PCB dizaynı və istehsalı prosesində mühəndislər yalnız PCB istehsalı zamanı qəzaların qarşısını almaqla yanaşı, dizayn səhvlərindən də qaçınmalıdırlar. Bu məqalə hər kəsin dizayn və istehsal işinə kömək etmək ümidi ilə bu ümumi PCB problemlərini ümumiləşdirir və təhlil edir.

Problem 1: PCB lövhəsində qısa qapanma
Bu problem PCB lövhəsinin birbaşa işləməməsinə səbəb olacaq ümumi nasazlıqlardan biridir və bu problemin bir çox səbəbi var. Aşağıda bir-bir təhlil edək.

PCB qısa qapanmasının ən böyük səbəbi düzgün olmayan lehim yastığı dizaynıdır. Bu zaman qısa dövrələrin qarşısını almaq üçün nöqtələr arasındakı məsafəni artırmaq üçün yuvarlaq lehim yastığı oval formaya dəyişdirilə bilər.

PCB hissələrinin istiqamətinin uyğun olmayan dizaynı da lövhənin qısaqapanmasına və işləməməsinə səbəb olacaqdır. Məsələn, SOIC-in sancağı qalay dalğasına paralel olarsa, qısaqapanma qəzasına səbəb olmaq asandır. Bu zaman hissənin istiqaməti onu qalay dalğasına perpendikulyar etmək üçün müvafiq şəkildə dəyişdirilə bilər.

PCB-nin qısa qapanma çatışmazlığına səbəb olacaq başqa bir ehtimal var, yəni avtomatik plug-in əyilmiş ayağı. IPC sancağın uzunluğunun 2 mm-dən az olduğunu və əyilmiş ayağın bucağı çox böyük olduqda hissələrin yıxılacağı ilə bağlı narahatlıq yaratdığından, qısa qapanmaya səbəb olmaq asandır və lehim birləşməsinin daha çox olması lazımdır. dövrədən 2 mm məsafədə.

Yuxarıda göstərilən üç səbəbə əlavə olaraq, PCB lövhəsinin qısaqapanmalarına səbəb ola biləcək bəzi səbəblər də var, məsələn, çox böyük substrat deşikləri, çox aşağı qalay soba temperaturu, lövhənin zəif lehimləmə qabiliyyəti, lehim maskasının uğursuzluğu , və lövhə Səthin çirklənməsi və s. nasazlıqların nisbətən ümumi səbəbləridir. Mühəndislər yuxarıda göstərilən səbəbləri bir-bir aradan qaldırmaq və yoxlamaq üçün uğursuzluğun baş verməsi ilə müqayisə edə bilərlər.

Problem 2: PCB lövhəsində tünd və dənəli kontaktlar görünür
PCB-də tünd rəngli və ya kiçik dənəli birləşmələr problemi daha çox lehimin çirklənməsi və lehim birləşməsinin strukturunu meydana gətirən ərimiş qalayda qarışıq olan həddindən artıq oksidlərin çox kövrək olması ilə əlaqədardır. Tərkibində az qalay olan lehimdən istifadə nəticəsində yaranan tünd rənglə qarışdırmamaq üçün diqqətli olun.

Bu problemin başqa bir səbəbi istehsal prosesində istifadə olunan lehimin tərkibinin dəyişməsi və tərkibindəki çirklərin çox olmasıdır. Təmiz qalay əlavə etmək və ya lehimi dəyişdirmək lazımdır. Vitraj lif yığılmasında, məsələn, təbəqələr arasında ayrılma kimi fiziki dəyişikliklərə səbəb olur. Ancaq bu vəziyyət zəif lehim birləşmələrinə görə deyil. Səbəb, substratın çox yüksək qızdırılmasıdır, buna görə də əvvəlcədən qızdırma və lehimləmə temperaturunu azaltmaq və ya substratın sürətini artırmaq lazımdır.

Problem üçüncü: PCB lehim birləşmələri qızıl sarıya çevrilir
Normal şəraitdə, PCB lövhəsindəki lehim gümüşü boz rəngdədir, lakin bəzən qızıl lehim birləşmələri görünür. Bu problemin əsas səbəbi temperaturun çox yüksək olmasıdır. Bu zaman yalnız qalay sobasının temperaturunu aşağı salmaq lazımdır.

Sual 4: Pis lövhə də ətraf mühitdən təsirlənir
PCB-nin özünün quruluşuna görə, əlverişsiz bir mühitdə olduqda PCB-yə zərər vermək asandır. Həddindən artıq temperatur və ya dəyişən temperatur, həddindən artıq rütubət, yüksək intensivlikli vibrasiya və digər şərtlər lövhənin performansının azalmasına və ya hətta qırılmasına səbəb olan amillərdir. Məsələn, ətraf mühitin temperaturunun dəyişməsi lövhənin deformasiyasına səbəb olacaq. Buna görə də, lehim birləşmələri məhv ediləcək, lövhənin forması əyiləcək və ya lövhədəki mis izləri qırıla bilər.

Digər tərəfdən, havadakı rütubət açıq mis izləri, lehim birləşmələri, yastiqciqlar və komponent kabelləri kimi metal səthlərdə oksidləşmə, korroziya və paslanmaya səbəb ola bilər. Komponentlərin və dövrə lövhələrinin səthində kir, toz və ya zibilin yığılması, həmçinin hava axını və komponentlərin soyumasını azalda bilər, PCB-nin həddindən artıq istiləşməsinə və performansının pisləşməsinə səbəb olur. PCB-nin vibrasiyası, düşməsi, vurulması və ya əyilməsi onu deformasiya edəcək və çatların yaranmasına səbəb olacaq, yüksək cərəyan və ya həddindən artıq gərginlik isə PCB-nin parçalanmasına və ya komponentlərin və yolların sürətlə qocalmasına səbəb olacaq.

Problem beş: PCB açıq dövrə
İz pozulduqda və ya lehim komponent kabellərində deyil, yalnız ped üzərində olduqda, açıq dövrə baş verə bilər. Bu halda, komponent və PCB arasında heç bir yapışma və ya əlaqə yoxdur. Qısa dövrələr kimi, bunlar da istehsal, qaynaq və digər əməliyyatlar zamanı baş verə bilər. Dövrə lövhəsinin titrəməsi və ya uzanması, onların düşməsi və ya digər mexaniki deformasiya faktorları izləri və ya lehim birləşmələrini məhv edəcək. Eynilə, kimyəvi və ya nəm lehim və ya metal hissələrin aşınmasına səbəb ola bilər ki, bu da komponentin qırılmasına səbəb ola bilər.

Problem altıncı: boş və ya yersiz komponentlər
Yenidən axan proses zamanı kiçik hissələr ərimiş lehim üzərində üzə bilər və nəticədə hədəf lehim birləşməsini tərk edə bilər. Köçürülmənin və ya əyilmənin mümkün səbəbləri arasında qeyri-kafi dövrə lövhəsi dəstəyi, soba parametrlərinin yenidən işləməsi, lehim pastası problemləri və insan səhvi səbəbindən lehimli PCB lövhəsindəki komponentlərin vibrasiyası və ya sıçraması daxildir.

Problem yeddi: qaynaq problemi
Aşağıdakılar zəif qaynaq təcrübələrinin səbəb olduğu bəzi problemlərdir:

Zədələnmiş lehim birləşmələri: lehim xarici pozğunluqlar səbəbindən bərkimədən əvvəl hərəkət edir. Bu, soyuq lehim birləşmələrinə bənzəyir, lakin səbəb fərqlidir. Yenidən qızdırmaqla düzəldilə bilər və lehim birləşmələri soyuduqda xaricdən narahat olmamasını təmin edir.

Soyuq qaynaq: Bu vəziyyət lehim düzgün şəkildə əridilə bilmədikdə baş verir, nəticədə kobud səthlər və etibarsız əlaqələr yaranır. Həddindən artıq lehim tam əriməyə mane olduğundan, soyuq lehim birləşmələri də yarana bilər. Çarəsi birləşməni yenidən qızdırmaq və artıq lehimi çıxarmaqdır.

Lehim körpüsü: Bu, lehim kəsişdikdə və iki aparıcını fiziki olaraq birləşdirdikdə baş verir. Bunlar gözlənilməz əlaqələr və qısa dövrələr yarada bilər ki, bu da cərəyan çox yüksək olduqda komponentlərin yanmasına və ya izlərin yanmasına səbəb ola bilər.

Yastıq: qurğuşun və ya qurğuşunun kifayət qədər islanması. Çox və ya çox az lehim. Həddindən artıq istiləşmə və ya kobud lehimləmə səbəbindən qaldırılmış yastıqlar.

Səkkizinci problem: insan səhvi
PCB istehsalındakı qüsurların əksəriyyəti insan səhvindən qaynaqlanır. Əksər hallarda, yanlış istehsal prosesləri, komponentlərin səhv yerləşdirilməsi və qeyri-peşəkar istehsal spesifikasiyası məhsulun qarşısını almaq mümkün olan qüsurların 64%-ə qədərinə səbəb ola bilər. Aşağıdakı səbəblərə görə, dövrənin mürəkkəbliyi və istehsal proseslərinin sayı ilə qüsurların yaranma ehtimalı artır: sıx qablaşdırılmış komponentlər; çoxlu dövrə təbəqələri; incə naqillər; səthi lehimləmə komponentləri; güc və yer təyyarələri.

Baxmayaraq ki, hər bir istehsalçı və ya montajçı istehsal olunan PCB lövhəsinin qüsursuz olduğuna ümid edir, lakin davamlı PCB lövhəsi problemlərinə səbəb olan bir çox dizayn və istehsal prosesi problemləri var.

Tipik problemlər və nəticələr aşağıdakı məqamları əhatə edir: zəif lehimləmə qısa dövrələrə, açıq dövrələrə, soyuq lehim birləşmələrinə və s. board təbəqələrinin uyğunsuzluğu zəif təmas və zəif ümumi performansa səbəb ola bilər; mis izlərinin zəif izolyasiyası izlərə və izlərə səbəb ola bilər Tellər arasında bir qövs var; mis izləri vidalar arasında çox sıx yerləşdirilirsə, qısa qapanma riski var; dövrə lövhəsinin qeyri-kafi qalınlığı əyilmə və qırılmaya səbəb olacaqdır.