Her şey bir noktada başarısız olur ve elektronikler bir istisna değildir. Bu üç ana hata modunu bilmek tasarımcıların daha sağlam tasarımlar oluşturmasına ve hatta beklenen arızaları planlamasına yardımcı olabilir.
Başarısızlık modları
Bileşenlerin neden başarısız olmasının birçok nedeni vardır. Bazı arızalar, bileşeni tanımlamak için zamanın olduğu ve ekipmanın tamamen devre dışı kalmasından ve değiştirilmesinden önce değiştirilebildiği yavaş ve zariftir. Diğer hatalar hızlı, şiddetli ve beklenmedik olup, hepsi de ürün sertifikası testi sırasında test edilmiştir.
Bileşen Paket Hataları
Bir bileşenin paketi, bileşeni çevreden koruyan ve bileşenin devreye bağlanması için bir yol sağlayan iki temel işlev sunar. Bileşeni çevreden koruyan bariyer kırılırsa, nem ve oksijen gibi dış etkenler bileşenin yaşlanmasını hızlandırabilir ve daha hızlı başarısızlığa neden olabilir. Paketin mekanik arızası, termal stres, kimyasal temizleyiciler ve ultraviyole ışık gibi bir dizi faktörden kaynaklanabilir. Tüm bu nedenler, bu ortak faktörlerin önceden tahmin edilmesi ve tasarımın buna göre ayarlanmasıyla önlenebilir. Mekanik arızalar, paket arızalarının sadece bir sebebidir. Paketin içinde, üretimdeki kusurlar şortlara, yarı iletken veya paketin hızlı yaşlanmasına neden olan kimyasalların mevcudiyetine ya da parçanın ısıl döngülere sokulmasıyla yayılan contalardaki çatlaklara yol açabilir.
Lehim Eklemi ve Kontak Arızaları
Lehim bağlantıları, bir bileşen ve devre arasındaki ana iletişim yolunu sağlar ve bunların adil bir şekilde başarısızlık paylarına sahiptir. Bir komponent veya PCB ile yanlış tipte bir lehimin kullanılması, lehimdeki elementlerin, intermetalik katmanlar olarak adlandırılan kırılgan tabakalar oluşturan elektromiasyonuna yol açabilir. Bu katmanlar, kırık lehim bağlantılarına yol açar ve sıklıkla erken teşhis etmekten kaçınır. Termal döngüler ayrıca, özellikle malzemelerin termal komponent oranları (komponent pini, lehim, PCB iz kaplaması ve PCB izi) farklıysa, lehim bağlantılarının arızalanmasının başlıca nedenidir. Tüm bu materyaller ısındıkça ve soğudukça, aralarında fiziksel lehim bağlantısını kırabilen, bileşene zarar verebilecek veya PCB izini de- ğiştirebilen büyük mekanik stres oluşabilir. Kurşunsuz lehimlerdeki kalay bıçağı da sorun olabilir. Teneke bıyıklar kontakları köprüleyen veya kopabilen ve şortlara neden olabilecek kurşunsuz lehim bağlantılarından kurtulur.
PCB Arızaları
PCB panoları, bazıları üretim sürecinden ve bazıları çalışma ortamından kaynaklanan birkaç yaygın hata kaynağına sahiptir. Üretim sırasında PCB kartındaki katmanlar, kısa devrelere, açık devrelere ve çapraz sinyal hatlarına neden olarak yanlış hizalanmış olabilir. Ayrıca PCB board aşındırmada kullanılan kimyasallar tamamen uzaklaştırılamayabilir ve izler yendiği için şort oluşturabilir. Yanlış bakır ağırlığının veya kaplama sorunlarının kullanılması, PCB ömrünü kısaltacak şekilde artan termal streslere neden olabilir. Bir PCB'nin üretimindeki tüm arıza modlarıyla, bir PCB'nin üretimi sırasında çoğu arıza meydana gelmez.
Bir PCB'nin lehimleme ve işletim ortamı, zamanla çeşitli PCB arızalarına yol açar. Bileşenlerin bir PCB'ye bağlanması için kullanılan lehim akısı , PCB'nin yüzeyinde kalır ve bu da yerinden çıkacak ve temas ettiği tüm metalleri aşındıracaktır. Lehim akısı çoğu zaman PCB'lere giden tek aşındırıcı malzeme değildir, çünkü bazı bileşenler zamanla aşındırıcı olabilecek akışkanları sızdırabilir ve birkaç temizlik maddesi aynı etkiye sahip olabilir veya iletken bir kalıntı bırakabilir ve bu da gemide şortlara neden olabilir. Termal çevrim, PCB arızalarının bir başka sebebidir ve PCB'nin katmanlarının ayrılmasına yol açabilir ve bir PCB katmanları arasında metal liflerinin büyümesine izin vermede bir rol oynar.