ในกระบวนการย่อขนาดและความซับซ้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ PCB (แผงวงจรพิมพ์) มีบทบาทสำคัญ PCB เป็นสะพานเชื่อมระหว่างชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพและการจ่ายพลังงานที่เสถียร อย่างไรก็ตาม ในระหว่างกระบวนการผลิตที่แม่นยำและซับซ้อน ข้อบกพร่องต่างๆ เกิดขึ้นเป็นครั้งคราว ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ บทความนี้จะหารือกับคุณเกี่ยวกับข้อบกพร่องทั่วไปของแผงวงจร PCB และเหตุผลเบื้องหลัง โดยให้คำแนะนำ "การตรวจสุขภาพ" โดยละเอียดสำหรับการออกแบบและการผลิตผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์

1. ไฟฟ้าลัดวงจรและวงจรเปิด

การวิเคราะห์เหตุผล:

ข้อผิดพลาดในการออกแบบ: ความประมาทเลินเล่อในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ เช่น ระยะห่างของเส้นทางที่แคบหรือปัญหาการจัดตำแหน่งระหว่างเลเยอร์ อาจทำให้เกิดการลัดวงจรหรือการเปิดได้

กระบวนการผลิต: การแกะสลักที่ไม่สมบูรณ์ การเบี่ยงเบนของการเจาะ หรือความต้านทานการบัดกรีที่เหลืออยู่บนแผ่นอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรหรือวงจรเปิด

2. ข้อบกพร่องของหน้ากากประสาน

การวิเคราะห์เหตุผล:

การเคลือบที่ไม่สม่ำเสมอ: หากความต้านทานของโลหะบัดกรีกระจายไม่สม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการเคลือบ ฟอยล์ทองแดงอาจสัมผัสได้ เพิ่มความเสี่ยงของการลัดวงจร

การบ่มไม่ดี: การควบคุมอุณหภูมิหรือเวลาในการอบที่ไม่เหมาะสมทำให้ความต้านทานการบัดกรีไม่สามารถรักษาได้เต็มที่ ส่งผลต่อการป้องกันและความทนทาน

3. การพิมพ์ซิลค์สกรีนมีข้อบกพร่อง

การวิเคราะห์เหตุผล:

ความแม่นยำในการพิมพ์: อุปกรณ์การพิมพ์สกรีนมีความแม่นยำไม่เพียงพอหรือการทำงานที่ไม่เหมาะสม ส่งผลให้ตัวอักษรเบลอ หายไป หรือออฟเซ็ต

ปัญหาคุณภาพหมึก: การใช้หมึกคุณภาพต่ำหรือความเข้ากันได้ไม่ดีระหว่างหมึกและเพลตส่งผลต่อความชัดเจนและการยึดเกาะของโลโก้

4. ข้อบกพร่องของรู

การวิเคราะห์เหตุผล:

ความเบี่ยงเบนในการเจาะ: การสึกหรอของดอกสว่านหรือการวางตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางรูมีขนาดใหญ่ขึ้นหรือเบี่ยงเบนไปจากตำแหน่งที่ออกแบบ

การกำจัดกาวที่ไม่สมบูรณ์: เรซินที่ตกค้างหลังการเจาะไม่ได้ถูกกำจัดออกทั้งหมด ซึ่งจะส่งผลต่อคุณภาพการเชื่อมและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าในภายหลัง

5. การแยกชั้นและการเกิดฟอง

การวิเคราะห์เหตุผล:

ความเครียดจากความร้อน: อุณหภูมิสูงในระหว่างกระบวนการบัดกรีแบบรีโฟลว์อาจทำให้เกิดค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวระหว่างวัสดุที่แตกต่างกันไม่ตรงกัน ทำให้เกิดการแยกระหว่างชั้น

การซึมผ่านของความชื้น: PCB ที่ผ่านการอบแล้วจะดูดซับความชื้นก่อนการประกอบ ทำให้เกิดฟองไอน้ำในระหว่างการบัดกรี ทำให้เกิดฟองภายใน

6. การชุบไม่ดี

การวิเคราะห์เหตุผล:

การชุบที่ไม่สม่ำเสมอ: การกระจายตัวของความหนาแน่นกระแสที่ไม่สม่ำเสมอหรือองค์ประกอบที่ไม่เสถียรของสารละลายการชุบ ส่งผลให้ชั้นการชุบทองแดงมีความหนาไม่สม่ำเสมอ ส่งผลต่อการนำไฟฟ้าและความสามารถในการบัดกรี

มลพิษ: สารเจือปนมากเกินไปในสารละลายการชุบส่งผลต่อคุณภาพของการเคลือบ และยังทำให้เกิดรูเข็มหรือพื้นผิวที่ขรุขระอีกด้วย

กลยุทธ์การแก้ปัญหา:

เพื่อตอบสนองต่อข้อบกพร่องข้างต้น มาตรการที่ดำเนินการจะรวมถึงแต่ไม่จำกัดเฉพาะ:

การออกแบบที่ปรับให้เหมาะสม: ใช้ซอฟต์แวร์ CAD ขั้นสูงเพื่อการออกแบบที่แม่นยำและผ่านการตรวจสอบ DFM (การออกแบบเพื่อการผลิต) อย่างเข้มงวด

ปรับปรุงการควบคุมกระบวนการ: เสริมสร้างการตรวจสอบในระหว่างกระบวนการผลิต เช่น การใช้อุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูง และการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการอย่างเข้มงวด

การเลือกวัสดุและการจัดการ: คัดเลือกวัตถุดิบคุณภาพสูงและดูแลให้มีสภาพการเก็บรักษาที่ดี เพื่อป้องกันไม่ให้วัสดุชื้นหรือเสื่อมสภาพ

การตรวจสอบคุณภาพ: ใช้ระบบควบคุมคุณภาพที่ครอบคลุม รวมถึง AOI (การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ) การตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์ ฯลฯ เพื่อตรวจจับและแก้ไขข้อบกพร่องอย่างทันท่วงที

ด้วยความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับข้อบกพร่องของแผงวงจร PCB ทั่วไปและสาเหตุ ผู้ผลิตสามารถใช้มาตรการที่มีประสิทธิภาพเพื่อป้องกันปัญหาเหล่านี้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงผลผลิตของผลิตภัณฑ์และรับประกันคุณภาพและความน่าเชื่อถือสูงของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง จึงมีความท้าทายมากมายในด้านการผลิต PCB แต่ด้วยการจัดการทางวิทยาศาสตร์และนวัตกรรมทางเทคโนโลยี ปัญหาเหล่านี้จะถูกเอาชนะไปทีละเรื่อง