V procesu načrtovanja in proizvodnje PCB morajo inženirji preprečiti le nesreče med proizvodnjo PCB, ampak se morajo izogniti tudi napakam pri načrtovanju. Ta članek povzema in analizira te pogoste težave s tiskanimi vezji, v upanju, da bo vsem pomagal pri načrtovanju in proizvodnji.

Problem 1: Kratek stik na tiskanem vezju
Ta težava je ena od pogostih napak, ki bo neposredno povzročila nedelovanje tiskanega vezja, in obstaja veliko razlogov za to težavo. Spodaj analizirajmo enega za drugim.

Največji vzrok kratkega stika PCB je nepravilna zasnova spajkalne ploščice. V tem času lahko okroglo spajkalno ploščo spremenite v ovalno, da povečate razdaljo med točkami in preprečite kratke stike.

Neustrezna zasnova smeri delov PCB bo povzročila tudi kratek stik na plošči in nedelovanje. Na primer, če je nožica SOIC vzporedna s kositrnim valom, je lahko povzročiti nesrečo kratkega stika. V tem času je mogoče smer dela ustrezno spremeniti, da bo pravokotna na kositrni val.

Obstaja še ena možnost, ki bo povzročila okvaro tiskanega vezja zaradi kratkega stika, to je upognjena noga samodejnega vtikača. Ker IPC določa, da je dolžina zatiča manjša od 2 mm in obstaja skrb, da bodo deli padli, ko je kot upognjene noge prevelik, je lahko povzročiti kratek stik, spajkalni spoj pa mora biti več kot 2 mm stran od vezja.

Poleg treh zgoraj omenjenih razlogov obstaja tudi nekaj razlogov, ki lahko povzročijo okvare tiskanega vezja v kratkem stiku, kot so prevelike luknje v substratu, prenizka temperatura peči za kositer, slaba sposobnost spajkanja plošče, okvara spajkalne maske. , in plošča Onesnaženost površine itd. sta razmeroma pogosta vzroka okvar. Inženirji lahko primerjajo zgornje vzroke s pojavom napak, da jih odpravijo in preverijo enega za drugim.

Težava 2: Na plošči PCB se pojavijo temni in zrnati kontakti
Problem temne barve ali drobnozrnatih spojev na tiskanem vezju je večinoma posledica kontaminacije spajke in prekomernih oksidov, pomešanih v staljenem kositru, zaradi česar je struktura spajkalnega spoja preveč krhka. Pazite, da je ne zamenjate s temno barvo, ki jo povzroči uporaba spajke z nizko vsebnostjo kositra.

Drugi razlog za to težavo je, da se je sestava spajke, uporabljene v proizvodnem procesu, spremenila in da je vsebnost nečistoč previsoka. Treba je dodati čisti kositer ali zamenjati spajko. Vitraž povzroči fizične spremembe v kopičenju vlaken, kot je ločevanje med plastmi. Vendar to stanje ni posledica slabih spajkalnih spojev. Razlog je v previsoki segretosti substrata, zato je treba znižati temperaturo predgretja in spajkanja ali povečati hitrost substrata.

Tretji problem: PCB spajkalni spoji postanejo zlato rumeni
V normalnih okoliščinah je spajka na plošči PCB srebrno siva, vendar se občasno pojavijo zlati spajkalni spoji. Glavni razlog za to težavo je previsoka temperatura. V tem času morate samo znižati temperaturo peči za kositer.

Vprašanje 4: Na slabo ploščo vpliva tudi okolje
Zaradi strukture samega tiskanega vezja ga je enostavno poškodovati, ko je v neugodnem okolju. Ekstremna temperatura ali nihanje temperature, prekomerna vlažnost, močne vibracije in drugi pogoji so vsi dejavniki, ki povzročijo, da se delovanje plošče zmanjša ali celo zavrže. Na primer, spremembe temperature okolja bodo povzročile deformacijo plošče. Zato bodo spajkalni spoji uničeni, oblika plošče bo upognjena ali pa se bodo bakrene sledi na plošči lahko zdrobile.

Po drugi strani pa lahko vlaga v zraku povzroči oksidacijo, korozijo in rjo na kovinskih površinah, kot so izpostavljeni bakreni sledovi, spajkalni spoji, blazinice in kabli komponent. Kopičenje umazanije, prahu ali ostankov na površini komponent in tiskanih vezij lahko tudi zmanjša pretok zraka in hlajenje komponent, kar povzroči pregrevanje PCB in poslabšanje delovanja. Vibracije, padec, udarec ali upogibanje tiskanega vezja ga bodo deformirali in povzročili nastanek razpok, medtem ko bo visok tok ali prenapetost povzročila razgradnjo tiskanega vezja ali povzročila hitro staranje komponent in poti.

Peta težava: odprto vezje PCB
Če je sled prekinjena ali ko je spajka le na ploščici in ne na vodnikih komponent, lahko pride do odprtega tokokroga. V tem primeru med komponento in tiskanim vezjem ni adhezije ali povezave. Tako kot do kratkih stikov se tudi ti lahko pojavijo med proizvodnjo ali varjenjem in drugimi postopki. Vibracije ali raztezanje vezja, padec ali drugi dejavniki mehanske deformacije bodo uničili sledi ali spajkalne spoje. Podobno lahko kemikalije ali vlaga povzročijo obrabo spajk ali kovinskih delov, kar lahko povzroči zlom komponent.

Šesta težava: zrahljane ali napačno nameščene komponente
Med postopkom reflowa lahko majhni deli plavajo na staljeni spajki in sčasoma zapustijo ciljni spajkalni spoj. Možni razlogi za premik ali nagib vključujejo tresenje ali odboj komponent na spajkani plošči tiskanega vezja zaradi nezadostne podpore vezja, nastavitev pečice za reflow, težav s spajkalno pasto in človeške napake.

Sedmi problem: problem varjenja
Sledi nekaj težav, ki jih povzročajo slabe prakse varjenja:

Moteni spajkalni spoji: Spajka se pred strjevanjem premika zaradi zunanjih motenj. To je podobno kot pri hladnih spajkah, vendar je razlog drugačen. Popravite ga lahko s ponovnim segrevanjem in zagotovite, da spajkalnih spojev ne moti zunanja stran, ko se ohladijo.

Hladno varjenje: Do te situacije pride, ko spajke ni mogoče pravilno stopiti, kar povzroči grobe površine in nezanesljive povezave. Ker prekomerna količina spajke preprečuje popolno taljenje, se lahko pojavijo tudi hladni spajkalni spoji. Rešitev je ponovno segrevanje spoja in odstranitev odvečne spajke.

Spajkalni most: To se zgodi, ko spajka prekriža dva vodnika in jih fizično poveže skupaj. Ti lahko povzročijo nepričakovane povezave in kratke stike, ki lahko povzročijo izgorevanje komponent ali izgorevanje sledi, ko je tok previsok.

Blazinica: nezadostna omočenost svinca ali svinca. Preveč ali premalo spajkanja. Blazinice, ki so dvignjene zaradi pregrevanja ali grobega spajkanja.

Problem osmi: človeška napaka
Večino napak pri proizvodnji PCB povzroči človeška napaka. V večini primerov lahko nepravilni proizvodni procesi, nepravilna namestitev komponent in nestrokovne proizvodne specifikacije povzročijo do 64 % napak na izdelku, ki se jim je mogoče izogniti. S kompleksnostjo vezja in številom proizvodnih procesov se povečuje možnost nastanka okvar zaradi naslednjih razlogov: gosto zapakirane komponente; več plasti vezja; fino ožičenje; komponente za površinsko spajkanje; močnostna in zemeljska letala.

Čeprav vsak proizvajalec ali sestavljalec upa, da je izdelana plošča PCB brez napak, obstaja toliko težav pri oblikovanju in proizvodnem procesu, ki povzročajo stalne težave plošče PCB.

Tipične težave in rezultati vključujejo naslednje točke: slabo spajkanje lahko povzroči kratke stike, odprte tokokroge, hladne spajkalne spoje itd.; neusklajenost plasti plošče lahko povzroči slab stik in slabo splošno delovanje; slaba izolacija bakrenih sledi lahko privede do sledi in sledi Med žicami je lok; če so bakrene sledi pretesno nameščene med vias, obstaja nevarnost kratkega stika; nezadostna debelina vezja bo povzročila upogibanje in zlom.