Como engenheiros, pensamos em todas as maneiras pelas quais o sistema pode falhar e, quando ele falhar, estamos prontos para repará-lo. Evitar falhas é mais importante no projeto de PCB. Substituir uma placa de circuito danificada em campo pode ser caro, e a insatisfação do cliente geralmente é mais cara. Esta é uma razão importante para ter em mente as três principais razões para danos ao PCB no processo de design: defeitos de fabricação, fatores ambientais e design insuficiente. Embora alguns desses fatores possam estar fora de controle, muitos fatores podem ser mitigados durante a fase de projeto. É por isso que planejar uma situação ruim durante o processo de design pode ajudar sua placa a ter um certo desempenho.

01 Defeito de fabricação

Um dos motivos comuns para danos à placa de design de PCB são defeitos de fabricação. Esses defeitos podem ser difíceis de encontrar e ainda mais difíceis de reparar depois de descobertos. Embora alguns deles possam ser projetados, outros devem ser reparados por um fabricante contratado (CM).

02 fator ambiental

Outra causa comum de falha no projeto de PCB é o ambiente operacional. Portanto, é muito importante projetar a placa de circuito e o gabinete de acordo com o ambiente em que ela irá operar.

Calor: As placas de circuito geram calor e são frequentemente expostas ao calor durante a operação. Considere se o design da PCB circulará em torno de seu gabinete, será exposto à luz solar e às temperaturas externas ou absorverá calor de outras fontes próximas. Mudanças na temperatura também podem rachar as juntas de solda, o material de base e até mesmo a carcaça. Se o seu circuito estiver sujeito a altas temperaturas, talvez seja necessário estudar os componentes do furo passante, que geralmente conduzem mais calor que o SMT.

Poeira: A poeira é a ruína dos produtos eletrônicos. Certifique-se de que seu gabinete tenha a classificação IP correta e/ou selecione componentes que possam lidar com os níveis de poeira esperados na área de operação e/ou use revestimentos isolantes.

Umidade: A umidade representa uma grande ameaça aos equipamentos eletrônicos. Se o projeto da PCB for operado em um ambiente muito úmido, onde a temperatura muda rapidamente, a umidade do ar se condensará no circuito. Portanto, é importante garantir que métodos à prova de umidade sejam incorporados em toda a estrutura da placa de circuito e antes da instalação.

Vibração física: Há uma razão para anúncios eletrônicos robustos: as pessoas os jogam em pedras ou pisos de concreto. Durante a operação, muitos dispositivos estão sujeitos a choques físicos ou vibrações. Você deve escolher gabinetes, placas de circuito e componentes com base no desempenho mecânico para resolver este problema.

03 Design não específico

O último fator de dano à placa de design do PCB durante a operação é o mais importante: o design. Se o propósito do engenheiro não for especificamente atingir suas metas de desempenho; incluindo confiabilidade e longevidade, isso está simplesmente fora de alcance. Se você deseja que sua placa de circuito dure muito tempo, certifique-se de selecionar componentes e materiais, organizar a placa de circuito e verificar o projeto de acordo com os requisitos específicos do projeto.

Seleção de componentes: Com o tempo, os componentes falharão ou interromperão a produção; no entanto, é inaceitável que esta falha ocorra antes de expirar a vida útil esperada da placa. Portanto, sua escolha deve atender aos requisitos de desempenho de seu ambiente e ter um ciclo de vida de componente suficiente durante o ciclo de vida de produção esperado da placa de circuito.

Seleção de materiais: Assim como o desempenho dos componentes irá falhar com o tempo, o mesmo acontecerá com o desempenho dos materiais. A exposição ao calor, ciclos térmicos, luz ultravioleta e estresse mecânico pode causar degradação da placa de circuito e falha prematura. Portanto, você precisa selecionar materiais de placa de circuito com bons efeitos de impressão de acordo com o tipo de placa de circuito. Isso significa considerar as propriedades dos materiais e usar os materiais mais inertes adequados ao seu projeto.

Layout do projeto da PCB: O layout pouco claro do projeto da PCB também pode ser a causa raiz da falha da placa de circuito durante a operação. Por exemplo, os desafios únicos de não incluir placas de alta tensão; como taxa de rastreamento de arco de alta tensão, pode causar danos à placa de circuito e ao sistema e até mesmo causar ferimentos ao pessoal.

Verificação do projeto: Esta pode ser a etapa mais importante na produção de um circuito confiável. Execute verificações DFM com seu CM específico. Alguns CMs conseguem manter tolerâncias mais rígidas e trabalhar com materiais especiais, enquanto outros não. Antes de iniciar a fabricação, certifique-se de que a CM possa fabricar sua placa de circuito da maneira que você deseja, o que garantirá que o design A de PCB de maior qualidade não falhará.

Não é interessante imaginar o pior cenário possível para o design de PCBs. Sabendo que você projetou uma placa confiável, ela não falhará quando a placa for implantada no cliente. Lembre-se dos três motivos principais para danos no projeto da PCB, para que você possa obter facilmente uma placa de circuito consistente e confiável. Certifique-se de planejar defeitos de fabricação e fatores ambientais desde o início e concentre-se nas decisões de projeto para casos específicos.