Kot inženirji smo razmišljali o vseh načinih, kako lahko sistem odpove, in ko odpove, smo ga pripravljeni popraviti. Izogibanje napakam je bolj pomembno pri načrtovanju PCB. Zamenjava tiskanega vezja, ki se poškoduje na terenu, je lahko dražje, nezadovoljstvo strank pa je običajno dražje. To je pomemben razlog, da ne pozabite na tri glavne razloge za poškodbe PCB v procesu načrtovanja: proizvodne napake, okoljski dejavniki in nezadostna zasnova. Čeprav so nekateri od teh dejavnikov morda izpod nadzora, je veliko dejavnikov mogoče omiliti v fazi načrtovanja. Zato lahko načrtovanje slabe situacije med postopkom oblikovanja pomaga vaši plošči doseči določeno količino zmogljivosti.
01 Proizvodna napaka
Eden od pogostih razlogov za poškodbe tiskanega vezja so proizvodne napake. Te napake je težko najti in še težje popraviti, ko jih odkrijete. Čeprav je nekatere od njih mogoče oblikovati, mora druge popraviti pogodbeni proizvajalec (CM).
02 okoljski dejavnik
Drug pogost vzrok za napako pri načrtovanju PCB je delovno okolje. Zato je zelo pomembno, da vezje in ohišje oblikujemo glede na okolje, v katerem bo delovalo.
Toplota: tiskana vezja proizvajajo toploto in so ji med delovanjem pogosto izpostavljena. Razmislite, ali bo zasnova tiskanega vezja krožila okoli svojega ohišja, ali bo izpostavljena sončni svetlobi in zunanjim temperaturam ali absorbira toploto iz drugih bližnjih virov. Spremembe temperature lahko tudi počijo spajkalne spoje, osnovni material in celo ohišje. Če je vaše vezje izpostavljeno visokim temperaturam, boste morda morali preučiti komponente skozi luknje, ki običajno prevajajo več toplote kot SMT.
Prah: Prah je poguba elektronskih izdelkov. Prepričajte se, da ima vaše ohišje ustrezno oceno IP in/ali izberite komponente, ki prenesejo pričakovane ravni prahu v območju delovanja in/ali uporabite konformne premaze.
Vlaga: Vlaga predstavlja veliko nevarnost za elektronsko opremo. Če zasnova tiskanega vezja deluje v zelo vlažnem okolju, kjer se temperatura hitro spreminja, bo vlaga kondenzirala iz zraka na vezje. Zato je pomembno zagotoviti, da so metode zaščite pred vlago vključene v celotno strukturo vezja in pred namestitvijo.
Fizične vibracije: Obstaja razlog za močne elektronske oglase, da jih ljudje mečejo na kamnita ali betonska tla. Med delovanjem je veliko naprav izpostavljenih fizičnim udarcem ali tresljajem. Za rešitev te težave morate izbrati omarice, vezja in komponente na podlagi mehanskih lastnosti.
03 Nespecifična zasnova
Zadnji dejavnik poškodbe tiskanega vezja med delovanjem je najpomembnejši: dizajn. Če inženirjev namen ni izrecno doseči cilje glede uspešnosti; vključno z zanesljivostjo in dolgo življenjsko dobo, to preprosto ni dosegljivo. Če želite, da bo vaše tiskano vezje zdržalo dolgo časa, poskrbite, da boste izbrali komponente in materiale, postavili tiskano vezje in preverili zasnovo v skladu s posebnimi zahtevami zasnove.
Izbira komponent: Sčasoma bodo komponente odpovedale ali ustavile proizvodnjo; vendar je nesprejemljivo, da do te napake pride pred iztekom pričakovane življenjske dobe plošče. Zato mora vaša izbira izpolnjevati zahteve glede zmogljivosti svojega okolja in imeti zadosten življenjski cikel komponente med pričakovanim življenjskim ciklom proizvodnje vezja.
Izbira materiala: Tako kot bo sčasoma padla učinkovitost komponent, bo padla tudi učinkovitost materialov. Izpostavljenost vročini, termičnemu kroženju, ultravijolični svetlobi in mehanskim obremenitvam lahko povzroči degradacijo vezja in prezgodnjo odpoved. Zato morate izbrati materiale za vezje z dobrimi tiskarskimi učinki glede na vrsto vezja. To pomeni upoštevanje lastnosti materiala in uporabo najbolj inertnih materialov, ki so primerni za vaš dizajn.
Postavitev tiskanega vezja: Nejasna postavitev tiskanega vezja je lahko tudi glavni vzrok okvare vezja med delovanjem. Na primer, edinstveni izzivi nevključevanja visokonapetostnih plošč; kot je hitrost sledenja visokonapetostnega obloka, lahko povzroči poškodbe vezja in sistema ter celo povzroči poškodbe osebja.
Preverjanje zasnove: To je lahko najpomembnejši korak pri izdelavi zanesljivega vezja. Izvedite preverjanja DFM z vašim specifičnim CM. Nekateri CM lahko vzdržujejo strožje tolerance in delajo s posebnimi materiali, drugi pa ne. Preden začnete s proizvodnjo, se prepričajte, da lahko CM izdela vaše tiskano vezje tako, kot želite, kar bo zagotovilo, da kakovostna zasnova PCB A ne bo odpovedala.
Ni zanimivo predstavljati najslabšega možnega scenarija za načrtovanje PCB. Ker veste, da ste oblikovali zanesljivo ploščo, ta ne bo odpovedala, ko bo plošča nameščena stranki. Zapomnite si tri glavne razloge za poškodbe zasnove tiskanega vezja, da boste lahko gladko pridobili dosledno in zanesljivo vezje. Poskrbite, da boste že od začetka načrtovali proizvodne napake in okoljske dejavnike ter se osredotočite na oblikovalske odločitve za posebne primere.