כמהנדסים, חשבנו על כל הדרכים שבהן המערכת יכולה להיכשל, וברגע שהיא נכשלת, אנחנו מוכנים לתקן אותה. הימנעות מתקלות חשובה יותר בתכנון PCB. החלפת מעגל שניזוק בשטח עלולה להיות יקרה, וחוסר שביעות רצון הלקוחות בדרך כלל יקרה יותר. זוהי סיבה חשובה לזכור את שלוש הסיבות העיקריות לנזקי PCB בתהליך התכנון: ליקויי ייצור, גורמים סביבתיים ותכנון לא מספיק. למרות שחלק מהגורמים הללו עשויים לצאת מכלל שליטה, ניתן למתן גורמים רבים במהלך שלב התכנון. זו הסיבה שתכנון למצב רע במהלך תהליך העיצוב יכול לעזור ללוח שלך לבצע כמות מסוימת של ביצועים.

01 פגם בייצור

אחת הסיבות הנפוצות לנזק ללוח עיצוב PCB היא עקב פגמי ייצור. ליקויים אלו עלולים להיות קשים לאיתור, ואף קשה יותר לתקן אותם לאחר שהתגלו. למרות שחלקם ניתנים לתכנון, אחרים חייבים להיות מתוקנים על ידי יצרן חוזה (CM).

02 גורם סביבתי

סיבה שכיחה נוספת לכשל בתכנון PCB היא סביבת ההפעלה. לכן, חשוב מאוד לתכנן את המעגל והמארז בהתאם לסביבה בה הוא יפעל.

חום: לוחות מעגלים מייצרים חום ולעתים קרובות הם חשופים לחום במהלך הפעולה. שקול אם עיצוב ה-PCB יסתובב סביב המתחם שלו, ייחשף לאור השמש ולטמפרטורות חיצוניות, או יספוג חום ממקורות סמוכים אחרים. שינויים בטמפרטורה יכולים גם לסדוק את מפרקי ההלחמה, את חומר הבסיס ואפילו את הבית. אם המעגל שלך נתון לטמפרטורות גבוהות, ייתכן שיהיה עליך ללמוד רכיבים דרך חור, אשר בדרך כלל מוליכים יותר חום מאשר SMT.

אבק: אבק הוא הפח של מוצרים אלקטרוניים. ודא שלמארז שלך יש את דירוג ה-IP הנכון ו/או רכיבים נבחרים שיכולים להתמודד עם רמות האבק הצפויות באזור ההפעלה ו/או להשתמש בציפויים תואמים.

לחות: לחות מהווה איום גדול על ציוד אלקטרוני. אם עיצוב ה-PCB מופעל בסביבה לחה מאוד שבה הטמפרטורה משתנה במהירות, הלחות תתעבה מהאוויר אל המעגל. לכן, חשוב לוודא ששיטות חסינות רטיבות משולבות בכל מבנה המעגל ולפני ההתקנה.

רטט פיזי: יש סיבה לפרסומות אלקטרוניות חזקות שאנשים זורקים אותן על רצפות סלע או בטון. במהלך הפעולה, מכשירים רבים נתונים לזעזועים פיזיים או לרטט. עליך לבחור ארונות, מעגלים ורכיבים המבוססים על ביצועים מכניים כדי לפתור בעיה זו.

03 עיצוב לא ספציפי

הגורם האחרון של נזק לוח עיצוב PCB במהלך הפעולה הוא החשוב ביותר: עיצוב. אם מטרת המהנדס אינה ספציפית לעמוד ביעדי הביצועים שלו; כולל אמינות ואריכות ימים, זה פשוט מחוץ להישג יד. אם אתה רוצה שהמעגל שלך יחזיק מעמד זמן רב, הקפד לבחור רכיבים וחומרים, לפרוס את המעגל, ולאמת את העיצוב בהתאם לדרישות הספציפיות של התכנון.

בחירת רכיבים: עם הזמן, רכיבים ייכשלו או יפסיקו את הייצור; עם זאת, אין זה מקובל שכשל זה יתרחש לפני תום החיים הצפוי של הלוח. לכן, הבחירה שלך צריכה לעמוד בדרישות הביצועים של הסביבה שלה ולהיות בעלת מחזור חיים מספק של רכיב במהלך מחזור חיי הייצור הצפוי של המעגל.

בחירת חומרים: כשם שביצועי הרכיבים ייכשלו לאורך זמן, כך גם ביצועי החומרים ייכשלו. חשיפה לחום, מחזוריות תרמית, אור אולטרה סגול ולחץ מכני עלולים לגרום להתדרדרות של המעגלים ולכשל בטרם עת. לכן, עליך לבחור חומרי מעגלים עם השפעות הדפסה טובות בהתאם לסוג המעגל. משמעות הדבר היא לשקול את תכונות החומר ולהשתמש בחומרים האדישים ביותר המתאימים לעיצוב שלך.

פריסת עיצוב PCB: פריסת עיצוב PCB לא ברורה עשויה להיות גם הסיבה לכשל בלוח המעגלים במהלך הפעולה. למשל, האתגרים הייחודיים של אי הכללת לוחות מתח גבוה; כגון קצב מעקב קשת במתח גבוה, עלול לגרום נזק למעגלים ולמערכת, ואף לגרום לפציעה לצוות.

אימות עיצוב: זה עשוי להיות השלב החשוב ביותר בייצור מעגל אמין. בצע בדיקות DFM עם ה-CM הספציפי שלך. CMs מסוימים יכולים לשמור על סובלנות הדוקה יותר ולעבוד עם חומרים מיוחדים, בעוד שאחרים לא יכולים. לפני שתתחיל בייצור, ודא ש-CM יכול לייצר את המעגל שלך כמו שאתה רוצה, מה שיבטיח שעיצוב PCB A באיכות גבוהה יותר לא ייכשל.

זה לא מעניין לדמיין את התרחיש הגרוע ביותר האפשרי עבור עיצוב PCB. בידיעה שעיצבת לוח אמין, הוא לא ייכשל כאשר הלוח ייפרס ללקוח. זכור את שלוש הסיבות העיקריות לנזק בתכנון PCB כך שתוכל להשיג בקלות לוח מעגלים עקבי ואמין. הקפידו לתכנן פגמי ייצור וגורמים סביבתיים מההתחלה, והתמקדו בהחלטות עיצוב למקרים ספציפיים.