Nel processo di miniaturizzazione e complicazione dei moderni dispositivi elettronici, il PCB (circuito stampato) gioca un ruolo cruciale. Come ponte tra i componenti elettronici, il PCB garantisce la trasmissione efficace dei segnali e la fornitura stabile di energia. Tuttavia, durante il suo processo di produzione preciso e complesso, di tanto in tanto si verificano vari difetti, che influiscono sulle prestazioni e sull'affidabilità dei prodotti. Questo articolo discuterà con voi i tipi di difetti più comuni dei circuiti stampati PCB e le ragioni alla base di essi, fornendo una guida dettagliata al "controllo dello stato" per la progettazione e la fabbricazione di prodotti elettronici.
1. Cortocircuito e circuito aperto
Analisi del motivo:
Errori di progettazione: la negligenza durante la fase di progettazione, come una spaziatura ridotta del percorso o problemi di allineamento tra gli strati, può portare a cortocircuiti o aperture.
Processo di produzione: L'incisione incompleta, la deviazione della perforazione o la resistenza della saldatura rimasta sulla piastra possono causare cortocircuiti o circuiti aperti.
2. Difetti della maschera di saldatura
Analisi del motivo:
Rivestimento non uniforme: se il solder resist viene distribuito in modo non uniforme durante il processo di rivestimento, la lamina di rame potrebbe essere esposta, aumentando il rischio di cortocircuiti.
Indurimento inadeguato: un controllo improprio della temperatura o del tempo di cottura fa sì che il materiale di saldatura non si indurisca completamente, compromettendone la protezione e la durata.
3. Serigrafia difettosa
Analisi del motivo:
Precisione di stampa: l'attrezzatura per la stampa serigrafica ha una precisione insufficiente o un funzionamento improprio, con conseguenti caratteri sfocati, mancanti o sfalsati.
Problemi di qualità dell'inchiostro: l'uso di inchiostro di qualità inferiore o la scarsa compatibilità tra inchiostro e lastra influiscono sulla chiarezza e sull'adesione del logo.
4. Difetti dei fori
Analisi del motivo:
Deviazione della perforazione: l'usura della punta o il posizionamento impreciso fanno sì che il diametro del foro sia maggiore o si discosti dalla posizione progettata.
Rimozione incompleta della colla: la resina residua dopo la foratura non viene rimossa completamente, il che influirà sulla successiva qualità della saldatura e sulle prestazioni elettriche.
5. Separazione e formazione di schiuma tra gli strati intermedi
Analisi del motivo:
Stress termico: l'elevata temperatura durante il processo di saldatura a rifusione può causare una mancata corrispondenza dei coefficienti di espansione tra materiali diversi, causando la separazione tra gli strati.
Penetrazione dell'umidità: i PCB non cotti assorbono l'umidità prima dell'assemblaggio, formando bolle di vapore durante la saldatura, causando vesciche interne.
6. Placcatura scadente
Analisi del motivo:
Placcatura non uniforme: la distribuzione non uniforme della densità di corrente o la composizione instabile della soluzione di placcatura determinano uno spessore non uniforme dello strato di placcatura in rame, influenzando conduttività e saldabilità.
Inquinamento: troppe impurità nella soluzione di placcatura influiscono sulla qualità del rivestimento e producono anche fori di spillo o superfici ruvide.
Strategia di soluzione:
In risposta ai difetti di cui sopra, le misure adottate includono ma non sono limitate a:
Progettazione ottimizzata: utilizza software CAD avanzato per una progettazione precisa e sottoposti a rigorosi controlli DFM (Design for Manufacturability).
Migliorare il controllo del processo: rafforzare il monitoraggio durante il processo di produzione, ad esempio utilizzando apparecchiature ad alta precisione e controllando rigorosamente i parametri di processo.
Selezione e gestione dei materiali: selezionare materie prime di alta qualità e garantire buone condizioni di stoccaggio per evitare che i materiali si inumidiscano o si deteriorino.
Ispezione di qualità: implementare un sistema completo di controllo della qualità, comprendente AOI (ispezione ottica automatica), ispezione a raggi X, ecc., per rilevare e correggere i difetti in modo tempestivo.
Attraverso una conoscenza approfondita dei comuni difetti dei circuiti stampati e delle loro cause, i produttori possono adottare misure efficaci per prevenire questi problemi, migliorando così la resa del prodotto e garantendo l'elevata qualità e affidabilità delle apparecchiature elettroniche. Con il continuo progresso della tecnologia, ci sono molte sfide nel campo della produzione di PCB, ma attraverso la gestione scientifica e l’innovazione tecnologica, questi problemi vengono superati uno per uno.