Dalam proses desain dan produksi PCB, para insinyur tidak hanya perlu mencegah kecelakaan selama pembuatan PCB, tetapi juga harus menghindari kesalahan desain. Artikel ini merangkum dan menganalisis masalah umum PCB ini, dengan harapan dapat memberikan bantuan pada pekerjaan desain dan produksi semua orang.

Masalah 1: Hubungan pendek papan PCB
Masalah ini adalah salah satu kesalahan umum yang secara langsung menyebabkan papan PCB tidak berfungsi, dan ada banyak penyebab masalah ini. Mari kita analisa satu per satu dibawah ini.

Penyebab terbesar korsleting PCB adalah desain bantalan solder yang tidak tepat. Pada saat ini, bantalan solder bundar dapat diubah menjadi bentuk oval untuk menambah jarak antar titik guna mencegah korsleting.

Desain arah bagian PCB yang tidak tepat juga akan menyebabkan papan mengalami korsleting dan gagal berfungsi. Misalnya, jika pin SOIC sejajar dengan gelombang timah, maka mudah menyebabkan kecelakaan korsleting. Pada saat ini, arah bagian tersebut dapat dimodifikasi dengan tepat agar tegak lurus terhadap gelombang timah.

Ada kemungkinan lain yang menyebabkan kegagalan korsleting pada PCB, yaitu kaki plug-in otomatis bengkok. Karena IPC menetapkan bahwa panjang pin kurang dari 2mm dan ada kekhawatiran bahwa bagian-bagiannya akan jatuh ketika sudut kaki yang ditekuk terlalu besar, mudah menyebabkan korsleting, dan sambungan solder harus lebih dari 2mm dari sirkuit.

Selain ketiga penyebab yang disebutkan di atas, ada juga beberapa penyebab yang dapat menyebabkan kegagalan hubung singkat pada papan PCB, seperti lubang substrat yang terlalu besar, suhu tungku timah yang terlalu rendah, kemampuan solder yang buruk pada papan, kegagalan masker solder. , dan papan Polusi permukaan, dll., merupakan penyebab kegagalan yang relatif umum. Insinyur dapat membandingkan penyebab di atas dengan terjadinya kegagalan untuk menghilangkan dan memeriksa satu per satu.

Masalah 2: Kontak gelap dan berbintik muncul di papan PCB
Masalah warna gelap atau sambungan berbutir kecil pada PCB sebagian besar disebabkan oleh kontaminasi solder dan oksida berlebihan yang tercampur dalam timah cair, sehingga membentuk struktur sambungan solder yang terlalu rapuh. Berhati-hatilah agar tidak tertukar dengan warna gelap yang disebabkan oleh penggunaan solder dengan kandungan timah rendah.

Alasan lain terjadinya masalah ini adalah komposisi solder yang digunakan dalam proses pembuatannya telah berubah, dan kandungan pengotornya terlalu tinggi. Perlu menambahkan timah murni atau mengganti solder. Kaca patri menyebabkan perubahan fisik pada penumpukan serat, seperti pemisahan antar lapisan. Namun situasi ini bukan karena sambungan solder yang buruk. Alasannya adalah media dipanaskan terlalu tinggi, sehingga perlu mengurangi suhu pemanasan awal dan penyolderan atau meningkatkan kecepatan media.

Masalah ketiga: Sambungan solder PCB menjadi kuning keemasan
Dalam keadaan normal, solder pada papan PCB berwarna abu-abu perak, tetapi terkadang muncul sambungan solder emas. Alasan utama terjadinya masalah ini adalah suhu yang terlalu tinggi. Saat ini, Anda hanya perlu menurunkan suhu tungku timah.

Pertanyaan 4: Papan yang buruk juga dipengaruhi oleh lingkungan
Karena struktur PCB itu sendiri, PCB mudah rusak jika berada di lingkungan yang tidak mendukung. Temperatur yang ekstrim atau temperatur yang berfluktuasi, kelembapan yang berlebihan, getaran dengan intensitas tinggi dan kondisi lainnya merupakan faktor-faktor yang menyebabkan kinerja papan menjadi berkurang atau bahkan rusak. Misalnya, perubahan suhu lingkungan akan menyebabkan deformasi pada papan. Oleh karena itu, sambungan solder akan rusak, bentuk papan akan bengkok, atau bekas tembaga pada papan dapat rusak.

Di sisi lain, kelembapan di udara dapat menyebabkan oksidasi, korosi, dan karat pada permukaan logam, seperti bekas tembaga yang terbuka, sambungan solder, bantalan, dan kabel komponen. Akumulasi kotoran, debu, atau serpihan pada permukaan komponen dan papan sirkuit juga dapat mengurangi aliran udara dan pendinginan komponen, sehingga menyebabkan panas berlebih pada PCB dan penurunan kinerja. Getaran, jatuh, terbentur atau tertekuknya PCB akan merusak bentuknya dan menyebabkan munculnya retakan, sedangkan arus yang tinggi atau tegangan lebih akan menyebabkan PCB rusak atau menyebabkan komponen dan jalur cepat menua.

Masalah kelima: sirkuit terbuka PCB
Jika jejaknya putus, atau jika solder hanya berada pada bantalan dan bukan pada kabel komponen, dapat terjadi rangkaian terbuka. Dalam hal ini, tidak ada adhesi atau sambungan antara komponen dan PCB. Sama seperti korsleting, hal ini juga dapat terjadi selama produksi atau pengelasan dan operasi lainnya. Getaran atau peregangan papan sirkuit, terjatuh atau faktor deformasi mekanis lainnya akan merusak bekas atau sambungan solder. Demikian pula, bahan kimia atau kelembapan dapat menyebabkan keausan pada solder atau bagian logam, yang dapat menyebabkan ujung komponen rusak.

Masalah keenam: komponen yang longgar atau salah tempat
Selama proses reflow, bagian-bagian kecil mungkin mengapung di atas solder cair dan akhirnya meninggalkan sambungan solder target. Kemungkinan penyebab perpindahan atau kemiringan ini termasuk getaran atau pantulan komponen pada papan PCB yang disolder karena dukungan papan sirkuit yang tidak memadai, pengaturan oven reflow, masalah pasta solder, dan kesalahan manusia.

Masalah ketujuh: masalah pengelasan
Berikut ini adalah beberapa masalah yang disebabkan oleh praktik pengelasan yang buruk:

Sambungan solder terganggu: Solder bergerak sebelum pemadatan karena gangguan eksternal. Ini mirip dengan sambungan solder dingin, tetapi alasannya berbeda. Hal ini dapat diperbaiki dengan memanaskan kembali dan memastikan sambungan solder tidak terganggu oleh bagian luar saat didinginkan.

Pengelasan dingin: Situasi ini terjadi ketika solder tidak dapat meleleh dengan benar, mengakibatkan permukaan menjadi kasar dan sambungan tidak dapat diandalkan. Karena solder yang berlebihan mencegah pencairan sempurna, sambungan solder dingin juga dapat terjadi. Solusinya adalah dengan memanaskan kembali sambungan dan menghilangkan sisa solder.

Jembatan solder: Ini terjadi ketika solder bersilangan dan secara fisik menghubungkan dua kabel menjadi satu. Hal ini dapat membentuk sambungan yang tidak terduga dan korsleting, yang dapat menyebabkan komponen terbakar atau jejaknya terbakar ketika arus terlalu tinggi.

Bantalan: pembasahan timah atau timah tidak mencukupi. Solder terlalu banyak atau terlalu sedikit. Bantalan yang terangkat karena panas berlebih atau penyolderan yang kasar.

Masalah kedelapan: kesalahan manusia
Sebagian besar cacat dalam pembuatan PCB disebabkan oleh kesalahan manusia. Dalam kebanyakan kasus, proses produksi yang salah, penempatan komponen yang salah, dan spesifikasi manufaktur yang tidak profesional dapat menyebabkan hingga 64% cacat produk yang dapat dihindari. Karena alasan berikut, kemungkinan menyebabkan cacat meningkat seiring dengan kompleksitas sirkuit dan jumlah proses produksi: komponen yang dikemas secara padat; beberapa lapisan sirkuit; kabel halus; komponen penyolderan permukaan; pesawat listrik dan darat.

Walaupun setiap produsen atau perakit berharap agar papan PCB yang dihasilkan bebas dari cacat, namun banyak sekali permasalahan desain dan proses produksi yang menyebabkan papan PCB bermasalah terus menerus.

Masalah dan akibat umum mencakup hal-hal berikut: penyolderan yang buruk dapat menyebabkan korsleting, sirkuit terbuka, sambungan solder dingin, dll.; ketidaksejajaran lapisan papan dapat menyebabkan kontak yang buruk dan kinerja keseluruhan yang buruk; isolasi jejak tembaga yang buruk dapat menyebabkan jejak dan jejak Ada busur di antara kabel; jika jejak tembaga ditempatkan terlalu rapat di antara vias, ada risiko korsleting; ketebalan papan sirkuit yang tidak mencukupi akan menyebabkan pembengkokan dan patah.