في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور يجب أن ننتبه إلى الاهتزاز. يجب أن نخطط لإجهاد الاهتزاز. إذا لم نفعل ذلك، فإن ثنائي الفينيل متعدد الكلور لن يدوم طويلاً. العديد من اللوحات ثابتة ولا تتحرك كثيرًا. تعمل لوحات أخرى في أماكن ذات حركة كبيرة. يمكن أن تكون هذه الأجهزة أي شيء من الألعاب الصغيرة إلى المركبات الفضائية المعقدة. بعض اللوحات لا تتحرك، لكنها لا تزال تواجه ضغوطًا من التصنيع أو التغير الحراري أو الصدمات القوية من المستخدمين. للتعامل مع هذا, مصممو ثنائي الفينيل متعدد الكلور بحاجة إلى معرفة أساسيات إجهاد الاهتزاز في تصميماتهم وكيفية الحد من آثاره. إليك بعض الأفكار التي تساعد في ذلك.
الإجهاد البيئي والإجهاد الاهتزازي
ما يصل إلى 20% من أعطال ثنائي الفينيل متعدد الكلور ناتجة عن الاهتزازات والصدمات. تم الاستشهاد بهذه الأرقام لأول مرة من قبل القوات الجوية، لكن العديد من الصناعات الأخرى أبلغت عن معدلات مماثلة. وهذا يوضح مدى أهمية تصميم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور لمقاومة إجهاد الاهتزازات العشوائية. ويزداد هذا الأمر أهمية بالنسبة للألواح المستخدمة في البيئات المعرضة للاهتزاز، مثل الفضاء الجوي.
مواد الألواح الأساسية (على سبيل المثال FR-4) التعامل مع الاهتزازات والصدمات بشكل جيد إلى حد ما. لكن المكونات الإلكترونية الملحومة باللوحة لا تفعل ذلك. الاهتزاز يجعل اللوحة تنحني. يمكن أن تنكسر أسلاك المكونات من الانحناء والتمدد. اللحام أيضًا عرضة للإجهاد الناتج عن الاهتزاز. يمكن أن يتشقق وينكسر الرابط الكهربائي بين السلك واللوحة. حتى الاهتزازات الصغيرة على مدى فترة طويلة يمكن أن تتسبب في إجهاد خيوط المكونات ووصلات اللحام. بدون ممارسة جيدة لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور، يمكن أن تتشقق وصلات اللحام من إجهاد الاهتزاز.
يمكن أن يتسبب إجهاد التصنيع في إجهاد الاهتزاز
من العوامل الأخرى التي تؤدي إلى فشل إجهاد الاهتزاز هو الإجهاد الناتج عن تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور العملية. خيوط المكونات ووصلات اللحام معرضة للصدمات الحرارية. تعتبر ممارسات سوق دبي المالي الجيدة (التصميم من أجل التصنيع) ضرورية للتعامل مع هذه التأثيرات. أحد الأمثلة على ذلك هو تصميم الوسادات على ثنائي الفينيل متعدد الكلور بحيث يمكن لحام خيوط المكونات بشكل صحيح.
يمكن للوسادات سيئة التصميم أن تمنع اللحام من ملء خيوط التثبيت السطحي بشكل صحيح. يمكن أن يتسرب اللحام بعيداً عن الوسادة ذات الفتحة العابرة. يمكن أن تؤدي هذه المشاكل إلى سوء توصيل اللحام. على سبيل المثال، على الوسادة الحرارية الكبيرة، يمكن أن يؤدي فتل اللحام بعيدًا عن اللوحة الحرارية الكبيرة من وصلة مكشوفة إلى منع توصيل دبوس تأريض الجهاز بتوصيل لحام جيد. قد يجتاز هذا الجزء التصنيع والاختبار. لكن الاهتزاز يمكن أن يؤدي الاهتزاز إلى تآكل وصلة اللحام الرقيقة حتى تفشل بشكل متقطع أو كامل في المجال.
ما الذي يمكنك فعله لمنع إجهاد الاهتزازات؟
الخطوة الأولى هي التصميم من أجل الموثوقية (DFR). DFR هو العمل في مرحلة التصميم الذي يضمن موثوقية ثنائي الفينيل متعدد الكلور قبل بناء اللوحة. ويتمثل جزء من هذا العمل في تضمين سوق دبي المالي الممارسات في التصميم. يمكن أن يساعدك صانع ثنائي الفينيل متعدد الكلور في اختيار اللوحة الصحيحة وأحجام العبوات للأجزاء. ويمكنهم إعطاؤك قواعد التصميم حتى تتمكن من اتباع فئة IPC الصحيحة لثنائي الفينيل متعدد الكلور الخاص بك. هناك خطوة أخرى من خطوات DFR وهي استخدام أدوات المحاكاة للتنبؤ بأماكن الفشل في التصميم. ثم يمكنك تغيير التصميم قبل التصنيع.
تصل أدوات وطرق جديدة كل يوم للتعامل مع إجهاد الاهتزازات وإجراء تحليل الاهتزازات العشوائية. ومع ذلك، من الشائع اختبار التصاميم الجديدة باختبارات الاهتزازات والصدمات الفيزيائية. أنت تفرض الأعطال بسرعة من خلال تطبيق اهتزازات وصدمات أعلى مما يراه المنتج في الاستخدام العادي. يعد اختبار الحياة المتسارع للغاية هذا (HALT) جزءًا مهمًا من تطوير المنتجات الجديدة. فهو يكتشف الأعطال المحتملة المرتبطة بالاهتزاز. ويساعد على التأكد من أن هيكل اللوحة سيعمل بشكل موثوق.
