Apakah mod kegagalan biasa bagi papan fleksibel tegar?

Papan litar tegar-flex mempunyai kelebihan reka bentuk yang unik, menggabungkan kestabilan papan tegar dengan fleksibiliti litar fleksibel. Reka bentuk hibrid ini membolehkan elektronik yang lebih padat dan serba boleh, menjadikannya ideal untuk pelbagai aplikasi termasuk aeroangkasa, peranti perubatan dan elektronik pengguna. Walau bagaimanapun, seperti mana-mana komponen elektronik lain, papan litar fleksibel tegar tidak terlepas daripada kegagalan. Memahami mod kegagalan biasa boleh membantu jurutera mereka bentuk papan litar yang lebih kukuh dan boleh dipercayai. Dalam artikel ini, kami akan meneroka mod kegagalan paling biasa papan litar fleksibel tegar dan memberikan pandangan tentang cara mencegah kegagalan ini.

1. Keletihan litar fleksibel:

Salah satu kelebihan utama panel fleksibel tegar ialah fleksibilitinya, yang membolehkannya membengkok dan menyesuaikan diri dengan bentuk yang kompleks. Walau bagaimanapun, lenturan dan lenturan yang berterusan boleh menyebabkan keletihan litar lentur dari semasa ke semasa. Ini boleh menyebabkan keretakan atau pecah pada kesan tembaga, mengakibatkan litar terbuka atau sambungan terputus-putus. Untuk mengelakkan keletihan litar lentur, jurutera harus berhati-hati mempertimbangkan jejari selekoh dan bilangan kitaran selekoh yang akan dialami oleh papan semasa hayat perkhidmatannya. Memperkukuh litar lentur dengan struktur sokongan tambahan atau melaksanakan reka bentuk lentur dinamik juga boleh membantu mengurangkan kegagalan yang berkaitan dengan keletihan.

2. Lapisan:

Delaminasi merujuk kepada pemisahan lapisan berbeza dalam papan litar fleksibel tegar. Ini boleh berlaku atas pelbagai sebab, termasuk ikatan yang lemah antara lapisan, kitaran suhu atau tekanan mekanikal. Delaminasi boleh menyebabkan seluar pendek elektrik, terbuka atau mengurangkan kebolehpercayaan papan. Untuk meminimumkan risiko delaminasi, proses laminasi yang betul harus diikuti semasa proses pembuatan. Ini termasuk menggunakan bahan ikatan berkualiti tinggi, mengawal parameter laminasi dan memastikan masa pengawetan yang mencukupi. Selain itu, mereka bentuk tindanan dengan pengedaran kuprum yang seimbang dan mengelakkan perubahan suhu yang berlebihan boleh membantu mencegah penembusan.

3. Tegasan termomekanikal:

Papan lentur tegar sering mengalami tekanan termomekanikal yang ketara semasa hayat perkhidmatannya. Tekanan ini boleh disebabkan oleh perubahan suhu, kelembapan, atau kejutan mekanikal dan getaran. Tekanan termo-mekanikal boleh menyebabkan keretakan atau kegagalan sambungan pateri, menyebabkan masalah kebolehpercayaan elektrik. Untuk mengurangkan kegagalan yang berkaitan dengan tegasan termomekanikal, jurutera harus berhati-hati memilih dan melayakkan bahan dengan pekali pengembangan haba (CTE) yang sesuai untuk setiap lapisan papan fleksibel tegar. Selain itu, melaksanakan teknik pengurusan haba yang betul, seperti menggunakan sink haba atau vias haba, boleh membantu menghilangkan haba dan mengurangkan tekanan pada papan litar.

4. Pencemaran dan kakisan:

Pencemaran dan kakisan adalah mod kegagalan biasa dalam mana-mana peranti elektronik, dan papan lentur tegar tidak terkecuali. Pencemaran boleh berlaku semasa proses pembuatan atau disebabkan oleh faktor persekitaran seperti kelembapan atau pendedahan kepada bahan kimia. Sebaliknya, kehadiran lembapan atau gas menghakis sering mempercepatkan kakisan. Kedua-dua pencemaran dan kakisan boleh menyebabkan papan litar menjadi pendek atau merendahkan prestasi. Untuk mengelakkan mod kegagalan ini, langkah kawalan kualiti yang ketat harus dilaksanakan semasa proses pembuatan. Selain itu, salutan konformal atau enkapsulasi boleh memberikan penghalang perlindungan terhadap faktor persekitaran.

5. Kegagalan sambungan penyambung dan pateri:

Penyambung dan sambungan pateri adalah antara muka kritikal dalam papan litar fleksibel tegar. Kegagalan komponen ini boleh mengakibatkan sambungan terputus-putus, litar terbuka atau integriti isyarat berkurangan. Penyebab biasa kegagalan sambungan penyambung dan pateri termasuk tekanan mekanikal, kitaran suhu atau teknik pematerian yang tidak betul. Untuk memastikan kebolehpercayaan penyambung dan sambungan pateri, jurutera harus memilih komponen berkualiti tinggi, memastikan penjajaran dan kesesuaian yang betul, dan mengikut garis panduan pematerian yang disyorkan seperti suhu, tempoh dan aplikasi fluks yang betul.

Ringkasnya, walaupun papan litar fleksibel tegar menawarkan banyak kelebihan, ia mudah terdedah kepada mod kegagalan tertentu. Memahami mod kegagalan biasa ini adalah penting untuk mereka bentuk litar yang boleh dipercayai dan teguh. Dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti kelesuan litar lentur, penembusan, tegasan termomekanikal, pencemaran dan kakisan, serta kegagalan sambungan penyambung dan pateri, jurutera boleh melaksanakan langkah pencegahan yang sesuai semasa peringkat reka bentuk, pembuatan dan ujian. Dengan memberi perhatian sewajarnya kepada mod kegagalan ini, papan litar fleksibel tegar boleh memberikan prestasi unggul dan hayat perkhidmatan yang panjang dalam pelbagai aplikasi.