Как инженеры, мы продумали все возможные варианты выхода системы из строя, и если она выйдет из строя, мы готовы ее отремонтировать. При проектировании печатных плат более важно избегать ошибок. Замена печатной платы, поврежденной в полевых условиях, может оказаться дорогостоящей, а недовольство клиента обычно обходится дороже. Это важная причина помнить о трех основных причинах повреждения печатных плат в процессе проектирования: производственных дефектах, факторах окружающей среды и недостаточном проектировании. Хотя некоторые из этих факторов могут выйти из-под контроля, многие факторы можно смягчить на этапе проектирования. Вот почему планирование непредвиденных ситуаций в процессе проектирования может помочь вашей плате достичь определенного уровня производительности.

01 Производственный дефект

Одной из распространенных причин повреждения печатной платы являются производственные дефекты. Эти дефекты бывает трудно обнаружить, а после их обнаружения еще труднее устранить. Хотя некоторые из них могут быть спроектированы, другие должны быть отремонтированы контрактным производителем (КМ).

02 экологический фактор

Другой распространенной причиной неудач при проектировании печатной платы является операционная среда. Поэтому очень важно спроектировать печатную плату и корпус в соответствии с условиями, в которых они будут работать.

Нагрев. Печатные платы выделяют тепло и часто подвергаются его воздействию во время работы. Подумайте, будет ли конструкция печатной платы циркулировать вокруг корпуса, подвергаться воздействию солнечного света и температуры окружающей среды или поглощать тепло из других близлежащих источников. Изменения температуры также могут привести к растрескиванию паяных соединений, основного материала и даже корпуса. Если ваша схема подвержена воздействию высоких температур, вам может потребоваться изучить компоненты сквозного монтажа, которые обычно проводят больше тепла, чем SMT.

Пыль: Пыль – это проклятие электронных изделий. Убедитесь, что ваш корпус имеет правильный класс защиты IP и/или выберите компоненты, способные выдерживать ожидаемый уровень пыли в рабочей зоне, и/или используйте защитные покрытия.

Влага. Влажность представляет большую угрозу для электронного оборудования. Если конструкция печатной платы работает в очень влажной среде, где температура быстро меняется, влага из воздуха будет конденсироваться на схеме. Поэтому важно обеспечить применение методов защиты от влаги по всей конструкции печатной платы и перед установкой.

Физическая вибрация. Есть причина, по которой люди бросают мощную электронную рекламу на каменные или бетонные полы. Во время работы многие устройства подвергаются физическим ударам или вибрации. Для решения этой проблемы вы должны выбирать шкафы, печатные платы и компоненты с учетом механических характеристик.

03 Неспецифический дизайн

Последний фактор повреждения платы в процессе эксплуатации является наиболее важным: конструкция. Если целью инженера не является достижение конкретных целей в области производительности; включая надежность и долговечность, это просто недостижимо. Если вы хотите, чтобы ваша монтажная плата прослужила долго, обязательно выберите компоненты и материалы, разложите печатную плату и проверьте проект в соответствии с конкретными требованиями проекта.

Выбор компонентов: со временем компоненты выйдут из строя или прекратят производство; однако недопустимо, чтобы этот сбой произошел до истечения ожидаемого срока службы платы. Следовательно, ваш выбор должен соответствовать требованиям к производительности окружающей среды и иметь достаточный жизненный цикл компонентов в течение ожидаемого жизненного цикла производства печатной платы.

Выбор материала. Точно так же, как характеристики компонентов со временем ухудшаются, ухудшаются и характеристики материалов. Воздействие тепла, термоциклирования, ультрафиолетового света и механического напряжения может привести к деградации печатной платы и преждевременному выходу из строя. Поэтому вам необходимо выбирать материалы для печатных плат с хорошими эффектами печати в зависимости от типа печатной платы. Это значит учитывать свойства материала и использовать максимально инертные материалы, подходящие для вашего дизайна.

Компоновка печатной платы. Непонятная компоновка печатной платы также может быть основной причиной выхода из строя печатной платы во время работы. Например, уникальные проблемы, связанные с исключением высоковольтных плат; такие как скорость отслеживания высоковольтной дуги, могут привести к повреждению печатной платы и системы и даже стать причиной травм персонала.

Проверка конструкции: возможно, это самый важный шаг в создании надежной схемы. Выполните проверки DFM с вашим конкретным CM. Некоторые КМ могут поддерживать более жесткие допуски и работать со специальными материалами, а другие — нет. Прежде чем приступить к производству, убедитесь, что CM может изготовить вашу печатную плату так, как вы хотите, что гарантирует, что более качественная конструкция печатной платы A не выйдет из строя.

Неинтересно представить худший возможный сценарий проектирования печатных плат. Зная, что вы разработали надежную плату, она не выйдет из строя при передаче заказчику. Помните три основные причины повреждения конструкции печатной платы, чтобы вы могли без проблем получить целостную и надежную печатную плату. Обязательно с самого начала планируйте производственные дефекты и факторы окружающей среды и сосредоточьтесь на проектных решениях для конкретных случаев.