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行业资讯
PCB设计损坏的三个因素
作為(wèi)工程师我们想到了系统可(kě)能(néng)发生故障的所有(yǒu)方式，并且一旦发生故障，我们已经准备好对其进行修复。避免故障在PCB设计中更為(wèi)重要。更换在现场损坏的電(diàn)路板可(kě)能(néng)会很(hěn)昂贵，而且客户的不满意通常会更加昂贵。这就是在设计过程中牢记PCB板损坏的三个主要原因的重要原因：制造缺陷，环境因素和设计不足。尽管其中一些因素可(kě)能(néng)无法控制，但在设计阶段可(kě)以缓解许多(duō)因素。这就是為(wèi)什么在设计过程中计划很(hěn)坏的情况可(kě)以帮助您的板发挥一定性能(néng)的原因。
PCB设计故障的原因1：制造缺陷
PCB设计板损坏的常见原因之一是由于制造缺陷。这些缺陷可(kě)能(néng)很(hěn)难发现，发现后甚至更难修复。尽管其中一些可(kě)以进行设计，但其他(tā)一些则必须由合同制造商(shāng)（CM）进行修复。
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常见的制造缺陷和解决方案 |
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缺陷 |
描述 |
解决方案 |
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低质量的焊点连接 |
如果焊点连接不正确，则在操作过程中可(kě)能(néng)会发生墓碑损坏，组件连接的一端断开。焊盘走線(xiàn)布局不正确会导致焊点质量低下，并且容易断开连接，特别是对于承受机械应力的電(diàn)路板而言。例如振动或运动。 |
设计：确保焊盘和走線(xiàn)在PCB设计布局中正确对齐。另外，请确保您的電(diàn)路板具有(yǒu)结构完整性，这可(kě)能(néng)需要在制造过程中进行测试。 |
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材料讲 解 |
具有(yǒu)较低CTE的板材可(kě)能(néng)会在制造过程中被削弱，从而导致现场过早失效。故障的最可(kě)能(néng)原因是过热。 |
设计：确保遵循PCB设计散热设计以遵循制造准则，并选择适合制造情况的材料。例如，如果使用(yòng)无铅焊料，则在组装过程中您的電(diàn)路板所承受的温度将明显高于波峰焊的温度。 |
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污染 |
由于缺乏表面光洁度和缺乏组装后的保护涂层，因此在组装之前或组装过程中，木(mù)板可(kě)能(néng)会被污染。这可(kě)能(néng)导致氧化，从而导致行為(wèi)不稳定和故障。 |
设计：请确保指定要应用(yòng)的表面处理(lǐ)，并且该表面处理(lǐ)适合您的设计。指定在操作过程中使用(yòng)保形涂层以防止表面污染也是一个好主意。 |
这不是一个详尽的清单，但是它使设计人员对在制造缺陷时可(kě)以预期的事情有(yǒu)了一个很(hěn)好的了解。如您所见，可(kě)以在设计过程中和/或与CM密切合作解决列出的问题，以预见可(kě)能(néng)导致操作失败的问题。
PCB设计故障的原因2：环境因素
PCB设计故障的另一个常见原因是操作环境。因此，根据将在其中运行的环境来设计電(diàn)路板和机箱非常重要。
热量：電(diàn)路板会产生热量，并且在操作过程中经常会暴露在热量下。考虑PCB设计是否将在其外壳周围流通，暴露在阳光和室外温度下，或者吸收附近其他(tā)来源的热量。温度的变化也会使焊点，基底材料甚至外壳破裂。如果您的電(diàn)路要经受高温，您可(kě)能(néng)需要研究通孔元件，这些元件通常比SMT传导更多(duō)的热量。
灰尘：灰尘是電(diàn)子产品的祸根。确保您的机箱具有(yǒu)正确的防护等级（IP）和/或选择能(néng)够处理(lǐ)操作區(qū)域中预期的灰尘等级和/或使用(yòng)保形涂层的组件。
水分(fēn)：湿度对電(diàn)子设备构成了很(hěn)大的威胁。如果PCB设计在温度急剧变化的非常潮湿的环境中运行，则水分(fēn)会从空气中凝结到電(diàn)路上。因此，重要的是要确保在整个電(diàn)路板结构中以及安装之前都结合了防潮方法。
物(wù)理(lǐ)震动：坚固的電(diàn)子广告有(yǒu)一个原因，表明人们将它们扔在岩石或水泥地板上。在操作过程中，许多(duō)设备会遭受物(wù)理(lǐ)冲击或振动。您必须根据机械性能(néng)选择机柜，電(diàn)路板和组件，以解决此问题。
PCB设计故障的原因3：非特定设计
操作过程中PCB设计板损坏的后一个因素是最重要的：设计。如果工程师的目的不是专门满足其绩效目标；包括可(kě)靠性和寿命，这简直是遥不可(kě)及。如果您希望電(diàn)路板使用(yòng)很(hěn)長(cháng)时间，请确保选择组件和材料，对電(diàn)路板进行布局，并根据设计的特定要求验证设计。
组件选择：随着时间的流逝，组件会失效或停产；但是，在板的预期寿命到期之前发生这种故障是不可(kě)接受的。因此，您的选择应符合其环境的性能(néng)要求，并在電(diàn)路板预期生产的生命周期内具有(yǒu)足够的组件生命周期。
材料选择：正如组件的性能(néng)会随着时间的流逝而失效一样，材料的性能(néng)也会下降。暴露于热，热循环，紫外線(xiàn)和机械应力下，都会导致電(diàn)路板退化并过早失效。因此，您需要根据電(diàn)路板类型选择印刷效果很(hěn)好的電(diàn)路板材料。这意味着要考虑材料特性并利用(yòng)适用(yòng)于您设计的最惰性材料。
PCB设计布局：不够明确的PCB设计布局也可(kě)能(néng)是操作过程中電(diàn)路板故障的根本原因。例如，没有(yǒu)纳入高压板的独特挑战；例如高電(diàn)压電(diàn)弧跟踪速率，可(kě)能(néng)会导致電(diàn)路板和系统损坏，甚至对人员造成伤害。
设计验证：这可(kě)能(néng)是生产可(kě)靠電(diàn)路的最重要步骤。与您的特定CM 进行DFM检查。一些CM可(kě)以保持更严格的公差并使用(yòng)特殊材料工作，而另一些则不能(néng)。在开始制造之前，确保CM可(kě)以按照您希望的方式制造您的電(diàn)路板，将确保质量更高的PCB设计A不会失败。
想象一下PCB设计可(kě)能(néng)发生的最坏情况并不是一件有(yǒu)趣的事情。知道您已经设计了一个可(kě)靠的板，当该板部署到客户手中时，它不会失败。记住PCB设计损坏的三个主要原因，这样您就可(kě)以顺利地获得一致且可(kě)靠的電(diàn)路板。确保从一开始就针对制造缺陷，环境因素进行规划，并针对特定案例着重设计决策。