PCBの設計と生産の過程で、エンジニアはPCB製造中の事故を防ぐ必要があるだけでなく、設計エラーを避ける必要もあります。この記事では、これらの一般的なPCBの問題をまとめて分析し、すべての人のデザインと生産作業に助けをもたらすことを望んでいます。
問題1：PCBボードショートサーキット
この問題は、PCBボードが機能しないように直接原因となる一般的な障害の1つであり、この問題には多くの理由があります。以下に1つずつ分析しましょう。
PCB短絡の最大の原因は、不適切なはんだパッド設計です。この時点で、丸いはんだパッドを楕円形に変更して、ポイント間の距離を増やして短絡を防ぐことができます。
PCB部品の方向の不適切な設計も、ボードが短絡し、機能しないようにします。たとえば、SOICのピンがスズ波に平行な場合、短絡の事故を引き起こすのは簡単です。この時点で、部品の方向を適切に変更して、スズ波に垂直にすることができます。
PCBの短絡障害、つまり自動プラグインが足を曲げている可能性があります。 IPCは、ピンの長さが2mm未満であり、曲がった脚の角度が大きすぎると部品が落ちることを懸念しているため、短絡を引き起こすのは簡単で、はんだジョイントが回路から2mm以上離れている必要があります。
上記の3つの理由に加えて、基板穴が大きすぎる、ボードのはんだ付け性が低すぎるなど、PCBボードの短絡障害を引き起こす可能性のあるいくつかの理由もあります。エンジニアは、上記の原因を、排除して1つずつチェックできないことの発生と比較できます。
問題2：PCBボードに暗くて粒子の粗い連絡先が表示されます
PCB上の暗い色または小粒の関節の問題は、主にはんだの汚染と溶融錫に混合された過剰な酸化物によるものであり、はんだ関節構造を形成する溶融缶に混ざり合っています。低いスズ含有量ではんだを使用して引き起こされる暗い色と混同しないように注意してください。
この問題のもう1つの理由は、製造プロセスで使用されるはんだの組成が変化し、不純物の含有量が高すぎることです。純粋なブリキを追加するか、はんだを交換する必要があります。ステンドグラスは、層間の分離など、繊維の蓄積に物理的な変化を引き起こします。しかし、この状況は、はんだジョイントが悪いためではありません。その理由は、基質が加熱されすぎているため、予熱とはんだ付け温度を下げたり、基板の速度を上げる必要があるためです。
問題3：PCBはんだジョイントが黄色になります
通常の状況では、PCBボードのはんだはシルバーグレーですが、時々金色のはんだ接合が現れます。この問題の主な理由は、温度が高すぎることです。現時点では、スズ炉の温度を下げるだけです。
質問4：悪いボードも環境の影響を受けます
PCB自体の構造により、PCBが不利な環境にある場合、PCBに損傷を与えるのは簡単です。極端な温度または変動温度、過度の湿度、高強度の振動、およびその他の条件はすべて、ボードの性能を低下または廃棄する要因です。たとえば、周囲温度の変化はボードの変形を引き起こします。したがって、はんだジョイントが破壊されたり、ボードの形状が曲がったり、ボード上の銅の痕跡が壊れたりする可能性があります。
一方、空気中の水分は、露出した銅の痕跡、はんだ接合部、パッド、成分のリードなど、金属表面に酸化、腐食、錆を引き起こす可能性があります。コンポーネントと回路基板の表面に汚れ、ほこり、または破片の蓄積は、コンポーネントの空気の流れと冷却を減らし、PCBの過熱と性能の低下を引き起こす可能性があります。振動、落下、打撃、または曲げはPCBを変形させ、亀裂が表示されますが、高電流または過電圧によりPCBが分解されるか、コンポーネントとパスの急速な老化が生じます。
問題5：PCB開回路
トレースが壊れている場合、またははんだがパッドのみで、コンポーネントのリードではなくパッド上にある場合、開回路が発生する可能性があります。この場合、コンポーネントとPCBの間に接着または接続はありません。短絡と同様に、これらは生産または溶接中およびその他の操作中にも発生する可能性があります。回路基板の振動または伸び、それらまたはその他の機械的変形因子は、痕跡またははんだジョイントを破壊します。同様に、化学物質や水分は、はんだまたは金属部品の摩耗を引き起こす可能性があり、コンポーネントが破損する可能性があります。
問題6：ルーズまたは誤ったコンポーネント
リフロープロセス中、小さな部品は溶融んだはんだに浮かび、最終的にターゲットはんだジョイントを残すことがあります。変位または傾斜の考えられる理由には、サーキットボードのサポートが不十分であるため、はんだPCBボードのコンポーネントの振動またはバウンスが含まれます。
問題7：溶接の問題
以下は、溶接慣行の不十分な問題によって引き起こされる問題の一部です。
乱れたはんだジョイント：外部障害による固化前にはんだが動きます。これは冷たいはんだジョイントに似ていますが、その理由は異なります。再加熱することで修正し、はんだ接合部が冷却されたときに外側が邪魔されないようにすることができます。
コールド溶接：この状況は、はんだを適切に溶かすことができない場合に発生し、粗い表面と信頼できない接続をもたらします。過度のはんだが完全な融解を防ぐため、冷たいはんだ接合が発生する可能性があります。治療法は、ジョイントを再加熱して、余分なはんだを除去することです。
はんだブリッジ：これは、はんだが交差し、2つのリードを物理的に接続するときに起こります。これらは、予期しない接続と短絡を形成する可能性があり、電流が高すぎるとコンポーネントが痕跡を燃やしたり燃やしたりする可能性があります。
PAD：鉛または鉛の濡れが不十分です。はんだが多すぎるか少なすぎます。過熱または粗いはんだ付けのために上昇するパッド。
問題8：ヒューマンエラー
PCB製造の欠陥のほとんどは、ヒューマンエラーによって引き起こされます。ほとんどの場合、誤った生産プロセス、コンポーネントの誤った配置、および専門的な製造仕様の誤った配置は、回避可能な製品欠陥の最大64％を引き起こす可能性があります。以下の理由により、欠陥を引き起こす可能性は、回路の複雑さと生産プロセスの数とともに増加します。複数の回路層;細い配線;表面はんだ付けコンポーネント。電力と地上飛行機。
すべてのメーカーまたはアセンブラーは、PCBボードに生産されたボードに欠陥がないことを望んでいますが、継続的なPCBボードの問題を引き起こす非常に多くの設計および生産プロセスの問題があります。
典型的な問題と結果には、次のポイントが含まれます。はんだ付けが不十分な場合、短絡、オープンサーキット、冷たいはんだジョイントなどにつながる可能性があります。ボード層の不整合は、接触不足や全体的なパフォーマンスの低下につながる可能性があります。銅の微量の断熱性が低いと、微量がつながり、痕跡がワイヤ間に弧があります。銅の痕跡がVIAの間にあまりにもきつく配置されている場合、短絡のリスクがあります。回路基板の厚さが不十分な場合、曲げと骨折を引き起こします。