ثلاثة فشل الرئيسية وسائط للإلكترونيات

كل شيء يفشل في مرحلة ما والإلكترونيات ليست استثناء. يمكن أن تساعد معرفة هذه الأنماط الفاشلة الثلاثة الرئيسية المصممين على إنشاء تصميمات أكثر قوة وحتى التخطيط للفشل المتوقع.

أوضاع الفشل

هناك العديد من الأسباب لماذا تفشل المكونات . بعض حالات الفشل بطيئة ورشيقة عندما يكون هناك وقت لتحديد المكون واستبداله قبل أن يفشل تمامًا وتكون المعدات منخفضة. حالات الفشل الأخرى سريعة وعنيفة وغير متوقعة ، ويتم اختبارها جميعًا أثناء اختبار شهادة المنتج.

فشل حزمة المكونات

توفر حزمة المكون وظيفتين أساسيتين ، تحميان المكون من البيئة وتوفران طريقة لتوصيل المكون بالدائرة. إذا انكسر الحاجز الذي يحمي المكون من البيئة ، يمكن للعوامل الخارجية مثل الرطوبة والأكسجين أن تسرع من شيخوخة العنصر وتؤدي إلى فشله بشكل أسرع. يمكن أن يتسبب الفشل الميكانيكي للحزمة في عدد من العوامل بما في ذلك الإجهاد الحراري ، المنظفات الكيميائية ، والأشعة فوق البنفسجية. يمكن منع كل هذه الأسباب من خلال توقع هذه العوامل المشتركة وتعديل التصميم وفقًا لذلك. الفشل الميكانيكي هي سبب واحد فقط لفشل الحزمة. داخل الحزمة ، يمكن أن تؤدي العيوب في التصنيع إلى شورتات ، أو وجود مواد كيميائية تسبب شيخوخة سريعة لأشباه الموصلات أو العبوة ، أو تشققات في الأختام التي تنتشر كجزء يتم وضعه خلال دورات حرارية.

فشل اللحام وفواصل الاتصال

توفر المفاصل اللحيمية وسيلة الاتصال الرئيسية بين المكون والدائرة ويكون لها نصيبها العادل من الفشل. يمكن أن يؤدي استخدام النوع الخاطئ من اللحام بمكون أو ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى إلكترومغرة العناصر الموجودة في اللحام التي تشكل طبقات هشة تسمى الطبقات البينية. هذه الطبقات تؤدي إلى مفاصل لحام مكسورة وغالبا ما يراوغ الكشف المبكر. الدورات الحرارية هي أيضا سبب رئيسي لفشل اللحام المشترك ، خاصة إذا كانت معدلات التمدد الحراري للمواد (دبوس العنصر ، اللحام ، طلاء التتبع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وتتبع ثنائي الفينيل متعدد الكلور) مختلفة. بما أن كل هذه المواد تسخن وتبرد ، يمكن أن يتشكل الإجهاد الميكانيكي الهائل بينهما مما يمكن أن يكسر اتصال اللحام الجسدي ، أو يتلف المكون ، أو يفحص أثر ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يمكن أن تكون شعيرات القصدير على الجليدين خالية من الرصاص أيضا مشكلة. تنمو شعيرات القصدير من وصلات اللحام الخالية من الرصاص التي يمكن أن تقطع الاتصال أو تتقطع وتسبب السروال.

فشل ثنائي الفينيل متعدد الكلور

تحتوي لوحات PCB على العديد من مصادر الفشل الشائعة ، بعضها ناتج عن عملية التصنيع وبعضها من بيئة التشغيل. أثناء التصنيع ، قد تكون محاذاة الطبقات في لوح ثنائي الفينيل متعدد الكلور غير متماسكة مما يؤدي إلى دوائر قصيرة ودوائر مفتوحة وخطوط إشارة متقاطعة. كما أن المواد الكيميائية المستخدمة في حفر لوحة PCB قد لا تتم إزالتها بالكامل وتنتج شورتات كما يتم تناول الآثار. يمكن أن يؤدي استخدام الوزن الخاطئ أو مشاكل الطلاء إلى زيادة الضغوط الحرارية التي تقصر من عمر ثنائي الفينيل متعدد الكلور. مع كل أنماط الفشل في تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، فإن معظم حالات الفشل لا تحدث أثناء تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

غالباً ما يؤدي اللحام والبيئة التشغيلية لثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى مجموعة متنوعة من حالات فشل ثنائي الفينيل متعدد الكلور بمرور الوقت. قد يظل تدفق اللحام المستخدم في توصيل جميع المكونات إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور على سطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي سيأكل بعيداً ويؤذي أي معدن يتلامس معه. لا يعتبر تدفق اللحام المادة الوحيدة المسببة للتآكل التي غالباً ما تجد طريقها إلى مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور حيث أن بعض المكونات قد تتسرب السوائل التي يمكن أن تصبح أكالة بمرور الوقت ويمكن للعديد من عوامل التنظيف أن يكون لها نفس التأثير أو تترك بقايا موصلة تسبب شورت على اللوحة. إن ركوب الدراجات الحرارية هو سبب آخر لفشل ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي يمكن أن يؤدي إلى تفتيت ثنائي الفينيل متعدد الكلور ولعب دور في جعل الألياف المعدنية تنمو بين طبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور.