Semuanya gagal pada satu ketika, dan elektronik tidak terkecuali. Mereka bentuk sistem yang menjangkakan tiga mod kegagalan komponen elektronik utama membantu mengukuhkan kebolehpercayaan dan kebolehservisan komponen tersebut.
Mod Kegagalan
Terdapat banyak sebab mengapa komponen gagal. Sesetengah kegagalan adalah perlahan dan anggun, di mana terdapat masa untuk mengenal pasti komponen dan menggantikannya sebelum ia gagal, dan peralatan tidak berfungsi. Kegagalan lain adalah pantas, ganas dan tidak dijangka, semuanya diuji semasa ujian pensijilan produk.
Kegagalan Pakej Komponen
Pakej komponen menyediakan dua fungsi teras: ia melindungi komponen daripada persekitaran dan menyediakan cara untuk komponen menyambung ke litar. Jika penghalang yang melindungi komponen daripada persekitaran pecah, faktor luar seperti kelembapan dan oksigen mempercepatkan penuaan komponen dan menyebabkan ia gagal lebih cepat.
Kegagalan mekanikal bungkusan berpunca daripada beberapa faktor, termasuk tekanan haba, pembersih kimia dan cahaya ultraungu. Punca-punca ini boleh dicegah dengan menjangkakan faktor-faktor biasa ini dan melaraskan reka bentuk dengan sewajarnya.
Kegagalan mekanikal hanyalah satu punca kegagalan pakej. Di dalam bungkusan, kecacatan dalam pembuatan boleh menyebabkan seluar pendek, kehadiran bahan kimia yang menyebabkan penuaan cepat semikonduktor atau bungkusan, atau keretakan pada pengedap yang merambat apabila bahagian itu melalui kitaran haba.
Kegagalan Sambungan Pateri dan Sentuhan
Penyambung pateri menyediakan cara sentuhan utama antara komponen dan litar dan mempunyai bahagian kegagalan yang saksama. Menggunakan jenis pateri yang salah dengan komponen atau PCB boleh membawa kepada elektromigrasi unsur-unsur dalam kimpalan. Hasilnya ialah lapisan rapuh yang dipanggil lapisan antara logam. Lapisan ini membawa kepada penyambung pateri yang patah dan selalunya terlepas dari pengesanan awal.
Kitaran terma juga merupakan punca utama kegagalan sambungan pateri, terutamanya jika kadar pengembangan terma pin komponen bahan, pateri, salutan surih PCB dan surih PCB-berbeza. Apabila bahan ini dipanaskan dan disejukkan, tegasan mekanikal yang besar terbentuk di antara mereka, yang boleh memutuskan sambungan pateri, merosakkan komponen atau menyahlaminakan kesan PCB.
Mimis timah pada pateri tanpa plumbum juga boleh menjadi masalah. Misai timah tumbuh daripada sambungan pateri tanpa plumbum yang boleh merapatkan hubungan atau putus dan menyebabkan seluar pendek.
Kegagalan PCB
Papan litar bercetak mengalami beberapa punca kegagalan biasa, beberapa berpunca daripada proses pembuatan dan beberapa daripada persekitaran operasi. Semasa pembuatan, lapisan dalam papan PCB mungkin tidak sejajar, membawa kepada litar pintas, litar terbuka dan garis isyarat bersilang. Selain itu, bahan kimia yang digunakan dalam goresan papan PCB mungkin tidak dikeluarkan sepenuhnya dan menghasilkan seluar pendek kerana kesan telah dimakan.
Menggunakan berat kuprum yang salah atau isu penyaduran boleh menyebabkan peningkatan tegasan haba yang memendekkan hayat PCB. Walaupun terdapat mod kegagalan dalam pembuatan PCB, kebanyakan kegagalan tidak berlaku semasa pembuatan PCB tetapi dalam penggunaan kemudian.
Persekitaran pematerian dan operasi PCB selalunya membawa kepada pelbagai kegagalan PCB dari semasa ke semasa. Fluks pateri yang digunakan untuk melekatkan komponen pada PCB mungkin kekal pada permukaan PCB, yang akan memakan dan menghakis sebarang sentuhan logam.
Fluks pateri bukanlah satu-satunya bahan yang menghakis yang sering sampai ke PCB kerana sesetengah komponen mungkin membocorkan cecair yang boleh menjadi menghakis dari semasa ke semasa. Beberapa agen pembersih boleh mempunyai kesan yang sama atau meninggalkan sisa konduktif, yang menyebabkan seluar pendek pada papan.
Berbasikal terma ialah satu lagi punca kegagalan PCB, yang boleh menyebabkan penyahpenydaan PCB dan memainkan peranan dalam membiarkan gentian logam tumbuh di antara lapisan PCB.
