainu.

Mehāniskas atteices ir tikai viens paketes atteices cēlonis. Iepakojuma iekšpusē ražošanas defekti var izraisīt šorti, ķīmisku vielu klātbūtne, kas izraisa ātru pusvadītāja vai iepakojuma novecošana vai plaisas blīvējumos, kas izplatās, daļai ejot cauri termiskai cikli.

Lodēšanas savienojumu un kontaktu kļūmes

Lodēšanas savienojumi nodrošina primāro kontakta līdzekli starp komponentu un ķēdi, un tiem ir taisnīga kļūmju daļa. Izmantojot nepareizu lodēšanas veidu ar komponentu vai PCB var izraisīt elementu elektromigrāciju metinātajā šuvē. Rezultāts ir trausli slāņi, ko sauc par intermetāliskiem slāņiem. Šie slāņi izraisa lodēšanas savienojumu lūzumus un bieži vien izvairās no agrīnas atklāšanas.

Termiskie cikli ir arī galvenais lodēšanas savienojumu atteices cēlonis, it īpaši, ja materiālu termiskās izplešanās ātrums — komponentu tapas, lodmetāls, PCB pēdas pārklājums un PCB pēdas — atšķiras. Šiem materiāliem uzkarstot un atdziestot, starp tiem veidojas masīvs mehānisks spriegums, kas var pārraut lodēšanas savienojumu, sabojāt komponentu vai atslāņot PCB pēdas.

Problēmas var radīt arī skārda ūsas uz bezsvina lodmetāla. Alvas ūsas izaug no bezsvinu lodēšanas savienojumiem, kas var savienot kontaktus vai nolūst un izraisīt šortus.

PCB kļūmes

Iespiedshēmu plates cieš no vairākiem izplatītiem kļūmju avotiem, daži no tiem izriet no ražošanas procesa un daži no darbības vides. Ražošanas laikā PCB plates slāņi var būt nepareizi izlīdzināti, izraisot īssavienojumus, atvērtas ķēdes un šķērsotas signāla līnijas. Arī PCB plātņu kodināšanā izmantotās ķīmiskās vielas var nebūt pilnībā noņemtas un radīt šortus, jo pēdas tiek apēstas.

Izmantojot nepareizu vara svaru vai apšuvuma problēmas, var palielināties termiskais spriegums, kas saīsina PCB kalpošanas laiku. Neskatoties uz atteices režīmiem PCB ražošanā, lielākā daļa kļūmju rodas nevis PCB ražošanas laikā, bet gan vēlākā lietošanā.

PCB lodēšanas un darbības vide laika gaitā bieži izraisa dažādas PCB atteices. The lodēšanas plūsma ko izmanto komponentu pievienošanai PCB, var palikt uz PCB virsmas, kas saēdīs un korodēs jebkuru metāla kontaktu.

Lodēšanas plūsma nav vienīgais kodīgais materiāls, kas bieži nonāk PCB, jo no dažām sastāvdaļām var izplūst šķidrumi, kas laika gaitā var kļūt kodīgi. Vairākiem tīrīšanas līdzekļiem var būt tāda pati iedarbība vai tie var atstāt vadošus atlikumus, kas rada šortus uz dēļa.

Termiskā cikliskums ir vēl viens PCB kļūmju cēlonis, kas var izraisīt PCB atslāņošanos un spēlēt lomu, ļaujot metāla šķiedrām augt starp PCB slāņiem.