Всичко в определен момент се проваля и електрониката не е изключение. Познаването на тези три основни режима на отказ може да помогне на дизайнерите да създадат по-здрави конструкции и дори да планират очакваните повреди.
Режими на неизправност
Има многобройни причини защо компонентите се провалят . Някои неуспехи са бавни и грациозни, когато има време да се идентифицира компонентът и да се замени, преди да не успее напълно и оборудването да е надолу. Други неуспехи са бързи, насилствени и неочаквани, като всички те са тествани по време на тестовете за сертифициране на продукти.
Пакетни недостатъци на компонентите
Пакетът на компонент осигурява две основни функции, защитавайки компонента от околната среда и осигуряващ начин за свързване на компонента към веригата. Ако бариерата, предпазваща компонента от околната среда, се счупи, външни фактори като влажност и кислород могат да ускорят стареенето на компонента и да го накарат да се провали много по-бързо. Механичната повреда на опаковката може да бъде причинена от редица фактори, включително термичен стрес, химически почистващи препарати и ултравиолетова светлина. Всички тези причини могат да бъдат предотвратени чрез предвиждане на тези общи фактори и приспособяване на дизайна според. Механичните повреди са само една от причините за отказ на пакета. Вътре в опаковката дефекти в производството могат да доведат до шорти, наличие на химикали, които причиняват бързо стареене на полупроводниците или опаковки, или пукнатини в уплътненията, които се разпространяват, когато частта се постави чрез термични цикли.
Защита на фугата и контакта
Заваръчните съединения осигуряват основното средство за контакт между компонент и верига и имат справедлив дял от повреди. Използването на грешен тип спойка с компонент или печатна платка може да доведе до електромиграция на елементите в спойка, които образуват крехки слоеве, наречени интерметални слоеве. Тези слоеве водят до счупване на спояващите стави и често избягват ранното откриване. Термичните цикли също са основна причина за повреда на спойка, особено ако температурите на термично разширяване на материалите (компонент щифт, спойка, PCB следи покритие, и PCB следа) са различни. Тъй като всички тези материали се нагряват и охлаждат, между тях може да се образува масивно механично напрежение, което може да разруши физическата спойка, да повреди компонента или да следи следи от ПХБ. Калай-мустачките на безлинейни припои могат също да бъдат проблем. Цинките мустаци израстват от олово без спояващи стави, които могат да преодолеят контактите или да се прекъснат и да предизвикат шорти.
PCB Failures
Платките с ПХБ имат няколко често срещани източника на повреда, някои от които произтичат от производствения процес и някои от оперативната среда. По време на производството слоевете в печатна платка могат да бъдат неправилно подравнени, което води до къси съединения, отворени вериги и кръстосани сигнални линии. Също така химикалите, използвани в оформянето на плоскостите с ПХБ, не могат да бъдат напълно отстранени и да създават къси панталони, тъй като следите се изяждат. Използването на неправилно тегло на медта или покритие може да доведе до повишаване на температурните напрежения, което ще съкрати живота на печатни платки. При всички режими на отказ при производството на печатна платка, повечето откази не се появяват по време на производството на печатна платка.
Появата и оперативната среда на печатна платка често води до разнообразни повреди на ПХБ във времето. Използваният поток за запояване на всички компоненти към печатни платки може да остане на повърхността на печатна платка, която ще изяде и ще корозира всеки метал, с който идва. Пулверизираният поток не е единственият корозивен материал, който често намира път към ПХБ, тъй като някои компоненти могат да изтекат течности, които могат да станат корозивни с течение на времето и няколко почистващи агенти могат да имат същия ефект или да останат проводими остатъци, които причиняват шорти на борда. Термичното колоездене е друга причина за откази на ПХБ, които могат да доведат до разслояване на ПХБ и да играят роля в отдаването под наем на металните влакна между пластовете на ПХБ.