Agt algemene probleme en oplossings in PCB-ontwerp

In die proses van PCB-ontwerp en -produksie moet ingenieurs nie net ongelukke tydens PCB-vervaardiging voorkom nie, maar moet ook ontwerpfoute vermy. Hierdie artikel som hierdie algemene PCB-probleme op en ontleed, met die hoop om 'n bietjie hulp vir almal se ontwerp- en produksiewerk te bring.

 

Probleem 1: PCB-bord kortsluiting
Hierdie probleem is een van die algemene foute wat direk sal veroorsaak dat die PCB-bord nie werk nie, en daar is baie redes vir hierdie probleem. Kom ons ontleed een vir een hieronder.

Die grootste oorsaak van PCB-kortsluiting is onbehoorlike soldeerblokontwerp. Op hierdie tydstip kan die ronde soldeerblok na 'n ovaalvorm verander word om die afstand tussen punte te vergroot om kortsluitings te voorkom.

Onvanpaste ontwerp van die rigting van die PCB-onderdele sal ook veroorsaak dat die bord kortsluit en nie werk nie. Byvoorbeeld, as die pen van SOIC parallel aan die tingolf is, is dit maklik om 'n kortsluitingongeluk te veroorsaak. Op hierdie tydstip kan die rigting van die deel gepas gewysig word om dit loodreg op die tingolf te maak.

Daar is nog 'n moontlikheid wat kortsluiting van die PCB sal veroorsaak, dit wil sê die outomatiese inprop-gebuigde voet. Aangesien IPC bepaal dat die lengte van die pen minder as 2 mm is en daar kommer bestaan ​​dat die dele sal val wanneer die hoek van die gebuigde been te groot is, is dit maklik om 'n kortsluiting te veroorsaak, en die soldeerlas moet meer as 2 mm weg van die stroombaan.

Benewens die drie redes hierbo genoem, is daar ook 'n paar redes wat kortsluitingsfoute van die PCB-bord kan veroorsaak, soos te groot substraatgate, te lae tinoondtemperatuur, swak soldeerbaarheid van die bord, mislukking van die soldeermasker , en bord Oppervlakbesoedeling, ens., is relatief algemene oorsake van mislukkings. Ingenieurs kan die bogenoemde oorsake vergelyk met die voorkoms van die versuim om een ​​vir een uit te skakel en na te gaan.

Probleem 2: Donker en korrelagtige kontakte verskyn op die PCB-bord
Die probleem van donker kleur of kleinkorrelige lasse op die PCB is meestal te wyte aan die besoedeling van die soldeersel en die oormatige oksiede gemeng in die gesmelte blik, wat die soldeerverbindingstruktuur vorm, is te bros. Wees versigtig om dit nie te verwar met die donker kleur wat veroorsaak word deur die gebruik van soldeersel met lae tininhoud nie.

Nog 'n rede vir hierdie probleem is dat die samestelling van die soldeersel wat in die vervaardigingsproses gebruik word, verander het, en die onsuiwerheidsinhoud is te hoog. Dit is nodig om suiwer tin by te voeg of die soldeersel te vervang. Die gebrandskilderde glas veroorsaak fisiese veranderinge in die veselopbou, soos skeiding tussen lae. Maar hierdie situasie is nie te wyte aan swak soldeerverbindings nie. Die rede is dat die substraat te hoog verhit word, daarom is dit nodig om die voorverhitting en soldeertemperatuur te verminder of die spoed van die substraat te verhoog.

Probleem drie: PCB-soldeerverbindings word goudgeel
Onder normale omstandighede is die soldeersel op die PCB-bord silwergrys, maar soms verskyn goue soldeerverbindings. Die hoofrede vir hierdie probleem is dat die temperatuur te hoog is. Op hierdie tydstip hoef jy net die temperatuur van die tinoond te verlaag.

 

Vraag 4: Die slegte bord word ook deur die omgewing beïnvloed
As gevolg van die struktuur van die PCB self, is dit maklik om skade aan die PCB te veroorsaak wanneer dit in 'n ongunstige omgewing is. Uiterste temperatuur of wisselende temperatuur, oormatige humiditeit, hoë-intensiteit vibrasie en ander toestande is alles faktore wat veroorsaak dat die werkverrigting van die bord verminder of selfs geskrap word. Byvoorbeeld, veranderinge in omgewingstemperatuur sal vervorming van die bord veroorsaak. Daarom sal die soldeerverbindings vernietig word, die bordvorm sal gebuig word, of die koperspore op die bord kan gebreek word.

Aan die ander kant kan vog in die lug oksidasie, korrosie en roes op metaaloppervlakke veroorsaak, soos blootgestelde koperspore, soldeerverbindings, pads en komponentleidings. Ophoping van vuilheid, stof of puin op die oppervlak van komponente en stroombane kan ook die lugvloei en verkoeling van die komponente verminder, wat PCB-oorverhitting en werkverrigtingsdegradasie veroorsaak. Vibrasie, val, slaan of buiging van die PCB sal dit vervorm en veroorsaak dat die kraak verskyn, terwyl hoë stroom of oorspanning sal veroorsaak dat die PCB afgebreek word of vinnige veroudering van komponente en paaie sal veroorsaak.

Probleem vyf: PCB oop kring
Wanneer die spoor gebreek word, of wanneer die soldeersel slegs op die pad is en nie op die komponentleidings nie, kan 'n oop stroombaan voorkom. In hierdie geval is daar geen adhesie of verband tussen die komponent en die PCB nie. Net soos kortsluitings, kan dit ook tydens produksie of sweiswerk en ander bedrywighede voorkom. Vibrasie of strek van die stroombaanbord, om dit te laat val of ander meganiese vervormingsfaktore sal die spore of soldeerverbindings vernietig. Net so kan chemikalieë of vog veroorsaak dat soldeer- of metaaldele slyt, wat kan veroorsaak dat die komponente breek.

Probleem ses: los of misplaaste komponente
Tydens die hervloeiproses kan klein dele op die gesmelte soldeersel dryf en uiteindelik die teikensoldeerverbinding verlaat. Moontlike redes vir die verplasing of kanteling sluit in die vibrasie of weiering van die komponente op die gesoldeerde PCB-bord as gevolg van onvoldoende stroombaanbordondersteuning, hervloei-oondinstellings, soldeerpastaprobleme en menslike foute.

 

Probleem sewe: sweisprobleem
Die volgende is van die probleme wat veroorsaak word deur swak sweispraktyke:

Versteurde soldeerverbindings: Die soldeersel beweeg voor stolling as gevolg van eksterne versteurings. Dit is soortgelyk aan koue soldeerverbindings, maar die rede is anders. Dit kan reggestel word deur weer te verhit en verseker dat die soldeerverbindings nie deur die buitekant versteur word wanneer dit afgekoel word nie.

Koue sweiswerk: Hierdie situasie vind plaas wanneer die soldeersel nie behoorlik gesmelt kan word nie, wat lei tot growwe oppervlaktes en onbetroubare verbindings. Aangesien oormatige soldeersel volledige smelt verhoed, kan koue soldeerverbindings ook voorkom. Die middel is om die las weer te verhit en die oortollige soldeersel te verwyder.

Soldeerbrug: Dit gebeur wanneer soldeersel kruis en twee leidings fisies met mekaar verbind. Dit kan onverwagte verbindings en kortsluitings vorm, wat kan veroorsaak dat die komponente uitbrand of die spore uitbrand wanneer die stroom te hoog is.

Pad: onvoldoende benatting van die lood of lood. Te veel of te min soldeersel. Pads wat verhef is as gevolg van oorverhitting of growwe soldering.

Probleem agt: menslike fout
Die meeste van die defekte in PCB-vervaardiging word deur menslike foute veroorsaak. In die meeste gevalle kan verkeerde produksieprosesse, verkeerde plasing van komponente en onprofessionele vervaardigingspesifikasies tot 64% van vermybare produkdefekte veroorsaak. Weens die volgende redes neem die moontlikheid om defekte te veroorsaak toe met kringkompleksiteit en die aantal produksieprosesse: dig verpakte komponente; veelvuldige stroombaanlae; fyn bedrading; oppervlak soldeer komponente; krag en grondvliegtuie.

Alhoewel elke vervaardiger of samesteller hoop dat die vervaardigde PCB-bord vry is van defekte, maar daar is soveel ontwerp- en produksieprosesprobleme wat voortdurende PCB-bordprobleme veroorsaak.

Tipiese probleme en resultate sluit die volgende punte in: swak soldering kan lei tot kortsluitings, oop stroombane, koue soldeerverbindings, ens.; wanbelyning van die bordlae kan lei tot swak kontak en swak algehele werkverrigting; swak isolasie van koperspore kan tot spore en spore lei Daar is 'n boog tussen die drade; as die koperspore te styf tussen die vias geplaas word, is daar 'n risiko van kortsluiting; onvoldoende dikte van die stroombaanbord sal buiging en breuk veroorsaak.