Tetë probleme dhe zgjidhje të zakonshme në dizajnimin e PCB-ve

Në procesin e projektimit dhe prodhimit të PCB-ve, inxhinierët jo vetëm që duhet të parandalojnë aksidentet gjatë prodhimit të PCB-ve, por gjithashtu duhet të shmangin gabimet e projektimit. Ky artikull përmbledh dhe analizon këto probleme të zakonshme të PCB-ve, duke shpresuar të sjellë një ndihmë për punën e projektimit dhe prodhimit të të gjithëve.

 

Problemi 1: Qark i shkurtër i tabelës PCB
Ky problem është një nga defektet e zakonshme që do të shkaktojë drejtpërdrejt mosfunksionimin e pllakës së PCB-së dhe ka shumë arsye për këtë problem. Le të analizojmë një nga një më poshtë.

Shkaku më i madh i qarkut të shkurtër të PCB-së është dizajni jo i duhur i jastëkut të saldimit. Në këtë kohë, jastëku i saldimit të rrumbullakët mund të ndryshohet në një formë ovale për të rritur distancën midis pikave për të parandaluar qarqet e shkurtra.

Dizajni i papërshtatshëm i drejtimit të pjesëve të PCB-së do të shkaktojë gjithashtu qarkun e shkurtër të bordit dhe dështimin e funksionimit. Për shembull, nëse kunja e SOIC është paralele me valën e kallajit, është e lehtë të shkaktohet një aksident me qark të shkurtër. Në këtë kohë, drejtimi i pjesës mund të modifikohet siç duhet për ta bërë atë pingul me valën e kallajit.

Ekziston një mundësi tjetër që do të shkaktojë dështimin e qarkut të shkurtër të PCB-së, domethënë, këmba e përkulur automatike e prizës. Meqenëse IPC përcakton se gjatësia e kunjit është më e vogël se 2 mm dhe ekziston shqetësimi se pjesët do të bien kur këndi i këmbës së përkulur është shumë i madh, është e lehtë të shkaktohet një qark i shkurtër dhe bashkimi i saldimit duhet të jetë më shumë se 2 mm larg qarkut.

Përveç tre arsyeve të përmendura më sipër, ka edhe disa arsye që mund të shkaktojnë dështime të qarkut të shkurtër të tabelës së PCB-së, të tilla si vrimat shumë të mëdha të nënshtresës, temperatura shumë e ulët e furrës së kallajit, saldueshmëria e dobët e tabelës, dështimi i maskës së saldimit. , dhe ndotja sipërfaqësore, etj., janë shkaqe relativisht të zakonshme të dështimeve. Inxhinierët mund të krahasojnë shkaqet e mësipërme me shfaqjen e dështimit për të eliminuar dhe kontrolluar një nga një.

Problemi 2: Kontaktet e errëta dhe me kokrra shfaqen në tabelën e PCB-së
Problemi i ngjyrës së errët ose nyjeve me kokrriza të vogla në PCB është kryesisht për shkak të ndotjes së saldimit dhe oksideve të tepërta të përziera në kallajin e shkrirë, të cilat formojnë strukturën e bashkimit të saldimit shumë të brishtë. Kini kujdes të mos e ngatërroni me ngjyrën e errët të shkaktuar nga përdorimi i saldimit me përmbajtje të ulët kallaji.

Një arsye tjetër për këtë problem është se përbërja e saldimit të përdorur në procesin e prodhimit ka ndryshuar dhe përmbajtja e papastërtive është shumë e lartë. Është e nevojshme të shtoni kallaj të pastër ose të zëvendësoni saldimin. Xhami me njolla shkakton ndryshime fizike në grumbullimin e fibrave, të tilla si ndarja midis shtresave. Por kjo situatë nuk është për shkak të lidhjeve të dobëta të saldimit. Arsyeja është se nënshtresa nxehet shumë lart, kështu që është e nevojshme të zvogëlohet temperatura e paranxehjes dhe saldimit ose të rritet shpejtësia e nënshtresës.

Problemi i tretë: Lidhjet e saldimit të PCB-së bëhen të verdhë të artë
Në rrethana normale, saldimi në tabelën e PCB-së është gri argjendi, por herë pas here shfaqen nyje saldimi të arta. Arsyeja kryesore për këtë problem është se temperatura është shumë e lartë. Në këtë kohë, ju vetëm duhet të ulni temperaturën e furrës së kallajit.

 

Pyetja 4: Bordi i keq ndikohet edhe nga mjedisi
Për shkak të strukturës së vetë PCB-së, është e lehtë të shkaktohet dëmtim i PCB-së kur ndodhet në një mjedis të pafavorshëm. Temperatura ekstreme ose temperatura e luhatshme, lagështia e tepërt, dridhjet me intensitet të lartë dhe kushte të tjera janë të gjithë faktorë që bëjnë që performanca e tabelës të zvogëlohet ose madje të hiqet. Për shembull, ndryshimet në temperaturën e ambientit do të shkaktojnë deformim të tabelës. Prandaj, nyjet e saldimit do të shkatërrohen, forma e tabelës do të përkulet ose gjurmët e bakrit në tabelë mund të thyhen.

Nga ana tjetër, lagështia në ajër mund të shkaktojë oksidim, korrozion dhe ndryshk në sipërfaqet metalike, siç janë gjurmët e ekspozuara të bakrit, nyjet e saldimit, jastëkët dhe kapakët e komponentëve. Akumulimi i papastërtisë, pluhurit ose mbeturinave në sipërfaqen e komponentëve dhe tabelave të qarkut mund të zvogëlojë gjithashtu rrjedhën e ajrit dhe ftohjen e komponentëve, duke shkaktuar mbinxehje të PCB-së dhe degradim të performancës. Dridhja, rënia, goditja ose përkulja e PCB-së do ta deformojë atë dhe do të shkaktojë shfaqjen e çarjes, ndërsa rryma e lartë ose mbitensioni do të shkaktojë prishjen e PCB-së ose plakjen e shpejtë të komponentëve dhe shtigjeve.

Problemi i pestë: qark i hapur i PCB-së
Kur gjurma prishet, ose kur saldimi është vetëm në jastëk dhe jo në kapakët e komponentit, mund të ndodhë një qark i hapur. Në këtë rast, nuk ka ngjitje ose lidhje midis komponentit dhe PCB-së. Ashtu si qarqet e shkurtra, këto mund të ndodhin edhe gjatë prodhimit ose saldimit dhe operacioneve të tjera. Dridhja ose shtrirja e tabelës së qarkut, rënia e tyre ose faktorë të tjerë deformues mekanikë do të shkatërrojnë gjurmët ose nyjet e saldimit. Në mënyrë të ngjashme, kimikatet ose lagështia mund të shkaktojnë konsumimin e pjesëve të saldimit ose metalit, gjë që mund të shkaktojë thyerjen e plumbave të komponentëve.

Problemi i gjashtë: komponentë të lirshëm ose të pavendosur
Gjatë procesit të ri rrjedhjes, pjesë të vogla mund të notojnë në saldimin e shkrirë dhe përfundimisht të lënë bashkimin e synuar të saldimit. Arsyet e mundshme për zhvendosjen ose animin përfshijnë dridhjen ose kërcitjen e komponentëve në pllakën e salduar të PCB-së për shkak të mbështetjes së pamjaftueshme të bordit të qarkut, cilësimeve të furrës së rifluksit, problemeve me ngjitjen e saldimit dhe gabimit njerëzor.

 

Problemi i shtatë: problemi i saldimit
Më poshtë janë disa nga problemet e shkaktuara nga praktikat e dobëta të saldimit:

Lidhjet e çrregulluara të saldimit: Lidhja lëviz përpara ngurtësimit për shkak të shqetësimeve të jashtme. Kjo është e ngjashme me nyjet e saldimit të ftohtë, por arsyeja është e ndryshme. Mund të korrigjohet duke ringrohur dhe të sigurohet që nyjet e saldimit të mos shqetësohen nga jashtë kur ftohen.

Saldimi në të ftohtë: Kjo situatë ndodh kur saldimi nuk mund të shkrihet siç duhet, duke rezultuar në sipërfaqe të vrazhda dhe lidhje jo të besueshme. Meqenëse saldimi i tepërt parandalon shkrirjen e plotë, mund të ndodhin edhe lidhje me saldim të ftohtë. Ilaçi është të ngrohni përsëri nyjen dhe të hiqni saldimin e tepërt.

Ura e saldimit: Kjo ndodh kur saldimi kryqëzon dhe lidh fizikisht dy priza së bashku. Këto mund të formojnë lidhje të papritura dhe qarqe të shkurtra, të cilat mund të bëjnë që komponentët të digjen ose të djegin gjurmët kur rryma është shumë e lartë.

Pad: lagështim i pamjaftueshëm i plumbit ose plumbit. Shumë ose shumë pak saldim. Pads që janë ngritur për shkak të mbinxehjes ose saldimit të ashpër.

Problemi i tetë: gabim njerëzor
Shumica e defekteve në prodhimin e PCB-ve janë shkaktuar nga gabimi njerëzor. Në shumicën e rasteve, proceset e gabuara të prodhimit, vendosja e gabuar e komponentëve dhe specifikimet joprofesionale të prodhimit mund të shkaktojnë deri në 64% të defekteve të shmangshme të produktit. Për shkak të arsyeve të mëposhtme, mundësia e shkaktimit të defekteve rritet me kompleksitetin e qarkut dhe numrin e proceseve të prodhimit: komponentë të paketuar dendur; shtresa të shumta të qarkut; instalime elektrike të imta; komponentët e saldimit sipërfaqësor; fuqi dhe avionë tokësorë.

Megjithëse çdo prodhues ose montues shpreson që pllaka e prodhuar e PCB-së të mos ketë defekte, por ka kaq shumë probleme të projektimit dhe procesit të prodhimit që shkaktojnë probleme të vazhdueshme të pllakës PCB.

Problemet dhe rezultatet tipike përfshijnë pikat e mëposhtme: saldimi i dobët mund të çojë në qarqe të shkurtra, qarqe të hapura, lidhje me saldim të ftohtë, etj.; shtrembërimi i shtresave të tabelës mund të çojë në kontakt të dobët dhe performancë të dobët të përgjithshme; izolimi i dobët i gjurmëve të bakrit mund të çojë në gjurmë dhe gjurmë Ekziston një hark midis telave; nëse gjurmët e bakrit vendosen shumë ngushtë midis viave, ekziston rreziku i qarkut të shkurtër; trashësia e pamjaftueshme e tabelës së qarkut do të shkaktojë përkulje dhe thyerje.