Tecnología de PCB - Problemas comunes y estrategias de optimización en el diseño y fabricación de placas de PCB

En el proceso de diseño y fabricación de placas de pc, los ingenieros tienen la ardua tarea de prevenir accidentes durante el proceso de fabricación, pero también para evitar omisiones en el diseño. El objetivo de este artículo es resumir y analizar los problemas comunes en la fabricación de PCB y proporcionar una referencia útil para el diseño y la fabricación de la industria.

Pregunta 1: un cortocircuito en la placa de PCB es una de las fallas comunes, que puede causar directamente que la placa no funcione correctamente. Los cortocircuitos causados por diversas causas deben analizarse uno por uno. Según el estudio del laboratorio de semiconductores blandos del norte, el diseño irrazonable de las almohadillas es el principal factor causante de cortocircuitos, y en este sentido, se puede cambiar la almohadilla por una almohadilla redonda ovalada y aumentar la distancia entre los puntos de soldadura para evitar cortocircuitos. Además, la dirección de diseño inadecuada de la pieza de PCB también puede causar un cortocircuito, por ejemplo, si el pie de soic es paralelo a la onda de estaño, puede causar fácilmente un cortocircuito, en este momento debe ajustarse a la dirección de la pieza para que sea vertical a la onda de Estaño. Además, la flexión automática del pie insertado también puede causar un cortocircuito, ya que el IPC requiere que la longitud del pie sea inferior a 2 mm, mientras que la pieza se cae fácilmente cuando el ángulo del pie es demasiado grande, por lo que es necesario asegurarse de que el punto de soldadura esté fuera de línea al menos 2 mm. Además, el agujero excesivo del sustrato, la temperatura demasiado baja del horno de estaño, la mala soldadura de la placa de circuito, la falla de la soldadura de resistencia, la contaminación de la placa de circuito, etc., también son causas comunes de cortocircuito, los ingenieros pueden comprobar una por una de acuerdo con la situación real.

Problema 2: las juntas oscuras o granuladas aparecen en las placas de pcb, generalmente debido a la contaminación de la soldadura o la mezcla excesiva de óxidos, lo que resulta en una estructura débil de las juntas de soldadura. Cabe señalar que esto es diferente de usar soldadura de bajo contenido de estaño para causar oscuridad. Otra razón es que la composición de la soldadura ha cambiado durante el proceso de producción y las impurezas han aumentado, en este caso es necesario añadir estaño puro o reemplazar la soldadura. Además, el vidrio de color sufre cambios físicos desde la capa de fibra, como la separación entre capas, pero los puntos de soldadura no son buenos, pero debido a la temperatura excesiva del sustrato, es necesario reducir la temperatura de precalentamiento y soldadura o acelerar el viaje del sustrato.

Pregunta 3: no es normal que los puntos de soldadura de PCB muestren oro, por lo general la soldadura debe ser gris plateado. La razón principal de los puntos de soldadura dorados es que la temperatura es demasiado alta, en este momento solo es necesario reducir la temperatura del horno.

Pregunta 4: el impacto del medio ambiente en las placas de PCB no puede ser ignorado. Debido a la estructura especial del pcb, es fácil dañarlo en un ambiente hostil. Factores como la temperatura extrema, la humedad excesiva y la vibración de alta resistencia pueden causar una disminución del rendimiento de la placa o incluso el desguace. Por ejemplo, los cambios en la temperatura ambiente pueden causar deformación de la placa de circuito, lo que a su vez puede dañar los puntos de soldadura, doblar la forma de la placa de circuito o causar la rotura de la pista de cobre. 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 acumulación de suciedad, polvo o escombros reduce el flujo de aire y el enfriamiento del componente, lo que resulta en una disminución del rendimiento de sobrecalentamiento del pcb. La vibración, caída, impacto o flexión del PCB puede deformarlo y generar grietas, mientras que la Alta corriente o Sobretensión puede romper el PCB o causar un deterioro rápido de los componentes y rutas.

Pregunta 5: el circuito abierto del PCB significa que el rastro está roto o la soldadura solo permanece en la almohadilla sin conectarse al cable del componente, lo que hace que no haya conexión entre el componente y el pcb. Puede haber cortes de carreteras durante la producción, soldadura u otras operaciones, y vibraciones, estiramientos, caídas y otros factores de deformación mecánica pueden dañar rastros o puntos de soldadura. Además, la corrosión química o la humedad pueden causar el desgaste de la soldadura o las piezas metálicas, lo que puede causar la rotura del cable del componente.

Pregunta 6: durante el proceso de retorno, debido a la flotabilidad de la soldadura fundida, el pequeño componente puede desprenderse de la soldadura objetivo, lo que resulta en aflojamiento o dislocación. Esto puede deberse a la vibración o explosión de soldadura causada por el soporte insuficiente de la placa de circuito, la configuración inadecuada del horno de soldadura de retorno, problemas de pasta de soldadura o errores humanos.

Pregunta 7: las malas prácticas de soldadura pueden causar una serie de problemas. Los puntos de soldadura perturbados formados cuando la interferencia externa hace que la soldadura se mueva antes de la solidificación son similares a los puntos de soldadura en frío, pero por diferentes razones, se pueden corregir recalentando y asegurando que los puntos de soldadura no se vean perturbados cuando se enfríen. Por otro lado, la soldadura en frío se produce cuando la soldadura no se derrite correctamente, lo que resulta en una superficie áspera y una conexión poco confiable, que se puede remediar recalentando la Junta y eliminando el exceso de soldadura. El puente de soldadura es una situación en la que la soldadura se cruza y conecta físicamente dos cables, lo que puede generar conexiones y cortocircuitos inesperados que provocan que los componentes se quemen o se alineen. Además, la falta de humectación de la almohadilla, la soldadura excesiva o insuficiente y el levantamiento de la almohadilla causado por el sobrecalentamiento o la soldadura áspera también son motivo de preocupación.

Pregunta 8: los errores humanos son la principal fuente de defectos en la fabricación de pcb. procesos de producción incorrectos, dislocaciones de componentes y prácticas de fabricación poco profesionales conducen a defectos evitables de hasta el 64%. A medida que aumenta la complejidad del circuito y el número de procesos de producción, también aumenta la posibilidad de defectos, especialmente en componentes encapsulados densamente, múltiples capas de circuito, alineación fina, componentes de soldadura de superficie y planos de alimentación y tierra. Aunque los fabricantes y ensambladores quieren producir placas de PCB libres de defectos, los desafíos en el proceso de diseño y producción pueden conducir a problemas persistentes. Los problemas y resultados típicos incluyen puntos de soldadura en frío causados por cortocircuitos, cortes de carreteras y soldadura deficiente; Mala contacto y bajo rendimiento debido a la dislocación de la capa; Arco eléctrico debido al mal aislamiento de la pista de cobre; Riesgo de cortocircuito debido a que el rastro de cobre está demasiado cerca del camino; Y doblar y romper debido al espesor insuficiente de la placa.

El diseño y la fabricación de PC requieren una atención meticulosa a los detalles. frente a desafíos como cortocircuitos, defectos de soldadura y adaptabilidad ambiental, el proceso de diseño y la tecnología de fabricación de PC deben optimizarse constantemente. En el futuro, esperamos que nuestros colegas de la industria busquen la innovación, trabajen juntos para mejorar el rendimiento y la calidad de los PCB y contribuyan a la prosperidad de la tecnología electrónica.