Acht mienskiplike problemen en oplossings yn PCB design

Yn it proses fan PCB-ûntwerp en produksje moatte yngenieurs net allinich ûngemakken foarkomme tidens PCB-fabrikaazje, mar moatte ek ûntwerpflaters foarkomme. Dit artikel gearfettet en analysearret dizze mienskiplike PCB-problemen, yn 'e hoop om wat help te bringen foar elkenien syn ûntwerp- en produksjewurk.

 

probleem 1: PCB board koartsluting
Dit probleem is ien fan 'e mienskiplike flaters dy't direkt feroarsaakje dat de PCB-boerd net wurket, en der binne in protte redenen foar dit probleem. Litte wy hjirûnder ien foar ien analysearje.

De grutste oarsaak fan PCB koartsluting is ferkeard solder pad design. Op dit stuit kin it rûne solderpad feroare wurde yn in ovale foarm om de ôfstân tusken punten te fergrutsjen om koartslutingen te foarkommen.

Inappropriate ûntwerp fan 'e rjochting fan' e PCB-dielen sil ek feroarsaakje dat it bestjoer koartslutt en net wurket. Bygelyks, as de pin fan SOIC parallel is mei de tinwelle, is it maklik om in koartslutingsûngelok te feroarsaakjen. Op dit stuit kin de rjochting fan it diel passend wizige wurde om it perpendikulêr te meitsjen op 'e tinwelle.

Der is in oare mooglikheid dat sil feroarsaakje koartsluting falen fan de PCB, dat is, de automatyske plug-in bûgde foet. As IPC bepaalt dat de lingte fan 'e pin is minder dan 2mm en der is soarch dat de dielen sille falle as de hoeke fan' e bûgde skonk is te grut, is it maklik te feroarsaakje in koartsluting, en de solder joint moat wêze mear as 2mm fuort fan it circuit.

Neist de trije hjirboppe neamde redenen binne d'r ek guon redenen dy't koartsluting fan 'e PCB-boerd feroarsaakje kinne, lykas te grutte substratgatten, te lege temperatuer fan tinofen, minne solderabiliteit fan it bestjoer, mislearjen fan it soldermasker , en board Surface fersmoarging, ensfh, binne relatyf mienskiplike oarsaken fan mislearrings. Yngenieurs kinne de boppesteande oarsaken fergelykje mei it foarkommen fan it ûntbrekken en kontrolearje ien foar ien.

Probleem 2: Tsjustere en korrelige kontakten ferskine op it PCB board
It probleem fan donkere kleur of lyts-grained gewrichten op de PCB is meast te tankjen oan de fersmoarging fan 'e solder en de oerstallige oksides mingd yn' e smelte tin, dy't foarmje de solder joint struktuer is te bros. Wês foarsichtich om it net te betiizjen mei de donkere kleur feroarsake troch it brûken fan solder mei lege tinynhâld.

In oare reden foar dit probleem is dat de gearstalling fan it solder brûkt yn it produksjeproses is feroare, en de ynhâld fan ûnreinheden is te heech. It is needsaaklik om te foegjen suver tin of ferfange de solder. It brânskildere glês feroarsaket fysike feroaringen yn 'e fiberopbou, lykas skieding tusken lagen. Mar dizze situaasje is net fanwege minne solder gewrichten. De reden is dat it substraat te heech wurdt ferwaarme, dus it is nedich om de foarferwaarming en solderingtemperatuer te ferminderjen of de snelheid fan it substraat te ferheegjen.

Probleem trije: PCB solder gewrichten wurde gouden giel
Under normale omstannichheden, de solder op de PCB board is sulvergriis, mar soms gouden solder gewrichten ferskine. De wichtichste reden foar dit probleem is dat de temperatuer te heech is. Op dit stuit moatte jo allinich de temperatuer fan 'e tinofen ferleegje.

 

Fraach 4: It minne boerd wurdt ek beynfloede troch it miljeu
Troch de struktuer fan 'e PCB sels is it maklik om skea oan' e PCB te feroarsaakjen as it yn in ûngeunstige omjouwing is. Ekstreme temperatuer of fluktuearjende temperatuer, oermjittige luchtvochtigheid, hege yntinsiteit trilling en oare betingsten binne allegear faktoaren dy't feroarsaakje dat de prestaasjes fan it bestjoer wurdt fermindere of sels sloopt. Bygelyks, feroarings yn ambient temperatuer sil feroarsaakje deformation fan it bestjoer. Dêrom, de solder gewrichten wurde ferneatige, de boerdfoarm wurdt bûgd, of de koperen spoaren op it boerd kinne wurde brutsen.

Oan 'e oare kant kin focht yn' e loft oksidaasje, korrosysje en roest feroarsaakje op metalen oerflakken, lykas bleatstelde kopersporen, soldergewrichten, pads en komponint leads. Akkumulaasje fan smoargens, stof, of pún op it oerflak fan komponinten en circuit boards kin ek ferminderje de luchtstream en koeling fan de komponinten, wêrtroch PCB oververhitting en prestaasjes degradaasje. Vibraasje, falle, slaan of bûgen fan 'e PCB sil it ferfoarmje en feroarsaakje dat de crack ferskynt, wylst hege stroom of oerspanning de PCB feroarsaakje sil of feroarsaakje fan rappe fergrizing fan komponinten en paden.

Probleem fiif: PCB iepen circuit
As it spoar is brutsen, of as it solder allinich op 'e pad is en net op' e komponint leads, kin in iepen circuit foarkomme. Yn dit gefal is der gjin adhesion of ferbining tusken de komponint en de PCB. Krekt as koartslutingen kinne dizze ek foarkomme by produksje of welding en oare operaasjes. Vibraasje of stretching fan it circuit board, falle se of oare meganyske deformation faktoaren sille ferneatigje de spoaren of solder gewrichten. Lykas, gemyske of focht kin feroarsaakje solder of metalen dielen te dragen, dat kin liede komponint leads te brekken.

Probleem seis: losse of ferkearde komponinten
Tidens it reflowproses kinne lytse dielen op 'e smelte solder driuwe en úteinlik it doelsoldeergewricht ferlitte. Mooglike redenen foar de ferpleatsing of tilt omfetsje it triljen of stuiterjen fan 'e komponinten op' e soldered PCB-boerd fanwege ûnfoldwaande sirkwy board-stipe, reflow-ovenynstellingen, problemen mei solderpast en minsklike flater.

 

Probleem sân: welding probleem
De folgjende binne guon fan 'e problemen feroarsake troch minne weldingpraktiken:

Fersteurde solder gewrichten: It solder beweecht foar solidification fanwege eksterne steurnissen. Dit is gelyk oan kâlde solder gewrichten, mar de reden is oars. It kin korrizjearre wurde troch reheating en soargje derfoar dat de solder gewrichten wurde net fersteurd troch de bûtenkant doe't se kuolle.

Kâlde welding: Dizze situaasje komt foar as it solder net goed smelt wurde kin, wat resulteart yn rûge oerflakken en ûnbetroubere ferbiningen. Sûnt oermjittich solder foarkomt folslein smelten, kinne kâlde solder gewrichten ek foarkomme. De remedie is om it gewricht te ferwaarmjen en it oerstallige solder te ferwiderjen.

Solder brêge: Dit bart as solder krúst en fysyk ferbynt twa leads tegearre. Dizze kinne ûnferwachte ferbiningen en koartslutingen foarmje, wêrtroch't de komponinten útbaarne kinne of de spoaren útbaarne as de stroom te heech is.

Pad: ûnfoldwaande wietting fan de lead of lead. Tefolle of te min solder. Pads dy't ferhege wurde troch oververhitting of rûge soldering.

Probleem acht: minsklike flater
De measte defekten yn PCB-fabrikaazje wurde feroarsake troch minsklike flater. Yn 'e measte gefallen kinne ferkearde produksjeprosessen, ferkearde pleatsing fan komponinten en unprofesjonele produksjespesifikaasjes oant 64% fan foarkommende produktdefekten feroarsaakje. Troch de folgjende redenen nimt de mooglikheid fan it feroarsaakjen fan defekten ta mei de kompleksiteit fan it circuit en it oantal produksjeprosessen: ticht ferpakte komponinten; meardere circuit lagen; fyn wiring; oerflak soldering komponinten; macht en grûn fleantugen.

Hoewol't elke fabrikant of assembler hopet dat de PCB board produsearre is frij fan mankeminten, mar der binne safolle design en produksje proses problemen dy't feroarsaakje trochgeande PCB board problemen.

Typyske problemen en resultaten befetsje de folgjende punten: min soldering kin liede ta koarte circuits, iepen circuits, kâlde solder gewrichten, etc .; misalignment fan it bestjoer lagen kin liede ta min kontakt en min totale prestaasjes; minne isolaasje fan kopersporen kin liede ta spoaren en spoaren Der sit in bôge tusken de triedden; as de koperen spoaren te strak pleatst wurde tusken de fias, is der in risiko fan koartsluting; ûnfoldwaande dikte fan it circuit board sil feroarsaakje bûgen en fraktuer.