Ang lahat ay nabigo sa isang punto at elektronika ay walang kataliwasan. Ang pag-alam ng tatlong pangunahing mga mode ng pagkabigo ay maaaring makatulong sa mga designer na lumikha ng mas mahusay na mga disenyo at kahit na plano para sa inaasahang pagkabigo.
Mga Mode ng Kabiguan
Mayroong maraming mga dahilan kung bakit nabigo ang mga sangkap . Ang ilang mga pagkabigo ay mabagal at kaaya-aya kung saan may oras upang matukoy ang bahagi at palitan ito bago ito ay ganap na nabigo at ang kagamitan ay pababa. Ang iba pang mga kabiguan ay mabilis, marahas, at hindi inaasahang, na lahat ay nasubok para sa panahon ng pagsubok sa sertipikasyon ng produkto.
Mga Pagbungkag ng Component Package
Ang pakete ng isang sangkap ay nagbibigay ng dalawang pangunahing pag-andar, na nagpoprotekta sa bahagi mula sa kapaligiran at nagbibigay ng isang paraan para sa sangkap na maiugnay sa circuit. Kung ang barrier na nagpoprotekta sa bahagi mula sa kapaligiran ay masira, ang mga kadahilanan sa labas tulad ng kahalumigmigan at oxygen ay maaaring mapabilis ang pag-iipon ng sangkap at maging sanhi ito ng mas mabilis na pagbagsak. Ang mekanikal na kabiguan ng pakete ay maaaring sanhi ng maraming mga kadahilanan kabilang ang thermal stress, mga kemikal, at ultraviolet light. Ang lahat ng mga dahilan ay maaaring maiiwasan sa pamamagitan ng anticipating ang mga karaniwang mga kadahilanan at pag-aayos ng disenyo ayon. Ang mga pagkabigo sa mekanikal ay isa lamang dahilan ng pagkabigo sa pakete. Sa loob ng pakete, ang mga depekto sa pagmamanupaktura ay maaaring humantong sa shorts, ang pagkakaroon ng mga kemikal na nagdudulot ng mabilis na pag-iipon ng semiconductor o pakete, o mga bitak sa mga seal na nagpapalaganap ng bahagi ay inilalagay sa pamamagitan ng mga thermal cycle.
Solder Joint at Contact Failures
Ang mga joint joints ay nagbibigay ng pangunahing paraan ng pakikipag-ugnay sa pagitan ng isang sangkap at isang circuit at ang kanilang makatarungang bahagi ng pagkabigo. Ang paggamit ng maling uri ng panghinang na may isang sangkap o PCB ay maaaring humantong sa electromigration ng mga elemento sa panghinang na bumubuo ng malutong layers na tinatawag na intermetallic layers. Ang mga layers na ito ay humantong sa mga sirang joints at madalas na hindi nakikita ang maagang pagtuklas. Ang mga thermal cycle ay isa ring pangunahing sanhi ng pagkabigo ng magkasanib na solder, lalo na kung ang mga thermal expansion rate ng mga materyales (component pin, solder, PCB trace coating, at PCB na bakas) ay iba. Habang ang lahat ng mga materyales na ito ay nag-init at lumalamig, ang napakalaking mekanikal na stress ay maaaring bumubuo sa pagitan ng mga ito na maaaring masira ang koneksyon ng pisikal na panghinang, makapinsala sa bahagi, o mag-delaminate ng bakas ng PCB. Ang mga whisker ng tuka sa mga lead free solder ay maaari ding maging problema. Ang mga kumot ng lata ay lumalaki sa mga lead free solder joint na maaaring tulay ng mga contact o break off at maging sanhi ng shorts.
Pagkabigo ng PCB
Ang mga board ng PCB ay may ilang mga karaniwang pinagkukunan ng kabiguan, ang ilang mga stemming mula sa proseso ng pagmamanupaktura at ilan mula sa operating kapaligiran. Sa panahon ng pagmamanupaktura ang mga layer sa isang board ng PCB ay maaaring maging misaligned humahantong sa maikling circuits, bukas circuits, at crossed linya ng signal. Gayundin ang mga kemikal na ginagamit sa PCB board ukit ay maaaring hindi ganap na alisin at lumikha ng shorts bilang traces ay kinakain ang layo. Ang paggamit ng maling tanso timbang o mga isyu sa kalupkop ay maaaring humantong sa mas mataas na mga stress sa init na magpapaikli sa buhay ng PCB. Sa lahat ng mga mode ng kabiguan sa pagmamanupaktura ng isang PCB, karamihan sa mga pagkabigo ay hindi nangyayari sa panahon ng paggawa ng isang PCB.
Ang paghihinang at pagpapatakbo ng kapaligiran ng isang PCB ay kadalasang humahantong sa iba't ibang mga pagkabigo ng PCB sa paglipas ng panahon. Ang panghinang pagkilos ng bagay na ginagamit sa paglakip ng lahat ng mga sangkap sa isang PCB ay maaaring manatili sa ibabaw ng isang PCB na kumakain at makahadlang sa anumang metal na ito ay may kaugnayan sa. Ang panghinang pagkilos ay hindi ang tanging kinakaing unti-unti na materyal na kadalasang nakakapunta sa mga PCB habang ang ilang mga bahagi ay maaaring tumagas na likido na maaaring maging kinakaing unti-unti sa paglipas ng panahon at maraming mga ahente ng paglilinis ay maaaring magkaroon ng parehong epekto o mag-iwan ng kondaktibo na nalalabi na nagdudulot ng shorts sa board. Ang thermal cycling ay isa pang dahilan ng pagkabigo ng PCB na maaaring humantong sa paglilinis ng PCB at maglaro ng papel sa pagpapaunlad ng mga fibers ng metal sa pagitan ng mga layer ng isang PCB.