對于運行中的PCBA，水是個壞消息。即使少量的濕氣也會導(dǎo)致您的電路板出現(xiàn)故障，而要避免濕氣，則需要最佳保護(hù)方法被使用。即使具有這種安全性，您的電路板仍然可能容易受到攻擊，因為存在幾種PCB故障模式。為了建立全面的防御，我們首先需要知道董事會為何失敗。然后，我們可以定義避免至少最常見的PCB故障模式的方法。

為什么PCB失敗？

成功設(shè)計并制造出能夠在其生命周期內(nèi)可靠地滿足其性能目標(biāo)的PCBA（已制成或已組裝好的PCB的電路板設(shè)計）始終是人們的期望，而且絕對可以實現(xiàn)。有時很容易忽略使之成為可能的許多活動。顯然，取決于電路板的復(fù)雜性，設(shè)計過程本身可能是漫長而乏味的，并且要做出一些合理的決定才能創(chuàng)建一個設(shè)計文件包您的合同制造商（CM）可以建立的。隨后是一組正式的制造和制造步驟，每個都有一定程度的風(fēng)險。讓我們看看在組裝和操作過程中最有可能發(fā)生或檢測到哪些PCB故障模式。

常見的PCB故障模式

制造期間

l錯位的圖層

PCB疊層的對齊在制造過程中完成。但是，組裝電路板之前可能無法發(fā)現(xiàn)它。例如，在手動或光學(xué)檢查（AOI）期間。如果未檢測到，則可能會出現(xiàn)開路，短路或交叉信號線，從而對電路板的運行產(chǎn)生負(fù)面影響。

l焊橋

焊橋是電路板上導(dǎo)電元件之間的意外連接。這些可以在相鄰的焊盤，跡線和緊密相鄰的焊盤或跡線之間。無論如何，這些都可能導(dǎo)致短路以及組件或電路板損壞。

l組件移位

在組裝過程中，將組件放置在焊接之前。如果元件在焊接過程中移動或移動，優(yōu)質(zhì)焊點 將不會形成， 墓碑 或可能導(dǎo)致打開。

操作過程中

l開門

如果開路；例如，由于運動或振動而在板上形成了分離的組件，則操作很可能會不穩(wěn)定且不可預(yù)測。根據(jù)電路板及其更大系統(tǒng)的功能，這可能是災(zāi)難性的。例如，如果板卡提供了關(guān)鍵的測量結(jié)果，但這些測量結(jié)果不正確，則整個系統(tǒng)可能變得難以管理。

l短路

與開路相反，短路可能會立即損壞組件或電路板本身。如果電流水平足夠高，板上可能會發(fā)生火災(zāi)。水分，未檢測到的焊橋，爬電距離 高壓板擊穿或意外事件（例如電流尖峰）擊穿。

l性能下降

PCBA性能的逐漸降低是最難檢測到的故障模式之一。此外，還有許多可能的根本原因。常見問題是：

1.跡線退化-由于在制造過程中蝕刻不良。

2.氧化-由于不足或缺乏整理或環(huán)境保護(hù)。

3.冷凝-在制造，組裝或存儲過程中水分?jǐn)U散所致。

4.銅的重量不正確-不合適跡線寬度 和尺寸確定。

5.助焊劑腐蝕-由組裝期間使用的助焊劑殘留物引起。

l分層

分層是指板層上的層壓板與基板或介電材料分離的情況。最可能的原因是使用的CTE太低而無法滿足安裝板的環(huán)境的熱要求。

l組件功能惡化

各個組件的故障也是一個主要問題。組件可能會因選擇不當(dāng)（功能不符合操作要求），質(zhì)量差，由于過熱，紫外線暴露或化學(xué)相互作用而導(dǎo)致包裝破損而發(fā)生故障。組件故障可能是逐漸的或突然的；例如由于短缺。

l板開裂或破裂

PCBA也可能由于過度的物理或機(jī)械應(yīng)力而失效。例如，遭受反復(fù)沖擊或振動的剛性板可能最終會破裂甚至斷裂。如果超過彎曲強度額定值，則甚至撓性板也會斷裂。

如上所述，為了滿足其生命周期操作目標(biāo)，您的電路板必須保留許多潛在的故障模式。幸運的是，在設(shè)計過程中可以做出一些決定，以提高實現(xiàn)該目標(biāo)的可能性。

設(shè)計避免PCB故障模式

通常會在組裝或操作過程中發(fā)現(xiàn)電路板故障。在組裝過程中發(fā)現(xiàn)的故障模式通常需要重新設(shè)計后，才需要重新旋轉(zhuǎn)和額外的成本。如果在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，將需要更換和/或維修。如果PCB故障模式反復(fù)出現(xiàn)，則可能有必要停止生產(chǎn)并撤回已部署的板。在這兩種情況下，都可能產(chǎn)生大量的額外成本，更不用說增加了開發(fā)時間。顯然，最好避免這些意外情況，這些意外情況很可能會通過遵循下面列出的建議的設(shè)計要點和不要做的事情來避免。

設(shè)計避免和避免失敗模式

要

?選擇最好的材料

最重要的設(shè)計決策之一是使用哪種材料。盡管簡單地選擇通用標(biāo)準(zhǔn)是很常見的，但這樣做可能會導(dǎo)致幾種PCB故障模式。相反，您應(yīng)該選擇最適合您設(shè)計的材料 根據(jù)材料特性和電路的運行需求。

?選擇優(yōu)質(zhì)組件

避免PCB故障模式的另一個重要決定是選擇組件。 組件選擇應(yīng)優(yōu)化為您的設(shè)計精心設(shè)計，以確保質(zhì)量和可用性。

?選擇最好的CM

這是Dos清單的最后一個，但您做出的最重要的設(shè)計決策可能是誰來構(gòu)建您的電路板？ 選擇制造和組裝服務(wù)可以成就或破壞您的PCBA開發(fā)；包括周轉(zhuǎn)時間，電路板質(zhì)量以及最重要的是是否發(fā)生PCB故障模式。

不要

l不要承擔(dān)良好的熱阻。分析！

在制造過程中和在現(xiàn)場，PCBA必須具備承受溫度變化（主要是加熱）的能力。您永遠(yuǎn)不要以為您的電路板可以在這些測試中完好無損。確保您的電路板能夠滿足組件的加熱要求及其操作環(huán)境的最佳方法是了解熱阻的重要性并進(jìn)行熱分析。

l不要承擔(dān)可靠性。測試！

開發(fā)工作板總是令人興奮的，可能誘使迅速進(jìn)入生產(chǎn)。但是，應(yīng)該意識到，在現(xiàn)場使用PCB失效模式可能會付出高昂的代價，并且會破壞您與最終用戶的關(guān)系，因此應(yīng)該緩和這種愿望。因此，最好和謹(jǐn)慎的方法是采用電路板測試 并確保您的電路板的可靠性。

通過遵循上述建議的設(shè)計準(zhǔn)則，您將大大降低電路板在制造過程中或在現(xiàn)場出現(xiàn)PCB故障模式的可能性。但是，除非您與擁有能力和專業(yè)知識的CM合作，以生產(chǎn)出高質(zhì)量的電路板，并且已經(jīng)建立了質(zhì)量流程來做到這一點，否則好的設(shè)計決策是不夠的。