اشتعلت النيران في دراجة نارية ذاتية التوازن أثناء شحنها الروتيني. كشف التحليل الجنائي باستخدام الأشعة السينية ثلاثية الأبعاد بجهاز Nikon CT وبرنامج Dragonfly عن السبب الجذري: دائرة قصر بين الطبقات الداخلية للوحة الدوائر المطبوعة (PCB). أدت مسارات النحاس، المصممة بفاصل غير كافٍ، إلى توليد 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 (PCB) في برنامج Dragonfly بتصور النقطة الدقيقة للخلل. عند استيراد النموذج إلى Altium Designer، تم التأكيد على أن التصميم الأصلي انتهك قواعد الحد الأدنى للتباعد بين الموصلات لجهد التشغيل. أدى هذا الخطأ في DFM (التصميم من أجل التصنيع) إلى إنشاء منطقة عالية الكثافة للتيار. أظهرت المحاكاة الحرارية ثلاثية الأبعاد أنه بدون حواجز عازلة مناسبة بين الطبقات، تركزت الحرارة الناتجة عن القصر في منطقة حرجة. أثبت 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 البطاريات، مما أدى إلى بدء التفاعل المتسلسل للحريق.
دروس لتصميم أشباه الموصلات ولوحات الدوائر المطبوعة (PCB) ⚡
يؤكد هذا الحادث على أهمية قواعد التباعد وتحليل سلامة الإشارة في التصنيع الدقيق للوحات التحكم. الفصل بين المسارات ليس مجرد معلمة كهربائية؛ بل هو حاجز أمان حراري. تسمح أدوات مثل Altium Designer بمحاكاة هذه السيناريوهات قبل الإنتاج، واكتشاف مناطق الخطر. تجاهل قواعد DFM لتقليل التكاليف أو حجم اللوحة لا يضر فقط بوظائف أشباه الموصلات، بل يمكنه، كما في هذه الحالة، تحويل جهاز يومي إلى مصدر اشتعال.
هل من الممكن اكتشاف دوائر القصر بين الطبقات في لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) متعددة الطبقات باستخدام الأشعة السينية ثلاثية الأبعاد دون الحاجة إلى قطع عرضي مدمر، وإذا كان الأمر كذلك، فما هي معلمات المسح الضوئي الحاسمة للتمييز بين دائرة القصر وتغير سمك النحاس في التحليل الجنائي للأعطال في الأجهزة عالية الكثافة مثل hoverboards؟
(ملاحظة: 180 نانومتر تشبه الآثار: كلما كانت أصغر، زادت صعوبة رؤيتها بالعين المجردة)