Guasti comuni dei PCB: Cause, sintomi e soluzioni

I guasti alle schede elettroniche sono raramente casuali.
Nella maggior parte dei casi, i guasti sono il risultato di decisioni di progettazione, scelte di materiali o limitazioni del processo di produzione.

La comprensione delle modalità di guasto più comuni dei circuiti stampati aiuta gli ingegneri:

• Identificare più rapidamente le cause principali
• Migliorare la progettazione per la fabbricazione (DFM)
• Riduzione dei guasti sul campo e dei costi di garanzia

Questo articolo fornisce una panoramica pratica dei più comuni guasti dei circuiti stampati, dei loro sintomi e delle modalità di prevenzione nella moderna produzione di circuiti stampati.

Che cos'è il guasto di un PCB?

Il guasto di un PCB si verifica quando una scheda non soddisfa più i suoi requisiti. requisiti elettrici, meccanici o di affidabilità.

Possono comparire dei guasti:

• Durante il test elettrico
• Durante l'assemblaggio del PCB
• Dopo il ciclo termico
• Nel funzionamento reale

Molti guasti hanno origine molto prima che il PCB sia acceso.

Circuiti aperti e cortocircuiti

Sintomi tipici

• Guasto del test elettrico
• Nessuna continuità di segnale
• Percorsi di corrente imprevisti

Cause comuni

• Ramatura incompleta
• Sovra-incisione o sotto-incisione
• Errata registrazione dello strato interno

Metodi di prevenzione

• Processi di incisione controllati
• Test elettrico (E-test)
• Ispezione AOI durante la fabbricazione

Correlato: Spiegazioni sui test elettrici dei PCB

Delaminazione

La delaminazione si riferisce alla separazione tra gli strati del PCB o tra il rame e il materiale dielettrico.

Sintomi

• Vesciche durante la saldatura
• Vuoti interni visibili ai raggi X
• Ridotta resistenza meccanica

Cause principali

• Assorbimento eccessivo di umidità
• Parametri di laminazione non corretti
• Selezione di materiali incompatibili

Guida approfondita:
Cause e prevenzione della delaminazione dei PCB

Delaminazione

La delaminazione si riferisce alla separazione tra gli strati del PCB o tra il rame e il materiale dielettrico.

Sintomi

• Vesciche durante la saldatura
• Vuoti interni visibili ai raggi X
• Ridotta resistenza meccanica

Cause principali

• Assorbimento eccessivo di umidità
• Parametri di laminazione non corretti
• Selezione di materiali incompatibili

Guida approfondita:
Cause e prevenzione della delaminazione dei PCB

Guasti del filamento conduttivo anodico (CAF)

La CAF è una modalità di guasto latente che si sviluppa nel tempo.

Caratteristiche

• Progressiva rottura dell'isolamento
• Spesso compare dopo mesi o anni
• Innescato dall'umidità e dalla tensione di polarizzazione

Fattori che contribuiscono

• Esposizione alla fibra di vetro
• Aree ricche di resina
• Ambienti ad alta umidità

Ripartizione tecnica:
Spiegazione del guasto CAF nel PCB

Fallimenti della maschera di saldatura e delle superfici

Anche se spesso trascurati, i difetti superficiali possono causare problemi funzionali reali.

Esempi

• Incrinatura della maschera di saldatura
• Scarsa adesione
• Esposizione alla corrosione

Prevenzione

• Preparazione adeguata della superficie
• Processi di polimerizzazione controllati
• Controlli di compatibilità dei materiali

Come viene eseguita l'analisi dei guasti dei PCB

Quando si verificano i guasti, i produttori utilizzano metodi di analisi strutturati.

Gli strumenti più comuni includono:

• Analisi trasversale
• Ispezione a raggi X
• Test di stress termico
• Test elettrico

Panoramica dei metodi:
Spiegazione dei metodi di analisi dei guasti dei PCB

Ruolo del controllo del processo di produzione

La maggior parte dei guasti ai PCB sono prevenibile.

Le principali aree di controllo comprendono:

• Profili di laminazione
• Spessore della placcatura in rame
• Stoccaggio e movimentazione dei materiali
• Copertura delle ispezioni e dei test

Produttori come TOPFAST integrano il feedback sui guasti nel miglioramento continuo dei processi, anziché trattare i guasti come eventi isolati.

Decisioni di progettazione che aumentano il rischio di fallimento

Le scelte progettuali influenzano fortemente la probabilità di guasto.

Le pratiche di progettazione ad alto rischio includono:

• Dielettrici estremamente sottili
• Anelli anulari minimi
• Vias ad alto rapporto d'aspetto
• Spazi ridotti in ambienti umidi

Prospettiva di progettazione:
Linee guida per la progettazione della qualità e dell'affidabilità dei PCB

conclusioni

I guasti dei circuiti stampati sono raramente causati da un unico fattore.
Di solito sono il risultato di interazioni tra progettazione, materiali e processi produttivi.

La comprensione delle modalità di guasto comuni consente agli ingegneri di:

• Progettare PCB più robusti
• Selezionare i materiali appropriati
• Applicare le giuste strategie di ispezione e test

Questo articolo funge da base per il Analisi dei guasti dei PCB cluster di contenuti.

FAQ sui guasti più comuni dei PCB