Kao inženjeri, razmišljali smo o svim načinima na koje sustav može zakazati, a kada zakaže, spremni smo ga popraviti. Izbjegavanje grešaka je važnije u dizajnu PCB-a. Zamjena tiskane ploče oštećene na terenu može biti skupa, a nezadovoljstvo kupaca obično je skuplje. Ovo je važan razlog da imate na umu tri glavna razloga za oštećenje PCB-a u procesu projektiranja: nedostatke u proizvodnji, čimbenike okoline i nedovoljan dizajn. Iako neki od ovih čimbenika mogu biti izvan kontrole, mnogi se čimbenici mogu ublažiti tijekom faze projektiranja. Zbog toga planiranje loše situacije tijekom procesa dizajna može pomoći vašoj ploči da postigne određenu količinu performansi.
01 Greška u proizvodnji
Jedan od uobičajenih razloga za oštećenje PCB ploče su proizvodni nedostaci. Ove nedostatke može biti teško pronaći, a još teže popraviti kada se otkriju. Iako se neki od njih mogu dizajnirati, druge mora popraviti ugovorni proizvođač (CM).
02 čimbenik okoliša
Drugi uobičajeni uzrok neuspjeha dizajna PCB-a je radno okruženje. Stoga je vrlo važno dizajnirati tiskanu ploču i kućište prema okruženju u kojem će raditi.
Toplina: tiskane ploče stvaraju toplinu i često su joj izložene tijekom rada. Razmislite hoće li PCB dizajn kružiti oko svog kućišta, biti izložen sunčevoj svjetlosti i vanjskim temperaturama ili će apsorbirati toplinu iz drugih obližnjih izvora. Promjene temperature također mogu izazvati pucanje lemljenih spojeva, osnovnog materijala pa čak i kućišta. Ako je vaš strujni krug podložan visokim temperaturama, možda ćete morati proučiti komponente s otvorom, koje obično provode više topline nego SMT.
Prašina: Prašina je prokletstvo elektroničkih proizvoda. Provjerite ima li vaše kućište ispravnu IP ocjenu i/ili odaberite komponente koje mogu podnijeti očekivane razine prašine u radnom području i/ili koristite konformne premaze.
Vlaga: Vlaga predstavlja veliku prijetnju elektroničkoj opremi. Ako PCB dizajn radi u vrlo vlažnom okruženju gdje se temperatura brzo mijenja, vlaga će se kondenzirati iz zraka na krug. Stoga je važno osigurati da su metode zaštite od vlage ugrađene u strukturu tiskane ploče i prije instalacije.
Fizičke vibracije: postoji razlog za čvrste elektroničke reklame koje ljudi bacaju na kamene ili betonske podove. Tijekom rada mnogi su uređaji izloženi fizičkim udarima ili vibracijama. Da biste riješili ovaj problem, morate odabrati ormare, tiskane ploče i komponente na temelju mehaničkih svojstava.
03 Nespecifični dizajn
Posljednji čimbenik oštećenja PCB ploče tijekom rada je najvažniji: dizajn. Ako inženjerova svrha nije izričito postići svoje ciljeve izvedbe; uključujući pouzdanost i dugovječnost, ovo je jednostavno izvan dosega. Ako želite da vaša tiskana ploča dugo traje, svakako odaberite komponente i materijale, rasporedite tiskanu ploču i provjerite dizajn prema specifičnim zahtjevima dizajna.
Odabir komponenti: s vremenom će komponente otkazati ili zaustaviti proizvodnju; međutim, neprihvatljivo je da se ovaj kvar dogodi prije isteka očekivanog vijeka trajanja ploče. Stoga bi vaš izbor trebao zadovoljiti zahtjeve performansi svog okruženja i imati dovoljan životni ciklus komponente tijekom očekivanog životnog ciklusa proizvodnje tiskane ploče.
Odabir materijala: Baš kao što će izvedba komponenti s vremenom biti manja, tako će i izvedba materijala. Izloženost toplini, toplinskom cikliranju, ultraljubičastom svjetlu i mehaničkom naprezanju može uzrokovati degradaciju sklopovske ploče i prijevremeni kvar. Stoga morate odabrati materijale za tiskane ploče s dobrim efektima ispisa prema vrsti tiskanih ploča. To znači uzeti u obzir svojstva materijala i koristiti najinertnije materijale koji su prikladni za vaš dizajn.
Raspored dizajna PCB-a: Nejasan raspored dizajna PCB-a također može biti glavni uzrok kvara na tiskanoj ploči tijekom rada. Na primjer, jedinstveni izazovi neuključivanja visokonaponskih ploča; kao što je brzina praćenja luka visokog napona, može uzrokovati oštećenje tiskane ploče i sustava, pa čak i uzrokovati ozljede osoblja.
Provjera dizajna: Ovo može biti najvažniji korak u proizvodnji pouzdanog strujnog kruga. Izvršite DFM provjere sa svojim određenim CM-om. Neki CM-ovi mogu održavati strože tolerancije i raditi s posebnim materijalima, dok drugi ne mogu. Prije nego počnete s proizvodnjom, provjerite može li CM proizvesti vašu tiskanu ploču na način na koji želite, što će osigurati da kvalitetniji PCB dizajn A neće zakazati.
Nije zanimljivo zamisliti najgori mogući scenarij za PCB dizajn. Znajući da ste dizajnirali pouzdanu ploču, ona neće pokvariti kada se ploča isporuči kupcu. Upamtite tri glavna razloga za oštećenje dizajna PCB-a kako biste mogli glatko dobiti dosljednu i pouzdanu tiskanu ploču. Pobrinite se da isplanirate nedostatke u proizvodnji i okolišne čimbenike od samog početka i usredotočite se na dizajnerske odluke za specifične slučajeve.