สาเหตุอะไร PCB ความล้มเหลว?

เหตุผลสามประการที่ครอบคลุมความล้มเหลวส่วนใหญ่:

ปัญหาการออกแบบ PCB

เหตุผลด้านสิ่งแวดล้อม

อายุ

ปัญหาการออกแบบ PCB รวมถึงปัญหาต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการออกแบบและกระบวนการผลิต เช่น:

การจัดวางส่วนประกอบ – ระบุตำแหน่งส่วนประกอบไม่ถูกต้อง

พื้นที่บนเครื่องน้อยเกินไปทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป

ปัญหาด้านคุณภาพของชิ้นส่วน เช่น การใช้แผ่นโลหะและชิ้นส่วนปลอม

ความร้อน ฝุ่น ความชื้น และไฟฟ้าสถิตที่มากเกินไประหว่างการประกอบเป็นเพียงปัจจัยแวดล้อมบางประการที่อาจนำไปสู่ความล้มเหลว

การหยุดความล้มเหลวที่เกี่ยวข้องกับอายุนั้นยากกว่าและขึ้นอยู่กับการบำรุงรักษาเชิงป้องกันมากกว่าการซ่อมแซม แต่ถ้าชิ้นส่วนใดล้มเหลว การเปลี่ยนชิ้นส่วนเก่าด้วยชิ้นส่วนใหม่จะคุ้มกว่าแทนที่จะทิ้งแผงวงจรทั้งหมด

ฉันควรทำอย่างไรเมื่อ PCB ล้มเหลว

ความล้มเหลวของ PCB มันจะเกิดขึ้น. กลยุทธ์ที่ดีที่สุดคือการหลีกเลี่ยงการทำซ้ำในทุกกรณี

การดำเนินการวิเคราะห์ข้อบกพร่องของ PCB สามารถระบุปัญหาที่แน่นอนกับ PCB และช่วยป้องกันปัญหาเดียวกันไม่ให้รบกวนบอร์ดปัจจุบันหรือบอร์ดในอนาคต การทดสอบเหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นการทดสอบย่อยๆ ได้แก่:

การวิเคราะห์ส่วนด้วยกล้องจุลทรรศน์

การทดสอบความสามารถในการเชื่อมของ PCB

การทดสอบการปนเปื้อน PCB

ออปติคัล/ไมโครสโคป SEM

การตรวจเอ็กซ์เรย์

การวิเคราะห์ชิ้นด้วยกล้องจุลทรรศน์

วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการถอดแผงวงจรเพื่อแสดงและแยกส่วนประกอบ และช่วยตรวจจับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับ:

ชิ้นส่วนที่ชำรุด

กางเกงขาสั้นหรือกางเกงขาสั้น

การเชื่อมแบบรีโฟลว์นำไปสู่ความล้มเหลวในการประมวลผล

ความล้มเหลวทางกลความร้อน

ปัญหาวัตถุดิบ

การทดสอบความสามารถในการเชื่อม

การทดสอบนี้ใช้เพื่อค้นหาปัญหาที่เกิดจากการเกิดออกซิเดชันและการใช้ฟิล์มบัดกรีในทางที่ผิด การทดสอบจำลองการสัมผัสของบัดกรี/วัสดุเพื่อประเมินความน่าเชื่อถือของข้อต่อบัดกรี มีประโยชน์สำหรับ:

ประเมินบัดกรีและฟลักซ์

เปรียบเทียบ

การควบคุมคุณภาพ

การทดสอบการปนเปื้อน PCB

การทดสอบนี้จะตรวจจับสิ่งปลอมปนที่อาจทำให้เกิดการเสื่อมสภาพ การกัดกร่อน การขึ้นโลหะ และปัญหาอื่นๆ ในการเชื่อมต่อระหว่างกันของพันธะตะกั่ว

กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัล/SEM

วิธีนี้ใช้กล้องจุลทรรศน์ที่มีประสิทธิภาพในการตรวจจับปัญหาการเชื่อมและการประกอบ

กระบวนการนี้ทั้งถูกต้องและรวดเร็ว เมื่อต้องการกล้องจุลทรรศน์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ก็สามารถใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดได้ มีกำลังขยายสูงถึง 120,000X

การตรวจ X-ray

เทคโนโลยีนี้เป็นวิธีการที่ไม่รุกรานในการใช้ฟิล์ม ระบบเอ็กซ์เรย์แบบเรียลไทม์หรือ 3 มิติ สามารถค้นหาข้อบกพร่องในปัจจุบันหรือที่อาจเกิดขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับอนุภาคภายใน ช่องว่างของซีล ความสมบูรณ์ของพื้นผิว ฯลฯ

วิธีหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของ PCB

เป็นการดีที่จะทำการวิเคราะห์ข้อบกพร่องของ PCB และแก้ไขปัญหา PCB เพื่อไม่ให้เกิดขึ้นอีก มันจะดีกว่าที่จะหลีกเลี่ยงการเสียตั้งแต่แรก มีหลายวิธีในการหลีกเลี่ยงความล้มเหลว ได้แก่:

การเคลือบแบบ Conformal

การเคลือบผิวแบบ Conformal เป็นหนึ่งในวิธีหลักในการปกป้อง PCB จากฝุ่น สิ่งสกปรก และความชื้น สารเคลือบเหล่านี้มีตั้งแต่อะคริลิกไปจนถึงอีพอกซีเรซิน และสามารถเคลือบได้หลายวิธี:

แปรง

สเปรย์

ชุบ

การเคลือบแบบคัดเลือก

การทดสอบก่อนวางจำหน่าย

ก่อนที่จะประกอบหรือออกจากผู้ผลิต ควรทำการทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่ล้มเหลวเมื่อเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ขนาดใหญ่ การทดสอบระหว่างการประกอบสามารถมีได้หลายรูปแบบ:

การทดสอบอินไลน์ (ICT) จะเพิ่มพลังให้แผงวงจรเพื่อเปิดใช้งานแต่ละวงจร ใช้เฉพาะเมื่อคาดว่าจะมีการแก้ไขผลิตภัณฑ์เพียงเล็กน้อย

การทดสอบพินบินไม่สามารถจ่ายไฟให้กับบอร์ดได้ แต่มีราคาถูกกว่าไอซีที สำหรับการสั่งซื้อจำนวนมาก มันอาจจะคุ้มค่าน้อยกว่าไอซีที

การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติสามารถถ่ายภาพของ PCB และเปรียบเทียบรูปภาพกับแผนผังไดอะแกรมโดยละเอียด โดยทำเครื่องหมายแผงวงจรที่ไม่ตรงกับแผนผังไดอะแกรม

การทดสอบอายุจะตรวจจับความล้มเหลวตั้งแต่เนิ่นๆ และกำหนดความจุในการโหลด

การตรวจเอ็กซ์เรย์ที่ใช้สำหรับการทดสอบก่อนเผยแพร่จะเหมือนกับการตรวจเอ็กซ์เรย์ที่ใช้สำหรับการทดสอบการวิเคราะห์ความล้มเหลว

การทดสอบการทำงานยืนยันว่าบอร์ดจะเริ่มทำงาน การทดสอบการทำงานอื่นๆ ได้แก่ การวัดการสะท้อนของโดเมนเวลา การทดสอบการลอก และการทดสอบการบัดกรีแบบลอยตัว เช่นเดียวกับการทดสอบความสามารถในการบัดกรีที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ การทดสอบการปนเปื้อนของ PCB และการวิเคราะห์ไมโครเซกชัน

บริการหลังการขาย (AMS)

หลังจากที่ผลิตภัณฑ์ออกจากผู้ผลิต การบริการของผู้ผลิตจะไม่สิ้นสุดเสมอไป ผู้ผลิตสัญญาอิเล็กทรอนิกส์ที่มีคุณภาพหลายรายเสนอบริการหลังการขายเพื่อตรวจสอบและซ่อมแซมผลิตภัณฑ์ของตน แม้จะไม่ได้ผลิตในตอนแรกก็ตาม AMS ช่วยในด้านที่สำคัญหลายประการ ได้แก่ :

ทำความสะอาด ทดสอบ และตรวจสอบเพื่อป้องกันอุบัติเหตุและความล้มเหลวที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์

การแก้ไขปัญหาระดับส่วนประกอบเพื่อให้บริการอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ถึงระดับส่วนประกอบ

การปรับเทียบ การปรับปรุงใหม่ และการบำรุงรักษาเพื่อซ่อมแซมเครื่องจักรเก่า นำชิ้นส่วนพิเศษกลับมาผลิตใหม่ ให้บริการภาคสนามและอัปเดตและแก้ไขซอฟต์แวร์ของผลิตภัณฑ์

การวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อศึกษาประวัติการบริการหรือรายงานการวิเคราะห์ความล้มเหลวเพื่อกำหนดขั้นตอนต่อไป

การจัดการที่ล้าสมัย

การจัดการความล้าสมัยเป็นส่วนหนึ่งของ AMS และเกี่ยวข้องกับการป้องกันความไม่เข้ากันของส่วนประกอบและความล้มเหลวที่เกี่ยวข้องกับอายุ

เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ของคุณมีวงจรชีวิตที่ยาวนานที่สุด ผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดการที่ล้าสมัยจะตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้จัดหาชิ้นส่วนคุณภาพสูงและปฏิบัติตามกฎหมายแร่ที่มีข้อขัดแย้ง

นอกจากนี้ ให้พิจารณาเปลี่ยนแผงวงจรใน PCB ทุกๆ X ปีหรือคืน X ครั้ง บริการ AMS ของคุณจะสามารถกำหนดตารางเวลาการเปลี่ยนเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นไปอย่างราบรื่น เปลี่ยนอะไหล่ดีกว่ารอให้แตก!

คุณจะกำหนดการทดสอบที่ถูกต้องได้อย่างไร

หาก PCB ของคุณล้มเหลว ตอนนี้คุณรู้แล้วว่าต้องทำอย่างไรต่อไปและจะป้องกันได้อย่างไร อย่างไรก็ตาม หากคุณต้องการลดความเสี่ยงของความล้มเหลวของ PCB ให้ทำงานกับผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีคุณภาพซึ่งมีประสบการณ์ในการทดสอบและ AMS