電(diàn)子電(diàn)路故障的四个最常见原因

2020-10-27

每个PCB的核心都存在某种类型的電(diàn)子電(diàn)路。这些電(diàn)子電(diàn)路是每个PCB不可(kě)或缺的一部分(fēn)，因此電(diàn)子電(diàn)路故障的必然性也是如此。

PCB的整體(tǐ)使用(yòng)使其電(diàn)子電(diàn)路的故障更加笼罩您的日常个人和职业生活。由于几乎所有(yǒu)電(diàn)子设备都实现了如此压倒性的集成，因此能(néng)够识别電(diàn)子電(diàn)路故障的共性和趋势至关重要。

事不宜迟，我将讨论電(diàn)子電(diàn)路故障的四种最常见原因。

1.電(diàn)子電(diàn)路故障中的组件缺陷

正如我之前提到的，電(diàn)子電(diàn)路故障的确是趋势。在電(diàn)子電(diàn)路寿命的初始阶段，组件故障更為(wèi)常见。尽管随着電(diàn)子電(diàn)路所驻留的设备的使用(yòng)，该故障率趋于基本下降。

这些最终导致電(diàn)子電(diàn)路故障的缺陷可(kě)以归因于设计中使用(yòng)的缺陷组件。一線(xiàn)希望是，这些类型的故障通常在PCB组装过程中或之后很(hěn)快消失。

更重要的是，您的電(diàn)子元件或電(diàn)路中的这些缺陷可(kě)能(néng)是潜在的（意味着PCB仍可(kě)正常工作，但可(kě)靠性下降）或灾难性的（意味着已经造成永久性损坏）。

导致電(diàn)子電(diàn)路故障的其他(tā)潜在缺陷

 错位的图层：

PCB叠层配置是实现产品最佳性能(néng)的最重要方面之一。设计不当的基材，选择不当的材料会降低信号传输的電(diàn)性能(néng)，从而增加发射和串扰。这也将使产品更容易受到外部噪音的影响。请注意，未对齐的层可(kě)能(néng)是不正确的堆叠文(wén)件导致的，最好在尝试将電(diàn)路板发送到组装和制造之前，回去并确保对堆叠进行正确的管理(lǐ)。

交叉的信号可(kě)能(néng)会导致信号完整性问题，阻抗不正确和抖动。

2.导致電(diàn)子電(diàn)路故障的环境因素

如果您一生中都居住在温暖的气候（佛罗里达）中，那么您可(kě)以与在伊利诺伊州大湖(hú)區(qū)海军服役的新(xīn)兵（Me）交往，他(tā)在冬天的第一个芝加哥(gē)经历文(wén)化冲击。我可(kě)以证明温度是破坏性的环境因素。

嗯，温度在涉及電(diàn)子電(diàn)路时也是破坏性的环境因素。温度的变化确实会导致電(diàn)子電(diàn)路出现故障，进而导致PCB发生故障。如您所知，随着温度的变化，您将经历PCB的膨胀和收缩。这些膨胀和收缩反过来带来了板翘曲和焊点损坏的潜在风险。

另一个同样具有(yǒu)破坏性的环境因素是水分(fēn)。如果将水分(fēn)引入您的電(diàn)子電(diàn)路，则可(kě)能(néng)导致生锈，氧化和腐蚀。

环境压力会大大缩短電(diàn)子寿命。 

事实证明，第三个环境因素是電(diàn)子電(diàn)路的敌人。灰尘，污垢，头发，纤维甚至昆虫等碎屑的堆积也会导致電(diàn)子電(diàn)路故障。随着时间的推移，这种积聚会阻塞风扇，从而妨碍适当的通风和散热。当然，这会导致过热和電(diàn)子電(diàn)路故障。

3.设计和组件质量如何影响電(diàn)子電(diàn)路故障

无论是建造PC还是安装汽車(chē)立體(tǐ)声音响，所用(yòng)组件的质量都会影响成品。使用(yòng)的设计也是如此。例如，如果您正在使用(yòng)从源设备到新(xīn)的4通道放大器的新(xīn)（高质量）音频電(diàn)缆（RCA），则放置至关重要。如果放置在离任何12伏電(diàn)源線(xiàn)太近的位置，则会将電(diàn)子噪声引入声音系统。

设计PCB时必须遵循这些相同的做法。例如，由于空间不足，组件在PCB上的放置不当。首先，这是一个设计问题，其次，这无疑会导致过热（零件烧毁）以及電(diàn)子電(diàn)路故障。

另外，使用(yòng)劣质或假冒组件也会导致電(diàn)子電(diàn)路故障。还应注意的其他(tā)陷阱是走線(xiàn)和走線(xiàn)之间的距离太近，以及電(diàn)路板之间的连通性差和板厚不足。这些只是在设计和制造阶段可(kě)能(néng)出错的一些示例。

尽管上述问题都很(hěn)重要，但我认為(wèi)電(diàn)子電(diàn)路故障还有(yǒu)其他(tā)原因。我的朋友是焊锡。

焊料是创建電(diàn)子電(diàn)路和PCB工艺中的重要成分(fēn)。它可(kě)以保持组件与实际電(diàn)路之间的接触，但有(yǒu)时会被污染并导致電(diàn)子電(diàn)路故障。例如，如果焊料中的水分(fēn)过多(duō)，它可(kě)能(néng)会导通并引起短路。

4.年龄对電(diàn)子電(diàn)路的影响

我相信您已经听过一句话，“随着年龄的增長(cháng)，智慧就来了。” 在大多(duō)数情况下，这对人类来说是正确的。但是，对于電(diàn)子電(diàn)路，随着时间的流逝，電(diàn)子電(diàn)路会出现故障。无论构造质量如何，这都是所有(yǒu)電(diàn)子電(diàn)路的必然性。

好消息是，组成您的電(diàn)子電(diàn)路的组件通常可(kě)以更换。此外，可(kě)以用(yòng)新(xīn)制造的PCB的一小(xiǎo)部分(fēn)价格进行必要的更换。

尽管年龄最终会影响電(diàn)子電(diàn)路的功能(néng)，但正确的设计和方法是确保電(diàn)子電(diàn)路和PCB使用(yòng)寿命更長(cháng)的最有(yǒu)效方法。

尽管很(hěn)痛苦，但过了很(hěn)多(duō)年，最好用(yòng)较新(xīn)的技术替换旧電(diàn)路。

尽管耐用(yòng)性和质量是当今几乎每个行业中最典型的流行语，但确实会发生電(diàn)子電(diàn)路故障和随之而来的PCB故障。不幸的是，在每种情况下追踪電(diàn)子電(diàn)路故障的确切原因并不总是容易或简单的。

但是，了解这些故障的最常见原因将有(yǒu)助于您更快地进行诊断，并可(kě)能(néng)导致更好的总體(tǐ)设计。请记住，其他(tā)压力源，例如EOS（電(diàn)气过应力），ESD（静電(diàn)放電(diàn)），EMI（電(diàn)磁干扰）和热过载也可(kě)能(néng)导致電(diàn)子電(diàn)路故障。

最重要的是，正确的设计和可(kě)靠的方法是防止或延迟電(diàn)子電(diàn)路故障的关键。