Tất cả mọi thứ không thành công tại một số điểm và điện tử không phải là ngoại lệ. Biết được ba chế độ thất bại chính này có thể giúp các nhà thiết kế tạo ra các thiết kế mạnh mẽ hơn và thậm chí lập kế hoạch cho các lỗi thất bại dự kiến.
Chế độ lỗi
Có nhiều lý do tại sao các thành phần không thành công . Một số thất bại là chậm và duyên dáng, nơi có thời gian để xác định các thành phần và thay thế nó trước khi nó không hoàn toàn và thiết bị là xuống. Các lỗi khác nhanh chóng, bạo lực và bất ngờ, tất cả đều được kiểm tra trong quá trình thử nghiệm chứng nhận sản phẩm.
Lỗi gói thành phần
Gói của một thành phần cung cấp hai chức năng cốt lõi, bảo vệ thành phần khỏi môi trường và cung cấp một cách cho thành phần được kết nối với mạch. Nếu rào cản bảo vệ thành phần khỏi sự phá vỡ môi trường, các yếu tố bên ngoài như độ ẩm và oxy có thể đẩy nhanh quá trình lão hóa của thành phần và làm cho nó thất bại nhanh hơn nhiều. Lỗi cơ học của gói có thể do một số yếu tố bao gồm stress nhiệt, chất tẩy rửa hóa học và ánh sáng tử ngoại gây ra. Tất cả những nguyên nhân này có thể được ngăn chặn bằng cách dự đoán những yếu tố phổ biến này và điều chỉnh thiết kế theo. Lỗi cơ học chỉ là một nguyên nhân gây ra lỗi gói. Bên trong gói, các khuyết tật trong sản xuất có thể dẫn đến quần short, sự hiện diện của các hóa chất gây lão hóa nhanh chóng của chất bán dẫn hoặc gói, hoặc các vết nứt trong các con dấu truyền khi phần được đặt qua các chu trình nhiệt.
Solder liên và thất bại liên lạc
Các khớp nối hàn cung cấp các phương tiện tiếp xúc chính giữa một thành phần và một mạch và có chia sẻ công bằng của các lỗi. Sử dụng sai loại hàn với một thành phần hoặc PCB có thể dẫn đến electromigration của các yếu tố trong hàn tạo thành các lớp giòn được gọi là các lớp intermetallic. Các lớp này dẫn đến các mối hàn bị hỏng và thường tránh được phát hiện sớm. Chu kỳ nhiệt cũng là nguyên nhân chính gây ra sự cố hàn hàn, đặc biệt nếu tốc độ giãn nở nhiệt của vật liệu (pin thành phần, hàn, lớp phủ dấu vết PCB và dấu vết PCB) khác nhau. Khi tất cả các vật liệu này nóng lên và nguội đi, căng thẳng cơ học lớn có thể hình thành giữa chúng có thể phá vỡ kết nối hàn vật lý, làm hư hỏng thành phần, hoặc làm mất dấu vết PCB. Râu tin trên các chất hàn chì tự do cũng có thể là một vấn đề. Râu tin phát triển ra khỏi các khớp hàn chì tự do có thể làm cầu nối tiếp xúc hoặc vỡ ra và gây ra quần sọt.
Lỗi PCB
Bảng mạch PCB có một số nguồn hỏng thông thường, một số xuất phát từ quá trình sản xuất và một số từ môi trường hoạt động. Trong quá trình sản xuất, các lớp trong bảng mạch PCB có thể bị lệch hướng dẫn đến ngắn mạch, mạch hở và các đường tín hiệu chéo. Ngoài ra các hóa chất được sử dụng trong khắc PCB board có thể không được loại bỏ hoàn toàn và tạo ra quần short khi các dấu vết được ăn đi. Sử dụng sai trọng lượng đồng hoặc các vấn đề mạ có thể dẫn đến tăng áp lực nhiệt sẽ rút ngắn tuổi thọ của PCB. Với tất cả các chế độ hỏng hóc trong sản xuất PCB, hầu hết các hỏng hóc đều không xảy ra trong quá trình sản xuất PCB.
Môi trường hàn và hoạt động của PCB thường dẫn đến nhiều lỗi PCB theo thời gian. Các thông lượng hàn được sử dụng trong gắn tất cả các thành phần với một PCB có thể vẫn còn trên bề mặt của một PCB sẽ ăn mòn và ăn mòn bất kỳ kim loại nó tiếp xúc với. Chất hàn không phải là vật liệu ăn mòn duy nhất thường phát hiện ra PCB như một số thành phần có thể làm rò rỉ chất lỏng có thể ăn mòn theo thời gian và một số chất tẩy rửa có thể có tác dụng tương tự hoặc để lại dư lượng dẫn điện trên quần áo. Đi xe đạp nhiệt là một nguyên nhân khác gây ra lỗi PCB có thể dẫn đến sự phân hủy PCB và đóng một vai trò trong việc cho phép các sợi kim loại phát triển giữa các lớp PCB.