Nyolc általános probléma és megoldás a PCB tervezésében

A PCB tervezésének és gyártásának folyamatában a mérnököknek nemcsak a PCB -gyártás során bekövetkezett balesetek megelőzését kell megelőzniük, hanem a tervezési hibákat is el kell kerülniük. Ez a cikk összefoglalja és elemzi ezeket a közös PCB -problémákat, remélve, hogy segítséget nyújt mindenki számára a tervezési és termelési munkájához.

 

1. probléma: PCB -lap rövidzárlata
Ez a probléma az egyik leggyakoribb hiba, amely közvetlenül a PCB -testület működését okozza, és ennek a problémának számos oka van. Elemezzük az alábbiakban egyet.

A NYÁK rövidzárlatának legnagyobb oka a nem megfelelő forrasztópad kialakítása. Ebben az időben a kerek forrasztott pad ovális alakra lehet változtatni, hogy növelje a pontok közötti távolságot, hogy megakadályozza a rövidzárlatokat.

A NYÁK-alkatrészek irányának nem megfelelő megtervezése szintén a tábla rövidzárlathoz vezet, és nem működik. Például, ha a SOIC csapja párhuzamos az ónhullámmal, akkor könnyű rövidzárlatot okozni. Ebben az időben az alkatrész iránya megfelelően módosítható, hogy merőleges legyen az ónhullámra.

Van egy másik lehetőség, amely a NYÁK rövidzárlatát okozhatja, azaz az automatikus plug-in hajlított lábát. Mivel az IPC kimondja, hogy a csap hossza kevesebb, mint 2 mm, és aggodalomra ad okot, hogy az alkatrészek akkor esnek, amikor a hajlított láb szöge túl nagy, könnyű rövidzárlatot okozni, és a forrasztási ízületnek több mint 2 mm -re kell lennie az áramkörtől.

A fent említett három ok mellett vannak olyan okok is, amelyek a NYÁK-tábla rövidzárlati hibáit okozhatják, például a túl nagy szubsztrátlyukak, a túl alacsony ónhőmérséklet, a deszka rossz forraszthatóságának, a forrasztó maszk meghibásodása és a táblák felületének szennyezésének stb. A mérnökök összehasonlíthatják a fenti okokat a kiküszöblés és az egyenként történő ellenőrzés elmulasztásával.

2. probléma: Sötét és szemcsés érintkezők jelennek meg a PCB táblán
A PCB sötét színű vagy kicsi szemcsés ízületeinek problémája elsősorban a forrasztás szennyeződésének és az olvadt ónban kevert túlzott oxidoknak köszönhető, amelyek a forrasztó ízületét képezik. Vigyázzon, ne keverje össze az alacsony óntartalommal rendelkező forrasztás által okozott sötét színű.

Ennek a problémának egy másik oka az, hogy a gyártási folyamatban használt forrasztás összetétele megváltozott, és a szennyeződés tartalma túl magas. Tiszta ón hozzáadását vagy a forrasztót cserélni kell. Az ólomüveg fizikai változásokat okoz a szálak felhalmozódásában, például a rétegek elválasztásában. De ezt a helyzetet nem a rossz forrasztási ízületek okozzák. Ennek oka az, hogy a szubsztrátot túl magasra melegítik, ezért csökkenteni kell az előmelegítő és forrasztási hőmérsékletet, vagy növelni kell a szubsztrát sebességét.

Harmadik probléma: A NYÁK forrasztó ízületei aranysárgává válnak
Normál körülmények között a PCB -táblán lévő forrasztó ezüst szürke, de alkalmanként arany forrasztási ízületek jelennek meg. A probléma fő oka az, hogy a hőmérséklet túl magas. Ebben az időben csak az ón kemence hőmérsékletét kell csökkentenie.

 

4. kérdés: A rossz testületet a környezet is érinti
Maga a PCB szerkezete miatt könnyű károsítani a PCB -t, ha kedvezőtlen környezetben van. A szélsőséges hőmérséklet vagy az ingadozó hőmérséklet, a túlzott páratartalom, a nagy intenzitású rezgés és az egyéb körülmények mind olyan tényezők, amelyek miatt a tábla teljesítménye csökkent vagy akár megsemmisül. Például a környezeti hőmérséklet változásai a tábla deformációját okozják. Ezért a forrasztási ízületek megsemmisülnek, a deszka alakja meghajlik, vagy a táblán lévő réznyomok megszakadhatnak.

Másrészt a levegőben lévő nedvesség oxidációt, korróziót és rozsdát okozhat a fémfelületeken, például a kitett réznyomok, a forrasztás, a párnák és az alkatrészek vezetékein. A szennyeződés, a por vagy a törmelék felhalmozódása az alkatrészek és az áramköri táblák felületén szintén csökkentheti az alkatrészek légáramát és hűtését, ami a PCB túlmelegedését és a teljesítmény lebomlását okozhatja. A vibráció, a csepp, ütés, ütés vagy meghajlás a PCB -t deformálódik, és a repedés megjelenését eredményezi, míg a nagy áram vagy a túlfeszültség lebontja, vagy az alkatrészek és útvonalak gyors öregedését okozhatja.

Ötödik probléma: PCB nyitott áramkör
Ha a nyomat megszakad, vagy amikor a forrasztás csak a párnán van, és nem az alkatrész vezetékén, akkor nyitott áramkör fordulhat elő. Ebben az esetben nincs tapadás vagy kapcsolat az összetevő és a PCB között. Csakúgy, mint a rövidzárlatok, ezek előfordulhatnak a gyártás vagy a hegesztés és más műveletek során is. Az áramköri lap rezgése vagy nyújtása, eldobása vagy más mechanikai deformációs tényezők megsemmisítik a nyomokat vagy a forrasztási illesztéseket. Hasonlóképpen, a vegyi vagy nedvesség a forrasztó vagy fém alkatrészek viselését okozhatja, ami az alkatrészek vezetését okozhatja.

Hatodik probléma: laza vagy helytelenül elhelyezett alkatrészek
A visszaverődés során a kis alkatrészek lebeghetnek az olvadt forraszton, és végül elhagyhatják a célforrasztó ízületet. Az elmozdulás vagy a dőlés lehetséges okai között szerepel a forrasztott NYÁK -táblán lévő alkatrészek rezgése vagy visszapattanása az áramköri kártya elégtelen, az visszaverődő sütő beállításai, a forrasztópaszta problémái és az emberi hiba miatt.

 

Hét probléma: Hegesztési probléma
Az alábbiakban bemutatjuk a rossz hegesztési gyakorlatok által okozott néhány problémát:

Zavart forrasztási ízületek: A forrasztás a külső zavarok miatt megszilárdulás előtt mozog. Ez hasonló a hideg forrasztási ízületekhez, de az ok más. Megjavíthatja a melegítéssel, és gondoskodhat arról, hogy a forrasztási ízületeket nem zavarják a külső hűtéskor.

Hideg hegesztés: Ez a helyzet akkor fordul elő, amikor a forrasztást nem lehet megfelelően megolvasztani, durva felületeket és megbízhatatlan kapcsolatokat eredményezve. Mivel a túlzott forrasztás megakadályozza a teljes olvadást, hideg forrasztási ízületek is előfordulhatnak. A gyógyszer az ízület melegítése és a felesleges forrasztás eltávolítása.

Forrasztóhíd: Ez akkor fordul elő, amikor a forrasztás keresztezi és fizikailag összekapcsolja a két vezetéket. Ezek váratlan kapcsolatokat és rövidzárlatokat képezhetnek, amelyek miatt az alkatrészek kiéghetik vagy kiéghetik a nyomokat, ha az áram túl magas.

PAD: Az ólom vagy az ólom elégtelen nedvesítése. Túl sok vagy túl kevés forrasztás. A túlmelegedés vagy a durva forrasztás miatt megemelkedett párnák.

Nyolcadik probléma: Emberi hiba
A PCB gyártásának legtöbb hibáját az emberi hiba okozza. A legtöbb esetben a helytelen termelési folyamatok, az alkatrészek helytelen elhelyezése és a szakszerűtlen gyártási előírások az elkerülhető termékhibák akár 64% -át okozhatják. A következő okok miatt a hibák okozott lehetősége növekszik az áramkör bonyolultságával és a termelési folyamatok számával: sűrűn csomagolt alkatrészek; több áramköri réteg; finom huzalozás; felületi forrasztási alkatrészek; Erő- és földi repülőgépek.

Bár minden gyártó vagy összeszerelő azt reméli, hogy a gyártott PCB -testület hibáktól mentes, de olyan sok tervezési és termelési folyamat problémája van, amelyek folyamatos PCB -táblák problémáit okozják.

A tipikus problémák és eredmények a következő pontok: a rossz forrasztás rövid áramkörökhöz, nyitott áramkörökhöz, hideg forrasztáshoz stb.; A táblák rétegeinek eltérése rossz érintkezéshez és az általános teljesítményhez vezethet; A réznyomok gyenge szigetelése nyomokhoz és nyomokhoz vezethet. A vezetékek között ív van; Ha a réznyomokat túl szorosan helyezik el a VIAS között, akkor fennáll a rövidzárlat kockázata; Az áramköri kártya elégtelen vastagsága hajlítást és törést okoz.