Trong quá trình thiết kế và sản xuất PCB, các kỹ sư không chỉ cần ngăn ngừa tai nạn trong quá trình sản xuất PCB mà còn cần tránh các lỗi thiết kế. Bài viết này tổng hợp và phân tích những vấn đề thường gặp về PCB này, hy vọng có thể mang lại sự trợ giúp nào đó cho công việc thiết kế và sản xuất của mọi người.

Vấn đề 1: Đoản mạch bo mạch PCB
Sự cố này là một trong những lỗi phổ biến sẽ trực tiếp khiến bo mạch PCB không hoạt động và có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến sự cố này. Hãy cùng phân tích từng cái một dưới đây.

Nguyên nhân lớn nhất gây đoản mạch PCB là do thiết kế miếng hàn không phù hợp. Lúc này, miếng hàn tròn có thể được thay đổi thành hình bầu dục để tăng khoảng cách giữa các điểm nhằm tránh đoản mạch.

Thiết kế hướng của các bộ phận PCB không phù hợp cũng sẽ khiến bo mạch bị đoản mạch và không hoạt động. Ví dụ, nếu chân của SOIC song song với sóng thiếc thì rất dễ gây ra tai nạn đoản 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.

Còn một khả năng khác có thể gây ra lỗi đoản mạch của PCB, đó là chân cắm plug-in tự động bị cong. Vì IPC quy định rằng chiều dài của chốt nhỏ hơn 2 mm và có lo ngại rằng các bộ phận sẽ rơi ra khi góc của chân cong quá lớn, dễ gây đoản mạch và mối hàn phải lớn hơn cách mạch 2mm.

Ngoài 3 nguyên nhân nêu trên, còn có một số nguyên nhân có thể gây ra hiện tượng đoản mạch của bo mạch PCB, chẳng hạn như lỗ đế quá lớn, nhiệt độ lò thiếc quá thấp, khả năng hàn của bo mạch kém, hỏng mặt nạ hàn. , và bo mạch Ô nhiễm bề mặt, v.v., là những nguyên nhân gây ra hư hỏng tương đối phổ biến. Các kỹ sư có thể so sánh các nguyên nhân trên với việc xảy ra lỗi không thể loại bỏ và kiểm tra từng nguyên nhân một.

Vấn đề 2: Các điểm tiếp xúc tối màu và nổi hạt xuất hiện trên bảng mạch PCB
Vấn đề về màu tối hoặc các mối nối hạt nhỏ trên PCB chủ yếu là do chất hàn bị nhiễm bẩn và lượng oxit trộn lẫn trong thiếc nóng chảy quá mức, khiến cấu trúc mối hàn quá giòn. Hãy cẩn thận để không nhầm lẫn nó với màu tối do sử dụng chất hàn có hàm lượng thiếc thấp.

Một lý do khác cho vấn đề này là thành phần của chất hàn được sử dụng trong quá trình sản xuất đã thay đổi và hàm lượng tạp chất quá cao. Cần phải thêm thiếc nguyên chất hoặc thay thế chất hàn. Kính màu gây ra những thay đổi vật lý trong việc hình thành sợi, chẳng hạn như sự phân tách giữa các lớp. Nhưng tình trạng này không phải do mối hàn kém. Nguyên nhân là do lớp nền được nung quá cao nên cần giảm nhiệt độ nung nóng và hàn trước hoặc tăng tốc độ của lớp nền.

Vấn đề thứ ba: Mối hàn PCB chuyển sang màu vàng vàng
Trong trường hợp bình thường, chất hàn trên bo mạch PCB có màu xám bạc, nhưng đôi khi xuất hiện các mối hàn màu vàng. Nguyên nhân chính của vấn đề này là nhiệt độ quá cao. Lúc này bạn chỉ cần hạ nhiệt độ của lò thiếc xuống là được.

Câu 4: Board xấu cũng bị ảnh hưởng bởi môi trường
Do bản thân cấu trúc của PCB nên PCB dễ bị hư hỏng khi ở trong môi trường không thuận lợi. Nhiệt độ cực cao hoặc nhiệt độ dao động, độ ẩm quá cao, độ rung cường độ cao và các điều kiện khác đều là những yếu tố khiến hiệu suất của bo mạch bị giảm hoặc thậm chí bị loại bỏ. Ví dụ, sự thay đổi nhiệt độ môi trường sẽ gây ra biến dạng của bảng. Vì vậy, các mối hàn sẽ bị phá hủy, hình dáng bo mạch bị cong, hoặc các vết đồng trên bo mạch có thể bị đứt.

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 vết đồng lộ ra, mối hàn, miếng đệm và dây dẫn linh kiện. Sự tích tụ bụi bẩn hoặc mảnh vụn trên bề mặt linh kiện và bảng mạch cũng có thể làm giảm luồng không khí và làm mát các linh kiện, khiến PCB quá nóng và suy giảm hiệu suất. Rung, rơi, va đập hoặc uốn cong PCB sẽ làm biến dạng và xuất hiện vết nứt, trong khi dòng điện cao hoặc quá điện áp sẽ khiến PCB bị hỏng hoặc khiến các linh kiện và đường dẫn bị lão hóa nhanh chóng.

Vấn đề thứ năm: Hở mạch PCB
Khi dấu vết bị đứt hoặc khi chất hàn chỉ nằm trên miếng đệm chứ không nằm trên dây dẫn linh kiện, thì có thể xảy ra hiện tượng hở mạch. Trong trường hợp này, không có sự bám dính hoặc kết nối giữa linh kiện và PCB. Cũng giống như đoản mạch, những hiện tượng này cũng có thể xảy ra trong quá trình sản xuất, hàn và các hoạt động khác. Sự rung hoặc kéo dài của bảng mạch, làm rơi chúng hoặc các yếu tố biến dạng cơ học khác sẽ phá hủy các dấu vết hoặc mối hàn. Tương tự, hóa chất hoặc hơi ẩm có thể làm cho vật hàn hoặc các bộ phận kim loại bị mòn, có thể khiến linh kiện bị gãy.

Vấn đề thứ sáu: linh kiện lỏng lẻo hoặc đặt sai vị trí
Trong quá trình hàn lại, các bộ phận nhỏ có thể nổi trên vật hàn nóng chảy và cuối cùng rời khỏi mối hàn mục tiêu. Các lý do có thể dẫn đến sự dịch chuyển hoặc độ nghiêng bao gồm độ rung hoặc nảy của các bộ phận trên bo mạch PCB được hàn do bảng mạch không được hỗ trợ đầy đủ, cài đặt lò nung lại, sự cố dán hàn và lỗi của con người.

Vấn đề thứ bảy: vấn đề hàn
Sau đây là một số vấn đề do thực hành hàn kém:

Mối hàn bị xáo trộn: Chất hàn di chuyển trước khi đông đặc do nhiễu loạn bên ngoài. Điều này tương tự như mối hàn nguội, nhưng lý do thì khác. Có thể khắc phục bằng cách hâm nóng lại và đảm bảo rằng các mối hàn không bị tác động bởi bên ngoài khi chúng nguội đi.

Hàn nguội: Tình trạng này xảy ra khi chất hàn không thể nóng chảy đúng cách, dẫn đến bề mặt gồ ghề và các kết nối không đáng tin cậy. Vì chất hàn quá mức sẽ ngăn cản sự nóng chảy hoàn toàn nên các mối hàn nguội cũng có thể xảy ra. Cách khắc phục là làm nóng lại mối nối và loại bỏ chất hàn dư thừa.

Cầu hàn: Điều này xảy ra khi chất hàn đi qua và kết nối vật lý hai dây dẫn với nhau. Những điều này có thể hình thành các kết nối và đoản mạch không mong muốn, có thể khiến các bộ phận bị cháy hoặc cháy hết dấu vết khi dòng điện quá cao.

Pad: làm ướt chì hoặc chì không đủ. Quá nhiều hoặc quá ít hàn. Các miếng đệm bị nâng lên do quá nóng hoặc hàn thô.

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

Mặc dù mọi nhà sản xuất hoặc nhà lắp ráp đều hy vọng rằng bo mạch PCB được sản xuất không có lỗi, nhưng có rất nhiều vấn đề về thiết kế và quy trình sản xuất khiến bo mạch PCB liên tục gặp sự cố.

Các vấn đề và kết quả điển hình bao gồm các điểm sau: hàn kém có thể dẫn đến đoản mạch, hở mạch, mối hàn nguội, v.v.; các lớp bo mạch bị lệch có thể dẫn đến tiếp xúc kém và hiệu suất tổng thể kém; cách điện kém của dấu vết đồng có thể dẫn đến dấu vết và dấu vết Có một vòng cung giữa các dây; nếu các vết đồng được đặt quá chặt giữa các vias sẽ có nguy cơ bị đoản mạch; Độ dày của bảng mạch không đủ sẽ gây ra uốn cong và gãy.