Als Ingenieure haben wir über alle Möglichkeiten nachgedacht, wie das System ausfallen kann, und wenn es einmal ausfällt, sind wir bereit, es zu reparieren. Beim PCB-Design ist die Fehlervermeidung wichtiger. Der Austausch einer vor Ort beschädigten Leiterplatte kann teuer sein, und die Unzufriedenheit der Kunden ist in der Regel teurer. Dies ist ein wichtiger Grund, die drei Hauptgründe für Leiterplattenschäden im Designprozess im Auge zu behalten: Herstellungsfehler, Umweltfaktoren und unzureichendes Design. Obwohl einige dieser Faktoren möglicherweise außer Kontrolle geraten, können viele Faktoren während der Entwurfsphase abgemildert werden. Aus diesem Grund kann die Planung einer schlechten Situation während des Designprozesses dazu beitragen, dass Ihr Board eine bestimmte Leistung erbringt.

01 Herstellungsfehler

Einer der häufigsten Gründe für Schäden an PCB-Designplatinen sind Herstellungsfehler. Diese Mängel können schwer zu finden und noch schwieriger zu beheben sein, wenn sie erst einmal entdeckt werden. Obwohl einige von ihnen entworfen werden können, müssen andere von einem Vertragshersteller (CM) repariert werden.

02 Umweltfaktor

Eine weitere häufige Ursache für Fehler beim PCB-Design ist die Betriebsumgebung. Daher ist es sehr wichtig, die Leiterplatte und das Gehäuse entsprechend der Umgebung zu gestalten, in der sie betrieben wird.

Hitze: Leiterplatten erzeugen Hitze und sind im Betrieb häufig Hitze ausgesetzt. Überlegen Sie, ob das PCB-Design um sein Gehäuse herum zirkuliert, Sonnenlicht und Außentemperaturen ausgesetzt ist oder Wärme von anderen nahegelegenen Quellen absorbiert. Temperaturschwankungen können außerdem zu Rissen in den Lötstellen, im Grundmaterial und sogar im Gehäuse führen. Wenn Ihre Schaltung hohen Temperaturen ausgesetzt ist, müssen Sie möglicherweise Durchgangslochkomponenten untersuchen, die normalerweise mehr Wärme leiten als SMT.

Staub: Staub ist der Fluch elektronischer Produkte. Stellen Sie sicher, dass Ihr Gehäuse über die richtige IP-Schutzart verfügt und/oder wählen Sie Komponenten aus, die den erwarteten Staubbelastungen im Betriebsbereich standhalten und/oder verwenden Sie Schutzbeschichtungen.

Feuchtigkeit: Feuchtigkeit stellt eine große Gefahr für elektronische Geräte dar. Wenn das PCB-Design in einer sehr feuchten Umgebung betrieben wird, in der sich die Temperatur schnell ändert, kondensiert Feuchtigkeit aus der Luft auf dem Schaltkreis. Daher ist es wichtig, sicherzustellen, dass in der gesamten Leiterplattenstruktur und vor der Installation feuchtigkeitsbeständige Methoden eingebaut werden.

Körperliche Vibration: Es gibt einen Grund für robuste elektronische Werbung, dass Menschen sie auf Stein- oder Betonböden werfen. Viele Geräte sind während des Betriebs Stößen oder Vibrationen ausgesetzt. Um dieses Problem zu lösen, müssen Sie Schränke, Leiterplatten und Komponenten basierend auf der mechanischen Leistung auswählen.

03 Unspezifisches Design

Der letzte Faktor für Schäden an Leiterplatten während des Betriebs ist der wichtigste: das Design. Wenn der Zweck des Ingenieurs nicht speziell darin besteht, seine Leistungsziele zu erreichen; einschließlich Zuverlässigkeit und Langlebigkeit, das ist einfach unerreichbar. Wenn Sie möchten, dass Ihre Leiterplatte lange hält, achten Sie darauf, Komponenten und Materialien auszuwählen, die Leiterplatte zu gestalten und das Design entsprechend den spezifischen Anforderungen des Designs zu überprüfen.

Komponentenauswahl: Mit der Zeit fallen Komponenten aus oder stellen die Produktion ein. Es ist jedoch nicht akzeptabel, dass dieser Fehler auftritt, bevor die erwartete Lebensdauer der Platine abgelaufen ist. Daher sollte Ihre Wahl die Leistungsanforderungen Ihrer Umgebung erfüllen und über einen ausreichenden Komponentenlebenszyklus während des erwarteten Produktionslebenszyklus der Leiterplatte verfügen.

Materialauswahl: So wie die Leistung von Komponenten mit der Zeit nachlässt, wird auch die Leistung von Materialien nachlassen. Die Einwirkung von Hitze, thermischen Zyklen, ultraviolettem Licht und mechanischer Beanspruchung kann zu einer Verschlechterung der Leiterplatte und einem vorzeitigen Ausfall führen. Daher müssen Sie je nach Leiterplattentyp Leiterplattenmaterialien mit guten Druckeffekten auswählen. Dies bedeutet, die Materialeigenschaften zu berücksichtigen und die inertsten Materialien zu verwenden, die für Ihr Design geeignet sind.

PCB-Design-Layout: Unklares PCB-Design-Layout kann auch die Hauptursache für Leiterplattenausfälle während des Betriebs sein. Zum Beispiel die einzigartigen Herausforderungen, Hochspannungsplatinen nicht einzubeziehen; B. die Gleichlaufgeschwindigkeit des Hochspannungslichtbogens, können zu Schäden an Leiterplatten und Systemen und sogar zu Verletzungen des Personals führen.

Designüberprüfung: Dies ist möglicherweise der wichtigste Schritt bei der Herstellung einer zuverlässigen Schaltung. Führen Sie DFM-Prüfungen mit Ihrem spezifischen CM durch. Einige CMs können engere Toleranzen einhalten und mit speziellen Materialien arbeiten, andere hingegen nicht. Bevor Sie mit der Fertigung beginnen, vergewissern Sie sich, dass CM Ihre Leiterplatte nach Ihren Wünschen fertigen kann, damit das hochwertigere Leiterplattendesign A nicht scheitert.

Es ist nicht interessant, sich das schlimmste Szenario für das PCB-Design vorzustellen. Wenn Sie wissen, dass Sie ein zuverlässiges Board entwickelt haben, wird es beim Einsatz beim Kunden nicht ausfallen. Denken Sie an die drei Hauptgründe für Schäden am PCB-Design, damit Sie reibungslos eine konsistente und zuverlässige Leiterplatte erhalten. Stellen Sie sicher, dass Sie von Anfang an Herstellungsfehler und Umweltfaktoren einplanen und sich auf Designentscheidungen für bestimmte Fälle konzentrieren.