Piirilevyjen suunnittelun ja tuotannon aikana insinöörien ei tarvitse vain estää onnettomuuksia piirilevyjen valmistuksen aikana, vaan myös välttää suunnitteluvirheitä. Tämä artikkeli tiivistää ja analysoi näitä yleisiä piirilevy-ongelmia toivoen tuovan apua jokaisen suunnittelu- ja tuotantotyöhön.

Ongelma 1: piirilevyn oikosulku
Tämä ongelma on yksi yleisimmistä vioista, jotka suoraan aiheuttavat sen, että piirilevy ei toimi, ja tähän ongelmaan on monia syitä. Analysoidaan yksitellen alla.

Suurin syy piirilevyn oikosulkuun on väärä juotostyynyn suunnittelu. Tällä hetkellä pyöreä juotostyyny voidaan muuttaa soikeaksi pisteiden välisen etäisyyden lisäämiseksi oikosulkujen estämiseksi.

Virheellinen piirilevyn osien suunnan suunnittelu aiheuttaa myös levyn oikosulun ja epäonnistumisen. Esimerkiksi jos SOIC:n nasta on yhdensuuntainen tinaaallon kanssa, on helppo aiheuttaa oikosulkuonnettomuus. Tällä hetkellä osan suuntaa voidaan muuttaa sopivasti, jotta se on kohtisuorassa tinaaaltoa vastaan.

On toinenkin mahdollisuus, joka aiheuttaa piirilevyn oikosulkuvian, toisin sanoen automaattisen pistokkeen taivutetun jalan. Koska IPC edellyttää, että tapin pituus on alle 2 mm ja on huolestuttavaa, että osat putoavat, kun taipuneen jalan kulma on liian suuri, on helppo aiheuttaa oikosulku ja juotosliitoksen tulee olla enemmän kuin 2 mm etäisyydellä piiristä.

Kolmen yllä mainitun syyn lisäksi on olemassa myös joitakin syitä, jotka voivat aiheuttaa piirilevyn oikosulkuvikoja, kuten liian suuret alustan reiät, liian alhainen tinauunin lämpötila, levyn huono juotettavuus, juotosmaskin vika , ja kartonki Pinta saastuminen jne. ovat suhteellisen yleisiä vikojen syitä. Insinöörit voivat verrata yllä olevia syitä yksitellen poistamisen ja tarkastuksen epäonnistumisen esiintymiseen.

Ongelma 2: Piirilevylle tulee tummia ja rakeisia kontakteja
Tumman värin tai pienrakeisten liitosten ongelma piirilevyssä johtuu pääasiassa juotteen saastumisesta ja sulaan tinaan sekoittuneista liiallisista oksideista, jotka muodostavat juotosliitoksen rakenteen on liian hauras. Varo sekoittamasta sitä tummaan väriin, joka johtuu alhaisen tinapitoisuuden käyttämisestä.

Toinen syy tähän ongelmaan on, että valmistusprosessissa käytetyn juotteen koostumus on muuttunut ja epäpuhtauspitoisuus on liian korkea. On tarpeen lisätä puhdasta tinaa tai vaihtaa juotos. Lasimaalaus aiheuttaa fyysisiä muutoksia kuidun muodostumiseen, kuten kerrosten väliseen erottumiseen. Mutta tämä tilanne ei johdu huonoista juotosliitoksista. Syynä on, että alusta on kuumennettu liian korkealle, joten esilämmitys- ja juotoslämpötilaa on alennettava tai alustan nopeutta nostettava.

Ongelma kolme: PCB:n juotosliitokset muuttuvat kullankeltaisiksi
Normaalioloissa piirilevyn juotos on hopeanharmaata, mutta silloin tällöin esiintyy kullanvärisiä juotoskohtia. Suurin syy tähän ongelmaan on liian korkea lämpötila. Tällä hetkellä sinun tarvitsee vain laskea tinauunin lämpötilaa.

Kysymys 4: Huonoon tauluun vaikuttaa myös ympäristö
Itse piirilevyn rakenteesta johtuen on helppo vahingoittaa piirilevyä sen ollessa epäsuotuisassa ympäristössä. Äärimmäiset lämpötilat tai vaihtelevat lämpötilat, liiallinen kosteus, voimakas tärinä ja muut olosuhteet ovat kaikki tekijöitä, jotka heikentävät levyn suorituskykyä tai jopa romuttavat sen. Esimerkiksi ympäristön lämpötilan muutokset aiheuttavat levyn muodonmuutoksia. Siksi juotosliitokset tuhoutuvat, levyn muoto vääntyy tai levyn kuparijäljet ​​voivat rikkoutua.

Toisaalta ilman kosteus voi aiheuttaa hapettumista, korroosiota ja ruostetta metallipinnoille, kuten paljastuneille kuparijäämille, juotosliitoksille, tyynyille ja komponenttien johtimille. Lian, pölyn tai roskien kerääntyminen komponenttien ja piirilevyjen pinnalle voi myös vähentää ilmavirtausta ja komponenttien jäähtymistä, mikä aiheuttaa piirilevyn ylikuumenemista ja suorituskyvyn heikkenemistä. Tärinä, pudottaminen, lyöminen tai taivutus muuttaa piirilevyä ja aiheuttaa halkeaman, kun taas suuri virta tai ylijännite aiheuttaa piirilevyn hajoamisen tai komponenttien ja polkujen nopean vanhenemisen.

Ongelma viisi: piirilevyn avoin piiri
Kun jälki on rikki tai kun juote on vain tyynyssä eikä komponenttien johtimissa, voi tapahtua avoin virtapiiri. Tässä tapauksessa komponentin ja piirilevyn välillä ei ole tartuntaa tai yhteyttä. Aivan kuten oikosulkuja, näitä voi esiintyä myös tuotannon tai hitsauksen tai muiden toimintojen aikana. Piirilevyn tärinä tai venyminen, niiden pudottaminen tai muut mekaaniset muodonmuutostekijät tuhoavat jälkiä tai juotosliitoksia. Samoin kemikaalit tai kosteus voivat aiheuttaa juotos- tai metalliosien kulumista, mikä voi aiheuttaa komponenttien johtojen rikkoutumisen.

Ongelma kuusi: löystyneet tai väärin sijoitetut osat
Uudelleenvirtausprosessin aikana pienet osat voivat kellua sulan juotteen päällä ja lopulta poistua kohteena olevasta juotosliitoksesta. Mahdollisia syitä siirtymiseen tai kallistumiseen ovat juotetun piirilevyn komponenttien tärinä tai pomppiminen, joka johtuu riittämättömästä piirilevyn tuesta, sulatusuunin asetukset, juotospastaongelmat ja inhimillinen virhe.

Tehtävä seitsemän: hitsausongelma
Seuraavassa on joitain ongelmia, jotka johtuvat huonoista hitsauskäytännöistä:

Häiriintyneet juotosliitokset: Juotos liikkuu ennen jähmettymistä ulkoisten häiriöiden vuoksi. Tämä on samanlainen kuin kylmäjuoteliitokset, mutta syy on eri. Se voidaan korjata uudelleen lämmittämällä ja varmistaa, että juotosliitokset eivät häiritse ulkoa niiden jäähtyessä.

Kylmähitsaus: Tämä tilanne syntyy, kun juotetta ei voida sulattaa kunnolla, mikä johtaa karkeisiin pintoihin ja epäluotettaviin liitäntöihin. Koska liiallinen juotos estää täydellisen sulamisen, myös kylmiä juotosliitoksia voi esiintyä. Ratkaisu on lämmittää liitos uudelleen ja poistaa ylimääräinen juotos.

Juotossilta: Tämä tapahtuu, kun juotos ylittää ja yhdistää fyysisesti kaksi johdinta yhteen. Nämä voivat muodostaa odottamattomia kytkentöjä ja oikosulkuja, jotka voivat aiheuttaa komponenttien palamisen tai jälkien palamisen, kun virta on liian korkea.

Tyyny: lyijyn tai lyijyn riittämätön kostuminen. Liikaa tai liian vähän juotetta. Tyynyt, jotka ovat kohonneet ylikuumenemisen tai karkean juottamisen vuoksi.

Ongelma kahdeksan: inhimillinen virhe
Suurin osa piirilevyjen valmistuksen virheistä johtuu inhimillisistä virheistä. Useimmissa tapauksissa väärät tuotantoprosessit, komponenttien väärä sijoitus ja epäammattimaiset valmistusspesifikaatiot voivat aiheuttaa jopa 64 % vältettävissä olevista tuotevioista. Seuraavista syistä johtuen vikojen aiheuttamisen mahdollisuus kasvaa piirin monimutkaisuuden ja tuotantoprosessien määrän myötä: tiiviisti pakatut komponentit; useita piirikerroksia; hieno johdotus; pinta juotos komponentit; teho- ja maatasot.

Vaikka jokainen valmistaja tai kokoaja toivoo, että tuotetussa piirilevyssä ei ole vikoja, mutta suunnittelussa ja tuotantoprosessissa on niin monia ongelmia, jotka aiheuttavat jatkuvia piirilevyongelmia.

Tyypillisiä ongelmia ja tuloksia ovat seuraavat seikat: huono juotos voi johtaa oikosulkuihin, avoimiin piireihin, kylmiin juotosliitoksiin jne.; levykerrosten kohdistusvirhe voi johtaa huonoon kosketukseen ja huonoon yleiseen suorituskykyyn; kuparijälkien huono eristys voi johtaa jälkiin ja jälkiin. Johtojen välissä on kaari; jos kuparijäljet ​​asetetaan liian tiukasti läpivientien väliin, on olemassa oikosulun vaara; piirilevyn riittämätön paksuus aiheuttaa taipumista ja murtumista.