Un bollettino tecnico della NASA esamina due casi di crepatura di resistori chip a film spesso durante le prove ambientali di assemblaggi di circuiti stampati. In entrambi i casi, i guasti si sono manifestati durante i cicli termici successivi alle prove di vibrazione, causando circuiti aperti intermittenti alle alte temperature, che si sono risolti quando le schede sono tornate a temperatura ambiente.

Le fratture attraversavano l’asse corto di ciascun resistore, in modo compatibile con sollecitazioni di flessione o trazione. I componenti erano montati in posizioni simili, vicino ai bordi di due schede identiche. Analisi indipendenti non hanno rilevato difetti chiari all’origine delle crepe e i modelli di danneggiamento non erano compatibili con la fatica indotta dalle vibrazioni. Le prove non hanno inoltre fornito prove dirette che i resistori, provenienti dallo stesso lotto di produzione, fossero difettosi.

Il bollettino non individua un’unica causa principale. Elenca diversi possibili fattori contribuenti, tra cui la vicinanza e l’orientamento dei resistori rispetto al bordo della scheda, la presenza eccessiva di saldatura sulla parte superiore delle terminazioni e le sollecitazioni dovute all’incurvamento o alla torsione della scheda. Anche il montaggio rigido e le modalità di serraggio dei dispositivi di fissaggio possono concentrare le sollecitazioni in corrispondenza dei componenti.

Per ridurre il rischio di crepe nei componenti ceramici, il bollettino raccomanda di evitare posizionamenti in cui l’asse lungo di un componente di grandi dimensioni sia parallelo a un bordo della scheda vicino. Quando il posizionamento vicino al bordo è necessario, consiglia di utilizzare l’analisi agli elementi finiti per valutare sollecitazioni e spostamenti. Raccomanda inoltre di evitare che la saldatura raggiunga la parte superiore delle terminazioni, di verificare i menischi di saldatura in base alle indicazioni del produttore e di eseguire da uno a tre cicli termici con una verifica funzionale durante la fase di permanenza alle alte temperature, prima delle prove di vibrazione.

Il bollettino si intitola “TB 26-10 Printed Circuit Board Assembly Chip Resistor Body Cracking”. Per ulteriori informazioni, invita i lettori a contattare Joel W. Sills presso il Langley Research Center della NASA.

Fonti: NASA Breaking News.