Cara Mencegah Modus Kegagalan PCB Umum: Panduan Praktis

11 Januari 2021

Papan sirkuit cetak (PCB) adalah salah satu elemen penting dan integral dari sebagian besar aplikasi elektronik. Mereka memberikan kehidupan pada banyak perangkat elektromekanikal dan elektronik seperti televisi, lampu jalan, ponsel, dan banyak lagi. Jadi, dapat sangat mengganggu ketika mereka gagal. Ada beberapa alasan kegagalan PCB. Apa pun yang berkisar dari cuaca keras hingga usia dapat menyebabkan kerusakan pada papan sirkuit, menyebabkan kegagalan lengkap pada perangkat. Oleh karena itu, penting untuk memahami penyebab kegagalan PCB untuk mencegah terjadinya di masa depan. Postingan ini membahas penyebab kegagalan PCB yang paling umum dan dos dan don'ts untuk menghindarinya.

Apa Alasan Kegagalan PCB?

Papan sirkuit yang dirancang dengan baik dan berhasil diproduksi yang memenuhi tujuan performanya selama umurnya selalu menjadi harapan dari setiap produsen peralatan asli (OEM). Namun, beberapa aspek krusial mungkin diabaikan oleh produsen PCB kadang-kadang. Tidak diragukan lagi, proses desain papan sirkuit dapat menjadi melelahkan dan memakan waktu tergantung pada kompleksitas papan, dan masing-masingnya membawa sejumlah risiko. Alasan utama kegagalan papan sirkuit meliputi desain yang tidak cukup spesifik, cacat manufaktur, faktor lingkungan, dan sebagainya. Sementara beberapa faktor dapat diminimasikan dalam tahap desain papan sirkuit, perencanaan yang tepat selama tahap desain dapat membantu papan bekerja paling baik. Bagian berikut menjelaskan modus kegagalan apa yang dapat terjadi dan terdeteksi selama rangkaian dan operasi papan sirkuit.

Diskusi Singkat tentang Penyebab Kegagalan PCB yang Paling Umum

• Cacat Manufaktur:

  Ini adalah salah satu alasan umum kegagalan PCB. Cacat ini sulit terdeteksi dan bahkan lebih sulit diperbaiki. Beberapa cacat manufaktur dapat dicegah dalam desain, sementara yang lain harus diperbaiki oleh OEM. Berikut adalah beberapa cacat manufaktur umum:

• Kesetiruan Lapisan:

  Penataan stackup PCB dilakukan selama fabrikasi dan sulit untuk mendeteksi masalah penataan apa pun sampai papan sirkuit sepenuhnya dirangkaikan. Misalnya, pada waktu inspeksi manual, jika opens, shorts, atau garis bersilang terjadi, maka akan berdampak negatif pada operasi papan sirkuit.

• Solder Bridging:

  Ini adalah cacat umum lainnya yang terjadi ketika solder membentuk koneksi abnormal di antara dua atau lebih jejak, pad, pad, dan jejak yang berdekatan.

• Pergeseran Komponen:

  Komponen ditempatkan sebelum soldering selama rangkaian. Jika komponen bergeser sedikit sekali selama soldering, maka sambungan solder berkualitas tidak akan terbentuk. Ini dapat mengakibatkan tombstoning.

• Pecahnya Papan:

  Papan sirkuit mungkin gagal karena stres mekanis atau fisik seperti. getaran atau kejutan berulang. Kadang-kadang, papan dapat pecah jika kemampuan lenturannya melebihi batas.

• Penyelamatan Fungsi Komponen:

  Kegagalan komponen adalah masalah besar lainnya. Komponen mungkin gagal karena kualitas buruk atau rendah, pilihan yang salah, pecahan paket karena panas berlebih, interaksi kimia, dan banyak lagi.

• Degradasi Performa:

  Ini adalah salah satu modus kegagalan yang paling sulit terdeteksi. Degradasi bertahap performa dapat terjadi karena banyak alasan termasuk degradasi jejak, oksidasi, kondensasi, bobot tembaga yang salah, dan banyak lagi.

• Delaminasi:

  Seperti yang namanya saran, delaminasi terjadi ketika laminasi papan melepas dari material dielectric. Penyebab utamanya adalah penggunaan material di mana koefisien ekspansi termal (CTE) rendah untuk kebutuhan termal lingkungan.

Modus kegagalan yang disebutkan di atas yang harus ditahan oleh papan untuk memenuhi tujuan operasi siklus hidupnya. Untungnya, kegagalan ini dapat dihindari dengan keputusan yang dapat dibuat saat merancang papan untuk meningkatkan probabilitas.

Dos dan Don'ts Desain PCB untuk Menghindari Modus Kegagalan

Dengan dos dan don'ts berikut, memungkinkan untuk menghindari kontingensi modus kegagalan PCB.

Dos Desain untuk Menghindari Modus Kegagalan PCB

• Salah satu cara terbaik untuk menghindari kegagalan PCB adalah dengan memilih material dan komponen berkualitas terbaik. Pemilihan material serta komponen harus dioptimalkan untuk desain papan sirkuit sambil memastikan ketersediaan dan kualitas.

• Pertimbangan penting lainnya adalah siapa yang harus membangun papan sirkuit? Memilih penyedia layanan fabrikasi dan rangkaian berkualitas dapat membuat perbedaan yang signifikan dalam pengembangan PCB.

Don'ts Desain untuk Menghindari Modus Kegagalan PCB

• Jangan mengasumsikan resistensi termal untuk papan sirkuit. Sebaliknya, analisis. Ini adalah salah satu cara terbaik untuk menguji apakah papan dapat menahan persyaratan pemanasan rangkaian.

• Jangan mengasumsikan keandalan. Oleh karena itu, pendekatan yang bijaksana dan terbaik adalah melakukan pengujian papan sirkuit dan memastikan desain serta fungsionalitas papan.

Dengan pedoman desain di atas, Anda akan secara signifikan mengurangi probabilitas modus kegagalan PCB selama rangkaian. Apakah Anda tertarik untuk mengetahui lebih banyak tentang pedoman desain PCB? Jika ya, Anda dapat menghubungi produsen PCB terkemuka industri seperti Creative Hi-Tech. Para ahli yang sangat berpengalaman mereka akan membantu Anda selama proses.

Postingan Blog Terkait:

• Apa Langkah-langkah dalam Perbaikan BGA? – Bagian I
• Apa Langkah-langkah dalam Perbaikan BGA? – Bagian II