Technologie PCB - Quels sont les problèmes courants et les solutions dans la conception de PCB?

Lors de la conception et de la production de PCB, les ingénieurs doivent non seulement prévenir les accidents lors de la fabrication de PCB, mais également éviter les erreurs de conception. Cet article présente un résumé et une analyse de ces problèmes courants de PCB, dans l'espoir d'apporter une aide à vos efforts de conception et de production.

Problème 1: carte PCB court - circuitée

Ce problème est l'un des défauts les plus courants et peut directement rendre la carte PCB inutilisable. Il y a plusieurs raisons à ce problème. Analysons un par un.

La plus grande cause de court - circuit PCB est la mauvaise conception des plots. A 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 composants PCB peut également entraîner un court - circuit de la carte sans fonctionner. Par exemple, si les broches d'un SOIC sont parallèles à une onde d'étain, cela peut facilement entraîner 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 une autre possibilité qui peut provoquer un court - circuit sur le PCB, qui est un pli de pied auto - enfichable. Étant donné que l'IPC spécifie que la longueur de la broche est inférieure à 2 mm et craint que les pièces ne tombent lorsque l'angle de la broche de flexion est trop grand, il est facile de provoquer un court - circuit et les points de soudure doivent être distants de plus de 2 mm du circuit.

En plus des trois raisons mentionnées ci - dessus, il y a des raisons pour lesquelles la carte PCB peut être court - circuitée, telles que des trous trop grands dans le substrat, une température de four à étain trop basse, une mauvaise soudabilité de la plaque, une défaillance du film de soudure, une contamination de la surface de la plaque, etc., sont des causes de défaillance relativement courantes. Les ingénieurs peuvent comparer les causes ci - dessus avec les situations de défaillance, les résoudre et les vérifier une par une.

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

Le problème des joints de couleur foncée ou à petits grains sur les plaques PCB est principalement dû à la contamination de la soudure et à l'excès d'oxyde mélangé dans l'étain fondu, la structure du point de soudure formé étant trop fragile. Veillez à ne pas le confondre avec les couleurs sombres causées par l'utilisation de soudures à faible teneur en étain.

Une autre cause de ce problème est un changement dans la composition des soudures utilisées dans le processus de fabrication et une teneur excessive en impuretés. Il est nécessaire d'ajouter de l'étain pur ou de remplacer la soudure. Le verre coloré provoque des modifications physiques de l'accumulation de fibres, telles que la séparation entre les couches. Mais cette condition n'est pas due à une mauvaise soudure. La raison en est que le substrat est trop chauffé, il est donc nécessaire de réduire les températures de préchauffage et de soudage ou d'augmenter la vitesse du substrat.

Problème trois: les points de soudure PCB deviennent jaune doré

Dans des circonstances normales, la soudure sur la carte PCB est gris argenté, mais il y a parfois des points de soudure dorés. La principale cause de ce problème est la température trop élevée. À ce stade, il vous suffit d'abaisser la température du four à étain.

Problème 4: les mauvais conseils d'administration sont également affectés 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 températures extrêmes ou des fluctuations de température, une humidité excessive, des vibrations de haute intensité et d'autres conditions sont autant de facteurs qui contribuent à la dégradation des performances des tôles, voire à leur mise au rebut. Par example, un changement de température ambiante provoque une déformation de la carte. Ainsi, les points de soudure peuvent être détruits, 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 le déformer et provoquer l'apparition de fissures, tandis qu'un courant élevé ou une surtension peut endommager le PCB ou entraîner un vieillissement rapide des composants et des chemins.

Problème 5: circuit ouvert PCB

Un circuit ouvert peut se produire 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. Tout comme les courts - circuits, ceux - ci peuvent également se produire pendant la production ou pendant le processus de soudage et d'autres opérations. Les vibrations ou les étirements, les chutes ou d'autres facteurs de déformation mécanique de la carte peuvent 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 peut entraîner la rupture des fils des composants.

Problème VI: 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 déplacement ou d'inclinaison comprennent les vibrations ou les rebonds des composants sur la carte PCB soudée en raison d'un support insuffisant de la carte, de la configuration du four de soudage à retour, des problèmes de pâte à souder et des erreurs humaines.

Question VII: problèmes de soudage

Voici quelques problèmes causés par de mauvaises pratiques de soudage:

Points de soudure perturbés: la soudure se déplace avant de se solidifier en raison de perturbations extérieures. Ceci est similaire aux points de soudure à froid, mais pour différentes raisons. Il peut être corrigé par réchauffage et garantit que les points de soudure ne sont pas perturbés par l'extérieur 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 composants à brûler ou à brûler des traces.

Rembourrage: cordon ou cordon insuffisamment mouillé. Trop ou trop peu de soudure. Des plots surélevés en raison d'une surchauffe ou d'une soudure rugueuse.

Question 8: erreur humaine

La plupart des défauts dans la fabrication de PCB sont causés par une erreur humaine. Dans la plupart des cas, un mauvais processus de production, un mauvais placement des composants et des spécifications de fabrication non professionnelles peuvent entraîner jusqu’à 64% des défauts évitables du produit. La probabilité de défauts augmente avec la complexité du circuit et le nombre de procédés de fabrication pour les raisons suivantes: composants encapsulés densément; Plusieurs couches de circuits; Câblage fin; Composants soudés en surface; Alimentation et plan de masse.

Bien que chaque fabricant ou assembleur souhaite produire des cartes PCB sans défauts, il y a des problèmes constants avec les cartes PCB en raison de trop de problèmes de conception et de processus de production.

Les problèmes et résultats typiques comprennent les points suivants: une mauvaise soudure peut entraîner des courts - circuits, des coupures, des points de soudure froids, etc.; Un désalignement de la couche de plaque peut entraîner un mauvais contact et de mauvaises performances globales; Une mauvaise isolation des traces de cuivre peut provoquer un arc électrique entre les traces et les fils tracés; Si les traces de cuivre sont placées trop étroitement entre les sur - trous, il existe un risque de court - circuit; Une épaisseur insuffisante de la carte entraînera une flexion et une rupture.