PCB projekteerimise ja tootmise protsessis ei pea insenerid mitte ainult vältima trükkplaatide valmistamisel juhtuvaid õnnetusi, vaid vältima ka projekteerimisvigu. See artikkel võtab kokku ja analüüsib neid levinud PCB-probleeme, lootes tuua abi kõigi projekteerimis- ja tootmistöösse.

Probleem 1: PCB plaadi lühis
See probleem on üks levinumaid tõrkeid, mille tõttu PCB-plaat ei tööta, ja sellel on palju põhjuseid. Analüüsime allpool ükshaaval.

PCB lühise suurim põhjus on jootepadja vale disain. Sel ajal saab ümmarguse jootepadja muuta ovaalseks, et suurendada punktide vahelist kaugust, et vältida lühiseid.

PCB osade suuna sobimatu kujundus põhjustab ka plaadi lühise ja ei tööta. Näiteks kui SOIC-i tihvt on paralleelne tinalainega, on lihtne põhjustada lühiseõnnetust. Sel ajal saab detaili suunda vastavalt muuta, et muuta see tinalainega risti.

On veel üks võimalus, mis põhjustab PCB lühise rikke, st automaatse pistikühenduse painutatud jala. Kuna IPC näeb ette, et tihvti pikkus on alla 2 mm ja on mure, et osad kukuvad alla, kui painutatud jala nurk on liiga suur, on kerge tekitada lühist ja jootekoht peab olema rohkem kui 2 mm kaugusel vooluringist.

Lisaks kolmele ülalmainitud põhjusele on ka mõned põhjused, mis võivad põhjustada PCB plaadi lühistõrkeid, näiteks liiga suured substraadi augud, liiga madal tinaahju temperatuur, plaadi halb joodetavus, jootemaski rike. , ja plaat Pinnareostus jne on suhteliselt tavalised rikete põhjused. Insenerid saavad võrrelda ülaltoodud põhjuseid ükshaaval kõrvaldamise ja kontrollimise ebaõnnestumise esinemisega.

Probleem 2: PCB-plaadile ilmuvad tumedad ja teralised kontaktid
Tumeda värvi või väikeseteraliste liitekohtade probleem trükkplaadil on enamasti tingitud joote saastumisest ja sulas tinas segunenud liigsetest oksiididest, mis moodustavad jooteühenduse struktuuri, on liiga rabe. Olge ettevaatlik, et mitte segi ajada seda tumeda värviga, mis on põhjustatud madala tinasisaldusega joodisest.

Selle probleemi teine ​​põhjus on see, et tootmisprotsessis kasutatava joodise koostis on muutunud ja lisandite sisaldus on liiga kõrge. Vaja on lisada puhast tina või vahetada joote. Vitraaž põhjustab füüsilisi muutusi kiudude kogunemises, näiteks kihtide eraldumist. Kuid see olukord ei ole tingitud halbadest jooteühendustest. Põhjus on selles, et aluspind on liiga kõrgeks kuumutatud, mistõttu on vaja eelsoojendus- ja jootmistemperatuuri alandada või suurendada aluspinna kiirust.

Kolmas probleem: PCB jooteühendused muutuvad kuldkollaseks
Tavaolukorras on PCB plaadi joodis hõbehall, kuid aeg-ajalt ilmuvad kuldsed jootekohad. Selle probleemi peamine põhjus on liiga kõrge temperatuur. Sel ajal peate ainult tinaahju temperatuuri langetama.

4. küsimus: halba tahvlit mõjutab ka keskkond
PCB enda struktuuri tõttu on trükkplaati lihtne kahjustada, kui see on ebasoodsas keskkonnas. Äärmuslikud temperatuurid või kõikuvad temperatuurid, liigne niiskus, kõrge intensiivsusega vibratsioon ja muud tingimused on kõik tegurid, mis põhjustavad plaadi jõudluse vähenemist või isegi lammutamist. Näiteks ümbritseva õhu temperatuuri muutused põhjustavad plaadi deformatsiooni. Seetõttu purunevad jootekohad, plaadi kuju paindub või plaadil olevad vase jäljed võivad puruneda.

Teisest küljest võib õhuniiskus põhjustada oksüdatsiooni, korrosiooni ja roostet metallpindadel, nagu näiteks paljastunud vasejäljed, jooteühendused, padjad ja osade juhtmed. Mustuse, tolmu või prahi kogunemine komponentide ja trükkplaatide pinnale võib samuti vähendada õhuvoolu ja komponentide jahutamist, põhjustades PCB ülekuumenemist ja jõudluse halvenemist. Vibratsioon, kukkumine, löömine või painutamine trükkib selle deformatsiooni ja põhjustab pragude tekkimist, samas kui suur vool või ülepinge põhjustab PCB lagunemise või komponentide ja teede kiire vananemise.

Probleem viis: PCB avatud vooluahel
Kui jälg on katki või kui joodis on ainult padjal, mitte komponentide juhtmetel, võib tekkida vooluahel. Sel juhul puudub komponendi ja PCB vahel nakkumine ega ühendus. Nii nagu lühised, võivad need tekkida ka tootmise, keevitamise ja muude toimingute ajal. Trükkplaadi vibratsioon või venitamine, nende mahakukkumine või muud mehaanilised deformatsioonitegurid hävitavad jäljed või jooteühendused. Samamoodi võivad kemikaalid või niiskus põhjustada joote- või metallosade kulumist, mis võib põhjustada komponentide juhtmete purunemise.

Kuues probleem: lahtised või valesti paigutatud komponendid
Ümbervoolamise käigus võivad väikesed osad sula joodise peal hõljuda ja lõpuks sihtjoodetoolist lahkuda. Nihutamise või kallutamise võimalikud põhjused on joodetud PCB-plaadi komponentide vibratsioon või põrgatus, mis on tingitud trükkplaadi ebapiisavast toest, ümbervooluahju seadistused, jootepasta probleemid ja inimlik viga.

Seitsmes ülesanne: keevitusprobleem
Järgmised on mõned halvast keevitusmeetodist põhjustatud probleemid.

Häiritud jooteühendused: joodis liigub enne tahkumist väliste häirete tõttu. See sarnaneb külmjootmisliidetega, kuid põhjus on erinev. Seda saab parandada soojendamisega ja tagada, et jooteühendusi ei häiriks jahutamisel väliskülg.

Külmkeevitus: see olukord tekib siis, kui jooteainet ei saa korralikult sulatada, mille tulemuseks on karedad pinnad ja ebausaldusväärsed ühendused. Kuna liigne jootmine takistab täielikku sulamist, võivad tekkida ka külmjoodetised. Abinõu on liigendi uuesti soojendamine ja liigne joote eemaldamine.

Jootesild: see juhtub siis, kui joodis ristub ja ühendab füüsiliselt kaks juhet. Need võivad tekitada ootamatuid ühendusi ja lühiseid, mille tõttu komponendid võivad liiga suure voolu korral läbi põleda või jäljed läbi põleda.

Pad: plii või plii ebapiisav märgumine. Liiga palju või liiga vähe joodet. Ülekuumenemise või töötlemata jootmise tõttu kõrgendatud padjad.

Kaheksas probleem: inimlik eksitus
Enamik trükkplaatide valmistamise defekte on põhjustatud inimlikust eksimusest. Enamasti võivad valed tootmisprotsessid, komponentide vale paigutus ja ebaprofessionaalsed tootmisspetsifikatsioonid põhjustada kuni 64% välditavatest tootedefektidest. Järgmistel põhjustel suureneb defektide tekkimise võimalus ahela keerukuse ja tootmisprotsesside arvuga: tihedalt pakitud komponendid; mitu vooluahela kihti; peen juhtmestik; pinnajootmise komponendid; toite- ja maapealsed lennukid.

Kuigi iga tootja või kokkupanija loodab, et toodetud PCB-plaat on defektideta, on nii palju projekteerimis- ja tootmisprotsessiprobleeme, mis põhjustavad pidevaid PCB-plaatide probleeme.

Tüüpilised probleemid ja tulemused hõlmavad järgmisi punkte: halb jootmine võib põhjustada lühiseid, avatud vooluringe, külmjoodeteid jne; plaadi kihtide vale joondamine võib põhjustada kehva kontakti ja halva üldise jõudluse; vase jälgede halb isolatsioon võib põhjustada jälgi ja jälgi Juhtmete vahel on kaar; kui vasejäljed asetatakse liiga tihedalt läbiviikude vahele, tekib lühise oht; trükkplaadi ebapiisav paksus põhjustab paindumist ja purunemist.