Leiterplattentechnisch - Wie kann man diese häufigen PCB-Probleme lösen?

Im Prozess der PCB-Design und Produktion, Ingenieure müssen nicht nur Unfälle während Leiterplattenherstellung, aber auch Konstruktionsfehler vermeiden müssen. Dieser Artikel fasst drei gängige PCB-Probleme zusammen und analysiert sie, Ich hoffe, dass wir bei allen Design- und Produktionsarbeiten helfen können.

Problem 1: Kurzschluss der Leiterplatte

Dieses Problem ist einer der häufigsten Fehler, die direkt die Ursache für die Leiterplatte to not work. Es gibt viele Gründe für dieses Problem. Analysieren wir eins nach dem anderen. Die größte Ursache für PCB-Kurzschluss ist unsachgemäßes Lötpad-Design. Zur Zeit, Das runde Lötpad kann in eine ovale Form geändert werden, um den Abstand zwischen den Punkten zu erhöhen, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Ungeeignetes Design der Richtung der Leiterplattenteile führt auch dazu, dass die Platine kurzschlüssig ist und nicht funktioniert. Zum Beispiel, wenn der Stift des SOIC parallel zur Zinnwelle ist, Es ist leicht, einen Kurzschlussunfall zu verursachen. Zur Zeit, Die Richtung des Teils kann entsprechend geändert werden, um es senkrecht zur Zinnwelle zu machen. Es gibt eine andere Möglichkeit, die Kurzschlussfehler der Leiterplatte verursachen wird, das ist, der automatische steckbare gebogene Fuß. Da das IPC vorsieht, dass die Länge des Stifts kleiner als 2mm ist und es Sorge gibt, dass die Teile fallen, wenn der Winkel des gebogenen Beins zu groß ist, es ist leicht, einen Kurzschluss zu verursachen, und die Lötstelle muss mehr als 2mm von der Schaltung entfernt sein. Zusätzlich zu den drei oben genannten Gründen, Es gibt auch einige Gründe, die Kurzschlussausfälle der Leiterplatte, wie ein zu großes Loch im Substrat, zu niedrige Temperatur im Zinnofen, schlechte Lötbarkeit der Platine, Versagen der Lötmaske, Oberflächenverschmutzung, etc., sind relativ häufige Ursachen von Ausfällen. Ingenieure können die oben genannten Ursachen mit den Fehlerbedingungen vergleichen, um sie einzeln zu beseitigen und zu überprüfen.

Problem 2: Dunkle und körnige Kontakte erscheinen auf der Leiterplatte

Das Problem der dunklen Farbe oder kleinkörnigen Verbindungen auf der Leiterplatte ist hauptsächlich auf die Verunreinigung des Lots zurückzuführen und die übermäßigen Oxide, die im geschmolzenen Zinn gemischt sind, die die Lötstellenstruktur bilden, sind zu spröde. Achten Sie darauf, es nicht mit der dunklen Farbe zu verwechseln, die durch die Verwendung von Lot mit niedrigem Zinngehalt verursacht wird. Ein weiterer Grund für dieses Problem ist, dass sich die Zusammensetzung des im Herstellungsprozess verwendeten Lots geändert hat und der Verunreinigungsgehalt zu hoch ist. Es ist notwendig, reines Zinn hinzuzufügen oder das Lot zu ersetzen. Das Buntglas verursacht physikalische Veränderungen im Faseraufbau, wie Trennung zwischen Schichten. Aber diese Situation ist nicht auf schlechte Lötstellen zurückzuführen. Der Grund ist, dass das Substrat zu hoch erhitzt wird, so dass es notwendig ist, die Vorwärm- und Löttemperatur zu reduzieren oder die Geschwindigkeit des Substrats zu erhöhen.

Problem drei: PCB-Lötstellen werden goldgelb

Unter normalen Umständen ist das Lot auf der Leiterplatte silbergrau, aber gelegentlich gibt es goldene Lötstellen. Der Hauptgrund für dieses Problem ist, dass die Temperatur zu hoch ist. Zu diesem Zeitpunkt müssen Sie nur die Temperatur des Zinnofens senken.

Frage 4: Das schlechte Board ist auch von der Umwelt betroffen

Aufgrund der Struktur der Leiterplatte selbst ist es leicht, die Leiterplatte zu beschädigen, wenn sie sich in einer ungünstigen Umgebung befindet. Extreme Temperatur- oder Temperaturschwankungen, übermäßige Luftfeuchtigkeit, hochintensive Vibrationen und andere Bedingungen sind Faktoren, die dazu führen, dass die Leistung des Boards abnimmt oder sogar verschrottet wird. Zum Beispiel führen Änderungen der Umgebungstemperatur zu Verformungen der Platine. Daher werden die Lötstellen zerstört, die Platinenform gebogen oder die Kupferspuren auf der Platine können gebrochen werden. Auf der anderen Seite kann Feuchtigkeit in der Luft Oxidation, Korrosion und Rost auf der Metalloberfläche verursachen, wie zum Beispiel freigelegte Kupferspuren, Lötstellen, Pads und Bauteilleitungen. Die Ansammlung von Schmutz, Staub oder Schmutz auf der Oberfläche von Komponenten und Leiterplatten kann auch den Luftstrom und die Kühlung der Komponenten reduzieren, was zu einer Überhitzung der Leiterplatte und Leistungseinbußen führt. Vibrationen, Fallen, Schlagen oder Biegen der Leiterplatte verformen sie und verursachen das Auftreten des Risses, während Hochstrom oder Überspannung dazu führen, dass die Leiterplatte abgebrochen wird oder eine schnelle Alterung von Komponenten und Bahnen verursacht.

Problem fünf: PCB Open Circuit

Wenn die Leiterbahn gebrochen ist, oder wenn sich das Lot nur auf dem Pad und nicht auf der Bauteilleitung befindet, kann ein offener Stromkreis auftreten. In diesem Fall gibt es keine Haftung oder Verbindung zwischen dem Bauteil und der Leiterplatte. Genau wie Kurzschlüsse können diese auch während des Produktionsprozesses oder während des Schweißprozesses und anderer Operationen auftreten. Erschütterung oder Dehnung der Leiterplatte, Fallenlassen oder andere mechanische Verformungsfaktoren zerstören die Leiterbahnen oder Lötstellen. Ebenso können Chemikalien oder Feuchtigkeit zu Verschleiß von Löt- oder Metallteilen führen, was zu Bruch der Bauteile führen kann.

Problem sechs: lose oder verlegte Komponenten

Während des Reflow-Prozesses können kleine Teile auf dem geschmolzenen Lot schwimmen und schließlich die Ziellötstelle verlassen. Mögliche Gründe für die Verschiebung oder Neigung sind die Vibration oder das Abprallen der Komponenten auf der gelöteten Leiterplatte aufgrund unzureichender Leiterplattenunterstützung, Reflowofeneinstellungen, Lötpastenprobleme und menschlicher Fehler.

Problem sieben: Schweißproblem

Im Folgenden sind einige der Probleme aufgeführt, die durch schlechte Lötpraktiken verursacht werden: Störte Lötstellen: Durch äußere Störungen bewegt sich das Lot, bevor es erstarrt. Dies ist ähnlich wie Kaltlötstellen, aber der Grund ist anders. Es kann durch Aufwärmen korrigiert werden und die Lötstellen werden beim Abkühlen nicht von außen gestört. Kaltschweißen: Diese Situation tritt auf, wenn das Lot nicht richtig geschmolzen werden kann, was zu rauen Oberflächen und unzuverlässigen Verbindungen führt. Da übermäßiges Löten ein vollständiges Schmelzen verhindert, können auch kalte Lötstellen auftreten. Das Mittel ist, die Verbindung aufzuwärmen und das überschüssige Lot zu entfernen. Lötbrücke: Dies geschieht, wenn das Lot zwei Leitungen kreuzt und physisch miteinander verbindet. Diese können unerwartete Verbindungen und Kurzschlüsse bilden, die dazu führen können, dass die Komponenten ausbrennen oder die Leiterbahnen ausbrennen, wenn der Strom zu hoch ist. Unzureichende Benetzung von Pads, Stiften oder Leitungen. Zu viel oder zu wenig Lot. Ein Pad, das durch Überhitzung oder grobes Löten erhöht wird.

Problem acht: menschliches Versagen

Die meisten Mängel in Leiterplattenherstellung durch menschliches Versagen verursacht werden. In den meisten Fällen, falsche Produktionsprozesse, Falsche Platzierung von Bauteilen und unprofessionelle Fertigungsspezifikationen können bis zu 64% vermeidbarer Produktfehler verursachen. Aus folgenden Gründen, Die Möglichkeit von Fehlern steigt mit der Komplexität des Schaltkreises und der Anzahl der Produktionsprozesse: dicht verpackte Komponenten; Mehrfachschaltungsschichten; Feinverdrahtung; Bauteile zum Oberflächenlöten; Energie- und Bodenflugzeuge. Obwohl jeder Hersteller oder Monteur hofft, dass die Leiterplatte hergestellt ist frei von Mängeln, Aber es gibt so viele Design- und Produktionsprozesse Probleme, die kontinuierliche Leiterplatte Probleme. Typische Probleme und Ergebnisse sind folgende Punkte: schlechtes Löten kann zu Kurzschlüssen führen, offene Schaltungen, Kaltlötstellen, etc.; Fehlausrichtung der Leiterplattenschichten kann zu schlechtem Kontakt und schlechter Gesamtleistung führen; Eine schlechte Isolierung von Kupferspuren kann zu Spuren und Spuren führen Es gibt einen Lichtbogen zwischen den Drähten; wenn die Kupferspuren und die Pfade zu fest gelegt sind, Kurzschlussgefahr besteht; unzureichende Dicke der Leiterplatte verursacht Biegen und Bruch