PCB projektavimo ir gamybos procese inžinieriai turi ne tik išvengti nelaimingų atsitikimų PCB gamybos metu, bet ir vengti projektavimo klaidų. Šiame straipsnyje apibendrinamos ir analizuojamos šios dažniausios PCB problemos, tikintis, kad tai padės kiekvienam projektavimo ir gamybos darbui.

1 problema: PCB plokštės trumpasis jungimas
Ši problema yra viena iš įprastų gedimų, dėl kurių PCB plokštė tiesiogiai neveiks, ir yra daug šios problemos priežasčių. Toliau analizuokime po vieną.

Didžiausia PCB trumpojo jungimo priežastis yra netinkamas litavimo padėklo dizainas. Šiuo metu apvalią litavimo padėklą galima pakeisti į ovalo formą, kad padidėtų atstumas tarp taškų, kad būtų išvengta trumpojo jungimo.

Netinkamas PCB dalių krypties dizainas taip pat sukels trumpąjį jungimą ir neveiks. Pavyzdžiui, jei SOIC kaištis yra lygiagretus alavo bangai, lengva sukelti trumpojo jungimo avariją. Šiuo metu detalės kryptis gali būti atitinkamai pakeista, kad ji būtų statmena skardos bangai.

Yra dar viena galimybė, kuri sukels PCB trumpojo jungimo gedimą, tai yra, automatinio kištuko sulenkta pėda. Kadangi IPC numato, kad kaiščio ilgis yra mažesnis nei 2 mm ir yra susirūpinimas, kad dalys nukris, kai sulenktos kojos kampas yra per didelis, tai lengva sukelti trumpąjį jungimą, o litavimo jungtis turi būti daugiau nei 2 mm atstumu nuo grandinės.

Be pirmiau minėtų trijų priežasčių, taip pat yra keletas priežasčių, galinčių sukelti trumpojo jungimo gedimus PCB plokštėje, pavyzdžiui, per didelės pagrindo skylės, per žema skardos krosnies temperatūra, prastas plokštės litavimas, litavimo kaukės gedimas. , ir lenta Paviršiaus tarša ir kt. yra gana dažnos gedimų priežastys. Inžinieriai gali palyginti aukščiau nurodytas priežastis su nesėkmių pašalinimo ir patikrinimo po vieną atsiradimu.

2 problema: PCB plokštėje atsiranda tamsūs ir grūdėti kontaktai
Tamsios spalvos arba smulkiagrūdžių PCB jungčių problema dažniausiai kyla dėl lydmetalio užteršimo ir perteklinio oksidų, susimaišytų išlydytoje skardoje, kurie sudaro per trapią litavimo jungties struktūrą. Būkite atsargūs ir nesupainiokite jos su tamsia spalva, kurią sukelia mažai alavo turinčio lydmetalio.

Kita šios problemos priežastis – pakito gamybos procese naudojamo lydmetalio sudėtis ir per didelis priemaišų kiekis. Būtina pridėti grynos skardos arba pakeisti litą. Vitražas sukelia fizinius pluošto kaupimosi pokyčius, pavyzdžiui, atsiskiria tarp sluoksnių. Tačiau ši situacija nėra dėl prastų litavimo jungčių. Priežastis ta, kad pagrindas per aukštai įkaitintas, todėl reikia sumažinti pakaitinimo ir litavimo temperatūrą arba padidinti pagrindo greitį.

Trečia problema: PCB litavimo jungtys tampa auksinės geltonos spalvos
Įprastomis aplinkybėmis PCB plokštės lydmetalis yra sidabriškai pilkas, tačiau kartais atsiranda auksinių litavimo jungčių. Pagrindinė šios problemos priežastis – per aukšta temperatūra. Šiuo metu tereikia sumažinti skardos krosnies temperatūrą.

4 klausimas: blogai lentai įtakos turi ir aplinka
Dėl pačios PCB struktūros nesunku sugadinti PCB, kai ji yra nepalankioje aplinkoje. Ekstremali temperatūra arba svyruojanti temperatūra, per didelė drėgmė, didelio intensyvumo vibracija ir kitos sąlygos yra veiksniai, dėl kurių plokštės našumas sumažėja ar net išleidžiamas į metalo laužą. Pavyzdžiui, aplinkos temperatūros pokyčiai sukels plokštės deformaciją. Dėl to bus sunaikintos litavimo jungtys, sulenkta plokštės forma arba sulaužyti vario pėdsakai ant plokštės.

Kita vertus, oro drėgmė gali sukelti oksidaciją, koroziją ir rūdis ant metalinių paviršių, tokių kaip vario pėdsakai, litavimo jungtys, trinkelės ir komponentų laidai. Ant komponentų ir grandinių plokščių paviršiaus susikaupę nešvarumai, dulkės ar šiukšlės taip pat gali sumažinti oro srautą ir komponentų aušinimą, todėl PCB perkaista ir pablogėja veikimas. Dėl vibracijos, nukritimo, smūgio ar lenkimo PCB ji deformuosis ir atsiras įtrūkimai, o dėl didelės srovės ar viršįtampio PCB suges arba greitai sensta komponentai ir keliai.

Penkta problema: atvira PCB grandinė
Kai nutrūksta pėdsakas arba kai lydmetalis yra tik ant padėklo, o ne ant komponentų laidų, grandinė gali nutrūkti. Šiuo atveju tarp komponento ir PCB nėra sukibimo ar ryšio. Kaip ir trumpieji jungimai, jie taip pat gali atsirasti gamybos, suvirinimo ir kitų operacijų metu. Plokštės vibracija ar tempimas, jų nukritimas ar kiti mechaniniai deformacijos veiksniai sunaikins pėdsakus ar litavimo jungtis. Panašiai dėl cheminių medžiagų ar drėgmės gali susidėvėti litavimo arba metalinės dalys, dėl kurių gali lūžti komponentų laidai.

Šešta problema: atsilaisvinę arba netinkamai išdėstyti komponentai
Perpildymo proceso metu mažos dalys gali plūduriuoti ant išlydyto lydmetalio ir galiausiai palikti tikslinę litavimo jungtį. Galimos poslinkio arba pakreipimo priežastys yra sulituotos PCB plokštės komponentų vibracija arba atšokimas dėl nepakankamo plokštės palaikymo, perpildymo krosnelės nustatymai, litavimo pastos problemos ir žmogiškosios klaidos.

Septintoji problema: suvirinimo problema
Toliau pateikiamos kelios problemos, kurias sukelia netinkama suvirinimo praktika:

Sutrikusios litavimo jungtys: lydmetalis juda prieš sukietėjimą dėl išorinių trikdžių. Tai panašu į šalto litavimo jungtis, tačiau priežastis yra kita. Jį galima ištaisyti pakartotinai kaitinant ir užtikrinti, kad litavimo jungčių netrukdytų išorė, kai jos vėsinamos.

Šaltasis suvirinimas: ši situacija atsiranda, kai lydmetalis negali tinkamai ištirpti, todėl paviršiai yra šiurkštūs ir jungtys yra nepatikimos. Kadangi perteklinis lydmetalis neleidžia visiškai ištirpti, gali atsirasti šaltų litavimo jungčių. Ištaisymas yra pakartotinai pašildyti jungtį ir pašalinti lydmetalio perteklių.

Litavimo tiltas: Tai atsitinka, kai lydmetalis kerta ir fiziškai sujungia du laidus. Tai gali sudaryti netikėtas jungtis ir trumpuosius jungimus, dėl kurių komponentai gali perdegti arba išdegti pėdsakai, kai srovė yra per didelė.

Padas: nepakankamai sudrėkęs švinas arba švinas. Per daug arba per mažai litavimo. Pakeltos trinkelės dėl perkaitimo arba grubaus litavimo.

Aštunta problema: žmogiškoji klaida
Dauguma PCB gamybos defektų atsiranda dėl žmogaus klaidų. Daugeliu atvejų neteisingi gamybos procesai, neteisingas komponentų išdėstymas ir neprofesionalios gamybos specifikacijos gali sukelti iki 64% išvengiamų gaminio defektų. Dėl šių priežasčių defektų atsiradimo galimybė didėja didėjant grandinės sudėtingumui ir gamybos procesų skaičiui: tankiai supakuoti komponentai; kelių grandinių sluoksniai; smulkūs laidai; paviršiaus litavimo komponentai; galios ir antžeminės plokštumos.

Nors kiekvienas gamintojas ar surinkėjas tikisi, kad pagamintoje PCB plokštėje nėra defektų, tačiau yra tiek daug projektavimo ir gamybos proceso problemų, kurios sukelia nuolatines PCB plokščių problemas.

Tipiškos problemos ir rezultatai apima šiuos dalykus: prastas litavimas gali sukelti trumpąjį jungimą, atviras grandines, šaltas litavimo jungtis ir pan.; lentos sluoksnių nesutapimas gali sukelti prastą kontaktą ir prastą bendrą veikimą; prasta vario pėdsakų izoliacija gali sukelti pėdsakus ir pėdsakus Tarp laidų yra lankas; jei vario pėdsakai yra per sandariai tarp angų, kyla trumpojo jungimo pavojus; Nepakankamas plokštės storis sukels lenkimą ir lūžimą.