Opt probleme și soluții comune în proiectarea PCB

În procesul de proiectare și producție de PCB, inginerii nu numai că trebuie să prevină accidentele în timpul producției de PCB, ci și să evite erorile de proiectare. Acest articol rezumă și analizează aceste probleme obișnuite cu PCB, sperând să aducă ceva ajutor în munca de proiectare și producție a tuturor.

 

Problema 1: Scurtcircuit la placa PCB
Această problemă este una dintre defecțiunile comune care va cauza în mod direct placa PCB să nu funcționeze și există multe motive pentru această problemă. Să analizăm unul câte unul mai jos.

Cea mai mare cauză a scurtcircuitului PCB este proiectarea incorectă a plăcuțelor de lipit. În acest moment, placa de lipit rotundă poate fi schimbată într-o formă ovală pentru a mări distanța dintre puncte pentru a preveni scurtcircuite.

Proiectarea inadecvată a direcției pieselor PCB va cauza, de asemenea, scurtcircuitarea plăcii și eșuarea funcționării. De exemplu, dacă pinul SOIC este paralel cu valul de staniu, este ușor să provocați un accident de scurtcircuit. În acest moment, direcția piesei poate fi modificată în mod corespunzător pentru a o face perpendiculară pe valul de cositor.

Există o altă posibilitate care va cauza defecțiunea de scurtcircuit a PCB-ului, adică piciorul îndoit automat. Deoarece IPC stipulează că lungimea pinului este mai mică de 2 mm și există îngrijorarea că piesele vor cădea atunci când unghiul piciorului îndoit este prea mare, este ușor să provoace un scurtcircuit, iar îmbinarea de lipire trebuie să fie mai mare de 2 mm distanta de circuit.

În plus față de cele trei motive menționate mai sus, există și unele motive care pot cauza defecțiuni de scurtcircuit ale plăcii PCB, cum ar fi găuri prea mari pentru substrat, temperatură prea scăzută a cuptorului de staniu, lipibilitatea slabă a plăcii, defecțiunea măștii de lipit. , și placa Poluarea suprafeței etc., sunt cauze relativ comune ale defecțiunilor. Inginerii pot compara cauzele de mai sus cu apariția eșecului de a elimina și verifica unul câte unul.

Problema 2: pe placa PCB apar contacte întunecate și granulate
Problema îmbinărilor de culoare închisă sau cu granulație mică de pe PCB se datorează în mare parte contaminării lipitului și a oxizilor excesivi amestecați în staniul topit, care formează structura îmbinării de lipit este prea fragilă. Aveți grijă să nu îl confundați cu culoarea închisă cauzată de utilizarea lipiturii cu conținut scăzut de staniu.

Un alt motiv pentru această problemă este că compoziția lipiturii utilizate în procesul de fabricație s-a schimbat, iar conținutul de impurități este prea mare. Este necesar să adăugați staniu pur sau să înlocuiți lipirea. Vitraliul provoacă modificări fizice în acumularea fibrelor, cum ar fi separarea dintre straturi. Dar această situație nu se datorează îmbinărilor de lipire slabe. Motivul este că substratul este încălzit prea mult, deci este necesar să se reducă temperatura de preîncălzire și lipire sau să se mărească viteza substratului.

Problema trei: îmbinările de lipire PCB devin galben auriu
În circumstanțe normale, lipirea de pe placa PCB este gri argintiu, dar ocazional apar îmbinări de lipire aurii. Principalul motiv pentru această problemă este că temperatura este prea ridicată. În acest moment, trebuie doar să reduceți temperatura cuptorului de tablă.

 

Întrebarea 4: Placa proastă este afectată și de mediu
Datorită structurii PCB-ului în sine, este ușor să provocați daune PCB-ului atunci când se află într-un mediu nefavorabil. Temperatura extremă sau temperatura fluctuantă, umiditatea excesivă, vibrațiile de mare intensitate și alte condiții sunt toți factori care fac ca performanța plăcii să fie redusă sau chiar casată. De exemplu, modificările temperaturii ambientale vor cauza deformarea plăcii. Prin urmare, îmbinările de lipit vor fi distruse, forma plăcii va fi îndoită sau urmele de cupru de pe placă pot fi sparte.

Pe de altă parte, umiditatea din aer poate provoca oxidare, coroziune și rugină pe suprafețele metalice, cum ar fi urmele de cupru expuse, îmbinările de lipit, plăcuțele și cablurile componentelor. Acumularea de murdărie, praf sau reziduuri pe suprafața componentelor și a plăcilor de circuite poate reduce, de asemenea, fluxul de aer și răcirea componentelor, provocând supraîncălzirea PCB-ului și degradarea performanței. Vibrațiile, scăderea, lovirea sau îndoirea PCB-ului îl vor deforma și vor provoca apariția fisurii, în timp ce curentul ridicat sau supratensiunea vor duce la defectarea PCB-ului sau la îmbătrânirea rapidă a componentelor și a căilor.

Problema cinci: circuit deschis PCB
Când urma este ruptă sau când lipirea este doar pe pad și nu pe cablurile componente, poate apărea un circuit deschis. În acest caz, nu există aderență sau conexiune între componentă și PCB. La fel ca și scurtcircuitele, acestea pot apărea și în timpul producției sau sudării și altor operațiuni. Vibrația sau întinderea plăcii de circuit, scăderea acestora sau alți factori de deformare mecanică vor distruge urmele sau îmbinările de lipit. În mod similar, substanțele chimice sau umiditatea pot cauza uzura lipiturii sau a pieselor metalice, ceea ce poate cauza ruperea cablurilor componente.

Problema șase: componente slăbite sau deplasate
În timpul procesului de reflux, piesele mici pot pluti pe lipitura topită și în cele din urmă pot părăsi îmbinarea de lipire țintă. Motivele posibile pentru deplasarea sau înclinarea includ vibrația sau săritul componentelor de pe placa PCB lipită din cauza suportului insuficient al plăcii de circuite, setările cuptorului de reflux, problemele cu pasta de lipit și erorile umane.

 

Problema șapte: problemă de sudare
Următoarele sunt câteva dintre problemele cauzate de practicile proaste de sudare:

Îmbinări de lipire perturbate: lipirea se mișcă înainte de solidificare din cauza perturbațiilor externe. Acest lucru este similar cu îmbinările de lipit la rece, dar motivul este diferit. Poate fi corectat prin reîncălzire și asigurați-vă că îmbinările de lipit nu sunt perturbate de exterior atunci când sunt răcite.

Sudarea la rece: această situație apare atunci când lipirea nu poate fi topită corect, rezultând suprafețe rugoase și conexiuni nefiabile. Deoarece lipirea excesivă previne topirea completă, pot apărea și îmbinări de lipire la rece. Remediul este să reîncălziți îmbinarea și să îndepărtați excesul de lipire.

Punte de lipit: Acest lucru se întâmplă atunci când lipirea se încrucișează și conectează fizic două fire împreună. Acestea pot forma conexiuni neașteptate și scurtcircuite, care pot cauza arderea componentelor sau arderea urmelor atunci când curentul este prea mare.

Pad: umezire insuficientă a plumbului sau plumbului. Prea multă sau prea puțină lipire. Tampoane care sunt ridicate din cauza supraîncălzirii sau a lipirii aspre.

Problema opt: eroarea umană
Majoritatea defectelor în fabricarea PCB-urilor sunt cauzate de o eroare umană. În cele mai multe cazuri, procesele de producție incorecte, amplasarea incorectă a componentelor și specificațiile de fabricație neprofesionale pot cauza până la 64% din defecte de produs evitabile. Din următoarele motive, posibilitatea de a provoca defecte crește odată cu complexitatea circuitului și cu numărul proceselor de producție: componente ambalate dens; mai multe straturi de circuite; cablare fină; componente de lipit la suprafață; avioane de putere și de masă.

Deși fiecare producător sau asamblator speră ca placa PCB produsă să nu aibă defecte, există atât de multe probleme de proiectare și proces de producție care cauzează probleme continue cu placa PCB.

Problemele și rezultatele tipice includ următoarele puncte: lipirea defectuoasă poate duce la scurtcircuite, circuite deschise, îmbinări de lipire la rece etc.; alinierea greșită a straturilor plăcii poate duce la un contact slab și o performanță generală slabă; izolarea slabă a urmelor de cupru poate duce la urme și urme Există un arc între fire; dacă urmele de cupru sunt așezate prea strâns între căi, există riscul de scurtcircuit; grosimea insuficientă a plăcii de circuit va cauza îndoirea și fractura.