作為工程師，工作的一部分是期待意外。我們最近安裝了我的團隊在客戶工廠生產的定制生產設備。我們考慮了系統可能發生故障的所有方式，并且一旦發生故障，我們已經準備好對其進行修復。避免故障在PCB設計中更為重要。更換在現場損壞的電路板可能會很昂貴，而且客戶的憤怒通常會更加昂貴。這就是在設計過程中牢記PCB失效的三個主要原因的重要原因：制造缺陷，環境因素和設計不足。盡管其中一些因素可能無法控制，但在設計階段可以緩解許多因素。這就是為什么在設計過程中計劃最壞的情況可以幫助您的板發揮最佳性能的原因。

PCB故障的原因1：制造缺陷

PCB失效的最常見原因之一是 制造缺陷。這些缺陷可能是很難發現一旦發現，就更難修復。盡管其中一些可以進行設計，但另一些則必須由合同制造商（CM）修復。

這不是一個詳盡的清單，但是它使設計人員對在制造缺陷時可以預期的事情有了一個很好的了解。如您所見，列出的問題可以在設計期間解決，和/或與CM緊密合作以預期可能導致操作失敗的問題。

PCB故障的原因2：環境因素

PCB故障的另一個常見原因是操作環境。因此，根據要在其中運行的環境設計電路板和機箱非常重要。

l熱量：電路板會產生熱量，并且在操作過程中經常會暴露在熱量下。考慮PCB是否將在其外殼周圍流動，暴露在陽光和室外溫度下，或吸收附近其他來源的熱量。溫度的變化也會使焊點，基板材料甚至外殼破裂。如果您的電路要經受高溫，您可能需要看看通孔 通常比SMT傳導更多熱量的組件。

l灰塵：灰塵是電子產品的禍根。確保您的機箱具有正確的防護等級（IP）和/或選擇能夠處理操作區域中預期的灰塵等級和/或使用保形涂層的組件。

l水分：濕度對電子設備構成了很大的威脅。如果PCB在溫度急劇變化的非常潮濕的環境中運行，則水分會從空氣中凝結到電路上。因此，重要的是要確保防潮方法 在整個電路板構建過程中以及安裝之前都已包含在內。

l物理震動：堅固的電子廣告有一個原因，表明人們將它們扔到巖石或水泥地板上。在操作過程中，許多設備會遭受物理沖擊或振動。您的機箱，電路板和組件必須根據機械性能 來說明這一點。

PCB故障的原因3：非特定設計

操作過程中PCB失效的最后一個因素是最重要的：設計。如果董事會設計的目的不是專門滿足其績效目標；包含可靠性和長壽它根本不會走得太遠。如果您希望電路板使用很長時間，請確保選擇組件和材料，對電路板進行布局，并根據設計的特定要求驗證設計。

l組件選擇：隨著時間的流逝，組件會發生故障或停產；但是，在板的預期壽命到期之前發生這種故障是不可接受的。因此，您的選擇應滿足其環境的性能要求，并具有足夠的組件生命周期 在電路板預期生產的整個生命周期中。

l材料選擇：正如組件的性能會隨著時間的流逝而失效一樣，材料的性能也會下降。暴露于熱，熱循環，紫外線和機械應力下，都可能導致電路板退化并過早失效。因此，您需要選擇最佳印刷電路板材料適合您的板子類型。這意味著要考慮材料特性并利用適用于您設計的最惰性材料。

lPCB布局：定義不充分的PCB布局也可能是操作過程中電路板故障的根本原因。例如，沒有納入高壓板的獨特挑戰；如高壓電弧跟蹤率，可能會導致電路板和系統損壞甚至人員受傷。

l設計驗證：這可能是生產可靠電路的最重要步驟。經過DFM檢查與您的特定CM。一些CM可以容納公差更嚴格并使用特殊材料工作，其他人則不能。在開始制造之前，確保CM可以按照您希望的方式制造您的電路板，將確保質量更高的PCBA不會失敗。

想象一下PCB可能發生的最壞情況并不是一件有趣的事情。好的一件事是晚上睡得很香，知道您已經設計了一個可靠的板，當該板部署到客戶手中時，它不會失敗。記住PCB失效的三個主要原因，您將可以順利地獲得一致而可靠的電路板。確保從一開始就針對制造缺陷，環境因素進行規劃，并針對特定案例著重設計決策。