Dans le processus de conception et de production de PCB, les ingénieurs doivent non seulement prévenir les accidents lors de la fabrication des PCB, mais également éviter les erreurs de conception. Cet article résume et analyse ces problèmes courants liés aux PCB, dans l'espoir d'apporter une aide au travail de conception et de production de chacun.

Problème 1 : court-circuit sur la carte PCB
Ce problème est l'un des défauts courants qui entraîneront directement le dysfonctionnement de la carte PCB, et il existe de nombreuses raisons à ce problème. Analysons un par un ci-dessous.

La principale cause de court-circuit sur les PCB est une mauvaise conception des plots de soudure. À ce stade, le plot de soudure rond peut être modifié en forme ovale pour augmenter la distance entre les points afin d'éviter les courts-circuits.

Une conception inappropriée de la direction des pièces du PCB entraînera également un court-circuit et un dysfonctionnement de la carte. Par exemple, si la broche du SOIC est parallèle à l’onde d’étain, il est facile de provoquer un accident de court-circuit. A ce moment, la direction de la pièce peut être modifiée de manière appropriée pour la rendre perpendiculaire à l'onde d'étain.

Il existe une autre possibilité qui entraînerait une défaillance par court-circuit du PCB, à savoir le pied plié enfichable automatiquement. Comme l'IPC stipule que la longueur de la broche est inférieure à 2 mm et que l'on craint que les pièces ne tombent lorsque l'angle de la jambe pliée est trop grand, il est facile de provoquer un court-circuit et le joint de soudure doit être supérieur à À 2 mm du circuit.

En plus des trois raisons mentionnées ci-dessus, il existe également certaines raisons qui peuvent provoquer des défaillances par court-circuit de la carte PCB, telles que des trous de substrat trop grands, une température du four à étain trop basse, une mauvaise soudabilité de la carte, une défaillance du masque de soudure. , et la pollution de surface des cartes, etc., sont des causes de pannes relativement courantes. Les ingénieurs peuvent comparer les causes ci-dessus avec l’apparition de l’échec pour les éliminer et les vérifier une par une.

Problème 2 : des contacts sombres et granuleux apparaissent sur la carte PCB
Le problème de la couleur foncée ou des joints à petits grains sur le PCB est principalement dû à la contamination de la soudure et aux oxydes excessifs mélangés dans l'étain fondu, qui forment la structure du joint de soudure qui est trop cassante. Attention à ne pas la confondre avec la couleur foncée provoquée par l'utilisation de soudure à faible teneur en étain.

Une autre raison de ce problème est que la composition de la soudure utilisée dans le processus de fabrication a changé et que la teneur en impuretés est trop élevée. Il est nécessaire d'ajouter de l'étain pur ou de remplacer la soudure. Le vitrail provoque des changements physiques dans l'accumulation de fibres, tels qu'une séparation entre les couches. Mais cette situation n’est pas due à de mauvais joints de soudure. La raison en est que le substrat est trop chauffé, il est donc nécessaire de réduire la température de préchauffage et de soudure ou d'augmenter la vitesse du substrat.

Troisième problème : les joints de soudure des PCB deviennent jaune d'or
Dans des circonstances normales, la soudure sur la carte PCB est gris argenté, mais des joints de soudure dorés apparaissent parfois. La principale raison de ce problème est que la température est trop élevée. À ce stade, il vous suffit de baisser la température du four à étain.

Question 4 : La mauvaise planche est également affectée par l'environnement
En raison de la structure du PCB lui-même, il est facile de l'endommager lorsqu'il se trouve dans un environnement défavorable. Des températures extrêmes ou fluctuantes, une humidité excessive, des vibrations de haute intensité et d'autres conditions sont autant de facteurs qui entraînent une réduction, voire une mise au rebut, des performances de la planche. Par exemple, les changements de température ambiante entraîneront une déformation de la planche. Par conséquent, les joints de soudure seront détruits, la forme de la carte sera pliée ou les traces de cuivre sur la carte pourraient être brisées.

D’un autre côté, l’humidité de l’air peut provoquer une oxydation, une corrosion et une rouille sur les surfaces métalliques, telles que les traces de cuivre exposées, les joints de soudure, les plots et les câbles des composants. L'accumulation de saleté, de poussière ou de débris sur la surface des composants et des circuits imprimés peut également réduire le flux d'air et le refroidissement des composants, provoquant une surchauffe des circuits imprimés et une dégradation des performances. Les vibrations, les chutes, les chocs ou les flexions du PCB le déformeront et provoqueront l'apparition de fissures, tandis qu'un courant élevé ou une surtension entraînera la panne du PCB ou provoquera un vieillissement rapide des composants et des chemins.

Cinquième problème : circuit ouvert du PCB
Lorsque la trace est rompue ou lorsque la soudure est uniquement sur la pastille et non sur les fils des composants, un circuit ouvert peut se produire. Dans ce cas, il n’y a ni adhérence ni connexion entre le composant et le PCB. Tout comme les courts-circuits, ceux-ci peuvent également se produire lors de la production ou du soudage et d'autres opérations. Les vibrations ou l'étirement du circuit imprimé, sa chute ou d'autres facteurs de déformation mécanique détruiront les traces ou les joints de soudure. De même, les produits chimiques ou l'humidité peuvent provoquer l'usure des soudures ou des pièces métalliques, ce qui peut provoquer la rupture des câbles des composants.

Problème six : composants desserrés ou égarés
Pendant le processus de refusion, de petites pièces peuvent flotter sur la soudure fondue et éventuellement quitter le joint de soudure cible. Les raisons possibles du déplacement ou de l'inclinaison incluent la vibration ou le rebond des composants sur la carte PCB soudée en raison d'un support insuffisant de la carte de circuit imprimé, des paramètres du four de refusion, de problèmes de pâte à souder et d'une erreur humaine.

Problème sept : problème de soudage
Voici quelques-uns des problèmes causés par de mauvaises pratiques de soudage :

Joints de soudure perturbés : La soudure bouge avant la solidification en raison de perturbations extérieures. Ceci est similaire aux joints de soudure à froid, mais la raison est différente. Il peut être corrigé par réchauffage et garantir que les joints de soudure ne soient pas perturbés par l'extérieur lorsqu'ils sont refroidis.

Soudage à froid : Cette situation se produit lorsque la soudure ne peut pas fondre correctement, ce qui entraîne des surfaces rugueuses et des connexions peu fiables. Étant donné qu’un excès de soudure empêche une fusion complète, des joints de soudure à froid peuvent également se produire. Le remède consiste à réchauffer le joint et à retirer l’excédent de soudure.

Pont de soudure : cela se produit lorsque la soudure se croise et connecte physiquement deux fils ensemble. Ceux-ci peuvent former des connexions inattendues et des courts-circuits, ce qui peut provoquer le grillage des composants ou la destruction des traces lorsque le courant est trop élevé.

Tampon : mouillage insuffisant du plomb ou du plomb. Trop ou pas assez de soudure. Plaquettes surélevées en raison d'une surchauffe ou d'une soudure grossière.

Problème huit : erreur humaine
La plupart des défauts dans la fabrication des PCB sont dus à une erreur humaine. Dans la plupart des cas, des processus de production incorrects, un placement incorrect des composants et des spécifications de fabrication non professionnelles peuvent être à l'origine de jusqu'à 64 % des défauts de produits évitables. Pour les raisons suivantes, la possibilité de provoquer des défauts augmente avec la complexité du circuit et le nombre de processus de production : composants densément emballés ; plusieurs couches de circuits ; câblage fin; composants de brasage de surface ; plans de puissance et de masse.

Bien que chaque fabricant ou assembleur espère que la carte PCB produite soit exempte de défauts, il existe de nombreux problèmes de conception et de processus de production qui provoquent des problèmes continus sur les cartes PCB.

Les problèmes et résultats typiques incluent les points suivants : une mauvaise soudure peut entraîner des courts-circuits, des circuits ouverts, des joints de soudure à froid, etc. ; un mauvais alignement des couches du panneau peut entraîner un mauvais contact et de mauvaises performances globales ; une mauvaise isolation des traces de cuivre peut entraîner des traces et des traces Il y a un arc entre les fils ; si les traces de cuivre sont placées trop serrées entre les vias, il y a un risque de court-circuit ; une épaisseur insuffisante du circuit imprimé entraînera une flexion et une fracture.