Alles misluk een of ander tyd, en elektronika is geen uitsondering nie. Deur stelsels te ontwerp wat die drie primêre elektroniese komponentfoutmodusse voorspel, help om die betroubaarheid en diensbaarheid van daardie komponente te versterk.
Mislukkingsmodusse
Daar is talle redes waarom komponente misluk. Sommige mislukkings is stadig en grasieus, waar daar tyd is om die komponent te identifiseer en te vervang voordat dit misluk, en die toerusting af is. Ander mislukkings is vinnig, gewelddadig en onverwags, waarvoor almal getoets word tydens produksertifiseringstoetse.
komponentpakketmislukkings
Die pakket van 'n komponent bied twee kernfunksies: dit beskerm die komponent teen die omgewing en bied 'n manier vir die komponent om aan die stroombaan te koppel. As die versperring wat die komponent teen die omgewing beskerm breek, versnel eksterne faktore soos humiditeit en suurstof die veroudering van die komponent en veroorsaak dat dit vinniger misluk.
Meganiese mislukking van die pakket is die gevolg van verskeie faktore, insluitend termiese spanning, chemiese skoonmakers en ultraviolet lig. Hierdie oorsake kan voorkom word deur hierdie algemene faktore te antisipeer en die ontwerp daarvolgens aan te pas.
Meganiese foute is slegs een oorsaak van pakketfoute. Binne die verpakking kan vervaardigingsdefekte lei tot kortbroeke, die teenwoordigheid van chemikalieë wat vinnige veroudering van die halfgeleier of pakket veroorsaak, of krake in seëls wat voortplant soos die onderdeel deur termiese siklusse gaan.
Soldeerverbindings- en kontakfoute
Soldeerverbindings verskaf die primêre manier van kontak tussen 'n komponent en 'n stroombaan en het hul regverdige deel van mislukkings. Die gebruik van die verkeerde tipe soldeersel met 'n komponent of PCB kan lei tot elektromigrasie van die elemente in die sweislas. Die resultaat is bros lae wat intermetaallae genoem word. Hierdie lae lei tot gebreekte soldeerverbindings en ontwyk dikwels vroeë opsporing.
Termiese siklusse is ook 'n hoofoorsaak van mislukking van soldeerverbindings, veral as die termiese uitsettingtempo's van die materiaal-komponentpen, soldeersel, PCB-spoorbedekking en PCB-spoor verskil. Soos hierdie materiale verhit en afkoel, vorm massiewe meganiese spanning tussen hulle, wat die soldeerverbinding kan breek, die komponent kan beskadig of die PCB-spoor kan delamineer.
Tin snorbaarde op loodvrye soldeersel kan ook 'n probleem wees. Blikshare groei uit loodvrye soldeerverbindings wat kontakte kan oorbrug of afbreek en kortbroeke veroorsaak.
PCB Failures
Gedrukte stroombane ly verskeie algemene bronne van mislukking, sommige spruit uit die vervaardigingsproses en sommige van die bedryfsomgewing. Tydens vervaardiging kan die lae in 'n PCB-bord verkeerd in lyn wees, wat lei tot kortsluitings, oop stroombane en gekruisde seinlyne. Die chemikalieë wat in PCB-bordets gebruik word, mag ook nie heeltemal verwyder word nie en skep kortbroeke aangesien spore weggevreet word.
Die gebruik van die verkeerde kopergewig of plaatprobleme kan lei tot verhoogde termiese spanning wat die lewensduur van die PCB verkort. Ten spyte van die mislukkingsmodusse in die vervaardiging van 'n PCB, vind die meeste mislukkings nie tydens die vervaardiging van 'n PCB plaas nie, maar eerder in latere gebruik.
Die soldeer- en operasionele omgewing van 'n PCB lei dikwels tot 'n verskeidenheid PCB-foute oor tyd. Die soldeervloeistof wat gebruik word om die komponente aan 'n PCB te heg, kan op die oppervlak van 'n PCB bly, wat enige metaalkontak sal wegvreet en korrodeer.
Soldeervloeistof is nie die enigste korrosiewe materiaal wat dikwels sy weg na PCB's vind nie, aangesien sommige komponente vloeistowwe kan lek wat mettertyd korrosief kan word. Verskeie skoonmaakmiddels kan dieselfde effek hê of 'n geleidende oorskot laat, wat kortsluitings op die bord veroorsaak.
Termiese fietsry is nog 'n oorsaak van PCB-foute, wat kan lei tot delaminering van die PCB en 'n rol speel om metaalvesels tussen die lae van 'n PCB te laat groei.
