همه چیز در برخی موارد ناکام است و الکترونیک استثنا نیست. دانستن این سه حالت شکست عمده می تواند به طراحان کمک کند طرح های قویتری را ایجاد کند و حتی برنامه ریزی برای خرابی های مورد انتظار.
حالت های شکست
دلایل متعدد برای اینکه چرا اجزاء شکست می خورند وجود دارد . برخی از خرابی ها آهسته و برازنده است، در حالی که زمان برای شناسایی جزء و جایگزینی آن قبل از اینکه به طور کامل از کار بیفتد و تجهیزات پایین آمده است وجود دارد. خرابی های دیگر سریع، خشونت آمیز و غیر منتظره هستند که همه آنها برای آزمایش گواهینامه محصول مورد آزمایش قرار می گیرند.
شکست بسته های کامپوننت
بسته یک جزء دو توابع هسته را فراهم می کند، مولفه را از محیط محافظت می کند و یک راه برای اتصال مولفه به مدار می دهد. اگر مانع محافظت از جزء از محیط زیست شکسته شود، عوامل خارجی مانند رطوبت و اکسیژن می تواند پیری مولفه را تسریع کند و باعث می شود که سریعتر عمل کند. شکست های مکانیکی بسته می تواند ناشی از تعدادی از عوامل مانند تنش گرما، پاک کننده های شیمیایی و نور ماوراء بنفش باشد. با پیش بینی این عوامل مشترک و تنظیم طراحی با توجه به تمام این عوامل می توان پیشگیری کرد. شکست های مکانیکی تنها یک دلیل شکست بسته هستند. در داخل بسته، نقص در ساخت و ساز می تواند به شورت، حضور مواد شیمیایی که باعث پیر شدن سریع نیمه هادی یا بسته بندی می شود یا ترک هایی در مهر و موم که به عنوان بخش از طریق دوره های حرارتی پخش می شود، منجر شود.
جوش اتصال و شکستگی تماس
مفاد لحیم کاری، ابزار اصلی ارتباط بین یک جزء و یک مدار را فراهم می کند و سهم منصفانه خود را از خرابی ها دارد. استفاده از نوع اشتباه لحیم کاری با یک جزء یا PCB می تواند منجر به حرکت الکترومغناطیسی عناصر در لحیم کاری شود که لایه های شکننده را تشکیل می دهند که لایه های intermetallic هستند. این لایه ها به اتصالات لحیم کاری شکسته منجر می شوند و اغلب از تشخیص زودهنگام رنج می برند. چرخه های حرارتی نیز یکی از دلایل شکست شکستگی اتصالات لحیم کاری است، به ویژه اگر سرعت حرارتی مواد (پین های مولد، لحیم کاری، پوشش ردیابی PCB و ردیابی PCB) متفاوت باشد. همانطور که همه این مواد گرما و خنک می شوند، تنش های مکانیکی عظیم می توانند بین آنها ایجاد شوند که می توانند اتصالات لحیم کاری فیزیکی را شکست دهند، قطعات آسیب برساند یا ردیابی PCB را از بین ببرند. شمش قلع در لحیم کاری سرب نیز ممکن است مشکل باشد. شمش قلع از اتصالات لحیم کاری بدون سرب رشد می کند که می تواند تماس ها را قطع کند و باعث شلوغی شود.
مشکلات PCB
هیئت مدیره PCB دارای منابع مختلفی از شکست، برخی از فرآیند تولید و بعضی از محیط عملیاتی است. در حین ساخت لایه ها در هیئت مدیره PCB ممکن است ناهماهنگ باشند که منجر به اتصال کوتاه، مدار باز و خطوط سیگنال عبور می شود. همچنین مواد شیمیایی مورد استفاده در اچینگ هیئت مدیره PCB ممکن است به طور کامل برداشته نشود و شورت ها را به عنوان علامت هایی که می خورند دور می کنند. با استفاده از مسائل اشتباه مس یا مسائل مربوط به پوشش می تواند منجر به افزایش استرس های حرارتی شود که باعث کاهش طول عمر PCB می شود. با تمام حالت های شکست در تولید PCB، اغلب شکست ها در تولید PCB اتفاق نمی افتد.
محیط جوش و عملیاتی یک PCB اغلب منجر به خرابی های مختلف PCB در طول زمان می شود. شار لحیم کاری که در اتصال تمام قطعات به PCB استفاده می شود ممکن است بر روی سطح PCB باقی بماند که هر فلزی را که با آن تماس می گیرد خورد و خراب می کند. جریان شار تنها مواد خورنده نیست که اغلب راه خود را بر روی PCB ها پیدا می کند، زیرا برخی از اجزای ممکن است مایعات را ناپدید کنند که در طول زمان می توانند خورنده شوند و چندین عامل تمیز کننده می توانند اثر مشابهی داشته باشند یا مانده های رسانایی را ترک کنند که موجب شورت در هیئت مدیره می شود. دوچرخه سواری حرارتی یکی دیگر از علل خرابی های PCB است که می تواند منجر به خرد شدن PCB شود و نقش مهمی در اجازه دادن به فیبرهای فلزی بین لایه های PCB ایجاد کند.