У процесі проектування та виробництва друкованих плат інженерам потрібно не лише запобігати нещасним випадкам під час виготовлення друкованих плат, але й уникати помилок у проектуванні. Ця стаття узагальнює та аналізує ці поширені проблеми з друкованою платою, сподіваючись допомогти кожному у проектуванні та виробництві.

Проблема 1: коротке замикання друкованої плати
Ця проблема є однією з поширених несправностей, яка безпосередньо спричиняє непрацездатність друкованої плати, і існує багато причин для цієї проблеми. Давайте розберемо один за одним нижче.

Найбільшою причиною короткого замикання друкованої плати є неправильна конструкція контактної площадки. У цей час круглу паяльну площадку можна змінити на овальну, щоб збільшити відстань між точками для запобігання короткого замикання.

Невідповідна конструкція напрямку частин друкованої плати також призведе до короткого замикання плати та непрацездатності. Наприклад, якщо штифт SOIC паралельний хвилі олова, легко спричинити коротке замикання. У цей час напрямок деталі можна відповідним чином змінити, щоб зробити його перпендикулярним до хвилі олова.

Є ще одна ймовірність, що викличе коротке замикання з ладу друкованої плати, тобто погнута лапка автоматичного роз'єму. Оскільки IPC передбачає, що довжина штифта менше 2 мм, і існує занепокоєння, що деталі впадуть, коли кут зігнутої ніжки занадто великий, легко спричинити коротке замикання, а паяне з’єднання має бути більше ніж 2 мм від контуру.

На додаток до трьох причин, згаданих вище, є також деякі причини, які можуть спричинити коротке замикання плати друкованої плати, наприклад, занадто великі отвори підкладки, занадто низька температура печі для олова, погана здатність до паяння плати, несправність паяльної маски. Забруднення поверхні тощо є відносно поширеними причинами несправностей. Інженери можуть порівняти вищевказані причини з виникненням несправності, щоб усунути та перевірити одну за одною.

Проблема 2. На друкованій платі з’являються темні та зернисті контакти
Проблема темного кольору або дрібнозернистих з’єднань на друкованій платі здебільшого пов’язана із забрудненням припою та надмірною кількістю оксидів, змішаних у розплавленому олові, які утворюють занадто крихку структуру паяного з’єднання. Будьте обережні, щоб не сплутати його з темним кольором, спричиненим використанням припою з низьким вмістом олова.

Інша причина цієї проблеми полягає в тому, що склад припою, який використовується в процесі виробництва, змінився, і вміст домішок занадто високий. Необхідно додати чисте олово або замінити припій. Вітраж спричиняє фізичні зміни у накопиченні волокна, наприклад, поділ між шарами. Але ця ситуація не пов'язана з поганим паяним з'єднанням. Причина в тому, що підкладка нагрівається занадто сильно, тому необхідно зменшити температуру попереднього нагріву та пайки або збільшити швидкість підкладки.

Проблема третя: паяні з’єднання друкованої плати стають золотисто-жовтими
За звичайних обставин припій на друкованій платі сріблясто-сірий, але іноді з’являються золотисті спайки. Основною причиною цієї проблеми є надто висока температура. У цей час потрібно тільки знизити температуру жерстяної печі.

Запитання 4: На погану дошку також впливає навколишнє середовище
Завдяки структурі самої друкованої плати її легко пошкодити, коли вона знаходиться в несприятливому середовищі. Екстремальна температура або коливання температури, надмірна вологість, вібрація високої інтенсивності та інші умови є факторами, які спричиняють зниження продуктивності плати або навіть утилізацію. Наприклад, зміна температури навколишнього середовища призведе до деформації дошки. Таким чином, паяні з’єднання будуть зруйновані, форма плати буде зігнута, або мідні сліди на платі можуть бути зламані.

З іншого боку, волога в повітрі може спричинити окислення, корозію та іржу на металевих поверхнях, таких як відкриті мідні сліди, паяні з’єднання, колодки та виводи компонентів. Накопичення бруду, пилу або сміття на поверхні компонентів і друкованих плат також може зменшити потік повітря та охолодження компонентів, спричиняючи перегрів друкованої плати та погіршення продуктивності. Вібрація, падіння, удари чи згинання друкованої плати деформують її та спричинять появу тріщини, а сильний струм або перенапруга спричинять руйнування друкованої плати або призведуть до швидкого старіння компонентів і шляхів.

Проблема п'ята: розрив ланцюга друкованої плати
Коли траса пошкоджена або припій знаходиться лише на контактній площадці, а не на проводах компонента, може виникнути розрив ланцюга. У цьому випадку між компонентом і друкованою платою немає адгезії чи з’єднання. Подібно до коротких замикань, вони також можуть виникати під час виробництва, зварювання та інших операцій. Вібрація або розтягнення друкованої плати, падіння або інші фактори механічної деформації призведуть до руйнування слідів або паяних з'єднань. Так само хімічні речовини або волога можуть спричинити зношування припою чи металевих частин, що може призвести до поломки компонентів.

Проблема шоста: ослаблені або неправильно розміщені компоненти
Під час процесу оплавлення дрібні деталі можуть плавати на розплавленому припої та зрештою залишити цільове паяне з’єднання. Можливі причини зміщення або нахилу включають вібрацію або відскок компонентів на припаяній платі друкованої плати через недостатню опору друкованої плати, налаштування печі оплавлення, проблеми з паяльною пастою та помилку людини.

Проблема сьома: проблема зварювання
Нижче наведено деякі з проблем, спричинених неправильною практикою зварювання:

Порушені паяні з’єднання: припій рухається перед застиганням через зовнішні перешкоди. Це схоже на холодний пайок, але причина в іншому. Це можна виправити повторним нагріванням і переконатися, що паяні з'єднання не порушуються зовні, коли вони охолоджуються.

Холодне зварювання: ця ситуація виникає, коли припій не може належним чином розплавитися, що призводить до шорсткості поверхонь і ненадійних з’єднань. Оскільки надмірна кількість припою перешкоджає повному розплавленню, також можуть виникати холодні паяні з’єднання. Засіб полягає в повторному нагріванні з’єднання та видаленні надлишків припою.

Паяний міст: це трапляється, коли пайка перетинає та фізично з’єднує два проводи. Це може призвести до неочікуваних з’єднань і коротких замикань, що може призвести до перегоряння компонентів або вигорання слідів, коли струм занадто високий.

Прокладка: недостатнє змочування свинцю або свинцю. Занадто багато або занадто мало припою. Підняті колодки через перегрів або грубу пайку.

Проблема восьма: людська помилка
Більшість дефектів у виробництві друкованих плат спричинені людською помилкою. У більшості випадків неправильні виробничі процеси, неправильне розміщення компонентів і непрофесійні виробничі характеристики можуть спричинити до 64% ​​дефектів продукції, яких можна уникнути. Можливість виникнення дефектів зростає із збільшенням складності схеми та кількості виробничих процесів через такі причини: щільно упаковані компоненти; кілька шарів схеми; тонка проводка; компоненти поверхневого паяння; силові та наземні літаки.

Хоча кожен виробник або монтажник сподівається, що вироблена друкована плата не має дефектів, існує так багато проблем з проектуванням і виробничим процесом, які викликають постійні проблеми з друкованою платою.

Типові проблеми та результати включають наступні моменти: неякісна пайка може призвести до коротких замикань, розривів, холодних паяних з'єднань тощо; неправильне розташування шарів плати може призвести до поганого контакту та поганої загальної продуктивності; погана ізоляція мідних трас може призвести до слідів і слідів Між проводами є дуга; якщо мідні канали розташовані занадто щільно між отворами, існує ризик короткого замикання; недостатня товщина друкованої плати спричинить вигин і злам.