Totul nu reușește la un moment dat și electronica nu face excepție. Cunoașterea acestor trei moduri majore de eșec poate ajuta designerii să creeze proiecte mai robuste și chiar să planifice pentru eșecurile așteptate.
Moduri de incapacitate
Există numeroase motive pentru care componentele eșuează. Unele defecțiuni sunt lente și grațioase în cazul în care există timp pentru a identifica componenta și a le înlocui înainte de a nu reuși complet și echipamentul este în jos. Alte eșecuri sunt rapide, violente și neașteptate, toate fiind testate pentru testarea certificării produselor.
Compensarea pachetelor defecte
Pachetul unei componente furnizează două funcții principale, protejând componenta de mediul înconjurător și oferind o modalitate de conectare a componentei la circuit. Dacă bariera care protejează componenta de mediul înconjurător se rupe, factorii externi, cum ar fi umiditatea și oxigenul, pot accelera îmbătrânirea componentei și pot cauza o eșec mult mai rapid. Defecțiunea mecanică a ambalajului poate fi cauzată de un număr de factori, printre care stresul termic, curățarea chimică și lumina ultravioletă. Toate aceste cauze pot fi prevenite prin anticiparea acestor factori comuni și prin adaptarea designului conform. Eșecurile mecanice sunt doar o cauză a defecțiunilor pachetelor. În interiorul ambalajului, defectele în procesul de fabricație pot conduce la scurtcircuite, prezența substanțelor chimice care provoacă îmbătrânirea rapidă a semiconductorului sau a ambalajului sau fisuri în sigiliile care se propagă pe măsură ce piesa este trecută prin cicluri termice.
Lipiri de lipit și defecte de contact
Articulațiile de lipit furnizează principalele mijloace de contact între o componentă și un circuit și au o parte echitabilă de defecțiuni. Utilizarea unui tip de lipit greșit cu o componentă sau cu PCB poate duce la electromigrarea elementelor din lipit care formează straturi fragile numite straturi intermetalice. Aceste straturi conduc la îmbinări de lipit rupte și de cele mai multe ori se elimină detectarea precoce. Ciclurile termice sunt, de asemenea, o primă cauză a defectării îmbinărilor de lipit, mai ales dacă ratele de dilatare termică a materialelor (pini componente, lipire, urme de acoperire PCB și urme de PCB) sunt diferite. Pe măsură ce toate aceste materiale se încălzesc și se răcesc, se poate forma între ele un stres mecanic masiv care poate rupe conexiunea fizică de lipire, poate deteriora componenta sau poate delamina urme de PCB. Stofele de mușchi pe lipiturile fără plumb pot fi, de asemenea, o problemă. Stofele de mușchi cresc din îmbinări de lipit fără plumb care pot lega contactele sau se pot rupe și pot cauza pantaloni scurți.
Eșecurile PCB
Plăcile PCB au mai multe surse comune de eșec, unele provenind din procesul de fabricație și altele din mediul de operare. În timpul fabricării, straturile dintr-o placă PCB pot fi aliniate greșit, ceea ce duce la scurtcircuite, circuite deschise și linii de semnale încrucișate. De asemenea, substanțele chimice utilizate în gravarea plăcilor PCB nu pot fi îndepărtate complet și se creează pantaloni scurți deoarece urmele sunt consumate. Utilizarea greutății greșite a cuprului sau a problemelor de placare poate duce la creșterea solicitărilor termice, ceea ce va scurta durata de viață a plăcii de calcul. Cu toate modurile de defectare în fabricarea unui PCB, cele mai multe defecțiuni nu apar în timpul fabricării unui PCB.
Mediul de lipire și de funcționare al unui PCB duce adesea la o varietate de defecțiuni ale PCB-ului în timp. Fluxul de lipire utilizat pentru atașarea tuturor componentelor la un PCB poate rămâne pe suprafața unui PCB care va mânca și va coroda orice metal care vine în contact cu acesta. Fluxul de lipire nu este singurul material coroziv care își găsește adesea drumul spre PCB deoarece unele componente pot scurge fluide care pot deveni corozive în timp și mai mulți agenți de curățare pot avea același efect sau pot lăsa un reziduu conductiv care provoacă pantaloni scurți pe placă. Ciclul ciclului termic este o altă cauză a eșecurilor PCB care poate duce la delaminarea PCB și poate juca un rol în lărgirea fibrelor metalice între straturile unui PCB.
