اشتعلت النيران في سكوتر ذاتي التوازن أثناء شحنه الروتيني. كشف التحليل الجنائي باستخدام الأشعة السينية ثلاثية الأبعاد بمعدات Nikon CT وبرنامج Dragonfly عن السبب الجذري: دائرة قصر بين الطبقات الداخلية للوحة الدوائر المطبوعة (PCB). تسببت مسارات النحاس، المصممة بفاصل غير كافٍ، في حدوث قوس كهربائي أدى إلى ارتفاع حرارة موضعي، مما أشعل الكارثة الحرارية.
تصنيع دقيق معيب: مشكلة المسارات المتقاربة جدًا 🔥
سمحت إعادة البناء الحجمي للوحة الدوائر المطبوعة في Dragonfly بتصور نقطة الفشل بالضبط. عند استيراد النموذج إلى Altium Designer، تم التأكيد على أن التصميم الأصلي انتهك قواعد الحد الأدنى للتباعد بين الموصلات لجهد التشغيل. أنشأ هذا الخطأ في التصميم من أجل التصنيع (DFM) منطقة عالية الكثافة الحالية. أظهرت المحاكاة الحرارية ثلاثية الأبعاد أنه بدون حواجز عازلة مناسبة بين الطبقات، تركزت الحرارة الناتجة عن القصر في منطقة حرجة. أظهر النموذج ثلاثي الأبعاد للهيكل، الذي تم عرضه في Blender، عدم وجود حواجز حرارية بين اللوحة وخلايا الليثيوم. سمح هذا التصميم لدرجة حرارة القصر بنشر الحرارة مباشرة إلى حزمة البطارية، مما أدى إلى بدء التفاعل المتسلسل للحريق.
دروس لتصميم أشباه الموصلات ولوحات الدوائر المطبوعة ⚡
يؤكد هذا الحادث على أهمية قواعد التباعد وتحليل سلامة الإشارة في التصنيع الدقيق للوحات التحكم. الفصل بين المسارات ليس مجرد معامل كهربائي؛ إنه حاجز أمان حراري. تسمح أدوات مثل Altium Designer بمحاكاة هذه السيناريوهات قبل الإنتاج، واكتشاف مناطق الخطر. تجاهل قواعد التصميم من أجل التصنيع (DFM) لتقليل التكاليف أو حجم لوحة الدوائر المطبوعة لا يضر فقط بوظائف أشباه الموصلات، بل يمكن، كما في هذه الحالة، أن يحول جهازًا يوميًا إلى مصدر اشتعال.
هل من الممكن اكتشاف دوائر القصر بين الطبقات في لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات باستخدام الأشعة السينية ثلاثية الأبعاد دون الحاجة إلى قطع مقطعي مدمر، وإذا كان الأمر كذلك، فما هي معلمات المسح الضوئي الحاسمة للتمييز بين دائرة القصر وتغير سمك النحاس في التحليل الجنائي لأعطال الأجهزة عالية الكثافة مثل hoverboards؟
(ملاحظة: 180 نانومتر مثل الآثار: كلما كانت أصغر، زادت صعوبة رؤيتها بالعين المجردة)