En el procés de disseny i producció de PCB, els enginyers no només han de prevenir accidents durant la fabricació de PCB, sinó que també han d'evitar errors de disseny. Aquest article resumeix i analitza aquests problemes comuns de PCB, amb l'esperança d'aportar una mica d'ajuda al treball de disseny i producció de tothom.
Problema 1: curtcircuit de la placa PCB
Aquest problema és un dels errors comuns que provocarà directament que la placa PCB no funcioni, i hi ha moltes raons per a aquest problema. Analitzem un per un a continuació.
La causa més gran del curtcircuit de la PCB és el disseny inadequat de la placa de soldadura. En aquest moment, el coixinet de soldadura rodona es pot canviar a una forma ovalada per augmentar la distància entre punts per evitar curtcircuits.
Un disseny inadequat de la direcció de les peces del PCB també farà que el tauler es curtcircuiti i no funcioni. Per exemple, si el pin de SOIC és paral·lel a l'ona de llauna, és fàcil provocar un accident de curtcircuit. En aquest moment, la direcció de la peça es pot modificar adequadament per fer-la perpendicular a l'ona de llauna.
Hi ha una altra possibilitat que provoqui una fallada de curtcircuit de la PCB, és a dir, el peu doblegat automàtic. Com que l'IPC estableix que la longitud del pin és inferior a 2 mm i es preocupa que les peces cauran quan l'angle de la cama doblegada sigui massa gran, és fàcil provocar un curtcircuit i la junta de soldadura ha de ser superior a 2 mm de distància del circuit.
A més dels tres motius esmentats anteriorment, també hi ha alguns motius que poden causar fallades de curtcircuit de la placa PCB, com ara forats massa grans del substrat, temperatura massa baixa del forn d'estany, poca soldabilitat de la placa, fallada de la màscara de soldadura. , i tauler La contaminació de la superfície, etc., són causes relativament freqüents de fallades. Els enginyers poden comparar les causes anteriors amb l'aparició del fracàs per eliminar i comprovar una per una.
Problema 2: apareixen contactes foscos i granulats a la placa PCB
El problema de les juntes de color fosc o de gra petit a la PCB es deu principalment a la contaminació de la soldadura i als òxids excessius barrejats a l'estany fos, que formen l'estructura de la junta de soldadura, és massa trencadissa. Aneu amb compte de no confondre'l amb el color fosc causat per l'ús de soldadura amb baix contingut d'estany.
Un altre motiu d'aquest problema és que la composició de la soldadura utilitzada en el procés de fabricació ha canviat i el contingut d'impureses és massa alt. Cal afegir estany pur o substituir la soldadura. El vitrall provoca canvis físics en l'acumulació de fibra, com ara la separació entre capes. Però aquesta situació no es deu a les males juntes de soldadura. El motiu és que el substrat s'escalfa massa alt, per la qual cosa cal reduir la temperatura de preescalfament i soldadura o augmentar la velocitat del substrat.
Problema tres: les juntes de soldadura de PCB es tornen de color groc daurat
En circumstàncies normals, la soldadura de la placa PCB és de color gris plata, però de tant en tant apareixen juntes de soldadura daurades. La raó principal d'aquest problema és que la temperatura és massa alta. En aquest moment, només cal baixar la temperatura del forn de llauna.
Pregunta 4: El tauler dolent també es veu afectat pel medi ambient
A causa de l'estructura del propi PCB, és fàcil causar danys al PCB quan es troba en un entorn desfavorable. La temperatura extrema o la temperatura fluctuant, l'excés d'humitat, la vibració d'alta intensitat i altres condicions són factors que fan que el rendiment de la placa es redueixi o fins i tot es descarti. Per exemple, els canvis en la temperatura ambient provocaran la deformació del tauler. Per tant, les juntes de soldadura es destruiran, la forma del tauler es doblegarà o les restes de coure del tauler es podrien trencar.
D'altra banda, la humitat de l'aire pot provocar oxidació, corrosió i òxid a les superfícies metàl·liques, com ara restes de coure exposades, juntes de soldadura, pastilles i cables de components. L'acumulació de brutícia, pols o residus a la superfície dels components i plaques de circuit també pot reduir el flux d'aire i el refredament dels components, provocant el sobreescalfament de la PCB i la degradació del rendiment. La vibració, la caiguda, el cop o la flexió del PCB el deformarà i farà que aparegui l'esquerda, mentre que un corrent elevat o una sobretensió farà que el PCB es trenqui o provoqui un envelliment ràpid dels components i camins.
Problema cinc: circuit obert de PCB
Quan el rastre es trenca, o quan la soldadura només es troba al coixinet i no als cables dels components, es pot produir un circuit obert. En aquest cas, no hi ha adherència ni connexió entre el component i el PCB. Igual que els curtcircuits, també es poden produir durant la producció o la soldadura i altres operacions. La vibració o l'estirament de la placa de circuits, deixar-los caure o altres factors de deformació mecànica destruiran les traces o les juntes de soldadura. De la mateixa manera, els productes químics o la humitat poden provocar el desgast de les peces de soldadura o metàl·liques, cosa que pot provocar que els components es trenquin.
Problema sis: components solts o fora de lloc
Durant el procés de reflux, les peces petites poden surar a la soldadura fosa i, finalment, deixar la junta de soldadura objectiu. Les possibles raons per al desplaçament o la inclinació inclouen la vibració o el rebot dels components a la placa de PCB soldada a causa del suport insuficient de la placa de circuit, la configuració del forn de reflux, els problemes de pasta de soldadura i l'error humà.
Problema set: problema de soldadura
Els següents són alguns dels problemes causats per les pràctiques de soldadura deficients:
Juntes de soldadura alterades: la soldadura es mou abans de la solidificació a causa de pertorbacions externes. Això és similar a les juntes de soldadura en fred, però el motiu és diferent. Es pot corregir reescalfant i assegurar-se que les juntes de soldadura no es molestin per l'exterior quan es refredin.
Soldadura en fred: aquesta situació es produeix quan la soldadura no es pot fondre correctament, donant lloc a superfícies rugoses i connexions poc fiables. Com que la soldadura excessiva evita la fusió completa, també es poden produir juntes de soldadura en fred. El remei és reescalfar la junta i eliminar l'excés de soldadura.
Pont de soldadura: això passa quan la soldadura es creua i connecta físicament dos cables junts. Aquests poden formar connexions inesperades i curtcircuits, que poden provocar que els components es cremin o es cremin els rastres quan el corrent és massa elevat.
Coixinet: humectació insuficient del plom o plom. Massa o massa poca soldadura. Coixinets elevats a causa del sobreescalfament o de la soldadura rugosa.
Problema vuit: error humà
La majoria dels defectes en la fabricació de PCB són causats per errors humans. En la majoria dels casos, els processos de producció incorrectes, la col·locació incorrecta dels components i les especificacions de fabricació no professionals poden provocar fins a un 64% dels defectes evitables del producte. Per les raons següents, la possibilitat de causar defectes augmenta amb la complexitat del circuit i el nombre de processos de producció: components densament empaquetats; múltiples capes de circuits; cablejat fi; components de soldadura superficial; plans de potència i terra.
Tot i que tots els fabricants o muntadors esperen que la placa de PCB produïda estigui lliure de defectes, però hi ha molts problemes de disseny i procés de producció que causen problemes continus de la placa de PCB.
Els problemes i resultats típics inclouen els punts següents: una soldadura deficient pot provocar curtcircuits, circuits oberts, juntes de soldadura en fred, etc.; la desalineació de les capes del tauler pot provocar un contacte deficient i un rendiment general deficient; un mal aïllament de traces de coure pot provocar traces i traces Hi ha un arc entre els cables; si les traces de coure es col·loquen massa estretament entre les vies, hi ha risc de curtcircuit; un gruix insuficient de la placa de circuit provocarà flexió i fractura.