PCB projektavimo ir gamybos procese inžinieriams reikia ne tik užkirsti kelią avarijoms PCB gamybos metu, bet ir reikia išvengti projektavimo klaidų. Šiame straipsnyje apibendrinamos ir analizuojamos šios bendros PCB problemos, tikėdamasis suteikti šiek tiek pagalbos kiekvieno projektavimo ir gamybos darbams.

1 problema: PCB plokštės trumpas jungimas
Ši problema yra viena iš įprastų gedimų, dėl kurių PCB plokštė tiesiogiai neveiks, ir yra daugybė šios problemos priežasčių. Išanalizuokime po vieną žemiau.

Didžiausia PCB trumpojo jungimo priežastis yra netinkamas lydmetalio kilimėlio dizainas. Šiuo metu apvalios litavimo trinkelę galima pakeisti į ovalo formą, kad padidintumėte atstumą tarp taškų, kad būtų išvengta trumpų jungčių.

Dėl netinkamo PCB dalių krypčių projektavimo taip pat bus lenta trumpai ir neveiks. Pvz., Jei SOIC kaištis yra lygiagretus alavo bangos, nesunku sukelti trumpą grandinės avariją. Šiuo metu dalies kryptis gali būti tinkamai modifikuota, kad ji būtų statmena alavo bangai.

Yra dar viena galimybė, kuri sukels trumpą PCB grandinės gedimą, tai yra, automatinį sulenktą pėdą. Kadangi IPC nustato, kad kaiščio ilgis yra mažesnis nei 2 mm, ir yra susirūpinta, kad dalys kris, kai sulenktos kojos kampas yra per didelis, nesunku sukelti trumpą jungimą, o litavimo jungtis turi būti daugiau nei 2 mm atstumu nuo grandinės.

Be trijų aukščiau paminėtų priežasčių, taip pat yra keletas priežasčių, dėl kurių PCB plokštės trumpalaikiai gedimai gali sukelti trumpalaikį gedimą, pavyzdžiui, per dideles substrato skylutes, per žemą skardos krosnies temperatūrą, prastą lentos patvirtinimą, litavimo kaukės gedimą ir lentos paviršiaus taršą ir kt. Inžinieriai gali palyginti aukščiau pateiktas priežastis su nepavykus pašalinti ir patikrinti po vieną.

2 uždavinys: PCB plokštėje atsiranda tamsi ir grūdėti kontaktai
Tamsios spalvos ar mažų grūdų sąnarių problema daugiausia kyla dėl litavimo užteršimo ir per didelių oksidų, sumaišytų išlydytoje skardoje, o tai sudaro litavimo sąnario struktūrą per daug trapi. Būkite atsargūs ir nepainiokite jo su tamsia spalva, kurią sukelia litavimo priemonė su mažu skardos kiekiu.

Kita šios problemos priežastis yra ta, kad gamybos procese naudojamos lydmetalio sudėtis pasikeitė, o priemaišų kiekis yra per didelis. Būtina pridėti gryną skardą arba pakeisti litavietę. Nudektas stiklas sukelia fizinius pluošto kaupimosi pokyčius, tokius kaip atskyrimas tarp sluoksnių. Tačiau tokią situaciją lemia netinkami litavimo sąnariai. Priežastis ta, kad substratas kaitinamas per aukštai, todėl būtina sumažinti įkaitinimo ir litavimo temperatūrą arba padidinti substrato greitį.

Trečia problema: PCB lydmetalio jungtys tampa auksinės geltonos spalvos
Įprastomis aplinkybėmis PCB plokštės lydmetalis yra sidabrinės pilkos spalvos, tačiau kartais atsiranda auksinių litavimo jungčių. Pagrindinė šios problemos priežastis yra ta, kad temperatūra yra per aukšta. Šiuo metu jums reikia tik sumažinti alavo krosnies temperatūrą.

4 klausimas: Aplinka taip pat veikia blogą valdybą
Dėl pačios PCB struktūros lengva pažeisti PCB, kai jis yra nepalankioje aplinkoje. Ekstremali temperatūra ar svyruojanti temperatūra, per didelė drėgmė, didelio intensyvumo vibracija ir kitos sąlygos yra visi veiksniai, dėl kurių plokštės veikimas sumažėja ar net ištremtas. Pvz., Aplinkos temperatūros pokyčiai sukels lentos deformaciją. Todėl litavimo jungtys bus sunaikintos, lentos forma bus sulenkta arba vario pėdsakai ant lentos gali būti sulaužyti.

Kita vertus, ore drėgmė gali sukelti oksidaciją, koroziją ir rūdis ant metalinių paviršių, tokių kaip veikiami vario pėdsakai, litavimo jungtys, trinkelės ir komponentai. Nešvarumų, dulkių ar šiukšlių kaupimasis komponentų ir plokščių paviršiaus paviršiuje taip pat gali sumažinti oro srautą ir komponentų aušinimą, todėl PCB perkaitimas ir našumo skaidymas. Vibracija, kritimas, pataikymas ar lenkimas PCB jį deformuos ir sukels įtrūkimą, o dėl didelės srovės ar viršįtampio PCB suskaidys arba sukels greitą komponentų ir kelių senėjimą.

Penkta problema: „PCB Open Circuit“
Kai pėdsakas sulaužytas arba kai litavėjas yra tik ant padėklo, o ne ant komponento laidų, gali atsirasti atvira grandinė. Šiuo atveju nėra jokio sukibimo ar ryšio tarp komponento ir PCB. Kaip ir trumpi jungtys, tai taip pat gali atsirasti gamybos ar suvirinimo ir kitų operacijų metu. Grandinės plokštės vibracija ar tempimas, numesdami jas ar kitus mechaninius deformacijos veiksnius sunaikins pėdsakus ar litavimo jungtis. Panašiai dėl cheminės ar drėgmės gali susidėvėti litavimo ar metalinės dalys, dėl kurių komponentas gali lūžti.

Šešta problema: laisvi ar netinkami komponentai
Atvirimo proceso metu mažos dalys gali plūduriuoti ant išlydyto lydmetalio ir galiausiai palikti tikslinį litavimo jungtį. Galimos poslinkio ar pakreipimo priežastys apima komponentų vibraciją ar atšokimą ant litavimo PCB plokštės dėl nepakankamos grandinės plokštės atramos, „Reflow“ krosnies parametrai, litavimo pastos problemos ir žmogiškos klaidos.

Septyni problema: suvirinimo problema
Toliau pateikiamos kelios problemos, kurias sukelia prasta suvirinimo praktika:

Sutrikę litavimo jungtys: Lydmetalis juda prieš sukietėjant dėl ​​išorinių trikdžių. Tai panašu į šaltų litavimo jungčių, tačiau priežastis yra kitokia. Jį galima pataisyti pakartotinai pašildant ir įsitikinkite, kad litavimo jungtys netrukdo išorėje, kai jie atvėsinami.

Šaltas suvirinimas: Ši situacija atsiranda, kai litavimo negalima tinkamai išlydyti, todėl susidaro grubūs paviršiai ir nepatikimos jungtys. Kadangi per didelis lydmetalis apsaugo nuo visiško tirpimo, taip pat gali atsirasti šaltas litavimo jungtis. Priemonė yra pakartotinai pašildyti sąnarį ir pašalinti lydmetalio perteklių.

Lydavimo tiltas: Tai atsitinka, kai litavimo kryptys ir fiziškai sujungia du laidus. Tai gali sudaryti netikėtas jungtis ir trumpus jungtis, dėl kurių komponentai gali sudeginti arba sudeginti pėdsakus, kai srovė yra per didelė.

PAD: Nepakankamas švino ar švino sudrėkinimas. Per daug ar per mažai litavimo. Padėklai, kurie padidėja dėl perkaitimo ar grubaus litavimo.

Aštunta problema: Žmogaus klaida
Daugelį PCB gamybos trūkumų sukelia žmogaus klaidos. Daugeliu atvejų neteisingi gamybos procesai, neteisingas komponentų išdėstymas ir neprofesionalios gamybos specifikacijos gali sukelti iki 64% išvengiamų produktų defektų. Dėl šių priežasčių galimybė sukelti defektus padidėja atsižvelgiant į grandinės sudėtingumą ir gamybos procesų skaičių: tankiai supakuoti komponentai; keli grandinės sluoksniai; smulkios laidos; paviršiaus litavimo komponentai; galios ir žemės plokštumos.

Nors kiekvienas gamintojas ar surinkėjas tikisi, kad pagamintoje PCB plokštėje nėra defektų, tačiau yra tiek daug projektavimo ir gamybos proceso problemų, dėl kurių kyla nuolatinės PCB plokštės problemos.

Tipiškos problemos ir rezultatai apima šiuos taškus: Dėl prasto litavimo gali būti trumpų jungčių, atvirų grandinių, šalto litavimo jungčių ir kt.; Lentelių sluoksnių netinkamas poslinkis gali sukelti prastą kontaktą ir blogą bendrą rezultatą; Prasta vario pėdsakų izoliacija gali sukelti pėdsakus ir pėdsakus, tarp laidų yra lankas; Jei vario pėdsakai dedami per sandariai tarp VIA, yra trumpo jungimo rizika; Nepakankamas grandinės plokštės storias sukels lenkimą ir lūžius.