PCB-ների նախագծման և արտադրության գործընթացում ինժեներները ոչ միայն պետք է կանխեն դժբախտ պատահարները PCB-ների արտադրության ժամանակ, այլև պետք է խուսափեն նախագծման սխալներից: Այս հոդվածը ամփոփում և վերլուծում է PCB-ի այս ընդհանուր խնդիրները՝ հուսալով, որ որոշակի օգնություն կբերի բոլորի նախագծման և արտադրության աշխատանքին:

Խնդիր 1. PCB տախտակի կարճ միացում
Այս խնդիրը տարածված անսարքություններից մեկն է, որն ուղղակիորեն կհանգեցնի PCB սալիկի չաշխատելուն, և այս խնդրի պատճառները շատ են: Ստորև հերթով վերլուծենք.

PCB-ի կարճ միացման ամենամեծ պատճառը զոդման պահոցի ոչ պատշաճ ձևավորումն է: Այս պահին կլոր զոդման բարձիկը կարող է փոխվել օվալաձևի` կարճ միացումները կանխելու համար կետերի միջև հեռավորությունը մեծացնելու համար:

PCB-ի մասերի ուղղության ոչ պատշաճ ձևավորումը նույնպես կհանգեցնի սալիկի կարճ միացմանը և չաշխատելուն: Օրինակ, եթե SOIC-ի քորոցը զուգահեռ է թիթեղյա ալիքին, ապա հեշտ է կարճ միացման վթար առաջացնել: Այս պահին մասի ուղղությունը կարող է համապատասխան կերպով փոփոխվել, որպեսզի այն ուղղահայաց լինի թիթեղյա ալիքին:

Կա ևս մեկ հնարավորություն, որը կհանգեցնի PCB-ի կարճ միացման ձախողմանը, այսինքն՝ ավտոմատ միացման թեքված ոտքը: Քանի որ IPC-ն սահմանում է, որ պտուտակի երկարությունը 2 մմ-ից պակաս է, և մտահոգություն կա, որ մասերը կընկնեն, երբ թեքված ոտքի անկյունը չափազանց մեծ է, հեշտ է կարճ միացում առաջացնել, և զոդման միացումը պետք է լինի ավելի քան 2 մմ հեռավորության վրա միացումից:

Բացի վերը նշված երեք պատճառներից, կան նաև որոշ պատճառներ, որոնք կարող են առաջացնել PCB տախտակի կարճ միացման խափանումներ, ինչպիսիք են ենթաշերտի չափազանց մեծ անցքերը, թիթեղյա վառարանի չափազանց ցածր ջերմաստիճանը, տախտակի վատ զոդումը, զոդման դիմակի խափանումը: , և տախտակի մակերեսի աղտոտումը և այլն, խափանումների համեմատաբար տարածված պատճառներ են: Ինժեներները կարող են համեմատել վերը նշված պատճառները վերացնելու և հերթով ստուգելու ձախողման առաջացման հետ:

Խնդիր 2. Մուգ և հատիկավոր կոնտակտներ հայտնվում են PCB տախտակի վրա
PCB-ի մուգ գույնի կամ մանր հատիկավոր հոդերի խնդիրը հիմնականում պայմանավորված է զոդի աղտոտվածությամբ և հալած թիթեղում խառնված ավելորդ օքսիդներով, որոնք կազմում են զոդման միացքի կառուցվածքը չափազանց փխրուն: Զգույշ եղեք, որ այն չշփոթեք այն մուգ գույնի հետ, որն առաջացել է թիթեղի ցածր պարունակությամբ զոդի օգտագործման արդյունքում:

Այս խնդրի մեկ այլ պատճառ էլ այն է, որ արտադրական գործընթացում օգտագործվող զոդի բաղադրությունը փոխվել է, իսկ կեղտոտության պարունակությունը չափազանց բարձր է: Անհրաժեշտ է մաքուր թիթեղ ավելացնել կամ փոխարինել զոդը։ Վիտրաժը ֆիզիկական փոփոխություններ է առաջացնում մանրաթելերի կուտակման մեջ, ինչպիսին է շերտերի բաժանումը: Բայց այս իրավիճակը կապված չէ վատ զոդման հոդերի հետ: Պատճառն այն է, որ ենթաշերտը շատ բարձր է տաքացվում, ուստի անհրաժեշտ է նվազեցնել նախատաքացման և զոդման ջերմաստիճանը կամ ավելացնել հիմքի արագությունը:

Խնդիր երրորդ. PCB զոդման հոդերը դառնում են ոսկե դեղին
Սովորական պայմաններում PCB տախտակի վրա զոդումը արծաթագույն մոխրագույն է, բայց երբեմն հայտնվում են ոսկեգույն զոդման միացումներ: Այս խնդրի հիմնական պատճառն այն է, որ ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է։ Այս պահին անհրաժեշտ է միայն թիթեղյա վառարանի ջերմաստիճանը իջեցնել:

Հարց 4. Վատ տախտակի վրա ազդում է նաև շրջակա միջավայրը
Բուն PCB-ի կառուցվածքի շնորհիվ հեշտ է վնասել PCB-ին, երբ այն գտնվում է անբարենպաստ միջավայրում: Ծայրահեղ ջերմաստիճանը կամ տատանվող ջերմաստիճանը, չափազանց խոնավությունը, բարձր ինտենսիվության թրթռումները և այլ պայմանները բոլոր գործոններն են, որոնք հանգեցնում են տախտակի աշխատանքի նվազեցման կամ նույնիսկ ջնջման: Օրինակ, շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի փոփոխությունները կհանգեցնեն տախտակի դեֆորմացմանը: Հետևաբար, զոդման հոդերը կկործանվեն, տախտակի ձևը կծկվի, կամ տախտակի վրա պղնձի հետքերը կարող են կոտրվել:

Մյուս կողմից, օդի խոնավությունը կարող է առաջացնել օքսիդացում, կոռոզիա և ժանգ մետաղական մակերեսների վրա, ինչպիսիք են բաց պղնձի հետքերը, զոդման միացումները, բարձիկներն ու բաղադրիչների կապարները: Կեղտի, փոշու կամ բեկորների կուտակումը բաղադրիչների և տպատախտակների մակերեսին կարող է նաև նվազեցնել օդի հոսքը և բաղադրիչների հովացումը՝ առաջացնելով PCB-ի գերտաքացում և աշխատանքի վատթարացում: Թրթռումը, ընկնելը, հարվածելը կամ թեքելը PCB-ին կդեֆորմացնեն և կհանգեցնեն ճաքի առաջացմանը, մինչդեռ բարձր հոսանքը կամ գերլարումը կհանգեցնեն PCB-ի քայքայմանը կամ բաղադրիչների և ուղիների արագ ծերացմանը:

Խնդիր հինգերորդ՝ PCB բաց միացում
Երբ հետքը կոտրված է, կամ երբ զոդումը միայն բարձիկի վրա է, այլ ոչ բաղադրիչի լարերի վրա, կարող է բաց միացում առաջանալ: Այս դեպքում բաղադրիչի և PCB-ի միջև կպչունություն կամ կապ չկա: Ինչպես կարճ միացումները, դրանք կարող են առաջանալ նաև արտադրության կամ եռակցման և այլ գործողությունների ժամանակ: Շղթայի թրթռումը կամ ձգումը, դրանց գցումը կամ այլ մեխանիկական դեֆորմացիայի գործոնները կկործանեն հետքերը կամ զոդման միացումները: Նմանապես, քիմիական կամ խոնավությունը կարող է առաջացնել զոդման կամ մետաղական մասերի մաշվածություն, ինչը կարող է հանգեցնել բաղադրիչի կապարի կոտրմանը:

Խնդիր վեցերորդ. չամրացված կամ անտեղի բաղադրիչներ
Վերահոսքի գործընթացում փոքր մասերը կարող են լողալ հալված զոդի վրա և ի վերջո հեռանալ թիրախային զոդման հանգույցից: Տեղաշարժման կամ թեքման հնարավոր պատճառները ներառում են զոդված PCB տախտակի վրա բաղադրամասերի թրթռումը կամ ցատկումը՝ կապված տպատախտակի անբավարար աջակցության, վերահոսքի վառարանի կարգավորումների, զոդման մածուկի խնդիրների և մարդկային սխալի հետ:

Խնդիր յոթերորդ՝ եռակցման խնդիր
Եռակցման վատ պրակտիկայի հետևանքով առաջացած որոշ խնդիրներ կան.

Խանգարված զոդման միացումներ. զոդը շարժվում է մինչև ամրացումն արտաքին խանգարումների պատճառով: Սա նման է սառը զոդման հոդերի, բայց պատճառն այլ է: Այն կարելի է շտկել տաքացնելով և ապահովել, որ զոդման միացումները սառչելիս արտաքինից չխախտվեն:

Սառը եռակցում. Այս իրավիճակը տեղի է ունենում, երբ զոդը չի կարող պատշաճ կերպով հալվել, ինչը հանգեցնում է կոպիտ մակերեսների և անվստահելի միացումների: Քանի որ ավելորդ զոդումը կանխում է ամբողջական հալումը, կարող են առաջանալ նաև սառը զոդման միացումներ: Միջոցը հոդը տաքացնելն է և ավելորդ զոդումը հեռացնելն է։

Զոդման կամուրջ. Սա տեղի է ունենում, երբ զոդը հատում և ֆիզիկապես միացնում է երկու լարերը: Դրանք կարող են ձևավորել անսպասելի միացումներ և կարճ միացումներ, որոնք կարող են հանգեցնել բաղադրիչների այրման կամ այրելու հետքերը, երբ հոսանքը չափազանց բարձր է:

Բարձիկ. կապարի կամ կապարի անբավարար թրջումը: Շատ կամ շատ քիչ զոդում: Բարձիկներ, որոնք բարձրացված են գերտաքացման կամ կոպիտ զոդման պատճառով:

Խնդիր ութերորդ՝ մարդկային սխալ
PCB-ի արտադրության թերությունների մեծ մասը պայմանավորված է մարդկային սխալով: Շատ դեպքերում, սխալ արտադրական գործընթացները, բաղադրիչների սխալ տեղադրումը և արտադրության ոչ պրոֆեսիոնալ բնութագրերը կարող են առաջացնել արտադրանքի հնարավոր թերությունների մինչև 64%-ը: Հետևյալ պատճառներով՝ շղթայի բարդության և արտադրական գործընթացների քանակի հետ մեծանում է թերությունների առաջացման հավանականությունը. խիտ փաթեթավորված բաղադրիչներ; մի քանի շղթայի շերտեր; նուրբ լարեր; մակերեսային զոդման բաղադրիչներ; ուժային և վերգետնյա ինքնաթիռներ.

Չնայած յուրաքանչյուր արտադրող կամ հավաքող հուսով է, որ արտադրված PCB տախտակը զերծ է թերություններից, բայց կան նախագծման և արտադրության գործընթացի շատ խնդիրներ, որոնք առաջացնում են PCB տախտակի շարունակական խնդիրներ:

Տիպիկ խնդիրներն ու արդյունքները ներառում են հետևյալ կետերը. վատ զոդումը կարող է հանգեցնել կարճ միացումների, բաց միացումների, սառը զոդման հոդերի և այլն; տախտակի շերտերի սխալ դասավորությունը կարող է հանգեցնել վատ շփման և վատ ընդհանուր կատարողականի. Պղնձի հետքերի վատ մեկուսացումը կարող է հանգեցնել հետքերի և հետքերի: Լարերի միջև կա աղեղ; եթե պղնձի հետքերը չափազանց սերտորեն տեղադրվեն միջանցքների միջև, կա կարճ միացման վտանգ. տպատախտակի անբավարար հաստությունը կհանգեցնի ճկման և կոտրվածքի: