일반적인 PCB 고장 모드 예방 실전 가이드

인쇄회로기판(PCB)은 대부분의 전자 애플리케이션에서 필수적이고 통합적인 요소입니다. TV, 가로등, 휴대폰 등 많은 전자기계 및 전자 장치에 생명을 불어넣습니다. 따라서 이들이 고장날 때 매우 파괴적일 수 있습니다. PCB 고장에는 여러 이유가 있습니다. 가혹한 날씨부터 수명까지 어떤 것이든 회로 기판에 혼란을 일으켜 장치의 완전한 고장을 초래할 수 있습니다. 따라서 미래 발생을 방지하기 위해 PCB 고장 원인을 이해하는 것이 중요합니다. 이 글은 가장 일반적인 PCB 고장 원인과 이를 피하기 위한 해야 할 일과 하지 말아야 할 일을 논의합니다.

PCB 고장의 이유는 무엇인가?

잘 설계되고 성공적으로 제조되어 수명 동안 성능 목표를 충족하는 회로 기판은 모든 원장비 제조업체(OEM)의 기대입니다. 그러나 때때로 PCB 제조업체가 몇 가지 중요한 측면을 간과할 수 있습니다. 의심할 여지 없이 회로 기판 설계 공정은 보드 복잡성에 따라 지루하고 시간이 많이 걸릴 수 있으며, 각각 어느 정도의 위험을 수반합니다. 회로 기판 고장의 주요 원인에는 과소 사양 설계, 제조 결함, 환경적 요인 등이 있습니다. 일부 요소는 회로 기판 설계 단계에서 완화될 수 있지만, 설계 단계에서의 적절한 계획은 보드가 최적으로 수행되도록 도울 수 있습니다. 다음 섹션은 회로 기판 조립 및 작동 중에 발생하고 감지될 수 있는 고장 모드를 설명합니다.

가장 일반적인 PCB 고장 원인에 대한 간략한 논의

제조 결함:
이것은 PCB 고장의 일반적인 이유 중 하나입니다. 이러한 결함은 감지하기 어렵고 수정하기는 더 어렵습니다. 일부 제조 결함은 설계 단계에서 방지할 수 있지만, 다른 것들은 OEM이 수정해야 합니다. 다음은 몇 가지 일반적인 제조 결함입니다:
레이어 정렬 오류:
PCB 스택업 정렬은 제작 중에 수행되며, 회로 기판이 완전히 조립되기 전까지 정렬 문제를 감지하기 어렵습니다. 예를 들어, 수동 검사 시 개방, 단락, 교차 라인이 발생하면 회로 기판 작동에 부정적인 영향을 미칩니다.
솔더 브리징:
인접한 트레이스, 패드, 패드와 트레이스 사이에 솔더가 비정상적인 연결을 형성할 때 발생하는 또 다른 일반적인 결함입니다.
부품 이동:
부품은 조립 중 납땜 전에 배치됩니다. 납땜 중 부품이 약간이라도 이동하면 품질 좋은 솔더 조인트가 형성되지 않습니다. 이는 톰스토닝을 초래할 수 있습니다.
보드 파손:
회로 기판은 진동이나 반복적 충격 같은 기계적 또는 물리적 스트레스로 인해 고장날 수 있습니다. 때로는 보드의 벤딩 능력 정격을 초과하면 보드가 파손될 수 있습니다.
부품 기능 열화:
부품 고장은 또 다른 주요 문제입니다. 부품은 품질 저하, 잘못된 선택, 과열로 인한 패키지 파손, 화학적 상호작용 등 여러 이유로 고장날 수 있습니다.
성능 저하:
이것은 감지하기 가장 어려운 고장 모드 중 하나입니다. 트레이스 열화, 산화, 응축, 잘못된 구리 중량 등 여러 이유로 성능이 점진적으로 저하될 수 있습니다.
박리:
이름에서 알 수 있듯이, 보드 라미네이션이 유전체 소재에서 분리될 때 박리가 발생합니다. 주원인은 환경의 열 요구사항에 대해 열팽창 계수(CTE)가 낮은 소재를 사용하는 것입니다.

보드가 수명 주기 운영 목표를 달성하기 위해 견뎌야 할 위에서 언급한 고장 모드들입니다. 다행히 이러한 고장들은 보드를 설계할 때 내릴 수 있는 결정들로 피할 수 있으며, 성공 확률을 높일 수 있습니다.

PCB 고장 모드 방지를 위한 설계 해야 할 일과 하지 말아야 할 일

다음 해야 할 일과 하지 말아야 할 일로 PCB 고장 모드 우발 상황을 피할 수 있습니다.

PCB 고장 모드 방지를 위한 설계 해야 할 일

PCB 고장을 피하는 가장 좋은 방법 중 하나는 최상의 소재와 품질 부품을 선택하는 것입니다. 소재와 부품 선택은 가용성과 품질을 보장하면서 회로 기판 설계에 최적화되어야 합니다.
또 다른 중요한 고려사항은 누가 회로 기판을 제작해야 하는가입니다. 품질 좋은 제작 및 조립 서비스 제공업체 선택은 PCB 개발에 상당한 차이를 만들 수 있습니다.

PCB 고장 모드 방지를 위한 설계 하지 말아야 할 일

회로 기판의 열 저항을 가정하지 마세요. 대신 분석하세요. 조립의 가열 요구사항을 보드가 견딜 수 있는지 테스트하는 가장 좋은 방법 중 하나입니다.
신뢰성을 가정하지 마세요. 따라서 신중한 최선의 접근은 회로 기판 테스트를 수행하고 보드의 설계와 기능을 보장하는 것입니다.