A NYÁK tervezése és gyártása során a mérnököknek nemcsak a NYÁK gyártása során bekövetkező baleseteket kell megelőzniük, hanem el kell kerülniük a tervezési hibákat is. Ez a cikk összefoglalja és elemzi ezeket a gyakori NYÁK-problémákat, remélve, hogy némi segítséget nyújt mindenki tervezési és gyártási munkájához.

1. probléma: PCB kártya rövidzárlat
Ez a probléma egyike azon gyakori hibáknak, amelyek miatt a PCB kártya nem működik, és ennek számos oka lehet. Az alábbiakban egyenként elemezzük.

A PCB rövidzárlatának legnagyobb oka a forrasztóbetét nem megfelelő kialakítása. Ekkor a kerek forrasztóbetét oválisra változtatható, hogy növelje a pontok közötti távolságot a rövidzárlatok elkerülése érdekében.

A NYÁK-alkatrészek irányának nem megfelelő tervezése a kártya rövidzárlatát és működésképtelenségét is okozhatja. Például, ha a SOIC érintkezője párhuzamos az ónhullámmal, könnyen rövidzárlati balesetet okozhat. Ekkor az alkatrész iránya megfelelően módosítható, hogy merőleges legyen az ónhullámra.

Van egy másik lehetőség, amely rövidzárlati meghibásodást okoz a NYÁK-ban, vagyis az automatikus bedugható láb elgörbülésében. Mivel az IPC előírja, hogy a csap hossza kevesebb, mint 2 mm, és aggodalomra ad okot, hogy az alkatrészek leesnek, ha a hajlított láb szöge túl nagy, könnyen rövidzárlatot okozhat, és a forrasztási csatlakozásnak többnek kell lennie, mint 2 mm-re az áramkörtől.

A fent említett három okon kívül vannak olyan okok is, amelyek a nyomtatott áramköri lap rövidzárlati meghibásodását okozhatják, például túl nagy hordozólyukak, túl alacsony ónos kemence hőmérséklet, a tábla rossz forraszthatósága, a forrasztómaszk meghibásodása , és tábla A felületszennyezés stb. viszonylag gyakori okai a meghibásodásoknak. A mérnökök a fenti okokat egyenként vethetik össze a elhárítási és ellenőrzési hiba előfordulásával.

2. probléma: Sötét és szemcsés érintkezők jelennek meg a nyomtatott áramköri lapon
A NYÁK-on a sötét színű vagy apró szemcsés kötések problémája leginkább a forraszanyag szennyeződéséből és az olvadt ónba keveredett túlzott oxidokból adódik, amelyek a forrasztási kötés szerkezetét túlságosan törékenyen alkotják. Ügyeljen arra, hogy ne keverje össze az alacsony óntartalmú forrasztás okozta sötét színnel.

A probléma másik oka, hogy a gyártási folyamatban használt forraszanyag összetétele megváltozott, és túl magas a szennyeződés tartalma. Tiszta ón hozzáadása vagy a forrasztás cseréje szükséges. Az ólomüveg fizikai változásokat okoz a szálak felhalmozódásában, például elválik a rétegek között. De ez a helyzet nem a rossz forrasztási kötéseknek köszönhető. Ennek oka az, hogy az aljzat túl magasra van felmelegítve, ezért csökkenteni kell az előmelegítési és forrasztási hőmérsékletet, vagy növelni kell az aljzat sebességét.

Harmadik probléma: A PCB forrasztási csatlakozásai aranysárgává válnak
Normál körülmények között a NYÁK-lap forraszanyaga ezüstszürke, de időnként aranyszínű forrasztási pontok jelennek meg. A probléma fő oka a túl magas hőmérséklet. Ekkor már csak az ónkemence hőmérsékletét kell csökkentenie.

4. kérdés: A rossz táblát a környezet is befolyásolja
Magának a NYÁK-nak a felépítése miatt könnyen megsérülhet a NYÁK, ha az kedvezőtlen környezetben van. A szélsőséges hőmérséklet vagy az ingadozó hőmérséklet, a túlzott páratartalom, a nagy intenzitású vibráció és egyéb körülmények mind olyan tényezők, amelyek a tábla teljesítményének csökkenését vagy akár leselejtezését okozzák. Például a környezeti hőmérséklet változása a tábla deformálódását okozza. Emiatt a forrasztási kötések tönkremennek, a tábla alakja meggörbül, vagy a táblán lévő réznyomok eltörhetnek.

Másrészt a levegőben lévő nedvesség oxidációt, korróziót és rozsdát okozhat a fémfelületeken, például a szabaddá vált réznyomokon, forrasztási kötéseken, párnákon és alkatrészvezetékeken. A szennyeződés, por vagy törmelék felhalmozódása az alkatrészek és az áramköri lapok felületén szintén csökkentheti a légáramlást és az alkatrészek hűtését, ami a PCB túlmelegedését és a teljesítmény romlását okozhatja. A NYÁK rázkódása, leejtése, ütése vagy hajlítása deformálja azt, és repedést okoz, míg a nagy áram vagy túlfeszültség a NYÁK tönkremenetelét vagy az alkatrészek és pályák gyors öregedését okozza.

Ötödik probléma: PCB szakadt áramkör
Ha a nyomvonal megszakad, vagy ha a forrasztóanyag csak a betéten van, és nem az alkatrészvezetékeken, áramkör szakadás léphet fel. Ebben az esetben nincs tapadás vagy kapcsolat az alkatrész és a nyomtatott áramkör között. Csakúgy, mint a rövidzárlatok, ezek is előfordulhatnak gyártás, hegesztés és egyéb műveletek során. Az áramköri lap vibrációja vagy megnyúlása, leejtése vagy más mechanikai alakváltozási tényezők tönkreteszik a nyomokat vagy a forrasztási kötéseket. Hasonlóképpen, a vegyi anyagok vagy a nedvesség a forrasz- vagy fémalkatrészek kopását okozhatja, ami az alkatrészek vezetékeinek eltörését okozhatja.

Hatodik probléma: meglazult vagy rosszul elhelyezett alkatrészek
Az újrafolytatási folyamat során apró részek lebeghetnek az olvadt forraszanyagon, és végül elhagyhatják a cél forrasztási kötést. Az elmozdulás vagy dőlés lehetséges okai közé tartozik a forrasztott NYÁK kártyán lévő alkatrészek vibrációja vagy ugrálása az áramköri lap elégtelen támogatása miatt, az átfolyó sütő beállításai, a forrasztópaszta problémák és az emberi hiba.

Hetedik probléma: hegesztési probléma
Az alábbiakban felsorolunk néhány olyan problémát, amelyet a nem megfelelő hegesztési gyakorlat okoz:

Meghibásodott forrasztási kötések: A forraszanyag a külső zavarok hatására megszilárdulása előtt elmozdul. Ez hasonló a hidegforraszkötésekhez, de az ok más. Újramelegítéssel korrigálható, és biztosítható, hogy a forrasztási kötéseket ne zavarja a külső hűtéskor.

Hideg hegesztés: Ez a helyzet akkor fordul elő, ha a forraszanyag nem olvad meg megfelelően, ami érdes felületeket és megbízhatatlan csatlakozásokat eredményez. Mivel a túl sok forrasztás megakadályozza a teljes olvadást, hideg forrasztási kötések is előfordulhatnak. A megoldás az, hogy felmelegítjük a kötést és eltávolítjuk a felesleges forrasztást.

Forrasztóhíd: Ez akkor történik, amikor a forrasztóanyag keresztezi és fizikailag összekapcsolja a két vezetéket. Ezek váratlan csatlakozásokat és rövidzárlatokat hozhatnak létre, amelyek túl nagy áram esetén az alkatrészek kiégését vagy a nyomok kiégését okozhatják.

Párna: az ólom vagy az ólom elégtelen nedvesítése. Túl sok vagy túl kevés forrasztás. Túlmelegedés vagy durva forrasztás miatt megemelkedett párnák.

Nyolcadik probléma: emberi hiba
A PCB-gyártás hibáinak többségét emberi hiba okozza. A legtöbb esetben a nem megfelelő gyártási folyamatok, az alkatrészek helytelen elhelyezése és a szakszerűtlen gyártási specifikációk az elkerülhető termékhibák 64%-át okozhatják. Az alábbi okok miatt az áramkörök bonyolultságával és a gyártási folyamatok számával nő a hiba okozásának lehetősége: sűrűn csomagolt alkatrészek; több áramköri réteg; finom vezetékek; felületi forrasztó alkatrészek; teljesítmény és földi síkok.

Bár minden gyártó vagy összeszerelő abban reménykedik, hogy a legyártott NYÁK lapok hibamentesek, de nagyon sok tervezési és gyártási folyamati probléma okoz folyamatos PCB-problémákat.

A tipikus problémák és eredmények a következők: a rossz forrasztás rövidzárlatokhoz, szakadásokhoz, hideg forrasztásokhoz stb. vezethet; a táblarétegek eltolódása gyenge érintkezéshez és rossz általános teljesítményhez vezethet; a réznyomok rossz szigetelése nyomokhoz és nyomokhoz vezethet A vezetékek között ív van; ha a réznyomok túl szorosan vannak elhelyezve a nyílások között, fennáll a rövidzárlat veszélye; az áramköri lap nem megfelelő vastagsága hajlítást és törést okoz.