Ako inžinieri sme mysleli na všetky spôsoby, ako môže systém zlyhať, a keď zlyhá, sme pripravení ho opraviť. Pri návrhu PCB je dôležitejšie vyhnúť sa chybám. Výmena dosky plošných spojov, ktorá je poškodená v teréne, môže byť drahá a nespokojnosť zákazníkov je zvyčajne drahšia. To je dôležitý dôvod mať na pamäti tri hlavné dôvody poškodenia DPS v procese návrhu: výrobné chyby, environmentálne faktory a nedostatočný dizajn. Hoci niektoré z týchto faktorov môžu byť mimo kontroly, mnohé faktory možno zmierniť počas fázy návrhu. To je dôvod, prečo plánovanie pre zlú situáciu počas procesu návrhu môže pomôcť vašej doske dosiahnuť určitý výkon.

01 Výrobná chyba

Jedným z bežných dôvodov poškodenia dosky plošných spojov sú výrobné chyby. Tieto chyby môže byť ťažké nájsť a ešte ťažšie ich opraviť, keď sa objavia. Hoci niektoré z nich je možné navrhnúť, iné musí opraviť zmluvný výrobca (CM).

02 environmentálny faktor

Ďalšou častou príčinou zlyhania návrhu PCB je operačné prostredie. Preto je veľmi dôležité navrhnúť obvodovú dosku a puzdro podľa prostredia, v ktorom bude fungovať.

Teplo: Dosky s plošnými spojmi vytvárajú teplo a počas prevádzky sú často vystavené teplu. Zvážte, či dizajn PCB bude cirkulovať okolo svojho krytu, bude vystavený slnečnému žiareniu a vonkajším teplotám alebo bude absorbovať teplo z iných blízkych zdrojov. Zmeny teploty môžu tiež prasknúť spájkované spoje, základný materiál a dokonca aj puzdro. Ak je váš obvod vystavený vysokým teplotám, možno budete musieť študovať komponenty s priechodnými otvormi, ktoré zvyčajne vedú viac tepla ako SMT.

Prach: Prach je prekliatím elektronických produktov. Uistite sa, že váš prípad má správne IP krytie a/alebo vyberte komponenty, ktoré dokážu zvládnuť očakávanú úroveň prachu v prevádzkovej oblasti a/alebo použite konformné nátery.

Vlhkosť: Vlhkosť predstavuje veľkú hrozbu pre elektronické zariadenia. Ak je návrh PCB prevádzkovaný vo veľmi vlhkom prostredí, kde sa rýchlo mení teplota, vlhkosť bude kondenzovať zo vzduchu do okruhu. Preto je dôležité zabezpečiť, aby boli v celej štruktúre dosky plošných spojov a pred inštaláciou začlenené metódy odolné voči vlhkosti.

Fyzické vibrácie: Pre robustné elektronické reklamy existuje dôvod, prečo ich ľudia hádžu na skalné alebo betónové podlahy. Počas prevádzky sú mnohé zariadenia vystavené fyzickým nárazom alebo vibráciám. Na vyriešenie tohto problému si musíte vybrať skrinky, dosky plošných spojov a komponenty na základe mechanického výkonu.

03 Nešpecifický dizajn

Posledný faktor poškodenia dizajnovej dosky PCB počas prevádzky je najdôležitejší: dizajn. Ak zámerom inžiniera nie je konkrétne splniť jeho výkonnostné ciele; vrátane spoľahlivosti a dlhej životnosti je jednoducho mimo dosahu. Ak chcete, aby vám doska s plošnými spojmi dlho vydržala, nezabudnite vybrať komponenty a materiály, rozložiť obvodovú dosku a overiť dizajn podľa konkrétnych požiadaviek na dizajn.

Výber komponentov: V priebehu času komponenty zlyhajú alebo prestanú vyrábať; je však neprijateľné, aby k tejto poruche došlo pred uplynutím predpokladanej životnosti dosky. Vaša voľba by preto mala spĺňať výkonnostné požiadavky svojho prostredia a mať dostatočný životný cyklus komponentov počas očakávaného výrobného životného cyklu dosky plošných spojov.

Výber materiálu: Tak ako časom zlyhá výkon komponentov, zlyhá aj výkon materiálov. Vystavenie teplu, tepelným cyklom, ultrafialovému svetlu a mechanickému namáhaniu môže spôsobiť degradáciu dosky plošných spojov a predčasné zlyhanie. Preto je potrebné vybrať materiály dosiek plošných spojov s dobrými tlačovými efektmi podľa typu dosky plošných spojov. To znamená zvážiť vlastnosti materiálu a použiť tie najinertnejšie materiály, ktoré sú vhodné pre váš dizajn.

Rozloženie návrhu PCB: Nejasné rozloženie návrhu PCB môže byť tiež hlavnou príčinou zlyhania dosky plošných spojov počas prevádzky. Napríklad jedinečné výzvy nezaradenia vysokonapäťových dosiek; ako je rýchlosť sledovania vysokonapäťového oblúka, môže spôsobiť poškodenie dosky plošných spojov a systému a dokonca aj zranenie personálu.

Overenie návrhu: Toto môže byť najdôležitejší krok pri výrobe spoľahlivého obvodu. Vykonajte kontroly DFM s vaším konkrétnym CM. Niektoré CM dokážu zachovať užšie tolerancie a pracovať so špeciálnymi materiálmi, zatiaľ čo iné nie. Pred začatím výroby sa uistite, že CM dokáže vyrobiť vašu dosku plošných spojov tak, ako chcete, čo zabezpečí, že kvalitnejší dizajn PCB A nezlyhá.

Nie je zaujímavé predstaviť si najhorší možný scenár pre návrh PCB. S vedomím, že ste navrhli spoľahlivú dosku, nezlyhá, keď je doska nasadená zákazníkovi. Pamätajte na tri hlavné dôvody poškodenia návrhu PCB, aby ste mohli hladko získať konzistentnú a spoľahlivú dosku plošných spojov. Nezabudnite naplánovať výrobné chyby a faktory prostredia od začiatku a zamerajte sa na rozhodnutia o dizajne pre konkrétne prípady.