Como ingenieros, hemos pensado en todas las formas en que el sistema puede fallar y, una vez que falla, estamos listos para repararlo. Evitar fallas es más importante en el diseño de PCB. Reemplazar una placa de circuito que se daña en el campo puede resultar costoso, y la insatisfacción del cliente suele ser más costosa. Esta es una razón importante para tener en cuenta las tres razones principales del daño de las PCB en el proceso de diseño: defectos de fabricación, factores ambientales y diseño insuficiente. Aunque algunos de estos factores pueden estar fuera de control, muchos factores pueden mitigarse durante la fase de diseño. Es por eso que planificar una mala situación durante el proceso de diseño puede ayudar a que su placa tenga un cierto rendimiento.
01 Defecto de fabricación
Una de las razones más comunes por las que se dañan las placas de diseño de PCB se debe a defectos de fabricación. Estos defectos pueden ser difíciles de encontrar y aún más difíciles de reparar una vez descubiertos. Aunque algunos de ellos pueden diseñarse, otros deben ser reparados por un fabricante contratado (CM).
02 factor ambiental
Otra causa común de fallas en el diseño de PCB es el entorno operativo. Por lo tanto, es muy importante diseñar la placa de circuito y la carcasa de acuerdo con el entorno en el que funcionará.
Calor: Las placas de circuito generan calor y, a menudo, están expuestas al calor durante el funcionamiento. Considere si el diseño de PCB circulará alrededor de su gabinete, estará expuesto a la luz solar y a las temperaturas exteriores, o absorberá calor de otras fuentes cercanas. Los cambios de temperatura también pueden agrietar las uniones de soldadura, el material base e incluso la carcasa. Si su circuito está sujeto a altas temperaturas, es posible que deba estudiar los componentes con orificios pasantes, que generalmente conducen más calor que SMT.
Polvo: El polvo es la pesadilla de los productos electrónicos. Asegúrese de que su gabinete tenga la clasificación IP correcta y/o seleccione componentes que puedan soportar los niveles de polvo esperados en el área de operación y/o use recubrimientos conformes.
Humedad: La humedad representa una gran amenaza para los equipos electrónicos. Si el diseño de PCB se opera en un ambiente muy húmedo donde la temperatura cambia rápidamente, la humedad del aire se condensará en el circuito. Por lo tanto, es importante garantizar que se incorporen métodos a prueba de humedad en toda la estructura de la placa de circuito y antes de la instalación.
Vibración física: Hay una razón para que los anuncios electrónicos resistentes sean arrojados sobre pisos de piedra o concreto. Durante el funcionamiento, muchos dispositivos están sujetos a golpes físicos o vibraciones. Debe elegir gabinetes, placas de circuitos y componentes en función del rendimiento mecánico para resolver este problema.
03 Diseño no específico
El último factor del daño de la placa de diseño de PCB durante el funcionamiento es el más importante: el diseño. Si el propósito del ingeniero no es específicamente cumplir con sus objetivos de desempeño; incluyendo confiabilidad y longevidad, esto simplemente está fuera de su alcance. Si desea que su placa de circuito dure mucho tiempo, asegúrese de seleccionar componentes y materiales, diseñar la placa de circuito y verificar el diseño de acuerdo con los requisitos específicos del diseño.
Selección de componentes: con el tiempo, los componentes fallarán o detendrán la producción; sin embargo, es inaceptable que esta falla ocurra antes de que expire la vida útil esperada del tablero. Por lo tanto, su elección debe cumplir con los requisitos de rendimiento de su entorno y tener un ciclo de vida de componente suficiente durante el ciclo de vida de producción esperado de la placa de circuito.
Selección de materiales: Así como el rendimiento de los componentes fallará con el tiempo, también lo hará el rendimiento de los materiales. La exposición al calor, los ciclos térmicos, la luz ultravioleta y el estrés mecánico pueden provocar la degradación de la placa de circuito y fallas prematuras. Por lo tanto, es necesario seleccionar materiales de placa de circuito con buenos efectos de impresión según el tipo de placa de circuito. Esto significa considerar las propiedades del material y utilizar los materiales más inertes que sean adecuados para su diseño.
Disposición del diseño de la PCB: La disposición poco clara del diseño de la PCB también puede ser la causa principal del fallo de la placa de circuito durante el funcionamiento. Por ejemplo, los desafíos únicos de no incluir tableros de alto voltaje; como la velocidad de seguimiento del arco de alto voltaje, pueden causar daños a la placa de circuito y al sistema, e incluso causar lesiones al personal.
Verificación del diseño: este puede ser el paso más importante para producir un circuito confiable. Realice comprobaciones de DFM con su CM específico. Algunos CM pueden mantener tolerancias más estrictas y trabajar con materiales especiales, mientras que otros no. Antes de comenzar a fabricar, asegúrese de que CM pueda fabricar su placa de circuito de la manera que desee, lo que garantizará que el diseño de PCB A de mayor calidad no falle.
No es interesante imaginar el peor escenario posible para el diseño de PCB. Sabiendo que ha diseñado una placa confiable, no fallará cuando se implemente la placa para el cliente. Recuerde las tres razones principales por las que se daña el diseño de la PCB para que pueda obtener sin problemas una placa de circuito consistente y confiable. Asegúrese de planificar los defectos de fabricación y los factores ambientales desde el principio y centrarse en las decisiones de diseño para casos específicos.