Som ingenjörer har vi tänkt på alla sätt som systemet kan misslyckas på, och när det väl misslyckas är vi redo att reparera det. Att undvika fel är viktigare i PCB-design. Att byta ut ett kretskort som är skadat i fält kan bli dyrt och missnöje hos kunder är oftast dyrare. Detta är ett viktigt skäl att ha i åtanke de tre huvudsakliga orsakerna till PCB-skador i designprocessen: tillverkningsfel, miljöfaktorer och otillräcklig design. Även om vissa av dessa faktorer kan vara utom kontroll, kan många faktorer mildras under designfasen. Det är därför som planering för en dålig situation under designprocessen kan hjälpa din bräda att prestera ett visst mått.

01 Tillverkningsfel

En av de vanligaste orsakerna till skador på PCB-designkort beror på tillverkningsfel. Dessa defekter kan vara svåra att hitta, och ännu svårare att reparera när de väl upptäcks. Även om vissa av dem kan designas, måste andra repareras av en kontraktstillverkare (CM).

02 miljöfaktor

En annan vanlig orsak till PCB-designfel är operativmiljön. Därför är det mycket viktigt att designa kretskortet och höljet efter miljön där det kommer att fungera.

Värme: Kretskort genererar värme och utsätts ofta för värme under drift. Fundera på om PCB-designen kommer att cirkulera runt sitt hölje, utsättas för solljus och utomhustemperaturer eller absorbera värme från andra närliggande källor. Temperaturförändringar kan också spricka lödfogarna, basmaterialet och till och med huset. Om din krets utsätts för höga temperaturer kan du behöva studera genomgående komponenter, som vanligtvis leder mer värme än SMT.

Damm: Damm är förödandet av elektroniska produkter. Se till att ditt fodral har rätt IP-klassning och/eller välj komponenter som kan hantera de förväntade dammnivåerna i arbetsområdet och/eller använd konforma beläggningar.

Fukt: Fukt utgör ett stort hot mot elektronisk utrustning. Om PCB-designen används i en mycket fuktig miljö där temperaturen ändras snabbt, kommer fukt att kondensera från luften till kretsen. Därför är det viktigt att se till att fuktsäkra metoder är inkorporerade i hela kretskortstrukturen och före installation.

Fysiska vibrationer: Det finns en anledning till robusta elektroniska annonser att folk kastar dem på sten- eller betonggolv. Under drift utsätts många enheter för fysiska stötar eller vibrationer. Du måste välja skåp, kretskort och komponenter baserat på mekanisk prestanda för att lösa detta problem.

03 Ospecifik design

Den sista faktorn för skada på PCB-designkortet under drift är den viktigaste: design. Om ingenjörens syfte inte specifikt är att uppfylla sina prestationsmål; inklusive tillförlitlighet och livslängd, detta är helt enkelt utom räckhåll. Om du vill att ditt kretskort ska hålla länge, se till att välja komponenter och material, lägga ut kretskortet och verifiera designen enligt designens specifika krav.

Komponentval: Med tiden kommer komponenter att misslyckas eller stoppa produktionen; det är dock oacceptabelt att detta misslyckande inträffar innan styrelsens förväntade livslängd löper ut. Därför bör ditt val uppfylla prestandakraven för dess miljö och ha en tillräcklig livscykel för komponenter under den förväntade produktionslivscykeln för kretskortet.

Materialval: Precis som komponenternas prestanda kommer att misslyckas med tiden, så kommer materialens prestanda att misslyckas. Exponering för värme, termisk cykling, ultraviolett ljus och mekanisk påfrestning kan orsaka försämring av kretskort och för tidigt fel. Därför måste du välja kretskortsmaterial med goda utskriftseffekter beroende på typen av kretskort. Det innebär att överväga materialegenskaper och använda de mest inerta materialen som är lämpliga för din design.

PCB-designlayout: Otydlig PCB-designlayout kan också vara grundorsaken till kretskortsfel under drift. Till exempel de unika utmaningarna med att inte inkludera högspänningskort; såsom högspänningsbågsspårningshastighet, kan orsaka kretskort och systemskador och till och med skada personal.

Designverifiering: Detta kan vara det viktigaste steget för att skapa en pålitlig krets. Utför DFM-kontroller med din specifika CM. Vissa CM kan upprätthålla snävare toleranser och arbeta med speciella material, medan andra inte kan. Innan du börjar tillverka, se till att CM kan tillverka ditt kretskort på det sätt du vill, vilket säkerställer att den högre kvaliteten PCB design A inte kommer att misslyckas.

Det är inte intressant att föreställa sig det värsta tänkbara scenariot för PCB-design. Att veta att du har designat en pålitlig bräda kommer den inte att misslyckas när brädet distribueras till kunden. Kom ihåg de tre huvudorsakerna till PCB-designskador så att du smidigt kan få ett konsekvent och pålitligt kretskort. Se till att planera för tillverkningsfel och miljöfaktorer från början och fokusera på designbeslut för specifika fall.