6 مورد از رایج ترین خرابی قطعات الکترونیکی و نحوه جلوگیری از آنها

اکثر مواقعی که یک برد خراب می شود، علت اصلی را می توان به یک یا چند قطعه ربط داد. بهینه سازی قطعات انتخاب شده برای طراحی شما برای توسعه خوب مونتاژ برد مدار چاپی(PCBA) و جلوگیری از حمل و نقل با قطعات بد یا ضعیف ضروری است. با این حال، یک انتخاب خوب از جمله عادات ضروری برای اجتناب از خرابی رایج ترین قطعات الکترونیکی است. قبل از در نظر گرفتن سایر اقداماتی که برای عملکرد قابل اعتماد برد باید به روال تبدیل شوند، لازم است بدانیم چه نوع قطعاتی بیشتر مستعد خرابی هستند.

رایج ترین قطعات الکترونیکی که خراب می شوند، کدامند؟

یکی از معتبرترین تامین کنندگان الکترونیک در جهان،DigiKey، نزدیک به 12000000 قطعه الکترونیکی را فهرست کرده است. اکثریت قریب به اتفاق اینها قطعاتی هستند که روی بردهای مدار نصب می شوند یا به آنها متصل می شوند. بسیاری از قطعات در بازار نسبتاً جدید هستند، به این معنی که اطلاعات محدودی در مورد میزان خرابی وجود دارد. علاوه بر این، تمایل به تعویض کل بردها به جای عیب یابی آنها برای کشف و جایگزینی قطعات منفرد خراب وجود دارد.

به جای تکیه بر نرخ‌های خرابی تکی قطعات، به نظر می رسد که مفیدتر باشد که قطعات را بر اساس حالت‌های خرابی یا منبع خرابی طبقه‌بندی کنیم. ایجاد فهرستی از انواع خرابی قطعات که می توانند به طور عملی مورد استفاده قرار گیرند، روش های کنترل کیفیت را برای تولید الکترونیک بهبود می بخشد. چنین لیستی از رایج ترین انواع قطعات الکترونیکی که خراب می شوند، در زیر ارائه شده است.

1) قطعات محافظت نشده

بردها قبل از نصب، برای کار در معرض شرایط مختلفی قرار می گیرند. اینها شامل ساخت برد، مونتاژ PCB، حمل و نقل و ذخیره سازی است. در تمام این مراحل، احتمال آلودگی وجود دارد. برای ساخت بردهای حیاتی - مانند آنهایی که در برخی از کاربردهای تجهیزات پزشکی استفاده می شود - آلودگی یونی می تواند یک مشکل بزرگ باشد. در طول حمل و نقل و ذخیره سازی، بردهای محافظت نشده در معرض اکسیداسیون و سایر آلودگی ها هستند که در نهایت ممکن است منجر به خرابی زودرس برد و/یا قطعه شود.

2) قطعات حساس به رطوبت

یکی از منابع اصلی آلودگی که قطعات الکترونیکی روی بردها را تهدید می کند، رطوبت است. رطوبت می تواند در طول ساخت قطعات و/یا برد به وجود آید. علاوه بر این، تراکم می‌تواند روی برد و درون بسته‌های قطعات رخ دهد. زمانی که بردها در بسته‌بندی‌هایی نگهداری می‌شوند که دمای داخلی آن سردتر از محیط خارجی است، این امر بیشتر رایج است. برخی از قطعات خاص نسبت به سایرین بیشتر مستعد رطوبت هستند و این باید هنگام انتخاب شما مورد توجه قرار گیرد.

3) قطعات حساس به دما

بردهای مدار چاپی این روزها در همه جا نصب می شوند. این شامل محیط‌های شدید می‌شود که دما، فشار و خوردگی می‌تواند بر عملکرد تأثیر بگذارد و به برد و قطعات آسیب برساند. به عنوان مثال، قطعات مورد استفاده برای الکترونیک هوافضا باید قادر به مقاومت در برابر دماهای بسیار سرد (تا منفی 84 درجه سانتی گراد در ترموسفر) تا شدیدا گرم (تقریباً 3200 درجه سانتی گراد در طول پرتاب موشک) باشند. بنابراین هنگام انتخاب این قطعات، حساسیت حرارتی باید یک نگرانی اصلی باشد.

4) قطعات آسیب پذیر در برابر تشعشعات

برای اکثر توسعه‌های PCBA، نگرانی‌های مربوط به تشعشع محدود به مینیمم کردن EMI یا تلاش برای دستیابی به سازگاری الکترومغناطیسی با محیط آن است. این امر ناچیز نیست زیرا نویز بیش از حد می تواند یکپارچگی سیگنال را تا حدی کاهش دهد که TX/RX قابل اعتماد امکان پذیر نباشد. برای بردهایی که روی وسایل نقلیه فضایی مستقر می‌شوند، جایی که خرابی گزینه‌ای نیست، اثرات تشعشع بر دستگاه‌های الکترونیکی می‌تواند باعث آسیب قابل توجهی شود.

5) قطعات آسیب پذیر در برابر فشار مکانیکی

بردهای مدار چاپی که در سیستم های هوافضا، ماشین آلات صنعتی و خودروها مستقر می شوند با چالش های مکانیکی روبرو هستند. اینها شامل شوک و لرزش است که می تواند بردها را بشکند و اتصالات و پین های لحیم کاری قطعات را از بین ببرد.

6) قطعاتی که پایان عمرشان سر رسیده است

قطعات الکترونیکی مانند تمام سیستم های تولید شده، طول عمر عملیاتی محدودی دارند. ادامه استفاده از قطعات فراتر از این نقطه، احتمال خرابی ناشی از خستگی مکانیکی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. پایان چرخه عمر قطعات، منسوخ شدن است که در آن قطعه دیگری تولید نمی شود. قطعات تولید شده در این مرحله پایان عمر (EOL) معمولاً قدیمی هستند و ممکن است الزامات عملکرد جدیدتری را برآورده نکنند، که باعث می‌شود آنها نیز در معرض خرابی زودرس قرار گیرند.

چگونه می توان از خرابی قطعات الکترونیکی جلوگیری کرد؟

همانطور که در بالا توضیح داده شد، خرابی قطعات در برخی موارد بسیار محتمل است. با متعهد شدن به عاداتی که بر کاهش علل بالقوه خرابی قطعات الکترونیکی تمرکز دارند، می‌توانید احتمال عملکرد بردها و قطعات خود را در طول عمر عملیاتی خود به نحوی که در نظر گرفته شده است، افزایش دهید.

نحوه جلوگیری از خرابی قطعات الکترونیکی

• از روکش منسجم استفاده کنید
• از روش های محافظت در برابر رطوبت استفاده کنید
• دستورالعمل های نگهداری و جابجایی خوب را دنبال کنید
• تکنیک های اتلاف حرارتی و توزیع خوب را درک کرده و به کار ببرید
• از مدار حفاظتی استفاده کنید
• در صورت لزوم از تکنیک های سخت شدن پرتویی استفاده کنید
• از یکپارچگی ساختاری ساخت برد اطمینان حاصل کنید
• اطمینان حاصل کنید که فرآیند تهیه قطعات شما ایمن است

جلوگیری از خرابی قطعات تنها به انتخاب در حین طراحی محدود نمی شود. درعوض، به مشارکت با CM شما نیاز دارد تا به طور موثر دستورالعمل های ذکر شده را ایجاد کنید. در دیجی قطعه، کنترل کیفیت در تمام مراحل تولید و مونتاژ برد و سایر قطعات الکترونیکی رعایت شده است.