Walong karaniwang problema at solusyon sa disenyo ng PCB

Sa proseso ng disenyo at produksyon ng PCB, hindi lamang kailangan ng mga inhinyero na maiwasan ang mga aksidente sa panahon ng pagmamanupaktura ng PCB, ngunit kailangan ding iwasan ang mga pagkakamali sa disenyo. Binubuod at sinusuri ng artikulong ito ang mga karaniwang problema sa PCB na ito, umaasang makapagbibigay ng tulong sa disenyo at paggawa ng lahat.

 

Problema 1: PCB board short circuit
Ang problemang ito ay isa sa mga karaniwang pagkakamali na direktang magiging sanhi ng hindi paggana ng PCB board, at maraming dahilan para sa problemang ito. Isa-isa nating suriin sa ibaba.

Ang pinakamalaking dahilan ng PCB short circuit ay hindi wastong disenyo ng solder pad. Sa oras na ito, ang bilog na solder pad ay maaaring baguhin sa isang hugis-itlog na hugis upang mapataas ang distansya sa pagitan ng mga punto upang maiwasan ang mga maikling circuit.

Ang hindi naaangkop na disenyo ng direksyon ng mga bahagi ng PCB ay magiging sanhi din ng pag-short-circuit ng board at hindi gumagana. Halimbawa, kung ang pin ng SOIC ay parallel sa tin wave, madaling magdulot ng short circuit accident. Sa oras na ito, ang direksyon ng bahagi ay maaaring naaangkop na mabago upang gawin itong patayo sa alon ng lata.

May isa pang posibilidad na magdudulot ng short circuit failure ng PCB, iyon ay, ang awtomatikong plug-in na baluktot na paa. Tulad ng itinakda ng IPC na ang haba ng pin ay mas mababa sa 2mm at may pag-aalala na ang mga bahagi ay mahuhulog kapag ang anggulo ng baluktot na binti ay masyadong malaki, ito ay madaling maging sanhi ng isang maikling circuit, at ang solder joint ay dapat na higit sa 2mm ang layo mula sa circuit.

Bilang karagdagan sa tatlong mga kadahilanang nabanggit sa itaas, mayroon ding ilang mga kadahilanan na maaaring maging sanhi ng mga short-circuit na pagkabigo ng PCB board, tulad ng masyadong malalaking butas ng substrate, masyadong mababa ang temperatura ng lata ng pugon, mahinang solderability ng board, pagkabigo ng solder mask. , at board Surface pollution, atbp., ay medyo karaniwang mga sanhi ng mga pagkabigo. Maaaring ihambing ng mga inhinyero ang mga sanhi sa itaas sa paglitaw ng pagkabigo na alisin at suriin ang isa-isa.

Problema 2: Lumilitaw ang madilim at butil na mga contact sa PCB board
Ang problema ng madilim na kulay o maliit na butil na mga kasukasuan sa PCB ay kadalasang dahil sa kontaminasyon ng panghinang at ang labis na mga oxide na inihalo sa tinunaw na lata, na bumubuo sa istraktura ng pinagsanib na panghinang ay masyadong malutong. Mag-ingat na huwag malito ito sa madilim na kulay na dulot ng paggamit ng panghinang na may mababang nilalaman ng lata.

Ang isa pang dahilan para sa problemang ito ay ang komposisyon ng panghinang na ginamit sa proseso ng pagmamanupaktura ay nagbago, at ang nilalaman ng karumihan ay masyadong mataas. Kinakailangang magdagdag ng purong lata o palitan ang panghinang. Ang stained glass ay nagdudulot ng mga pisikal na pagbabago sa fiber build-up, tulad ng paghihiwalay sa pagitan ng mga layer. Ngunit ang sitwasyong ito ay hindi dahil sa mahihirap na solder joints. Ang dahilan dito ay ang substrate ay pinainit ng masyadong mataas, kaya kinakailangan upang bawasan ang preheating at temperatura ng paghihinang o dagdagan ang bilis ng substrate.

Ikatlong problema: Ang mga PCB solder joint ay nagiging gintong dilaw
Sa ilalim ng normal na mga pangyayari, ang solder sa PCB board ay silver grey, ngunit paminsan-minsan ay lumilitaw ang mga golden solder joints. Ang pangunahing dahilan para sa problemang ito ay ang temperatura ay masyadong mataas. Sa oras na ito, kailangan mo lamang babaan ang temperatura ng pugon ng lata.

 

Tanong 4: Ang masamang board ay apektado din ng kapaligiran
Dahil sa mismong istraktura ng PCB, madaling magdulot ng pinsala sa PCB kapag ito ay nasa hindi magandang kapaligiran. Ang matinding temperatura o pabagu-bagong temperatura, labis na halumigmig, mataas na intensity na panginginig ng boses at iba pang mga kundisyon ay lahat ng mga salik na nagiging sanhi ng pagbawas o pag-scrap pa nga ng performance ng board. Halimbawa, ang mga pagbabago sa ambient temperature ay magdudulot ng deformation ng board. Samakatuwid, ang mga solder joints ay masisira, ang hugis ng board ay baluktot, o ang mga bakas ng tanso sa board ay maaaring masira.

Sa kabilang banda, ang moisture sa hangin ay maaaring magdulot ng oksihenasyon, kaagnasan at kalawang sa mga ibabaw ng metal, tulad ng mga nakalantad na bakas ng tanso, solder joints, pads at component lead. Ang akumulasyon ng dumi, alikabok, o debris sa ibabaw ng mga bahagi at mga circuit board ay maaari ding mabawasan ang daloy ng hangin at paglamig ng mga bahagi, na nagiging sanhi ng sobrang pag-init ng PCB at pagkasira ng pagganap. Ang pag-vibrate, pagbagsak, pagtama o pagyuko sa PCB ay magpapa-deform nito at magiging sanhi ng pag-crack, habang ang mataas na current o overvoltage ay magiging sanhi ng pagkasira ng PCB o magiging sanhi ng mabilis na pagtanda ng mga bahagi at daanan.

Limang problema: bukas na circuit ng PCB
Kapag nasira ang bakas, o kapag ang solder ay nasa pad lamang at wala sa mga lead ng bahagi, maaaring mangyari ang isang bukas na circuit. Sa kasong ito, walang pagdirikit o koneksyon sa pagitan ng bahagi at ng PCB. Tulad ng mga short circuit, maaari ding mangyari ang mga ito sa panahon ng produksyon o welding at iba pang operasyon. Ang panginginig ng boses o pag-uunat ng circuit board, pagbagsak ng mga ito o iba pang mga mekanikal na deformation factor ay sisira sa mga bakas o solder joints. Katulad nito, ang kemikal o moisture ay maaaring magdulot ng pagkasira ng solder o metal na mga bahagi, na maaaring maging sanhi ng pagkasira ng bahagi.

Ika-anim na problema: maluwag o maling mga bahagi
Sa panahon ng proseso ng reflow, ang maliliit na bahagi ay maaaring lumutang sa tinunaw na panghinang at kalaunan ay umalis sa target na pinagsanib na panghinang. Kabilang sa mga posibleng dahilan ng pag-displace o pagtabingi ang vibration o bounce ng mga bahagi sa soldered PCB board dahil sa hindi sapat na suporta sa circuit board, mga setting ng reflow oven, mga problema sa solder paste, at human error.

 

Problema pito: problema sa hinang
Ang mga sumusunod ay ilan sa mga problemang dulot ng hindi magandang kasanayan sa welding:

Nababagabag na solder joints: Ang solder ay gumagalaw bago ang solidification dahil sa mga panlabas na abala. Ito ay katulad ng mga cold solder joints, ngunit iba ang dahilan. Maaari itong itama sa pamamagitan ng pag-init muli at tiyakin na ang mga solder joints ay hindi naaabala ng labas kapag sila ay pinalamig.

Malamig na hinang: Ang sitwasyong ito ay nangyayari kapag ang panghinang ay hindi matunaw nang maayos, na nagreresulta sa mga magaspang na ibabaw at hindi mapagkakatiwalaang mga koneksyon. Dahil pinipigilan ng sobrang solder ang kumpletong pagkatunaw, maaari ding mangyari ang malamig na solder joints. Ang lunas ay painitin muli ang kasukasuan at alisin ang labis na panghinang.

Solder bridge: Nangyayari ito kapag ang solder ay tumatawid at pisikal na nag-uugnay sa dalawang lead. Ang mga ito ay maaaring bumuo ng mga hindi inaasahang koneksyon at mga short circuit, na maaaring maging sanhi ng pagkasunog ng mga bahagi o pagkasunog ng mga bakas kapag ang kasalukuyang ay masyadong mataas.

Pad: hindi sapat na basa ng tingga o tingga. Masyadong marami o masyadong maliit na panghinang. Mga pad na nakataas dahil sa sobrang init o magaspang na paghihinang.

Suliranin walo: pagkakamali ng tao
Karamihan sa mga depekto sa paggawa ng PCB ay sanhi ng pagkakamali ng tao. Sa karamihan ng mga kaso, ang mga maling proseso ng produksyon, maling paglalagay ng mga bahagi at hindi propesyonal na mga detalye ng pagmamanupaktura ay maaaring magdulot ng hanggang 64% ng mga maiiwasang depekto sa produkto. Dahil sa mga sumusunod na dahilan, ang posibilidad na magdulot ng mga depekto ay tumataas sa pagiging kumplikado ng circuit at ang bilang ng mga proseso ng produksyon: nang makapal na nakabalot na mga bahagi; maramihang mga layer ng circuit; pinong mga kable; mga bahagi ng paghihinang sa ibabaw; kapangyarihan at mga eroplano sa lupa.

Kahit na ang bawat tagagawa o assembler ay umaasa na ang PCB board na ginawa ay walang mga depekto, ngunit mayroong napakaraming mga problema sa disenyo at proseso ng produksyon na nagdudulot ng patuloy na mga problema sa PCB board.

Kasama sa mga karaniwang problema at resulta ang mga sumusunod na punto: ang mahinang paghihinang ay maaaring humantong sa mga maikling circuit, bukas na mga circuit, malamig na mga joint ng panghinang, atbp.; maling pagkakahanay ng mga layer ng board ay maaaring humantong sa mahinang pakikipag-ugnay at mahinang pangkalahatang pagganap; mahinang pagkakabukod ng mga bakas ng tanso ay maaaring humantong sa mga bakas at mga bakas May isang arko sa pagitan ng mga wire; kung ang mga bakas ng tanso ay inilagay nang masyadong mahigpit sa pagitan ng vias, may panganib ng short circuit; ang hindi sapat na kapal ng circuit board ay magdudulot ng baluktot at bali.