Un patinete auto-equilibrado se incendió durante su carga rutinaria. El análisis forense mediante rayos X 3D con un equipo Nikon CT y el software Dragonfly reveló la causa raíz: un cortocircuito entre capas internas del PCB. Las pistas de cobre, diseñadas con una separación insuficiente, generaron un arco eléctrico que derivó en un sobrecalentamiento localizado, desencadenando el desastre térmico.
Microfabricación defectuosa: el problema de las pistas demasiado cercanas 🔥
La reconstrucción volumétrica del PCB en Dragonfly permitió visualizar el punto exacto del fallo. Al importar el modelo a Altium Designer, se confirmó que el diseño original violaba las reglas de espaciado mínimo entre conductores para el voltaje de operación. Este error de DFM (Design for Manufacturing) creó una zona de alta densidad de corriente. La simulación térmica 3D mostró que, sin barreras dieléctricas adecuadas entre capas, el calor generado por el corto se concentró en un área crítica. El modelo 3D del chasis, renderizado en Blender, demostró la ausencia de barreras térmicas entre la placa y las celdas de litio. Este diseño permitió que la temperatura del corto propagara el calor directamente al paquete de baterías, iniciando la reacción en cadena del incendio.
Lecciones para el diseño de semiconductores y PCB ⚡
Este incidente subraya la importancia de las reglas de espaciado y el análisis de integridad de señal en la microfabricación de placas de control. La separación entre pistas no es solo un parámetro eléctrico; es una barrera de seguridad térmica. Herramientas como Altium Designer permiten simular estos escenarios antes de la producción, detectando zonas de riesgo. Ignorar las reglas DFM por reducir costes o tamaño del PCB no solo compromete la funcionalidad del semiconductor, sino que, como en este caso, puede convertir un dispositivo cotidiano en una fuente de ignición.
Es posible detectar cortos interlaminares en PCB de capas múltiples mediante rayos X 3D sin necesidad de corte transversal destructivo, y si es así, qué parámetros de escaneo son críticos para diferenciar un corto de una variación de espesor de cobre en el análisis forense de fallos en dispositivos de alta densidad como los hoverboards?
(PD: los 180nm son como las reliquias: cuanto más pequeños, más difíciles de ver a simple vista)