science

Investigasi NASA Ungkap Pemicu Keretakan Substrat Resistor Chip pada Papan Sirkuit

zennovan · 04 November 2026 · 0 x dilihat
Investigasi NASA Ungkap Pemicu Keretakan Substrat Resistor Chip pada Papan Sirkuit
Gambar: Ilustrasi: Abolfazl Pahlavan / Pexels · Pexels License

NASA Engineering and Safety Center menerbitkan buletin teknis mengenai keretakan bodi resistor chip pada papan sirkuit cetak. Analisis kegagalan tidak menemukan akar penyebab langsung, melainkan mengidentifikasi kelenturan papan, orientasi komponen, solder berlebih, serta tegangan pemasangan sebagai faktor kontributor, setelah memastikan lot komponen tidak cacat dan bebas kegagalan kelelahan.

Kasus kegagalan ini teridentifikasi selama pengujian penerimaan lingkungan terhadap dua papan sirkuit cetak identik. Kerusakan fisik terjadi pada tahap siklus termal yang berlangsung setelah perakitan menjalani pengujian getaran. Gejala kegagalan ditandai dengan kondisi sirkuit terbuka intermiten saat komponen berada pada suhu rendam panas, yang kemudian pulih kembali ketika temperatur kembali normal ke suhu ruang. Kedua resistor film tebal tersebut terpasang pada posisi yang serupa di dekat tepi papan.

Pemeriksaan fisik menunjukkan bahwa fraktur transversal terjadi tepat di bentang tengah masing-masing badan resistor, membentang di sepanjang sumbu pendek dan sejajar dengan terminasi komponen. Pola patahan tunggal yang lurus tanpa adanya puntiran ini mengindikasikan kegagalan murni akibat gaya lentur dan tarik. Pengujian mikroskopi optik serta pemindaian mikroskop elektron oleh tim NESC tidak menemukan tanda awal inisiasi retak akibat kelelahan siklis ataupun kelemahan struktural bawaan pada substrat alumina.

Sebelum analisis menyeluruh dilakukan, dugaan awal sempat mengarah pada keberadaan lot komponen yang cacat karena kedua resistor berasal dari kelompok produksi yang sama. Namun, pengujian lanjutan membuktikan bahwa lot resistor tersebut sepenuhnya memenuhi standar spesifikasi pengadaan MIL-PRF-55342 tanpa bukti peningkatan risiko cacat manufaktur. Kesimpulan ini mengalihkan fokus investigasi pada faktor eksternal yang membebani fisik komponen selama proses integrasi dan pengujian lingkungan.

Faktor kontributor yang menuntut pertimbangan desain lebih lanjut meliputi penempatan komponen keramik berukuran relatif besar, seperti resistor dengan ukuran kemasan 2512, tepat di dekat tepi papan sirkuit cetak. Pemasangan resistor dengan sumbu panjang yang sejajar terhadap tepi kartu sirkuit secara langsung meningkatkan kerentanan terhadap kerusakan akibat kelenturan papan. Kondisi tegangan retak ini diakibatkan oleh momen lentur atau beban berlebih yang timbul dari kelengkungan maupun pelintiran papan sirkuit cetak selama proses manufaktur atau instalasi.

Kerentanan mekanis tersebut diperparah oleh volume solder yang berlebihan pada area sambungan listrik. Tim investigasi menemukan bahwa lelehan solder meluap hingga mencapai permukaan bantalan atas terminasi resistor. Keberadaan solder pada permukaan atas menciptakan sambungan yang sangat kaku, menghilangkan fleksibilitas sambungan dan secara langsung menyalurkan gaya lentur dari papan sirkuit ke dalam bodi keramik yang rapuh.

Selain persoalan tata letak dan penyolderan, metode perakitan struktural papan sirkuit ke rangka penahan turut memicu konsentrasi tegangan. Papan sirkuit dipasang secara kaku ke rangka yang keras, konfigurasi yang justru menyimpan dan memperbesar beban tekuk. Pola pengencangan torsi pada baut pengikat yang suboptimal juga dinilai berperan memusatkan tegangan mekanis tepat pada koordinat keberadaan resistor di tepi papan.

Sebagai langkah mitigasi risiko bagi proyek-proyek mendatang, buletin teknis merekomendasikan penataan ulang orientasi agar sumbu panjang komponen keramik besar tidak dipasang sejajar dengan tepi papan terdekat. Bila penempatan di tepi tidak dapat dihindari, analisis elemen hingga harus dijalankan untuk memastikan batas displacement dan tegangan terpenuhi. Pedoman tersebut juga menegaskan pentingnya pembatasan ketinggian fillet solder, inspeksi visual yang ketat terhadap sambungan, serta pelaksanaan satu hingga tiga siklus uji kejut termal fungsional sebelum pengujian getaran dilakukan guna memverifikasi integritas komponen sejak awal.

Terjemahan dan adaptasi Bahasa Indonesia menggunakan AI oleh Zennovan News. Sumber bahan asli: TB 26-10 Printed Circuit Board Assembly Chip Resistor Body Cracking. NASA. NASA tidak mengevaluasi atau menyetujui, dan tidak bertanggung jawab atas akurasi adaptasi ini. Terbit asli: 2026-11-03. Ketentuan sumber. Adaptasi ini tidak menyiratkan dukungan penerbit asli.

Olahan redaksi Zennovan News

Komentar (0)

Masuk dengan Google untuk menulis komentar. Komentar ditinjau sebelum tampil.

Masuk dengan Google

Belum ada komentar. Jadilah yang pertama!

Berita Terkait

Hasil Pencarian