Technologie PCB - Cinq questions dans la conception de cartes PCB

Lors de la conception et de la production de cartes PCB, les ingénieurs doivent non seulement éviter les accidents lors de la fabrication, mais également éviter les erreurs de conception.

IPCB résume et analyse plusieurs problèmes courants de PCB dans l'espoir d'apporter une certaine aide à vos efforts de conception et de production.

Conception de carte PCB

Problème 1: carte PCB court - circuitée

Ce problème est l'un des défauts les plus courants qui causent directement un PCB ne fonctionne pas, et il existe de nombreuses raisons pour lesquelles ce problème se produit. Nous allons analyser un par un.

La raison du court - circuit PCB est la mauvaise conception des plots. À ce stade, les Plots ronds peuvent être changés en ovales pour augmenter la distance entre les points et éviter les courts - circuits.

Une mauvaise orientation des pièces de PCB peut également entraîner un court - circuit de la carte sans fonctionner. Par exemple, si les pieds d'un SOIC sont parallèles à une onde d'étain, il peut facilement conduire à un accident de court - circuit. A ce stade, l'orientation de la pièce peut être modifiée de manière appropriée pour qu'elle soit perpendiculaire à l'onde d'étain.

Il y a aussi la possibilité d'un défaut de court - circuit du PCB, c'est - à - dire une flexion d'insertion automatique. Étant donné que la longueur des broches de fil est inférieure à 2 mm, les pièces se détachent lorsque l'angle du pied incurvé est trop grand, ce qui peut facilement provoquer un court - circuit. Les points de soudure doivent donc être à plus de 2 mm de la ligne.

En plus des trois raisons mentionnées ci - dessus, il y a quelques raisons qui peuvent causer des défauts de court - circuit PCB, tels que des trous de substrat trop grands, une température de four à étain trop basse, une mauvaise soudabilité de la surface de la plaque, une défaillance du soudage par résistance, une contamination de La surface de la plaque, etc., qui sont des causes de défaillance relativement courantes. Les ingénieurs peuvent dépanner et vérifier les causes et les cas de défaillance ci - dessus un par un.

Problème 2: des contacts sombres et granuleux apparaissent sur la carte PCB

Le problème de l'apparition de joints de couleur foncée ou à petites particules sur la carte PCB est principalement dû à la contamination de la soudure et à l'excès d'oxyde mélangé dans l'étain dissous, ce qui rend la structure du point de soudure trop fragile. Il faut veiller à ne pas confondre avec les couleurs sombres causées par l'utilisation de soudures à faible teneur en étain.

Une autre cause de ce problème est que la composition de la soudure utilisée dans le processus de fabrication du traitement a changé, avec une teneur excessive en impuretés, de sorte que l'étain pur doit être ajouté ou remplacé. Variations physiques de la couche de fibres de verre, telles que la séparation entre la couche et la couche. Mais ce n'est pas un mauvais point de soudure. La raison en est un échauffement excessif du substrat, d'où la nécessité de réduire les températures de préchauffage et de soudage ou d'augmenter la vitesse de défilement du substrat.

Problème 3: les points de soudure PCB deviennent jaune doré

La soudure pour les PCB est généralement gris argenté, mais il y a parfois des points de soudure dorés. La principale raison de ce problème est que la température est trop élevée, nous devons donc simplement baisser la température du four à étain.

Problème 4: les mauvaises planches sont également affectées par l'environnement

En raison de la structure du PCB lui - même, il est facile de causer des dommages au PCB lorsqu'il est dans un environnement défavorable. Des conditions telles que des températures extrêmes ou des variations de température, une humidité excessive, des vibrations de haute intensité, etc., sont des facteurs qui contribuent à la dégradation des performances de la feuille, voire à sa mise au rebut. Par example, un changement de température ambiante provoque une déformation de la carte. Par conséquent, les points de soudure peuvent être endommagés, la forme de la plaque peut être pliée ou les traces de cuivre sur la plaque peuvent être détruites.

D'autre part, l'humidité de l'air peut provoquer l'oxydation, la corrosion et la rouille des surfaces métalliques, telles que les traces de cuivre exposées, les points de soudure, les Plots et les conducteurs de composants. La saleté, la poussière ou les débris qui s'accumulent sur la surface des composants et des cartes peuvent également réduire le flux d'air et le refroidissement des composants, entraînant une surchauffe et une baisse des performances des PCB. Vibrer, tomber, frapper ou plier un PCB peut se déformer et provoquer des fissures, tandis qu'un courant élevé ou une surtension peut provoquer un claquage du PCB ou un vieillissement rapide des éléments et des canaux.

Carte PCB

Problème 5: circuit imprimé ouvert

Un circuit ouvert se produit lorsque les traces sont déconnectées ou lorsque la soudure se trouve uniquement sur les Plots et non sur les fils de l'élément. Dans ce cas, il n'y a pas d'adhérence ou de connexion entre le composant et le PCB. Comme pour les courts - circuits, ces situations peuvent également se produire pendant la production ou le soudage et d'autres opérations. Les vibrations ou les étirements, les chutes ou d'autres facteurs de déformation mécanique de la carte peuvent tous détruire les marques ou les points de soudure. De même, les produits chimiques ou l'humidité peuvent provoquer l'usure de la soudure ou des pièces métalliques, ce qui provoque la rupture des fils des pièces.

Problème 6: pièces desserrées ou mal alignées

Au cours du soudage à reflux, les petites pièces peuvent flotter sur la soudure fondue et éventuellement quitter le point de soudure cible. Les causes possibles de décalage ou d'inclinaison comprennent les vibrations ou les rebonds des composants sur le PCB en raison d'un support insuffisant de la carte, d'une configuration du four de retour, de problèmes de pâte à souder, d'erreurs humaines, etc.

Question 7: soudure

Voici quelques problèmes causés par de mauvaises pratiques de soudage:

Points de soudure perturbés: en raison de perturbations extérieures, la soudure se déplace avant de se solidifier. Ceci est similaire aux points de soudure à froid, mais pour différentes raisons. Elle peut être corrigée par réchauffage et les points de soudure ne subissent aucune perturbation extérieure lorsqu'ils sont refroidis.

Soudage à froid: cela se produit lorsque la soudure ne fond pas correctement, ce qui entraîne une surface rugueuse et des connexions peu fiables. Comme trop de soudure empêche la fusion complète, des points de soudure à froid peuvent également apparaître. Le remède consiste à réchauffer le joint et à enlever l'excès de soudure.

Pont de soudure: cela se produit lorsque la soudure se croise et relie physiquement deux fils entre eux. Ceux - ci peuvent former des connexions inattendues et des courts - circuits qui, lorsque le courant est trop élevé, peuvent provoquer des pièces à brûler ou des fils à brûler.

PADS: pas assez de mouillage des broches ou des fils. Trop ou trop peu de soudure. Les Plots sont élevés en raison d'une surchauffe ou d'une soudure rugueuse.

Problème 8: erreur humaine

La plupart des défauts dans la fabrication de PCB sont causés par une erreur humaine. Dans la plupart des cas, des processus de production incorrects, le mauvais placement des composants et le manque de spécifications de fabrication entraînent 64% des défauts évitables du produit. La possibilité de défauts augmente avec la complexité du circuit et le nombre de processus de fabrication pour les raisons suivantes: composants denses; Plusieurs couches de circuits; Câblage fin; Composants soudés en surface; Puissance et mise à la terre.

Bien que chaque fabricant ou assembleur souhaite produire des cartes PCB sans défauts, il existe des problèmes dans la conception et la production qui entraînent des problèmes persistants avec les PCB.

Les problèmes et résultats typiques incluent: une mauvaise soudure peut provoquer des courts - circuits, des coupures, des points de soudure froids, etc.; Un mauvais alignement de la plaque entraînera un mauvais contact et une mauvaise performance globale; Une mauvaise isolation des traces de cuivre provoque la création d'Arcs électriques entre les traces; Une trop grande proximité entre les traces de cuivre et les chemins est susceptible d'entraîner un risque de court - circuit; Une épaisseur insuffisante de la carte peut provoquer des fissures de flexion et de rupture.