Apa yang menyebabkan PCB kegagalan?

Tiga alasan mencakup sebagian besar kegagalan:

Masalah desain PCB

Alasan lingkungan

usia

Masalah desain PCB meliputi berbagai masalah yang dapat terjadi selama proses desain dan manufaktur, seperti:

Penempatan komponen – Salah menempatkan komponen

Terlalu sedikit ruang di papan yang menyebabkan panas berlebih

Masalah kualitas suku cadang, seperti penggunaan lembaran logam dan suku cadang palsu

Panas yang berlebihan, debu, kelembapan, dan pelepasan muatan listrik statis selama perakitan hanyalah beberapa faktor lingkungan yang dapat menyebabkan kegagalan.

Menghentikan kegagalan terkait usia lebih sulit dan bermuara pada pemeliharaan preventif daripada perbaikan. Tetapi jika ada bagian yang rusak, akan lebih hemat biaya untuk mengganti bagian yang lama dengan yang baru daripada membuang seluruh papan sirkuit.

Apa yang harus saya lakukan ketika PCB gagal?

kegagalan PCB. Itu akan terjadi. Strategi terbaik adalah menghindari duplikasi dengan segala cara.

Melakukan analisis kesalahan PCB dapat mengidentifikasi masalah yang sebenarnya dengan PCB dan membantu mencegah masalah yang sama mengganggu papan lain saat ini atau papan masa depan. Tes ini dapat dipecah menjadi tes yang lebih kecil, termasuk:

Analisis bagian mikroskopis

Tes kemampuan las PCB

Tes kontaminasi PCB

SEM optik/mikroskop

Pemeriksaan sinar X

Analisis irisan mikroskopis

Metode ini melibatkan pelepasan papan sirkuit untuk mengekspos dan mengisolasi komponen dan membantu mendeteksi masalah yang melibatkan:

Bagian yang rusak

Celana pendek atau celana pendek

Pengelasan reflow menyebabkan kegagalan pemrosesan

Kegagalan mekanis termal

Masalah bahan baku

Tes kemampuan las

Tes ini digunakan untuk menemukan masalah yang disebabkan oleh oksidasi dan penyalahgunaan film solder. Tes ini mereplikasi kontak solder/material untuk menilai keandalan sambungan solder. Ini berguna untuk:

Evaluasi solder dan fluks

benchmarking

Kontrol kualitas

Tes kontaminasi PCB

Tes ini mendeteksi kontaminan yang dapat menyebabkan degradasi, korosi, metalisasi dan masalah lain dalam interkoneksi ikatan timbal.

Mikroskop optik/SEM

Metode ini menggunakan mikroskop yang kuat untuk mendeteksi masalah pengelasan dan perakitan.

Prosesnya akurat dan cepat. Ketika mikroskop yang lebih kuat diperlukan, pemindaian mikroskop elektron dapat digunakan. Ini menawarkan pembesaran hingga 120,000X.

Pemeriksaan rontgen

Teknologi ini menyediakan cara non-invasif dalam menggunakan film, sistem sinar-X waktu nyata atau 3D. Ini dapat menemukan cacat saat ini atau potensial yang melibatkan partikel internal, rongga penutup segel, integritas substrat, dll.

Bagaimana menghindari kegagalan PCB

Sangat bagus untuk melakukan analisis kesalahan PCB dan memperbaiki masalah PCB sehingga tidak terjadi lagi. Akan lebih baik untuk menghindari kerusakan di tempat pertama. Ada beberapa cara untuk menghindari kegagalan, antara lain:

Lapisan konformal

Pelapisan konformal adalah salah satu cara utama untuk melindungi PCB dari debu, kotoran, dan kelembapan. Pelapis ini berkisar dari akrilik hingga resin epoksi dan dapat dilapisi dengan beberapa cara:

sikat

semprot

diresapi

Lapisan selektif

Pengujian pra-rilis

Sebelum dirakit atau bahkan meninggalkan pabrikan, itu harus diuji untuk memastikan tidak gagal setelah menjadi bagian dari perangkat yang lebih besar. Pengujian selama perakitan dapat dilakukan dalam berbagai bentuk:

Tes in-line (ICT) memberi energi pada papan sirkuit untuk mengaktifkan setiap sirkuit. Gunakan hanya ketika beberapa revisi produk diharapkan.

Tes pin terbang tidak dapat memberi daya pada papan, tetapi lebih murah daripada ICT. Untuk pesanan yang lebih besar, mungkin lebih hemat biaya daripada TIK.

Inspeksi optik otomatis dapat mengambil gambar PCB dan membandingkan gambar dengan diagram skematik terperinci, menandai papan sirkuit yang tidak sesuai dengan diagram skematik.

Tes penuaan mendeteksi kegagalan awal dan menetapkan kapasitas beban.

Pemeriksaan sinar-X yang digunakan untuk pengujian pra-rilis sama dengan pemeriksaan sinar-X yang digunakan untuk pengujian analisis kegagalan.

Tes fungsional memverifikasi bahwa papan akan mulai. Tes fungsional lainnya termasuk reflektometri domain waktu, uji kupas dan uji pelampung solder, serta uji kemampuan penyolderan yang dijelaskan sebelumnya, uji kontaminasi PCB, dan analisis bagian mikro.

Layanan Purna Jual (AMS)

Setelah produk meninggalkan pabrikan, itu tidak selalu merupakan akhir dari layanan pabrikan. Banyak produsen kontrak elektronik berkualitas menawarkan layanan purna jual untuk memantau dan memperbaiki produk mereka, bahkan produk yang awalnya tidak mereka produksi. AMS membantu dalam beberapa bidang penting, termasuk:

Bersihkan, uji, dan periksa untuk mencegah kecelakaan dan kegagalan terkait peralatan

Pemecahan masalah tingkat komponen untuk memperbaiki elektronik ke tingkat komponen

Kalibrasi ulang, perbaikan dan pemeliharaan untuk membarui mesin lama, membuat ulang suku cadang khusus, menyediakan layanan lapangan dan memperbarui dan merevisi perangkat lunak produk

Analisis data untuk mempelajari riwayat layanan atau laporan analisis kegagalan untuk menentukan langkah selanjutnya

Manajemen usang

Manajemen keusangan adalah bagian dari AMS dan berkaitan dengan pencegahan inkompatibilitas komponen dan kegagalan terkait usia.

Untuk memastikan bahwa produk Anda memiliki siklus hidup terpanjang, pakar manajemen yang sudah ketinggalan zaman akan memastikan bahwa suku cadang berkualitas tinggi dipasok dan undang-undang mineral konflik dipatuhi.

Juga, pertimbangkan untuk mengganti kartu sirkuit di PCB setiap X tahun atau mengembalikan X kali. Layanan AMS Anda akan dapat mengatur jadwal penggantian untuk memastikan kelancaran pengoperasian elektronik. Lebih baik mengganti suku cadang daripada menunggu sampai rusak!

Bagaimana Anda menentukan tes yang tepat?

Jika PCB Anda gagal, Anda sekarang tahu apa yang harus dilakukan selanjutnya dan bagaimana mencegahnya. Namun, jika Anda ingin meminimalkan risiko kegagalan PCB, bekerja samalah dengan produsen elektronik berkualitas yang berpengalaman dalam pengujian dan AMS.