V procese miniaturizácie a komplikácií moderných elektronických zariadení zohráva PCB (doska s plošnými spojmi) kľúčovú úlohu. Ako most medzi elektronickými komponentmi zaisťuje PCB efektívny prenos signálov a stabilné napájanie. Počas jeho presného a zložitého výrobného procesu sa však z času na čas vyskytnú rôzne chyby, ktoré ovplyvňujú výkon a spoľahlivosť produktov. Tento článok s vami bude diskutovať o bežných typoch defektov dosiek plošných spojov a ich príčinách a poskytne podrobného sprievodcu „kontrolou stavu“ pre návrh a výrobu elektronických produktov.
1. Skrat a prerušený obvod
Analýza príčin:
Chyby návrhu: Nedbanlivosť počas fázy návrhu, ako napríklad úzky rozstup smerovania alebo problémy so zarovnaním medzi vrstvami, môže viesť ku skratom alebo otvorom.
Výrobný proces: Neúplné leptanie, odchýlka od vŕtania alebo spájkovací odpor zostávajúci na podložke môže spôsobiť skrat alebo prerušenie obvodu.
2. Chyby spájkovacej masky
Analýza príčin:
Nerovnomerný povlak: Ak je spájkovací odpor počas procesu nanášania nerovnomerne rozložený, medená fólia môže byť odkrytá, čím sa zvyšuje riziko skratu.
Zlé vytvrdzovanie: Nesprávna regulácia teploty alebo času pečenia spôsobuje, že odpor spájky úplne nevytvrdne, čo ovplyvňuje jeho ochranu a životnosť.
3. Chybná sieťotlač
Analýza príčin:
Presnosť tlače: Sieťotlačové zariadenie má nedostatočnú presnosť alebo nesprávne funguje, čo má za následok rozmazané, chýbajúce alebo odsadené znaky.
Problémy s kvalitou atramentu: Použitie nekvalitného atramentu alebo zlá kompatibilita medzi atramentom a platňou ovplyvňuje jasnosť a priľnavosť loga.
4. Defekty dier
Analýza príčin:
Odchýlka vŕtania: opotrebovanie vrtáka alebo nepresné umiestnenie spôsobuje, že priemer otvoru je väčší alebo sa odchyľuje od projektovanej polohy.
Neúplné odstránenie lepidla: Zvyšková živica po vŕtaní nie je úplne odstránená, čo ovplyvní následnú kvalitu zvárania a elektrický výkon.
5. Separácia medzivrstvy a penenie
Analýza príčin:
Tepelné napätie: Vysoká teplota počas procesu spájkovania pretavením môže spôsobiť nesúlad v koeficientoch rozťažnosti medzi rôznymi materiálmi, čo spôsobí oddelenie medzi vrstvami.
Prenikanie vlhkosti: Nevypálené dosky plošných spojov absorbujú vlhkosť pred montážou, pričom počas spájkovania vytvárajú bubliny pary, čo spôsobuje vnútorné pľuzgiere.
6. Slabé pokovovanie
Analýza príčin:
Nerovnomerné pokovovanie: Nerovnomerné rozloženie prúdovej hustoty alebo nestabilné zloženie pokovovacieho roztoku má za následok nerovnomernú hrúbku medenej pokovovacej vrstvy, čo ovplyvňuje vodivosť a spájkovateľnosť.
Znečistenie: Príliš veľa nečistôt v pokovovacom roztoku ovplyvňuje kvalitu náteru a dokonca vytvára dierky alebo drsné povrchy.
Stratégia riešenia:
V reakcii na vyššie uvedené nedostatky prijaté opatrenia zahŕňajú, ale nie sú obmedzené na:
Optimalizovaný dizajn: Využite pokročilý CAD softvér na presné navrhovanie a podstúpte prísnu kontrolu DFM (Design for Manufacturability).
Zlepšite riadenie procesu: Posilnite monitorovanie počas výrobného procesu, ako je použitie vysoko presného zariadenia a prísne kontrola parametrov procesu.
Výber a správa materiálu: Vyberte si vysokokvalitné suroviny a zabezpečte dobré skladovacie podmienky, aby ste zabránili navlhnutiu alebo znehodnoteniu materiálov.
Kontrola kvality: Implementujte komplexný systém kontroly kvality vrátane AOI (automatická optická kontrola), röntgenovej kontroly atď., aby ste včas odhalili a opravili chyby.
Vďaka dôkladnému pochopeniu bežných chýb dosiek plošných spojov a ich príčin môžu výrobcovia prijať účinné opatrenia na zabránenie týmto problémom, čím sa zvýši výnos produktu a zabezpečí sa vysoká kvalita a spoľahlivosť elektronických zariadení. S neustálym pokrokom v technológii existuje veľa výziev v oblasti výroby PCB, ale prostredníctvom vedeckého riadenia a technologických inovácií sa tieto problémy jeden po druhom prekonávajú.