Trys pagrindiniai elektronikos nesklandumų režimai

Bet viskas nepavyksta ir elektronika nėra išimtis. Žinodami šiuos tris pagrindinius nesėkmės režimus, dizaineriai gali padėti sukurti patikimesnius dizainus ir net planuoti tikėtinus gedimus.

Gedimo režimai

Yra daug priežasčių, dėl kurių komponentai nepavyksta . Kai kurios triktys yra lėtos ir grakštos, kai yra laikas identifikuoti komponentą ir jį pakeisti, kol jis visiškai nesugebės, ir įranga išnyks. Kiti nesėkmės yra greiti, smurtiniai ir netikėti, visi jie yra išbandyti produkto sertifikavimo bandymų metu.

Komponentų paketo gedimai

Komponento pakuotėje yra dvi pagrindinės funkcijos, apsaugančios komponentą nuo aplinkos ir suteikiant kelią komponentui prijungti prie grandinės. Jei sudedamoji dalis apsaugo nuo aplinkos, išoriniai veiksniai, tokie kaip drėgmė ir deguonis, gali pagreitinti komponento senėjimą ir sukelti jį daug greičiau. Mechaninis paketo gedimas gali atsirasti dėl daugelio veiksnių, įskaitant terminį įtempį, cheminius valytuvus ir ultravioletinę šviesą. Galima išvengti visų šių priežasčių numatant šiuos bendruosius veiksnius ir pritaikant dizainą pagal. Mechaniniai gedimai yra tik viena paketo gedimų priežastis. Pakuotės viduje gamybos defektai gali sukelti trumpiklius, cheminių medžiagų, dėl kurių greitai susidaro puslaidininkio ar pakuotės senėjimas, arba įtrūkimų plombose, kurios plinta per visą terminį ciklą.

Lydmetalio jungtys ir kontaktiniai gedimai

Lydmetalio jungtys yra pagrindinis komponento ir grandinės kontakto būdas ir jie turi teisingą nesėkmių dalį. Naudojant neteisingą lydmetalo tipą su komponentu arba PCB, lydmetalio elementai gali būti elektromigraciniai, kurie sudaro trapius sluoksnius, vadinamus intermetaliniais sluoksniais. Šie sluoksniai sukelia šlifuotų lydmetalių sąnarių susidarymą ir dažnai išeina iš anksto. Terminiai ciklai taip pat yra pagrindinė lydmetalio sąnario gedimo priežastis, ypač jei medžiagų (komponentinė spyna, lydmetalis, PCB pėdsakų danga ir PCB pėdsakas) šilumos plėtimosi charakteristikos skiriasi. Kadangi visos šios medžiagos įkaista ir atšaldomos, tarp jų gali susidaryti masinis mechaninis įtempis, kuris gali sulaužyti fizinį litavimo jungtį, sugadinti komponentą arba sulieti PCB pėdsakus. Taip pat gali kilti problemų dėl alavo švino ant švino neturinčių kietiklių . Alavo šeriai auga be švino lydmetalių sąnarių, galinčių užmegzti kontaktus arba sulaužyti ir sukelti šortai.

PCB gedimai

PCB plokštės turi keletą bendrų nesėkmių šaltinių, kai kurie yra susiję su gamybos procesu, o kai kurie - iš veiklos aplinkos. Gamybos metu PCB plokštės sluoksniai gali būti netikslūs, dėl to susidaro trumpos jungtys, atvirosios grandinės ir kryžminės signalinės linijos. Taip pat cheminės medžiagos, naudojamos PCB plokščių švitinimo procese, gali būti nevisiškai pašalintos ir sukurti šortai, nes pėdsakai yra išmesti. Naudojant klaidingą vario svorį ar apkalos problemas, gali padidėti terminis įtempis, dėl kurio bus sutrumpintas PCB eksploatacijos laikas. Su visais PCB gamybos gedimo režimais dauguma nesėkmių vyksta gaminant PCB.

PCB litavimo ir eksploatavimo aplinka dažnai sukelia įvairias PCB gedimus laikui bėgant. Lydmetalio srautas, naudojamas visų komponentų prijungimui prie PCB, gali likti ant PCB paviršiaus, kuris sunaikins ir sugadins bet kokį metalą, su kuriuo jis liečiasi. Lydmetalio srautas nėra vienintelė koroziją sukelianti medžiaga, kuri dažnai patenka į PCB, nes kai kuriuose komponentuose gali išsilieti skysčiai, kurie laikui bėgant gali tapti ėsdinančiais, ir keletas valymo priemonių gali turėti tą patį poveikį arba palikti laidus likučius, dėl kurių lentos susidaro šortai. Šiluminis dviratis yra dar viena PCB gedimų priežastis, dėl kurios gali išsivystyti PCB ir atlikti vaidmenį leisti metalinių pluoštų augimui tarp PCB sluoksnių.