PCB დიზაინისა და წარმოების პროცესში, ინჟინრებს არა მხოლოდ სჭირდებათ თავიდან აიცილონ უბედური შემთხვევები PCB წარმოების დროს, არამედ უნდა აიცილონ დიზაინის შეცდომები. ეს სტატია აჯამებს და აანალიზებს PCB-ს ამ საერთო პრობლემებს, იმ იმედით, რომ დაეხმარება ყველას დიზაინისა და წარმოების მუშაობას.

პრობლემა 1: PCB დაფის მოკლე ჩართვა
ეს პრობლემა არის ერთ-ერთი გავრცელებული გაუმართაობა, რომელიც პირდაპირ გამოიწვევს PCB დაფის არ მუშაობას და ამ პრობლემის მრავალი მიზეზი არსებობს. სათითაოდ გავაანალიზოთ ქვემოთ.

PCB მოკლე ჩართვის ყველაზე დიდი მიზეზი არის არასათანადო შედუღების ბალიშის დიზაინი. ამ დროს, მრგვალი სამაგრი შეიძლება შეიცვალოს ოვალურ ფორმაში, რათა გაიზარდოს მანძილი წერტილებს შორის, რათა თავიდან იქნას აცილებული მოკლე ჩართვა.

PCB ნაწილების მიმართულების არასათანადო დიზაინი ასევე გამოიწვევს დაფის მოკლე ჩართვას და ვერ იმუშავებს. მაგალითად, თუ SOIC-ის პინი არის თუნუქის ტალღის პარალელურად, ადვილია მოკლე ჩართვის ავარიის გამოწვევა. ამ დროს, ნაწილის მიმართულება შეიძლება სათანადოდ შეიცვალოს, რათა ის კალის ტალღის პერპენდიკულარული გახდეს.

არსებობს კიდევ ერთი შესაძლებლობა, რომელიც გამოიწვევს PCB-ის მოკლე ჩართვის უკმარისობას, ანუ ავტომატური დანამატის მოხრილი ფეხით. ვინაიდან IPC განსაზღვრავს, რომ ქინძისთავის სიგრძე 2 მმ-ზე ნაკლებია და არსებობს შეშფოთება, რომ ნაწილები დაეცემა, როდესაც მოხრილი ფეხის კუთხე ძალიან დიდია, ადვილია მოკლე ჩართვა, ხოლო შედუღების სახსარი უნდა იყოს მეტი. წრედიდან 2 მმ დაშორებით.

ზემოთ ნახსენები სამი მიზეზის გარდა, ასევე არსებობს რამდენიმე მიზეზი, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს PCB დაფის მოკლე ჩართვის უკმარისობა, როგორიცაა სუბსტრატის ძალიან დიდი ხვრელები, თუნუქის ღუმელის ძალიან დაბალი ტემპერატურა, დაფის ცუდი შედუღება, შედუღების ნიღბის გაუმართაობა. , და დაფის ზედაპირის დაბინძურება და ა.შ. წარუმატებლობის შედარებით გავრცელებული მიზეზებია. ინჟინრებს შეუძლიათ ზემოაღნიშნული მიზეზები შეადარონ აღმოფხვრის და სათითაოდ შემოწმების წარუმატებლობას.

პრობლემა 2: მუქი და მარცვლოვანი კონტაქტები გამოჩნდება PCB დაფაზე
მუქი ფერის ან წვრილმარცვლოვანი სახსრების პრობლემა PCB-ზე ძირითადად გამოწვეულია შედუღების დაბინძურებით და გამდნარ თუნუქში შერეული ჭარბი ოქსიდებით, რომლებიც ქმნიან შედუღების სახსრის სტრუქტურას ძალიან მყიფე. ფრთხილად იყავით, რომ არ აურიოთ ის მუქ ფერში, რომელიც გამოწვეულია თუნუქის დაბალი შემცველობით შედუღებით.

ამ პრობლემის კიდევ ერთი მიზეზი ის არის, რომ წარმოების პროცესში გამოყენებული შედუღების შემადგენლობა შეიცვალა და მინარევების შემცველობა ძალიან მაღალია. აუცილებელია სუფთა თუნუქის დამატება ან შედუღების შეცვლა. ვიტრაჟი იწვევს ფიზიკურ ცვლილებებს ბოჭკოების დაგროვებაში, როგორიცაა ფენებს შორის გამოყოფა. მაგრამ ეს სიტუაცია არ არის ცუდი შედუღების სახსრების გამო. მიზეზი ის არის, რომ სუბსტრატი ზედმეტად თბება, ამიტომ აუცილებელია წინასწარ გახურებისა და შედუღების ტემპერატურის შემცირება ან სუბსტრატის სიჩქარის გაზრდა.

პრობლემა მესამე: PCB-ის შედუღების სახსრები ხდება ოქროსფერი ყვითელი
ნორმალურ პირობებში, PCB დაფაზე შედუღება ვერცხლისფერი ნაცრისფერია, მაგრამ ხანდახან ოქროსფერი შემაერთებელი ჩნდება. ამ პრობლემის მთავარი მიზეზი არის ძალიან მაღალი ტემპერატურა. ამ დროს საჭიროა მხოლოდ თუნუქის ღუმელის ტემპერატურის დაწევა.

კითხვა 4: ცუდ დაფაზე ასევე მოქმედებს გარემო
თავად PCB-ის სტრუქტურიდან გამომდინარე, ადვილია PCB-ის დაზიანება, როდესაც ის არახელსაყრელ გარემოშია. ექსტრემალური ტემპერატურა ან მერყევი ტემპერატურა, გადაჭარბებული ტენიანობა, მაღალი ინტენსივობის ვიბრაცია და სხვა პირობები არის ყველა ფაქტორი, რომელიც იწვევს დაფის მუშაობის შემცირებას ან თუნდაც გაუქმებას. მაგალითად, გარემოს ტემპერატურის ცვლილებები გამოიწვევს დაფის დეფორმაციას. ამიტომ, გამაგრილებელი სახსრები განადგურდება, დაფის ფორმა იქნება მოხრილი, ან დაფაზე სპილენძის კვალი შეიძლება დაირღვეს.

მეორეს მხრივ, ჰაერში ტენიანობამ შეიძლება გამოიწვიოს დაჟანგვა, კოროზია და ჟანგი ლითონის ზედაპირებზე, როგორიცაა სპილენძის ნაკვალევი, შედუღების სახსრები, ბალიშები და კომპონენტების მილები. ჭუჭყის, მტვრის ან ნამსხვრევების დაგროვებამ კომპონენტებისა და მიკროსქემის დაფების ზედაპირზე ასევე შეიძლება შეამციროს ჰაერის ნაკადი და კომპონენტების გაგრილება, გამოიწვიოს PCB გადახურება და შესრულების დეგრადაცია. ვიბრაცია, ვარდნა, დარტყმა ან მოხრა PCB-ს დეფორმაციას გამოიწვევს და ბზარის გაჩენას გამოიწვევს, ხოლო მაღალი დენი ან ძაბვა გამოიწვევს PCB-ის დაშლას ან კომპონენტებისა და გზების სწრაფ დაბერებას.

პრობლემა მეხუთე: PCB ღია წრე
როდესაც კვალი გატეხილია, ან როდესაც შედუღება მხოლოდ ბალიშზეა და არა კომპონენტის მილებზე, შეიძლება მოხდეს ღია წრე. ამ შემთხვევაში, არ არსებობს ადჰეზია ან კავშირი კომპონენტსა და PCB-ს შორის. ისევე, როგორც მოკლე ჩართვები, ეს ასევე შეიძლება მოხდეს წარმოების ან შედუღების და სხვა ოპერაციების დროს. მიკროსქემის დაფის ვიბრაცია ან გაჭიმვა, მათი ჩამოგდება ან სხვა მექანიკური დეფორმაციის ფაქტორები გაანადგურებს კვალს ან შემაერთებელ კვანძებს. ანალოგიურად, ქიმიურმა ან ტენიანობამ შეიძლება გამოიწვიოს გამაგრილებელი ან ლითონის ნაწილების ცვეთა, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს კომპონენტების გატეხვა.

პრობლემა მეექვსე: ფხვიერი ან არასწორად განთავსებული კომპონენტები
ხელახალი გადინების პროცესის დროს, მცირე ნაწილები შეიძლება ცურავდეს გამდნარ სამაგრზე და საბოლოოდ დატოვონ სამიზნე შედუღების სახსარი. გადაადგილების ან დახრის შესაძლო მიზეზები მოიცავს შედუღებულ PCB დაფაზე კომპონენტების ვიბრაციას ან გადახტომას მიკროსქემის დაფის არასაკმარისი მხარდაჭერის გამო, ღუმელის გადამუშავების პარამეტრები, შედუღების პასტის პრობლემები და ადამიანის შეცდომა.

პრობლემა მეშვიდე: შედუღების პრობლემა
ქვემოთ მოცემულია რამდენიმე პრობლემა, რომელიც გამოწვეულია შედუღების ცუდი პრაქტიკით:

დარღვეული შედუღების სახსრები: შედუღება მოძრაობს გამაგრებამდე გარეგანი დარღვევების გამო. ეს ცივი შედუღების სახსრების მსგავსია, მაგრამ მიზეზი განსხვავებულია. მისი გამოსწორება შესაძლებელია ხელახალი გაცხელებით და უზრუნველყოფილია, რომ შედუღების სახსრები არ შეწუხდეს გარედან, როდესაც ისინი გაცივდებიან.

ცივი შედუღება: ეს ვითარება ხდება მაშინ, როდესაც შედუღება ვერ დნება სათანადოდ, რაც იწვევს უხეში ზედაპირებს და არასანდო კავშირებს. იმის გამო, რომ გადაჭარბებული შედუღება ხელს უშლის სრულ დნობას, შეიძლება მოხდეს ცივი შედუღების სახსრებიც. წამალია სახსრის ხელახლა გაცხელება და ზედმეტი შედუღების მოცილება.

გამაგრილებელი ხიდი: ეს ხდება მაშინ, როდესაც შედუღება კვეთს და ფიზიკურად აკავშირებს ორ მილს. ამან შეიძლება წარმოქმნას მოულოდნელი კავშირები და მოკლე ჩართვები, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს კომპონენტების დაწვა ან კვალის დაწვა, როდესაც დენი ძალიან მაღალია.

საფენი: ტყვიის ან ტყვიის არასაკმარისი დასველება. ძალიან ბევრი ან ძალიან ცოტა შედუღება. ბალიშები, რომლებიც ამაღლებულია გადახურების ან უხეში შედუღების გამო.

პრობლემა მერვე: ადამიანური შეცდომა
PCB წარმოების დეფექტების უმეტესობა გამოწვეულია ადამიანის შეცდომით. უმეტეს შემთხვევაში, წარმოების არასწორმა პროცესებმა, კომპონენტების არასწორმა განთავსებამ და წარმოების არაპროფესიონალურმა სპეციფიკაციებმა შეიძლება გამოიწვიოს პროდუქტის აცილებადი დეფექტების 64%-მდე. შემდეგი მიზეზების გამო, დეფექტების გამოწვევის შესაძლებლობა იზრდება მიკროსქემის სირთულესთან და წარმოების პროცესების რაოდენობასთან ერთად: მჭიდროდ შეფუთული კომპონენტები; მიკროსქემის მრავალჯერადი ფენა; ჯარიმა გაყვანილობა; ზედაპირის შედუღების კომპონენტები; ძალა და მიწის თვითმფრინავები.

მიუხედავად იმისა, რომ ყველა მწარმოებელი ან ასამბლეერი იმედოვნებს, რომ წარმოებული PCB დაფა არ არის დეფექტები, მაგრამ არსებობს მრავალი დიზაინისა და წარმოების პროცესის პრობლემა, რაც იწვევს PCB დაფის მუდმივ პრობლემებს.

ტიპიური პრობლემები და შედეგები მოიცავს შემდეგ პუნქტებს: ცუდი შედუღებამ შეიძლება გამოიწვიოს მოკლე ჩართვა, ღია სქემები, ცივი შედუღების სახსრები და ა.შ.; დაფის ფენების არასწორი განლაგება შეიძლება გამოიწვიოს ცუდი კონტაქტი და ცუდი საერთო შესრულება; სპილენძის კვალის ცუდი იზოლაცია შეიძლება გამოიწვიოს კვალი და კვალი მავთულებს შორის არის რკალი; თუ სპილენძის კვალი ძალიან მჭიდროდ არის მოთავსებული ვიზებს შორის, არსებობს მოკლე ჩართვის რისკი; მიკროსქემის დაფის არასაკმარისი სისქე გამოიწვევს მოხრას და მოტეხილობას.