Gjithçka dështon në një moment, dhe elektronika nuk bën përjashtim. Projektimi i sistemeve që parashikojnë tre mënyrat kryesore të dështimit të komponentëve elektronikë ndihmon në forcimin e besueshmërisë dhe shërbimit të atyre komponentëve.
Modalitetet e dështimit
Ka shumë arsye pse komponentët dështojnë. Disa dështime janë të ngad alta dhe të këndshme, ku ka kohë për të identifikuar komponentin dhe për ta zëvendësuar para se të dështojë dhe pajisja është në funksion. Dështime të tjera janë të shpejta, të dhunshme dhe të papritura, të cilat të gjitha testohen gjatë testimit të certifikimit të produktit.
Dështimet e paketës së komponentëve
Paketa e një komponenti ofron dy funksione thelbësore: mbron komponentin nga mjedisi dhe siguron një mënyrë që komponenti të lidhet me qarkun. Nëse thyhet pengesa që mbron komponentin nga mjedisi, faktorët e jashtëm si lagështia dhe oksigjeni përshpejtojnë plakjen e komponentit dhe bëjnë që ai të dështojë më shpejt.
Dështimi mekanik i paketimit rezulton nga disa faktorë, duke përfshirë stresin termik, pastruesit kimikë dhe dritën ultravjollcë. Këto shkaqe mund të parandalohen duke parashikuar këta faktorë të zakonshëm dhe duke rregulluar modelin në përputhje me rrethanat.
Dështimet mekanike janë vetëm një nga shkaqet e dështimeve të paketës. Brenda paketimit, defektet në prodhim mund të çojnë në pantallona të shkurtra, prani të kimikateve që shkaktojnë plakje të shpejtë të gjysmëpërçuesit ose paketimit, ose çarje në vula që përhapen ndërsa pjesa kalon nëpër cikle termike.
Dështimet e nyjeve të saldimit dhe kontaktit
Lidhjet e saldimit sigurojnë mjetet kryesore të kontaktit midis një komponenti dhe një qarku dhe kanë pjesën e tyre të drejtë të dështimeve. Përdorimi i llojit të gabuar të saldimit me një komponent ose PCB mund të çojë në elektromigrim të elementeve në saldim. Rezultati janë shtresa të brishta të quajtura shtresa ndërmetalike. Këto shtresa çojnë në nyje lidhëse të thyera dhe shpesh i shmangen zbulimit të hershëm.
Ciklet termike janë gjithashtu një shkak kryesor i dështimit të bashkimit të saldimit, veçanërisht nëse shkallët e zgjerimit termik të kunjit të përbërësit të materialeve, saldimit, veshjes së gjurmëve të PCB dhe gjurmës së PCB-së janë të ndryshme. Ndërsa këto materiale nxehen dhe ftohen, midis tyre formohet një stres masiv mekanik, i cili mund të prishë lidhjen e saldimit, të dëmtojë komponentin ose të shtrembërojë gjurmën e PCB-së.
Mustaqet prej kallaji në saldimet pa plumb mund të jenë gjithashtu problem. Mustaqe prej kallaji rriten nga nyjet e saldimit pa plumb që mund të lidhin kontaktet ose të shkëputen dhe të shkaktojnë pantallona të shkurtra.
Dështime PCB
Pllakat e qarkut të printuar vuajnë nga disa burime të zakonshme dështimi, disa që rrjedhin nga procesi i prodhimit dhe disa nga mjedisi i funksionimit. Gjatë prodhimit, shtresat në një tabelë PCB mund të jenë të gabuara, duke çuar në qarqe të shkurtra, qarqe të hapura dhe linja sinjali të kryqëzuara. Gjithashtu, kimikatet e përdorura në gdhendjen e pllakës PCB mund të mos hiqen plotësisht dhe të krijojnë pantallona të shkurtra ndërsa gjurmët hahen.
Përdorimi i peshës së gabuar të bakrit ose çështjeve të veshjes mund të çojë në rritje të streseve termike që shkurtojnë jetën e PCB-së. Pavarësisht nga mënyrat e dështimit në prodhimin e një PCB, shumica e dështimeve nuk ndodhin gjatë prodhimit të një PCB, por më tepër gjatë përdorimit të mëvonshëm.
Mjedisi i saldimit dhe funksionimit të një PCB shpesh çon në një sërë dështimesh të PCB-ve me kalimin e kohës. Fluksi i saldimit i përdorur në lidhjen e komponentëve në një PCB mund të mbetet në sipërfaqen e një PCB, i cili do të hajë dhe gërryejë çdo kontakt metalik.
Fluksi i saldimit nuk është i vetmi material gërryes që shpesh gjen rrugën e tij drejt PCB-ve pasi disa përbërës mund të rrjedhin lëngje që mund të bëhen gërryese me kalimin e kohës. Disa agjentë pastrimi mund të kenë të njëjtin efekt ose të lënë një mbetje përçuese, gjë që shkakton pantallona të shkurtra në tabelë.
Ciklet termike është një tjetër shkak i dështimeve të PCB-së, i cili mund të çojë në delaminim të PCB-së dhe të luajë një rol në lënien e fibrave metalike të rriten ndërmjet shtresave të një PCB.
