PCB tasarımında sekiz yaygın sorun ve çözüm

PCB tasarımı ve üretimi sürecinde, mühendislerin sadece PCB üretimi sırasında kazaları önlemeleri değil, aynı zamanda tasarım hatalarını önlemeleri gerekir. Bu makale, herkesin tasarım ve üretim çalışmalarına biraz yardım getirmeyi umarak bu ortak PCB sorunlarını özetlemekte ve analiz etmektedir.

 

Sorun 1: PCB tahta kısa devre
Bu sorun, PCB kartının doğrudan çalışmamasına neden olacak ortak hatalardan biridir ve bu sorunun birçok nedeni vardır. Aşağıda birer birer analiz edelim.

PCB kısa devresinin en büyük nedeni uygunsuz lehim ped tasarımıdır. Şu anda, yuvarlak lehim ped, kısa devreleri önlemek için noktalar arasındaki mesafeyi arttırmak için oval bir şekle değiştirilebilir.

PCB parçalarının yönünün uygunsuz tasarımı da kartın kısa devre yapmasına ve çalışamamasına neden olacaktır. Örneğin, Soic'in pimi kalay dalgasına paralelse, kısa devre kazasına neden olmak kolaydır. Şu anda, parçanın yönü, kalay dalgasına dik hale getirmek için uygun şekilde değiştirilebilir.

PCB'nin kısa devre arızasına, yani otomatik eklenti bükülmüş ayağına neden olacak başka bir olasılık daha var. IPC, pimin uzunluğunun 2 mm'den az olduğunu ve bükülmüş bacağın açısı çok büyük olduğunda parçaların düşeceğinden endişe duyduğundan, kısa devreye neden olmak kolaydır ve lehim ekleminin devreden 2 mm'den daha uzak olması gerekir.

Yukarıda belirtilen üç nedene ek olarak, PCB kartının çok büyük substrat delikleri, çok düşük teneke fırın sıcaklığı, kartın zayıf lehimlenebilirliği, lehim maskesinin başarısızlığı ve tahta yüzey kirliliği vb. Gibi kısa devre arızalarına neden olabilecek bazı nedenler de vardır. Mühendisler, yukarıdaki nedenleri ortadan kaldırma ve kontrol edememesinin ortaya çıkmasıyla karşılaştırabilirler.

Sorun 2: PCB kartında karanlık ve grenli kontaklar görünür
PCB'de koyu renk veya küçük taneli eklem problemi çoğunlukla lehimin kontaminasyonundan ve lehim eklem yapısını oluşturan erimiş kalayda karıştırılmış aşırı oksitlerden kaynaklanmaktadır. Düşük teneke içeriğe sahip lehim kullanmanın neden olduğu koyu renkle karıştırmamaya dikkat edin.

Bu sorunun bir başka nedeni, üretim sürecinde kullanılan lehim bileşiminin değişmesi ve safsızlık içeriğinin çok yüksek olmasıdır. Saf teneke eklemek veya lehimi değiştirmek gerekir. Vitray, fiber birikmede katmanlar arasında ayrılma gibi fiziksel değişikliklere neden olur. Ancak bu durum zayıf lehim derzlerinden kaynaklanmıyor. Bunun nedeni, substratın çok yüksek ısıtılmasıdır, bu nedenle ön ısıtma ve lehimleme sıcaklığını azaltmak veya substrat hızını arttırmak gerekir.

Üçüncü Sorun: PCB lehim derzleri altın sarısı olur
Normal koşullar altında, PCB kartındaki lehim gümüş gri, ancak bazen altın lehim eklemleri ortaya çıkıyor. Bu sorunun ana nedeni, sıcaklığın çok yüksek olmasıdır. Şu anda, sadece kalay fırının sıcaklığını düşürmeniz gerekir.

 

Soru 4: Kötü Kurul da çevreden etkilenir
PCB'nin yapısı nedeniyle, olumsuz bir ortamdayken PCB'ye zarar vermek kolaydır. Aşırı sıcaklık veya dalgalanan sıcaklık, aşırı nem, yüksek yoğunluklu titreşim ve diğer koşullar, kartın performansının azaltılmasına veya hatta hurdaya çıkarılmasına neden olan faktörlerdir. Örneğin, ortam sıcaklığındaki değişiklikler kartın deformasyonuna neden olacaktır. Bu nedenle, lehim derzleri yok edilecek, tahta şekli bükülecek veya tahtadaki bakır izleri kırılabilir.

Öte yandan, havadaki nem, maruz kalan bakır izleri, lehim derzleri, pedler ve bileşen kurşunları gibi metal yüzeylerde oksidasyon, korozyon ve paslanmaya neden olabilir. Bileşenlerin ve devre kartlarının yüzeyinde kir, toz veya enkaz birikimi, bileşenlerin hava akışını ve soğumasını da azaltarak PCB'nin aşırı ısınmasına ve performans bozulmasına neden olabilir. PCB'ye titreşim, düşürme, vurma veya bükme, onu deforme edip çatlakın ortaya çıkmasına neden olurken, yüksek akım veya aşırı gerilim PCB'nin parçalanmasına veya bileşenlerin ve yolların hızlı yaşlanmasına neden olur.

Beşinci Sorun: PCB Açık Devresi
İz kırıldığında veya lehim sadece ped üzerinde olduğunda, bileşen uçlarında değil, açık bir devre oluşabilir. Bu durumda, bileşen ve PCB arasında yapışma veya bağlantı yoktur. Tıpkı kısa devreler gibi, bunlar üretim veya kaynak ve diğer işlemler sırasında da ortaya çıkabilir. Devre kartının titreşimi veya gerilmesi, bırakılması veya diğer mekanik deformasyon faktörleri izleri veya lehim derzlerini yok edecektir. Benzer şekilde, kimyasal veya nem lehim veya metal parçaların giyilmesine neden olabilir, bu da bileşen kurşunların kırılmasına neden olabilir.

Altıncı Sorun: Gevşek veya yanlış yerleştirilmiş bileşenler
Geri dönme işlemi sırasında, küçük parçalar erimiş lehim üzerinde yüzebilir ve sonunda hedef lehim eklemini bırakabilir. Yer değiştirme veya eğim için olası nedenler, yetersiz devre kartı desteği, geri çekilme fırın ayarları, lehim macun problemleri ve insan hatası nedeniyle lehimlenmiş PCB kartındaki bileşenlerin titreşimini veya sıçramasını içerir.

 

Yedinci Sorun: Kaynak Sorunu
Aşağıdakiler, kötü kaynak uygulamalarının neden olduğu sorunlardan bazıları:

Rahatsız edilmiş lehim derzleri: Lehim dış rahatsızlıklar nedeniyle katılaşmadan önce hareket eder. Bu soğuk lehim derzlerine benzer, ancak sebep farklıdır. Yeniden ısıtılarak düzeltilebilir ve lehim derzlerinin soğutulduklarında dışarıdan rahatsız olmamasını sağlar.

Soğuk Kaynak: Bu durum, lehim düzgün eritilemediğinde, pürüzlü yüzeylere ve güvenilir olmayan bağlantılara neden olur. Aşırı lehim tam erimeyi önlediğinden, soğuk lehim derzleri de meydana gelebilir. Çözüm, eklemi yeniden ısıtmak ve fazla lehimi çıkarmaktır.

Lehim Köprüsü: Bu, lehim geçtiğinde ve fiziksel olarak iki ipucunu birbirine bağladığında olur. Bunlar beklenmedik bağlantılar ve kısa devreler oluşturabilir, bu da bileşenlerin akım çok yüksek olduğunda izleri yakmasına veya yakmasına neden olabilir.

PAD: Kurşunun veya kurşunun yetersiz ıslatılması. Çok fazla veya çok az lehim. Aşırı ısınma veya kaba lehimleme nedeniyle yükselen pedler.

Sekiz Sorun: İnsan Hatası
PCB üretimindeki kusurların çoğu insan hatasından kaynaklanmaktadır. Çoğu durumda, yanlış üretim süreçleri, bileşenlerin yanlış yerleştirilmesi ve profesyonel olmayan üretim spesifikasyonları, önlenebilir ürün kusurlarının% 64'üne kadar neden olabilir. Aşağıdaki nedenlerden dolayı, devre karmaşıklığı ve üretim süreçlerinin sayısı ile kusurlara neden olma olasılığı: yoğun paketlenmiş bileşenler; çoklu devre katmanları; ince kablolama; yüzey lehimleme bileşenleri; güç ve zemin uçakları.

Her üretici veya montajcı, üretilen PCB kartının kusursuz olmasını umsa da, ancak sürekli PCB kartı sorunlarına neden olan çok sayıda tasarım ve üretim süreci problemi vardır.

Tipik problemler ve sonuçlar aşağıdaki noktaları içerir: zayıf lehimleme kısa devrelere, açık devrelere, soğuk lehim eklemlerine vb. Kart katmanlarının yanlış hizalanması zayıf temas ve düşük genel performansa yol açabilir; Bakır izlerinin zayıf yalıtımı, teller arasında bir ark vardır; izlere ve izlere yol açabilir; Bakır izleri Vias arasına çok sıkı yerleştirilirse, kısa devre riski vardır; Devre kartının yetersiz kalınlığı bükülmeye ve kırılmaya neden olacaktır.


TOP