Como Prevenir Modos Comuns de Falha de PCB: Um Guia Prático

Uma placa de circuito impresso (PCB) é um elemento essencial e integral da maioria das aplicações eletrônicas. Elas dão vida a muitos dispositivos eletromecânicos e eletrônicos como televisores, iluminação de ruas, celulares e muitos mais. Assim, pode ser extremamente disruptivo quando falham. Existem várias razões para falha de PCB. Qualquer coisa variando desde clima severo até idade pode causar estragos na placa de circuito, causando falha completa do dispositivo. Portanto, é importante entender as causas de falhas de PCB para prevenir ocorrências futuras. Este post discute as causas mais comuns de falha de PCB e os dos e don'ts para evitá-las.

Quais São as Razões para Falha de PCB?

Uma placa de circuito bem projetada e fabricada com sucesso que atinge seus objetivos de desempenho durante sua vida útil é sempre a expectativa de qualquer fabricante de equipamento original (OEM). No entanto, alguns aspectos cruciais podem ser negligenciados pelo fabricante de PCB às vezes. Inquestionavelmente, o processo de design de placa de circuito pode ser tedioso e demorado dependendo da complexidade da placa, e cada um carrega algum grau de risco. As principais razões para falha da placa de circuito incluem design subespecificado, defeitos de fabricação, fatores ambientais e assim por diante. Enquanto alguns fatores podem ser mitigados na fase de design da placa de circuito, planejamento adequado durante a fase de design pode ajudar a placa a performar seu melhor. A próxima seção descreve quais modos de falha podem ocorrer e ser detectados durante montagem e operação da placa de circuito.

Breve Discussão sobre as Causas Mais Comuns de Falha de PCB

• Defeitos de Fabricação: Este é um motivo comum para falha de PCB. Estes defeitos são difíceis de detectar e ainda mais difíceis de corrigir. Alguns dos defeitos de fabricação podem ser evitados no design, enquanto outros devem ser corrigidos pelos OEMs. Aqui estão alguns defeitos de fabricação comuns:
• Desalinhamento de Camadas: O alinhamento do stack-up do PCB é feito durante a fabricação e é difícil detectar qualquer problema de alinhamento até que a placa de circuito esteja sendo completamente montada. Por exemplo, no momento da inspeção manual, se aberturas, curtos ou linhas cruzadas ocorrerem, então afetará negativamente a operação da placa de circuito.
• Ponte de Solda: Este é outro defeito comum que ocorre quando a solda forma uma conexão anormal entre dois ou mais trilhas adjacentes, pads, pads e trilhas em proximidade próxima.
• Deslocamento de Componente: Os componentes são colocados antes da soldagem durante a montagem. Se o componente se desloca mesmo ligeiramente durante a soldagem, então uma junta de solda de qualidade não se formará. Isso pode resultar em tombstoning.
• Quebra da Placa: A placa de circuito pode falhar devido a estresse mecânico ou físico como vibrações ou choques repetidos. Às vezes, a placa pode quebrar se suas classificações de capacidade de dobra forem excedidas.
• Deterioração da Funcionalidade do Componente: A falha do componente é outro grande problema. Componentes podem falhar devido a qualidade ruim ou baixa, seleção errada, quebra de pacote devido a calor excessivo, interação química e muitos mais.
• Degradação de Desempenho: Este é um dos modos de falha mais difíceis de detectar. A degradação gradual de desempenho pode ocorrer devido a muitas razões incluindo degradação de trilha, oxidação, condensação, peso de cobre incorreto e muitos mais.
• Deslaminação: Como o nome implica, deslaminação ocorre quando a laminação da placa se descola do material dielétrico. A causa principal é o uso de material onde o coeficiente de expansão térmica (CTE) é baixo para o requisito térmico do ambiente.

Modos de falha mencionados acima que uma placa deve sobreviver para atingir seu objetivo de operação de ciclo de vida. Felizmente, estas falhas podem ser evitadas com decisões que podem ser tomadas durante o design das placas para melhorar a probabilidade.

Dos e Don'ts de Design de PCB para Evitar Modos de Falha

Com os seguintes dos e don'ts, é possível evitar contingências de modos de falha de PCB.

Dos de Design para Evitar Modos de Falha de PCB

• Uma das melhores maneiras de evitar falhas de PCB é escolher os melhores materiais e componentes de qualidade. A seleção de material assim como componente deve ser otimizada para o design da placa de circuito enquanto garante disponibilidade e qualidade.
• Outra consideração importante é quem deve construir a placa de circuito? Selecionar um provedor de serviços de fabricação e montagem de qualidade pode fazer uma diferença significativa no desenvolvimento de PCB.

Don'ts de Design para Evitar Modos de Falha de PCB

• Não assuma resistência térmica para a placa de circuito. Em vez disso, analise-a. É uma das melhores maneiras de testar se a placa pode sustentar o requisito de aquecimento da montagem.
• Não assuma confiabilidade. Portanto, a abordagem prudente e melhor é conduzir testes de placa de circuito e garantir o design e funcionamento da placa.

Com as diretrizes de design acima, você reduzirá significativamente a probabilidade de modos de falha de PCB durante a montagem. Você tem interesse em saber mais sobre diretrizes de design de PCB? Se sim, então você pode contatar fabricantes líderes de PCB da indústria como a Creative Hi-Tech. Seus especialistas altamente experientes o assistirão durante todo o processo.

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