어떤 점에서는 모든 것이 실패하고 전자 장치도 예외는 아닙니다. 이러한 세 가지 주요 고장 모드를 아는 것은 설계자가보다 견고한 설계를 작성하고 예상되는 고장을 계획하는 데 도움이 될 수 있습니다.
오류 모드
구성 요소가 실패 하는 이유 는 여러 가지입니다. 일부 오류는 구성 요소를 식별하고 완전히 고장 나기 전에 부품을 교체 할 시간이있는 경우 느리고 우아합니다. 다른 실패는 신속하고 폭력적이며 예상치 못한 것이며, 모두 제품 인증 테스트 동안 테스트됩니다.
구성 요소 패키지 오류
구성 요소의 패키지는 두 가지 핵심 기능을 제공하여 구성 요소를 환경으로부터 보호하고 구성 요소를 회로에 연결할 수있는 방법을 제공합니다. 구성 요소를 환경으로부터 보호하는 장벽이 깨지면 습기 및 산소와 같은 외부 요소로 인해 구성 요소의 노화가 가속화되고 훨씬 빠르게 손상 될 수 있습니다. 패키지의 기계적 고장은 열 응력, 화학 세정제 및 자외선을 포함한 여러 요인으로 인해 발생할 수 있습니다. 이러한 모든 원인은 이러한 공통 요인을 예측하고 설계를 조정함으로써 예방할 수 있습니다. 기계적 고장은 패키지 고장의 원인 중 하나 일뿐입니다. 패키지 내부의 결함으로 인해 단락, 반도체 또는 패키지의 급속한 노화를 유발하는 화학 물질의 존재 또는 부품으로 전파되는 씰의 균열이 열 순환을 통해 발생할 수 있습니다.
솔더 접합 및 접촉 실패
솔더 조인트는 부품과 회로 사이의 주요 접촉 수단을 제공하며 공정한 실패 공유를 제공합니다. 구성 요소 또는 PCB와 함께 잘못된 유형의 솔더를 사용하면 금속 간층이라 불리는 취성 층을 형성하는 솔더 요소의 일렉트로 마이그레이션이 발생할 수 있습니다. 이 층은 땜납 조인트가 끊어 지거나 조기에 감지되지 못하는 경우가 많습니다. 열 사이클은 또한 솔더 조인트 오류의 주요 원인입니다. 특히 소재의 열팽창 률 (부품 핀, 솔더, PCB 트레이스 코팅 및 PCB 트레이스)이 다른 경우 더욱 그렇습니다. 이러한 모든 재료가 가열되어 식을 때 물리적 인 솔더 연결을 끊거나 부품을 손상 시키거나 PCB 트레이스를 분리시킬 수있는 대량의 기계적 응력이 형성 될 수 있습니다. 무연 솔더의 주석 수염도 문제가 될 수 있습니다. 주석 수염은 접점을 연결하거나 단락되어 단락을 일으킬 수있는 무연 솔더 조인트에서 생깁니다.
PCB 오류
PCB 보드는 몇 가지 공통적 인 고장 원인을 가지고 있습니다. 고장의 원인은 제조 공정 및 작동 환경에 기인합니다. 제조 과정에서 PCB 보드의 레이어가 잘못 정렬되어 단락, 개방 회로 및 교차 신호 라인이 발생할 수 있습니다. 또한 PCB 보드 에칭에 사용되는 화학 약품이 완전히 제거되지 않아 흔적을 남기면서 단락이 생길 수 있습니다. 잘못된 구리 무게 또는 도금 문제를 사용하면 열 스트레스가 증가하여 PCB의 수명이 단축 될 수 있습니다. PCB 제조의 모든 고장 모드로 인해 대부분의 고장은 PCB 제조 과정에서 발생하지 않습니다.
PCB의 납땜 및 작동 환경은 종종 시간이 지남에 따라 다양한 PCB 고장을 초래합니다. PCB에 모든 구성 요소를 부착 할 때 사용되는 솔더 플럭스 는 PCB 표면에 남아있을 수 있으며 PCB 표면은 접촉 할 때 금속을 먹어서 부식시킨다. 솔더 플럭스는 일부 구성 요소가 시간이 지남에 따라 부식 될 수있는 유체를 누출시킬 수 있고 PCB에 단락을 유발하는 전도성 잔유물을 남길 수있는 여러 가지 세척제가 있기 때문에 종종 PCB로가는 유일한 부식성 물질은 아닙니다. 열 사이클링은 PCB의 박리를 초래할 수있는 PCB 고장의 또 다른 원인이며 PCB의 층 사이에서 금속 섬유가 성장하도록하는 역할을합니다.