Alt feiler på et tidspunkt og elektronikk er ikke noe unntak. Å vite disse tre hovedfeilmodusene kan hjelpe designere til å skape mer robuste design og til og med planlegge forventede feil.
Feilfeil
Det er mange grunner til hvorfor komponentene mislykkes. Noen feil er sakte og grasiøs der det er tid til å identifisere komponenten og erstatte den før den mislykkes fullstendig og utstyret er nede. Andre feil er raske, voldelige og uventede, som alle testes for under produktsertifiseringstesting.
Komponentpakkefeil
Pakken med en komponent gir to kjernefunksjoner, som beskytter komponenten mot miljøet og gir en måte at komponenten kan kobles til kretsen. Hvis barrieren som beskytter komponenten mot miljøet, kan eksterne faktorer som fuktighet og oksygen akselerere komponentets aldring og forårsake at den svikter mye raskere. Mekanisk feil i pakken kan skyldes en rekke faktorer, inkludert termisk stress, kjemiske rengjøringsmidler og ultrafiolett lys. Alle disse årsakene kan forebygges ved å forutse disse vanlige faktorene og justere utformingen i henhold til. Mekaniske feil er bare en årsak til pakkefeil. Inne i pakken kan mangler i produksjonen føre til shorts, tilstedeværelse av kjemikalier som forårsaker rask aldring av halvleder eller pakke, eller sprekker i tetninger som forplantes når delen gjennomføres under termiske sykluser.
Loddemengde og kontaktfeil
Loddemekanismer gir de viktigste kontaktene mellom en komponent og en krets og har en rimelig andel av feilene. Bruk av feil type lodd med en komponent eller PCB kan føre til elektromigrasjon av elementene i loddet som danner sprø lag som kalles intermetalliske lag. Disse lagene fører til ødelagte loddleder og ofte unngår tidlig deteksjon. Termiske sykluser er også en hovedårsak til loddeteksfeil, spesielt hvis termisk ekspansjonshastighet av materialene (komponentpinne, loddetråd, PCB-sporbelegg og PCB-spor) er forskjellige. Ettersom alle disse materialene varmes opp og avkjøles, kan det dannes massiv mekanisk spenning mellom dem som kan bryte den fysiske loddetilkoblingen, skade komponenten eller delaminere PCB-sporet. Tinnpisker på blyfri solgte kan også være et problem. Tinnpisker vokser ut av blyfri loddetråd som kan bygge brokontakter eller bryte av og forårsake shorts.
PCB feil
PCB-kort har flere vanlige kilder til feil, noe som stammer fra produksjonsprosessen og noen fra driftsmiljøet. Under fremstillingen kan lagene i en PCB-plate være feiljustert, noe som fører til kortslutninger, åpne kretser og kryssede signallinjer. Også de kjemikaliene som brukes i PCB-bordets etsing, er kanskje ikke helt fjernet og skaper shorts ettersom spor spises bort. Bruk av feil kobbervekt eller plating problemer kan føre til økte termiske spenninger som vil forkorte levetiden til PCB. Med alle feilmodusene i produksjonen av en PCB, oppstår de fleste feil under produksjonen av et PCB.
Loddings- og driftsmiljøet til et PCB fører ofte til en rekke PCB-feil over tid. Loddemassen som brukes til å feste alle komponentene til en PCB, kan forbli på overflaten av en PCB som vil spise bort og korrodere ethvert metall det kommer i kontakt med. Loddemasse er ikke det eneste korrosive materialet som ofte finner seg på PCB, da enkelte komponenter kan lekke væsker som kan bli ætsende over tid, og flere rengjøringsmidler kan ha den samme effekten eller gi ledende rester som forårsaker shorts på brettet. Termisk sykling er en annen årsak til PCB-feil som kan føre til delaminering av PCB og spille en rolle i å la metallfibre vokse mellom lagene i en PCB.
