Trong quá trình thiết kế và sản xuất PCB, các kỹ sư không chỉ cần ngăn chặn tai nạn trong quá trình sản xuất PCB, mà còn cần tránh các lỗi thiết kế. Bài viết này tóm tắt và phân tích các vấn đề PCB phổ biến này, hy vọng sẽ mang lại một số trợ giúp cho công việc thiết kế và sản xuất của mọi người.

Bài 1: Bảng ngắn PCB
Vấn đề này là một trong những lỗi phổ biến sẽ trực tiếp khiến bảng PCB không hoạt động và có nhiều lý do cho vấn đề này. Hãy phân tích từng cái một bên dưới.

Nguyên nhân lớn nhất của PCB Short Circuit là thiết kế pad hàn không đúng cách. Tại thời điểm này, miếng hàn tròn có thể được thay đổi thành hình bầu dục để tăng khoảng cách giữa các điểm để ngăn các mạch ngắn.

Thiết kế không phù hợp về hướng của các bộ phận PCB cũng sẽ khiến bảng ngắn mạch và không hoạt động. Ví dụ, nếu pin của SOIC song song với sóng thiếc, thì dễ dàng gây ra tai nạn ngắn mạch. Tại thời điểm này, hướng của bộ phận có thể được sửa đổi một cách thích hợp để làm cho nó vuông góc với sóng thiếc.

Có một khả năng khác sẽ gây ra sự thất bại ngắn mạch của PCB, nghĩa là bàn chân uốn cong tự động. Vì IPC quy định rằng chiều dài của chân nhỏ hơn 2 mm và có lo ngại rằng các bộ phận sẽ giảm khi góc của chân bị uốn cong quá lớn, thật dễ dàng để gây ra một đường ngắn và khớp hàn phải cách mạch hơn 2 mm.

Ngoài ba lý do được đề cập ở trên, cũng có một số lý do có thể gây ra sự cố ngắn mạch của bảng PCB, chẳng hạn như các lỗ cơ chất quá lớn, nhiệt độ lò quá thấp, khả năng hàn kém của bảng, thất bại của mặt nạ hàn và ô nhiễm bề mặt bảng, v.v., là nguyên nhân tương đối phổ biến của thất bại. Các kỹ sư có thể so sánh các nguyên nhân trên với sự xuất hiện của việc không loại bỏ và kiểm tra từng người một.

Bài toán 2: Liên hệ tối và sần sùi xuất hiện trên bảng PCB
Vấn đề về màu tối hoặc các khớp hạt nhỏ trên PCB chủ yếu là do sự ô nhiễm của hàn và các oxit quá mức trộn trong hộp thiếc nóng chảy, tạo thành cấu trúc khớp hàn quá giòn. Hãy cẩn thận để không nhầm lẫn nó với màu tối gây ra bằng cách sử dụng hàn có hàm lượng thiếc thấp.

Một lý do khác cho vấn đề này là thành phần của chất hàn được sử dụng trong quy trình sản xuất đã thay đổi và nội dung tạp chất là quá cao. Nó là cần thiết để thêm thiếc tinh khiết hoặc thay thế chất hàn. Kính màu gây ra những thay đổi vật lý trong tích tụ sợi, chẳng hạn như sự tách biệt giữa các lớp. Nhưng tình huống này không phải là do các khớp hàn kém. Lý do là chất nền được làm nóng quá cao, vì vậy cần phải giảm nhiệt độ làm nóng và hàn trước hoặc tăng tốc độ của chất nền.

Vấn đề ba: Các khớp hàn PCB trở thành vàng vàng
Trong trường hợp bình thường, vật hàn trên bảng PCB có màu xám bạc, nhưng đôi khi các khớp hàn vàng xuất hiện. Lý do chính cho vấn đề này là nhiệt độ quá cao. Tại thời điểm này, bạn chỉ cần giảm nhiệt độ của lò thiếc.

Câu 4: Bảng xấu cũng bị ảnh hưởng bởi môi trường
Do cấu trúc của chính PCB, thật dễ dàng gây ra thiệt hại cho PCB khi nó ở trong một môi trường không thuận lợi. Nhiệt độ cực cao hoặc nhiệt độ dao động, độ ẩm quá mức, độ rung cường độ cao và các điều kiện khác là tất cả các yếu tố khiến hiệu suất của bảng bị giảm hoặc thậm chí bị loại bỏ. Ví dụ, những thay đổi về nhiệt độ môi trường sẽ gây ra biến dạng của bảng. Do đó, các khớp hàn sẽ bị phá hủy, hình dạng bảng sẽ bị uốn cong hoặc dấu vết đồng trên bảng có thể bị phá vỡ.

Mặt khác, độ ẩm trong không khí có thể gây ra quá trình oxy hóa, ăn mòn và rỉ sét trên bề mặt kim loại, chẳng hạn như dấu vết đồng tiếp xúc, mối hàn, miếng đệm và chì thành phần. Tích lũy bụi bẩn, bụi bẩn hoặc mảnh vụn trên bề mặt của các thành phần và bảng mạch cũng có thể làm giảm lưu lượng không khí và làm mát các thành phần, gây ra sự suy giảm hiệu suất quá mức của PCB. Rung, thả, đánh hoặc uốn PCB sẽ làm biến dạng nó và khiến vết nứt xuất hiện, trong khi dòng điện cao hoặc quá điện áp sẽ khiến PCB bị phá vỡ hoặc gây ra sự lão hóa nhanh chóng của các thành phần và đường dẫn.

Vấn đề năm: Mạch mở PCB
Khi dấu vết bị hỏng, hoặc khi hàn chỉ ở trên miếng đệm chứ không phải trên các dây dẫn thành phần, một mạch mở có thể xảy ra. Trong trường hợp này, không có độ bám dính hoặc kết nối giữa thành phần và PCB. Cũng giống như các mạch ngắn, chúng cũng có thể xảy ra trong quá trình sản xuất hoặc hàn và các hoạt động khác. Rung hoặc kéo dài của bảng mạch, thả chúng hoặc các yếu tố biến dạng cơ học khác sẽ phá hủy dấu vết hoặc mối hàn. Tương tự, hóa chất hoặc độ ẩm có thể khiến các bộ phận hàn hoặc kim loại bị mòn, có thể khiến thành phần dẫn đến phá vỡ.

Bài toán sáu: Các thành phần lỏng lẻo hoặc thất lạc
Trong quá trình phản xạ, các bộ phận nhỏ có thể nổi trên chất hàn nóng chảy và cuối cùng để lại khớp hàn mục tiêu. Những lý do có thể cho sự dịch chuyển hoặc nghiêng bao gồm rung hoặc nảy của các thành phần trên bảng PCB hàn do hỗ trợ bảng mạch không đủ, cài đặt lò nướng, vấn đề hàn và lỗi của con người.

Vấn đề bảy: Vấn đề hàn
Sau đây là một số vấn đề gây ra bởi thực hành hàn kém:

Các mối hàn bị xáo trộn: hàn di chuyển trước khi hóa rắn do xáo trộn bên ngoài. Điều này tương tự như các khớp hàn lạnh, nhưng lý do là khác nhau. Nó có thể được điều chỉnh bằng cách hâm nóng và đảm bảo rằng các khớp hàn không bị xáo trộn bên ngoài khi chúng được làm mát.

Hàn lạnh: Tình huống này xảy ra khi chất hàn không thể tan chảy đúng cách, dẫn đến bề mặt gồ ghề và các kết nối không đáng tin cậy. Vì quá trình hàn quá mức ngăn chặn sự tan chảy hoàn toàn, các mối hàn lạnh cũng có thể xảy ra. Biện pháp khắc phục là hâm nóng lại khớp và loại bỏ chất hàn dư thừa.

Cầu hàn: Điều này xảy ra khi hàn băng qua và kết nối vật lý hai dây dẫn với nhau. Chúng có thể tạo thành các kết nối bất ngờ và các mạch ngắn, điều này có thể khiến các thành phần bị đốt cháy hoặc đốt cháy các dấu vết khi dòng điện quá cao.

PAD: Không đủ làm ướt chì hoặc chì. Quá nhiều hoặc quá ít hàn. Các miếng đệm được nâng lên do quá nóng hoặc hàn thô.

Vấn đề tám: Lỗi của con người
Hầu hết các khiếm khuyết trong sản xuất PCB là do lỗi của con người. Trong hầu hết các trường hợp, các quy trình sản xuất không chính xác, vị trí không chính xác của các bộ phận và thông số kỹ thuật sản xuất không chuyên nghiệp có thể gây ra tới 64% khiếm khuyết sản phẩm có thể tránh được. Do những lý do sau đây, khả năng gây ra khiếm khuyết tăng theo độ phức tạp của mạch và số lượng quy trình sản xuất: các thành phần đóng gói dày đặc; Nhiều lớp mạch; hệ thống dây điện tốt; các thành phần hàn bề mặt; điện và máy bay mặt đất.

Mặc dù mọi nhà sản xuất hoặc nhà lắp ráp đều hy vọng rằng bảng PCB được sản xuất không có khuyết điểm, nhưng có rất nhiều vấn đề về quy trình thiết kế và sản xuất gây ra các vấn đề về bảng PCB liên tục.

Các vấn đề và kết quả điển hình bao gồm các điểm sau: hàn kém có thể dẫn đến các mạch ngắn, mạch mở, mối hàn lạnh, v.v .; Sự sai lệch của các lớp hội đồng quản trị có thể dẫn đến tiếp xúc kém và hiệu suất tổng thể kém; Cách nhiệt kém của dấu vết đồng có thể dẫn đến dấu vết và dấu vết có một vòng cung giữa các dây; Nếu các dấu vết đồng được đặt quá chặt giữa các vias, có nguy cơ ngắn mạch; Độ dày không đủ của bảng mạch sẽ gây ra uốn và gãy.