Dalam proses miniaturisasi dan komplikasi perangkat elektronik modern, PCB (papan sirkuit tercetak) memainkan peran penting. Sebagai jembatan antar komponen elektronik, PCB memastikan transmisi sinyal yang efektif dan pasokan daya yang stabil. Namun, selama proses manufaktur yang tepat dan kompleks, berbagai cacat terjadi dari waktu ke waktu, sehingga mempengaruhi kinerja dan keandalan produk. Artikel ini akan membahas dengan Anda jenis cacat umum pada papan sirkuit PCB dan alasan di baliknya, serta memberikan panduan “pemeriksaan kesehatan” terperinci untuk desain dan pembuatan produk elektronik.
1. Hubungan pendek dan hubungan terbuka
Analisis alasan:
Kesalahan Desain: Kelalaian selama fase desain, seperti jarak perutean yang sempit atau masalah penyelarasan antar lapisan, dapat menyebabkan korsleting atau terbuka.
Proses pembuatan: Pengetsaan yang tidak lengkap, penyimpangan pengeboran, atau sisa sisa solder pada bantalan dapat menyebabkan korsleting atau sirkuit terbuka.
2. Cacat topeng solder
Analisis alasan:
Lapisan tidak rata: Jika penahan solder tidak merata selama proses pelapisan, lapisan tembaga dapat terbuka, sehingga meningkatkan risiko korsleting.
Pengawetan yang buruk: Kontrol suhu atau waktu pemanggangan yang tidak tepat menyebabkan ketahanan solder tidak dapat disembuhkan sepenuhnya, sehingga memengaruhi perlindungan dan daya tahannya.
3. Sablon sutra rusak
Analisis alasan:
Akurasi pencetakan: Peralatan sablon memiliki akurasi yang tidak memadai atau pengoperasian yang tidak tepat, sehingga karakter menjadi kabur, hilang, atau offset.
Masalah kualitas tinta: Penggunaan tinta berkualitas rendah atau kompatibilitas yang buruk antara tinta dan pelat mempengaruhi kejernihan dan daya rekat logo.
4. Cacat lubang
Analisis alasan:
Penyimpangan pengeboran: keausan mata bor atau posisi yang tidak akurat menyebabkan diameter lubang menjadi lebih besar atau menyimpang dari posisi yang dirancang.
Penghapusan lem tidak lengkap: Residu resin setelah pengeboran tidak sepenuhnya hilang, yang akan mempengaruhi kualitas pengelasan dan kinerja listrik selanjutnya.
5. Pemisahan antar lapisan dan pembusaan
Analisis alasan:
Stres termal: Suhu tinggi selama proses penyolderan reflow dapat menyebabkan ketidaksesuaian koefisien muai antar bahan yang berbeda, sehingga menyebabkan pemisahan antar lapisan.
Penetrasi kelembapan: PCB yang belum matang menyerap kelembapan sebelum dirakit, membentuk gelembung uap selama penyolderan, menyebabkan lepuh internal.
6. Pelapisan yang buruk
Analisis alasan:
Pelapisan tidak merata: Distribusi kerapatan arus yang tidak merata atau komposisi larutan pelapisan yang tidak stabil menyebabkan ketebalan lapisan pelapisan tembaga tidak merata, sehingga mempengaruhi konduktivitas dan kemampuan solder.
Polusi: Terlalu banyak kotoran dalam larutan pelapis mempengaruhi kualitas pelapisan dan bahkan menghasilkan lubang kecil atau permukaan kasar.
Strategi solusi:
Menanggapi cacat di atas, tindakan yang diambil termasuk namun tidak terbatas pada:
Desain yang Dioptimalkan: Memanfaatkan perangkat lunak CAD canggih untuk desain yang presisi dan menjalani tinjauan DFM (Design for Manufacturability) yang ketat.
Meningkatkan pengendalian proses: Memperkuat pemantauan selama proses produksi, seperti menggunakan peralatan berpresisi tinggi dan mengontrol parameter proses secara ketat.
Pemilihan dan pengelolaan bahan: Pilih bahan mentah berkualitas tinggi dan pastikan kondisi penyimpanan yang baik untuk mencegah bahan menjadi lembap atau rusak.
Inspeksi kualitas: Menerapkan sistem kontrol kualitas yang komprehensif, termasuk AOI (inspeksi optik otomatis), inspeksi sinar-X, dll., untuk mendeteksi dan memperbaiki cacat secara tepat waktu.
Dengan pemahaman mendalam tentang cacat umum papan sirkuit PCB dan penyebabnya, produsen dapat mengambil tindakan efektif untuk mencegah masalah ini, sehingga meningkatkan hasil produk dan memastikan kualitas tinggi dan keandalan peralatan elektronik. Dengan kemajuan teknologi yang terus menerus, terdapat banyak tantangan di bidang pembuatan PCB, namun melalui manajemen ilmiah dan inovasi teknologi, permasalahan tersebut satu per satu dapat diatasi.