Osiem typowych problemów i rozwiązań w projektowaniu PCB

W procesie projektowania i produkcji PCB inżynierowie muszą nie tylko zapobiegać wypadkom podczas produkcji PCB, ale także potrzebują unikania błędów projektowych. W tym artykule podsumowuje i analizuje te wspólne problemy z PCB, mając nadzieję na włożenie pomocy dla wszystkich projektów i produkcji wszystkich.

 

Problem 1: PCB LACK WKRÓTCE
Ten problem jest jednym z powszechnych błędów, które bezpośrednio spowodują, że płyta PCB nie będzie działać, i istnieje wiele powodów tego problemu. Przeanalizujmy jeden po drugim poniżej.

Największą przyczyną zwarcia PCB jest niewłaściwy projekt lutowania. W tym czasie okrągłe podkładkę lutowniczą można zmienić na owalny kształt, aby zwiększyć odległość między punktami, aby zapobiec zwarciom.

Niewłaściwe projektowanie kierunku części PCB spowoduje również zwarcie płyty i nie będzie działać. Na przykład, jeśli szpilka SOIC jest równoległa do fali cyny, łatwo jest spowodować wypadek zwarcie. W tym czasie kierunek części można odpowiednio zmodyfikować, aby była prostopadła do fali cyny.

Istnieje jeszcze jedna możliwość, która spowoduje awarię zwarcia PCB, to znaczy automatycznej giętej stopy wtyczki. Ponieważ IPC stanowi, że długość szpilki jest mniejsza niż 2 mm i istnieje obawa, że ​​części spadną, gdy kąt zgiętej nogi jest zbyt duży, łatwo jest spowodować zwarcie, a złącze lutownicze musi znajdować się w odległości większej niż 2 mm od obwodu.

Oprócz trzech wyżej wymienionych wyżej powodów, istnieją również kilka powodów, które mogą powodować awarie zwarcia płyty PCB, takie jak zbyt duże otwory podłoża, zbyt niska temperatura pieca blaszania, słaba lutowalność płyty, niepowodzenie maski lutowniczej i zanieczyszczenie powierzchni deski itp., Są stosunkowo powszechnymi przyczynami awarii. Inżynierowie mogą porównać powyższe przyczyny z występowaniem braku wyeliminowania i sprawdzenia jednego po drugim.

Problem 2: Na płycie PCB pojawiają się ciemne i ziarniste kontakty
Problem ciemnego koloru lub małych stawów na PCB wynika głównie z zanieczyszczenia lutu i nadmiernych tlenków zmieszanych w stopionej cynie, która tworzy strukturę stawu lutowniczego, jest zbyt krucha. Uważaj, aby nie mylić go z ciemnym kolorem spowodowanym używaniem lutowania o niskiej zawartości cyny.

Kolejnym powodem tego problemu jest to, że skład lutowania zastosowany w procesie produkcyjnym uległa zmianie, a zawartość zanieczyszczenia jest zbyt wysoka. Konieczne jest dodanie czystej cyny lub wymienić lut. Plainowane szkło powoduje fizyczne zmiany w gromadzeniu się włókien, takie jak separacja między warstwami. Ale ta sytuacja nie jest spowodowana słabymi stawami lutowymi. Powodem jest to, że podłoże jest zbyt wysokie podgrzewane, dlatego konieczne jest zmniejszenie temperatury podgrzewania i lutowania lub zwiększenie prędkości podłoża.

Problem trzeci: Złącze lutu w PCB stają się złoty żółty
W normalnych okolicznościach lut na płycie PCB jest srebrny szary, ale czasami pojawiają się złote połączenia lutownicze. Głównym powodem tego problemu jest to, że temperatura jest zbyt wysoka. W tej chwili wystarczy obniżyć temperaturę pieca blaszanego.

 

Pytanie 4: Na złą tablicę wpływa również środowisko
Ze względu na strukturę samej płytki drukowanej łatwo jest spowodować uszkodzenie PCB, gdy znajduje się w niekorzystnym środowisku. Ekstremalna temperatura lub zmienna temperatura, nadmierna wilgotność, wibracje o wysokiej intensywności i inne warunki to wszystkie czynniki, które powodują zmniejszenie wydajności płyty lub nawet złomowania. Na przykład zmiany temperatury otoczenia spowodują odkształcenie tablicy. Dlatego połączenia lutownicze zostaną zniszczone, kształt planszy będzie wygięty lub miedziane ślady na planszy mogą zostać złamane.

Z drugiej strony wilgoć w powietrzu może powodować utlenianie, korozję i rdzę na metalowych powierzchniach, takich jak odsłonięte ślady miedzi, złącza lutowe, podkładki i przewody komponentów. Akumulacja brudu, pyłu lub zanieczyszczeń na powierzchni komponentów i płyt obwodów może również zmniejszyć przepływ powietrza i chłodzenie składników, powodując przegrzanie PCB i degradację wydajności. Wibracje, upuszczenie, uderzenie lub zginanie PCB zdeformuje ją i spowoduje pojawienie się pęknięcia, podczas gdy wysoki prąd lub przepięcie spowoduje rozkład PCB lub spowoduje szybkie starzenie się komponentów i ścieżek.

Problem piąty: Otwarty obwód PCB
Gdy ślad jest zepsuty lub gdy lut znajduje się tylko na podkładce, a nie na przewodzie komponentu, może wystąpić otwarty obwód. W takim przypadku nie ma przyczepności ani połączenia między komponentem a PCB. Podobnie jak zwarcia, mogą one również wystąpić podczas produkcji lub spawania i innych operacji. Wibracje lub rozciąganie płytki drukowanej, upuszczenie ich lub innych mechanicznych czynników deformacji zniszczy ślady lub połączenia lutownicze. Podobnie, chemikalia lub wilgoć może powodować zużycie części lutu lub metalowych, co może powodować pęknięcie elementów.

Problem szósty: luźne lub niewłaściwe komponenty
Podczas procesu rozdzielania małe części mogą unosić się na stopionym lutowce i ostatecznie pozostawić docelowe złącze lutu. Możliwe przyczyny przemieszczenia lub pochylenia obejmują wibracje lub odbicie komponentów na lutowanej płycie PCB z powodu niewystarczającego obsługi płytki obwodu, ustawień piekarnika rozdzielczego, problemów z pastą lutowniczą i błędu ludzkiego.

 

Problem siedem: problem ze spawaniem
Poniżej znajdują się niektóre z problemów spowodowanych przez słabe praktyki spawania:

Zaburzone połączenia lutowe: lut porusza się przed zestaleniem z powodu zakłóceń zewnętrznych. Jest to podobne do zimnego lutu, ale powód jest inny. Można go poprawić poprzez podgrzewanie i upewnienie się, że stawy lutownicze nie są zakłócane przez zewnątrz, gdy są chłodzone.

Spawanie na zimno: Tej sytuacji występuje, gdy lutu nie można prawidłowo stopić, co powoduje szorstkie powierzchnie i zawodne połączenia. Ponieważ nadmierny lut zapobiega pełnym topnieniu, mogą również wystąpić stawy lutownicze zimnego. Rozwiązaniem jest podgrzewanie stawu i usunięcie nadmiaru lutu.

Most lutu: Dzieje się tak, gdy lutowanie krzyżuje się i fizycznie łączy dwa tropy razem. Mogą one tworzyć nieoczekiwane połączenia i zwarcia, które mogą powodować wypalenie lub wypalenie składników, gdy prąd jest zbyt wysoki.

PAD: niewystarczające zwilżanie ołowiu lub ołowiu. Za dużo lub za mało lutu. Podkładki, które są podwyższone z powodu przegrzania lub szorstkiego lutowania.

Problem ósmy: błąd ludzki
Większość wad w produkcji PCB jest spowodowana błędem ludzkim. W większości przypadków nieprawidłowe procesy produkcyjne, nieprawidłowe umieszczenie komponentów i nieprofesjonalne specyfikacje produkcyjne mogą powodować do 64% wad produktu, które można uniknąć. Z następujących powodów możliwość powodowania wad wzrasta wraz ze złożonością obwodu i liczby procesów produkcyjnych: gęsto pakowane elementy; wiele warstw obwodów; Drobne okablowanie; Komponenty lutownicze powierzchniowe; samoloty mocy i naziemne.

Chociaż każdy producent lub asembler ma nadzieję, że wyprodukowana płyta PCB jest wolna od wad, ale istnieje tak wiele problemów z procesem i produkcją, które powodują ciągłe problemy z płytką PCB.

Typowe problemy i wyniki obejmują następujące punkty: Złe lutowanie może prowadzić do zwarć, otwartych obwodów, zimnych połączeń lutowych itp.; Niewspanianie warstw zarządu może prowadzić do słabego kontaktu i słabej ogólnej wydajności; Słaba izolacja miedzianych śladów może prowadzić do śladów i śladów między przewodami; Jeśli ślady miedziane są zbyt mocno umieszczone między przelotkami, istnieje ryzyko zwarcia; Niewystarczająca grubość płytki obwodów spowoduje zgięcie i złamanie.


TOP