Šiuolaikinių elektroninių prietaisų miniatiūrizavimo ir sudėtinginimo procese PCB (spausdintinė plokštė) vaidina lemiamą vaidmenį. Kaip tiltas tarp elektroninių komponentų, PCB užtikrina efektyvų signalų perdavimą ir stabilų energijos tiekimą. Tačiau preciziško ir sudėtingo gamybos proceso metu kartkartėmis atsiranda įvairių defektų, kurie turi įtakos gaminių veikimui ir patikimumui. Šiame straipsnyje bus aptariami dažni PCB plokščių defektų tipai ir jų priežastys, pateikiamas išsamus elektroninių gaminių projektavimo ir gamybos „sveikatos patikrinimo“ vadovas.
1. Trumpasis jungimas ir atvira grandinė
Priežasčių analizė:
Projektavimo klaidos: dėl aplaidumo projektavimo etape, pvz., siauri maršruto tarpai arba lygiavimo tarp sluoksnių problemos, gali atsirasti šortai arba atsidaryti.
Gamybos procesas: Neužbaigtas ėsdinimas, gręžimo nuokrypis arba ant padėklo likęs litavimo atsparumas gali sukelti trumpąjį jungimą arba nutraukti grandinę.
2. Litavimo kaukės defektai
Priežasčių analizė:
Netolygi danga: Jei lydmetalio atsparumas netolygiai pasiskirsto dengimo proceso metu, vario folija gali būti atvira, todėl padidėja trumpojo jungimo rizika.
Blogas kietėjimas: netinkamai kontroliuojant kepimo temperatūrą ar laiką, lydmetalis nesustingsta iki galo, o tai turi įtakos jo apsaugai ir ilgaamžiškumui.
3. Sugedusi šilkografija
Priežasčių analizė:
Spausdinimo tikslumas: šilkografijos įrangos tikslumas yra nepakankamas arba veikia netinkamai, todėl simboliai yra neryškūs, trūkstami arba poslinkiai.
Rašalo kokybės problemos: prastesnio rašalo naudojimas arba prastas rašalo ir plokštės suderinamumas turi įtakos logotipo aiškumui ir sukibimui.
4. Skylės defektai
Priežasčių analizė:
Gręžimo nuokrypis: dėl grąžto susidėvėjimo arba netikslios padėties skylės skersmuo yra didesnis arba nukrypsta nuo numatytos padėties.
Neužbaigtas klijų pašalinimas: po gręžimo likusi derva nėra visiškai pašalinta, o tai turės įtakos tolesniam suvirinimo kokybei ir elektriniam veikimui.
5. Tarpsluoksnių atskyrimas ir putojimas
Priežasčių analizė:
Šiluminis įtempis: aukšta temperatūra litavimo proceso metu gali sukelti skirtingų medžiagų plėtimosi koeficientų neatitikimą, todėl sluoksniai atsiskiria.
Drėgmės prasiskverbimas: Nepakankamai iškeptos PCB sugeria drėgmę prieš surinkimą ir litavimo metu susidaro garų burbuliukai, dėl kurių susidaro vidinės pūslės.
6. Blogas dengimas
Priežasčių analizė:
Netolygus dengimas: Dėl netolygaus srovės tankio pasiskirstymo arba nestabilios dengimo tirpalo sudėties susidaro netolygus vario dengimo sluoksnio storis, turintis įtakos laidumui ir litavimui.
Tarša: per daug priemaišų dengimo tirpale turi įtakos dangos kokybei ir netgi susidaro skylutės ar šiurkštūs paviršiai.
Sprendimo strategija:
Reaguojant į pirmiau minėtus trūkumus, priemonės, kurių imamasi, apima, bet tuo neapsiriboja:
Optimizuotas dizainas: tiksliam projektavimui naudokite pažangią CAD programinę įrangą ir atlikite griežtą DFM (gamybinio dizaino) peržiūrą.
Pagerinti proceso kontrolę: sustiprinti stebėjimą gamybos proceso metu, pvz., naudojant didelio tikslumo įrangą ir griežtai kontroliuojant proceso parametrus.
Medžiagų parinkimas ir valdymas: pasirinkite aukštos kokybės žaliavas ir užtikrinkite geras laikymo sąlygas, kad medžiagos nesudrėktų ar nesugestų.
Kokybės tikrinimas: Įdiekite visapusišką kokybės kontrolės sistemą, įskaitant AOI (automatinį optinį patikrinimą), rentgeno patikrinimą ir kt., kad laiku aptiktumėte ir ištaisytumėte defektus.
Išsamiai suprasdami įprastus PCB plokščių defektus ir jų priežastis, gamintojai gali imtis veiksmingų priemonių, kad išvengtų šių problemų, taip pagerindami gaminių išeigą ir užtikrindami aukštą elektroninės įrangos kokybę bei patikimumą. Nuolat tobulėjant technologijoms, PCB gamybos srityje kyla daug iššūkių, tačiau pasitelkus mokslinį valdymą ir technologines naujoves šios problemos įveikiamos po vieną.