Tecnología de PCB - Cinco problemas en el diseño de placas de PCB

En el proceso de diseño y producción de la placa de pcb, los ingenieros no solo deben evitar accidentes en la placa de PCB durante el proceso de fabricación, sino también evitar errores de diseño.

El IPCB resumió y analizó varios problemas comunes de pcb, con la esperanza de ayudar a todos en el diseño y producción.

Diseño de placas de PCB

Pregunta 1: cortocircuito en la placa de PCB

Este problema es una de las fallas comunes que pueden causar directamente que los PCB no funcionen, y hay muchas razones para este problema. Los analizaremos uno por uno.

La razón del cortocircuito del PCB es el diseño inadecuado de la almohadilla. En este momento, la Junta circular puede convertirse en una forma ovalada para aumentar la distancia entre los puntos y evitar cortocircuitos.

El diseño inadecuado de la dirección de la pieza del PCB también puede hacer que la placa de circuito se cortocircuite y no funcione. por ejemplo, si los pies de soic son paralelos a las ondas de estaño, es fácil causar accidentes de cortocircuito. En este momento, se puede modificar adecuadamente la dirección del componente para que sea vertical a xibo.

Otra posibilidad es una falla de cortocircuito de pcb, es decir, una curva del plug - in automático. Debido a que la longitud de la aguja es inferior a 2 mm, cuando el ángulo del pie doblado es demasiado grande, la pieza se caerá, lo que puede causar fácilmente cortocircuitos. Por lo tanto, el punto de soldadura debe estar a más de 2 mm de la línea.

Además de las tres razones anteriores, hay algunas razones que pueden causar fallas de cortocircuito en pcb, como agujeros demasiado grandes en el sustrato, temperatura demasiado baja en el horno de estaño, poca soldabilidad en la superficie de la placa, falla de resistencia a la soldadura, contaminación en la superficie de la placa, etc., estas son las causas más comunes de fallas. Los ingenieros pueden resolver e inspeccionar las causas y fallas anteriores una por una.

Pregunta 2: contactos oscuros y granulados en la placa de PCB

El problema de las juntas oscuras o de partículas pequeñas en las placas de PCB se debe principalmente a la contaminación de la soldadura y al exceso de óxido mezclado en el estaño disuelto, lo que resulta en una estructura de soldadura demasiado frágil. Se debe tener cuidado de no confundirse con la oscuridad causada por el uso de soldadura de bajo contenido de Estaño.

Otra de las razones de este problema es que la composición de la soldadura utilizada durante el procesamiento y la fabricación ha cambiado y el contenido de impurezas es demasiado alto, por lo que el estaño puro debe agregarse o reemplazarse. Cambios físicos en las capas de fibra de vidrio, como la separación entre capas. Pero esto no es un mal punto de soldadura. La razón es el sobrecalentamiento del sustrato, por lo que es necesario reducir la temperatura de precalentamiento y soldadura o aumentar la velocidad de viaje del sustrato.

Pregunta 3: los puntos de soldadura de PCB se vuelven dorados

En general, la soldadura del PCB es gris plateado, pero ocasionalmente hay puntos de soldadura dorados. La razón principal de este problema es que la temperatura es demasiado alta, por lo que solo tenemos que bajar la temperatura del horno de Estaño.

Pregunta 4: las tablas malas también se ven afectadas por el medio ambiente

Debido a la estructura del propio pcb, es fácil causar daños al PCB en entornos desfavorables. Condiciones como temperaturas extremas o cambios de temperatura, humedad excesiva y vibraciones de alta resistencia son los factores que conducen a la disminución del rendimiento o incluso al desguace de la placa de circuito. Por ejemplo, los cambios en la temperatura ambiente pueden causar deformación de la placa de circuito. Por lo tanto, los puntos de soldadura se dañarán, la forma de la placa de circuito se doblará o las trazas de cobre en la placa de circuito pueden romperse.

Por otro lado, la humedad en el aire puede causar oxidación, corrosión y óxido en la superficie metálica, como rastros de cobre expuestos, puntos de soldadura, almohadillas y cables de componentes. La suciedad, el polvo o los escombros que se acumulan en la superficie de los componentes y placas de circuito también reducen el flujo de aire y el enfriamiento de los componentes, lo que resulta en sobrecalentamiento y disminución del rendimiento de los pcb. La vibración, caída, impacto o flexión del PCB puede deformarse y causar grietas, mientras que la Alta corriente o Sobretensión puede causar una ruptura del PCB o un envejecimiento rápido de los componentes y canales.

Tablero de PCB

Pregunta 5: Corte de circuito de PCB

Cuando el rastro se rompe, o cuando la soldadura solo está en la almohadilla y no en el cable del componente, se produce un corte de circuito. En este caso, no hay adherencia ni conexión entre el componente y el pcb. Al igual que los cortocircuitos, estos también pueden ocurrir durante la producción o soldadura y otras operaciones. La vibración o el estiramiento de la placa de circuito, la caída u otros factores de deformación mecánica pueden destruir el rastro o la soldadura. Del mismo modo, los productos químicos o la humedad pueden causar el desgaste de la soldadura o las piezas metálicas, lo que puede provocar la rotura de los cables del componente.

Pregunta 6: componentes sueltos o dislocados

Durante la soldadura de retorno, las piezas pequeñas pueden flotar sobre la soldadura fundida y finalmente salir del punto de soldadura objetivo. Las posibles causas de movimiento o inclinación incluyen soporte insuficiente de la placa de circuito, configuración del horno de retorno, problemas de pasta de soldadura, errores humanos, etc., que causan vibraciones o rebotes de componentes en el pcb.

Pregunta 7: soldadura

Los siguientes son algunos de los problemas causados por las malas prácticas de soldadura:

Interferencia en la soldadura: debido a interferencias externas, la soldadura se mueve antes de solidificarse. Esto es similar a un punto de soldadura en frío, pero por diferentes razones. Se puede corregir recalentando y los puntos de soldadura pueden enfriarse sin interferencias externas.

Soldadura en frío: cuando la soldadura no se derrite correctamente, lo que resulta en una superficie áspera y una conexión poco confiable, se produce una soldadura en frío. Debido a que el exceso de soldadura impide la fusión completa, también pueden aparecer puntos de soldadura en frío. El remedio es volver a calentar la Junta y eliminar el exceso de soldadura.

Puente de soldadura: esto ocurre cuando la soldadura se cruza y conecta físicamente dos cables. Estos pueden formar conexiones y cortocircuitos inesperados, lo que puede causar que los componentes se quemen o que el cableado se queme cuando la corriente es demasiado alta.

Almohadilla: el pin o el cable no están suficientemente húmedos. Demasiada o muy poca soldadura. La almohadilla se sobresale por sobrecalentamiento o soldadura áspera.

Pregunta 8: error humano

La mayoría de los defectos en la fabricación de PCB son causados por errores humanos. En la mayoría de los casos, los procesos de producción incorrectos, la colocación incorrecta de componentes y la falta de especificaciones de fabricación pueden causar defectos evitables del producto en un 64%. La posibilidad de defectos aumenta con la complejidad del circuito y el número de procesos de producción por las siguientes razones: componentes encapsulados densamente; Múltiples capas de circuito; Cableado fino; Componentes de soldadura de superficie; Fuente de alimentación y puesta a tierra.

Aunque cada fabricante o ensamblador quiere producir placas de PCB libres de defectos, hay varios problemas en el proceso de diseño y producción, lo que hace que los problemas de PCB persistan.

Los problemas y resultados típicos incluyen: mala soldadura puede causar cortocircuitos, cortes de carreteras, puntos de soldadura en frío, etc.; La dislocación de la placa de circuito puede conducir a un mal contacto y un mal rendimiento general; El mal aislamiento de las trazas de cobre puede causar arcos entre las trazas; Demasiado cerca entre el rastro y el camino de cobre puede conducir fácilmente al riesgo de cortocircuito; El espesor insuficiente de la placa de circuito puede causar grietas de flexión y rotura.