Bachelor's Thesis

Literature search in the area of possible damage of electronic components during the manufacturing process of PCBs

Final Thesis 1.94 MB

Author of thesis: Tomáš Bundil

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Petr Krejčí, Ph.D.

Reviewer: Ing. Lubomír Houfek, Ph.D.

Abstract:

This bachelor’s thesis deals with the issue of damage to electronic components during the manufacturing process of printed circuit boards (PCBs). The theoretical part focuses on the description of PCB manufacturing and assembly technologies, as well as the analysis of the types of damage that occur during these stages. Furthermore, standards in the field of mechanical stress are introduced, with an emphasis on the IPC/JEDEC 9704 standard. The practical part of the thesis focuses on the design and implementation of an experiment in which a test board populated with selected components is subjected to defined bending stress. In the first phase, the reliability of the populated resistors was verified at an operational deflection of 2 mm. The subsequent phase focused on destructive testing in order to determine the actual deformation limits of the mechanical resistance of selected resistors at the moment of the printed circuit board failure. The result of the thesis is the evaluation of the actual operational reliability and resistance of the investigated components.

Keywords:

Printed circuit board, PCB, IPC/JEDEC 9704, strain, component failure, mechanical stress

Date of defence

10.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaEznamka

Grading

E

Process of defence

Při obhajobě student nejprve prezentoval svoji bakalářskou práci, následně byly přečteny posudky a student odpovídal na dotazy oponenta. Poté byly členy komise položeny následující otázky: Kolik experimentů bylo provedeno? Proč byly zvoleny právě tyto rozměry PCB? K čemu slouží použitý tranzistor? Poznámka k substrátu a použitým pryskyřicím s ohledem na tuhost desky. Poznámka k teplotnímu šoku po vyjmutí PCB z pece. Na závěr byla obhajoba hodnocena jako dostatečná.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Solid Mechanics, Mechatronics and Biomechanics

Study programme

Mechatronics (B-MET-P)

Composition of Committee

Ing. Martin Appel, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Radek Vlach, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Pokorný, Ph.D. (člen)
Ing. Lubomír Houfek, Ph.D. (člen)
Ing. David Vlachý (člen)
Ing. Michal Bastl, Ph.D. (člen)
Ing. Stanislav Frolík, Ph.D. (člen)
Pplk. Ing. Radek Doskočil, Ph.D. (předseda)

Supervisor’s report
Ing. Petr Krejčí, Ph.D.

Práce pana Bundila je zaměřena na rešerši v oblasti výroby, poškození a testování DPS při výrobě elektronických zařízení. Zadáním byla práce rozšířena o experiment simulující mechanické zatížení desky plošných spojů a zkoumání poškození jednotlivých součástek.

Rešeršní část má spíše kompilační charakter. Student v ní popisuje základní materiály pro výrobu DPS, standardní kroky výrobního procesu a normy týkající se posouzení možného poškození DPS při mechanickém namáhání. Popisu příčin vzniku tohoto namáhání ve výrobní fázi elektroniky se však věnuje spíše okrajově.

Hlavní nedostatek práce spatřuji v realizaci experimentu. Jeho příprava proběhla bez hlubšího rozmyslu, což se negativně projevilo i na samotném provedení. Ze zamýšlených testů je v práci prezentována pouze část, přičemž některé z nich nebyly realizovány z důvodu nefunkčnosti navržených DPS.

Přes uvedené výhrady lze cíle práce považovat za splněné, a proto navrhuji hodnotit práci stupněm D.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment D
Working process, extent and suitability of applied methods C
Scholarly contribution and originality D
Ability to interpret achieved results and draw conclusions D
Applicability of results in practice or theory C
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations B
Student's independence when working on the topic B

Grade proposed by supervisor: D

Reviewer’s report
Ing. Lubomír Houfek, Ph.D.

Předložená bakalářská práce se věnuje mechanické spolehlivosti elektronických komponent při výrobě DPS. Ačkoliv zvolené téma skýtá velký potenciál, autor se při jeho zpracování bohužel držel pouze na povrchu problému. V teoretické části se autor zbytečně obšírně rozepisuje o obecných a nepodstatných věcech, zatímco to klíčové – podrobný a kritický rozbor norem (např. IPC/JEDEC 9704) – v textu víceméně chybí. Praktická část sice obsahuje realizaci experimentu tříbodového ohybu a destruktivní zkoušky, avšak získaná data jsou vyhodnocena velmi stroze. Autor mohl provést hlubší analýzu mechanismů porušení součástek, avšak naměřené výsledky pouze konstatuje, aniž by z nich vyvodil zásadnější a hlubší závěry využitelné pro praxi. Práce působí uspěchaným dojmem, s řadou nevyužitých příležitostí k detailnější diskuzi. I přes uvedené nedostatky však práce splňuje požadavky na ni kladené a doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment C
Working process, extent and suitability of applied methods C
Scholarly contribution and originality D
Ability to interpret achieved results and draw conclusions D
Applicability of results in practice or theory C
Logical arrangement of thesis and its layout C
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations C
Topics for thesis defence:
  1. V úvodu zmiňujete, že limity v normě IPC/JEDEC 9704A jsou často definovány velmi konzervativně. O kolik procent (či řádově) převýšily Vámi naměřené reálné deformační limity při destruktivní zkoušce tyto normativní hodnoty?

Grade proposed by reviewer: D

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová