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プリント基板（PCB）は電子機器において重要な役割を果たしており、電子部品のキャリアと回路接続の基礎となっている。しかし、さまざまな理由でPCBボードに障害が発生し、デバイスの正常な動作に影響を与える可能性があります。そのため、PCBボードの故障タイプを理解し、対応する予防方法を把握することは電子機器の信頼性と安定性を高めるために重要である。
一、PCBが割れたり曲がったりする
原因：高い機械的または物理的応力のため、プリント基板アセンブリ（PCBA）が破裂したり曲がったりする可能性があります。例えば、剛性PCBを繰り返し振動または熱衝撃下に置くと、故障する可能性があります。また、曲げ強度がその能力を超えると、フレキシブルPCBでも破裂します。
PCB亀裂または曲げ予防方法：組立過程でPCBを使用する前に、PCBをプリベークし、湿度制御キャビネットに保存し、裸PCB中のいかなる水分を除去し、組立の後期段階で衝撃を起こさないようにする。
二、組み立てられたPCB部品は明らかな極性がある
原因：PCBレイアウトを設計する際、プリント基板アセンブリ上の成分の対立が明らかでなければ、極性反転問題を引き起こす可能性がある。たとえば、電池を極性に反転させると、電池や電気部品が破損する可能性があります。プリント基板アセンブリにも障害が発生し、電気ショックが発生する可能性があります。
PCB部品には明らかな極性予防方法がある：ダイオードまたはショットキーダイオードを使用して反極性の影響を軽減することができる。ダイオードを電池に直列に接続すると、回路は極性が逆の場合にオフになり、プリント基板アセンブリに重大な損傷を与えるのを防ぎます。
三、PCB溶接点の破断
原因：PCBの熱係数と電子部品の違いにより溶接点が破断する可能性がある。プリント基板アセンブリを高温または低温を繰り返す環境に置くと、障害が発生する可能性があります。もう1つの理由は、手動溶接である可能性があり、これにより、はんだが熱応力を受けやすくなる。
PCB溶接点破断予防方法：PCB設計時に、重量が大きく振動しやすい部品を溶接点の近くに置かないように、部品の位置を合理的に配置しなければならない。これにより、アセンブリの重量または振動による溶接点への応力を低減することができる。溶接点の分布をできるだけ均一にし、局所的に密集した溶接点が現れないようにして、熱応力と機械応力の集中を減らす。PCBを設計する際には、異なる材料の熱膨張係数の違いも考慮しなければならない。アセンブリとPCBの間の熱膨張係数の差が大きいと、温度変化時に大きな応力が発生し、溶接点が破断する可能性があります。熱膨張係数が近い材料を選択するか、応力を低減するために適切な緩衝構造を採用することができる。
四、電子部品の焼損又は焼損（短絡）
原因：PCBの組み立て中に短絡するとPCBと電子部品が損傷する可能性がある。これは、検出されなかった溶接ブリッジ、湿気、または高電流スパイクなどのインシデントによる短絡の可能性があります。短絡はコンポーネントに突然や突然の損傷をもたらし、火災や電気機器の損傷を引き起こす可能性もあります。
短絡による焼失のPCB予防方法：PCBレイアウトを設計する時、回路に適切な保護コンポーネント、例えばヒューズ、過電圧保護デバイス（例えばバリスタ、過渡電圧抑制ダイオードなど）、過電流保護デバイス（例えば自己回復ヒューズ、電流相互誘導器など）を加える。これらの保護アセンブリは、回路に異常が発生した場合に速やかに電源を遮断し、部品の焼損を防ぐことができます。
合理的な放熱システムを設計し、電力増幅器、電源モジュールなどのパワーの大きい部品に対して、十分な放熱面積と放熱方式、例えば放熱フィン、ファンなどを提供して、部品が過熱によって焼失するのを防止しなければならない。電磁互換性（EMC）の問題を考慮し、電子部品への電磁干渉の影響を低減するための対策を講じる。例えば、回路を合理的に配置し、シールドカバー、フィルタ容量などを使用して、部品が電磁干渉によって破損するのを防止する。
五、銅の重さが合わない
理由：プリント基板アセンブリにおける良好な電流のためには、正しい銅箔重量が必要である。銅の重量が薄すぎたり厚すぎたりすると、PCBレイアウトを設計する際の寸法決定と引き廻し幅の選択が不適切なため、プリント基板コンポーネントに障害が発生します。
同じ層の回路上の複数の銅重量予防方法：電流需要を正確に計算し、回路中の各部分の電流サイズに基づいて、必要な銅箔厚さを正確に計算する。異なる電流負荷は、正常な動作時に過熱、圧力低下などの問題が発生しないように、異なる銅の重量を必要とする。
合理的な配置回路は電流分布をより均一にする。局所電流が過大になることを回避し、これにより特定の領域の銅重量に対する過大な要求を低減することができる。放熱要素を考慮すると、銅の重さが適切でないと熱が蓄積し、PCBの性能と信頼性に影響を与える可能性がある。設計時には、発熱アセンブリの近くに放熱孔を追加したり、放熱フィンを追加したり、熱伝導性の良いPCB材料を採用したりするなど、放熱の問題を十分に考慮しなければならない。コンポーネントのレイアウトを合理的に配置し、熱の集中を回避しながら、放熱に十分な空気の流れを確保します。
PCBボードは電子機器のコア部品として、その信頼性と安定性は電子機器の性能と寿命に直接影響している。PCBボードの故障タイプと原因を理解し、有効な予防方法を採用することで、PCBボードの品質と信頼性を高め、故障の発生を減少させ、それによって電子機器の正常な運行を保証することができる。
