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Nel processo di progettazione e produzione di PCB, gli ingegneri non solo devono prevenire incidenti durante la produzione di PCB, ma devono anche evitare errori di progettazione. Questo articolo riassume e analizza questi comuni problemi PCB, sperando di portare un po 'di aiuto al lavoro di progettazione e produzione di tutti.
Problema 1: Cortcircuito della scheda PCB
Questo problema è uno dei guasti comuni che causeranno direttamente la scheda PCB a non funzionare. Ci sono molte ragioni per questo problema. Analizziamo uno per uno.
La causa più grande del cortocircuito PCB è la progettazione impropria del cuscinetto di saldatura. In questo momento, il cuscinetto di saldatura rotondo può essere cambiato a una forma ovale per aumentare la distanza tra i punti per evitare cortocircuiti.
La progettazione inadeguata della direzione delle parti PCB causerà anche il cortocircuito della scheda e non funzionerà. Ad esempio, se il perno del SOIC è parallelo all'onda di stagno, è facile causare un incidente di cortocircuito. In questo momento, la direzione della parte può essere opportunamente modificata per renderla perpendicolare all'onda di stagno.
C'è un'altra possibilità che causerà un guasto al cortocircuito del PCB, cioè il piede curvo plug-in automatico. Poiché l'IPC stabilisce che la lunghezza del perno è inferiore a 2mm e c'è preoccupazione che le parti cadano quando l'angolo della gamba piegata è troppo grande, è facile causare un cortocircuito e il giunto di saldatura deve essere a più di 2mm di distanza dal circuito.
Oltre ai tre motivi sopra menzionati, ci sono anche alcune ragioni che possono causare guasti di cortocircuito della scheda PCB, come un foro troppo grande nel substrato, temperatura troppo bassa nel forno di stagno, scarsa saldabilità della scheda, guasto della maschera di saldatura e inquinamento superficiale della scheda, ecc., sono cause relativamente comuni di guasti. Gli ingegneri possono confrontare le cause di cui sopra con le condizioni di guasto per eliminarle e ispezionarle una per una.
Problema 2: I contatti scuri e granulosi appaiono sulla scheda PCB
Il problema dei giunti di colore scuro o a grana ridotta sulla scheda PCB è principalmente dovuto alla contaminazione della saldatura e agli ossidi eccessivi mescolati nello stagno fuso, che formano la struttura del giunto di saldatura è troppo fragile. Fare attenzione a non confonderlo con il colore scuro causato dall'uso di saldature a basso contenuto di stagno.
Un altro motivo di questo problema è che la composizione della saldatura utilizzata nel processo di fabbricazione è cambiata e il contenuto di impurità è troppo alto. È necessario aggiungere stagno puro o sostituire la saldatura. Le vetrate causano cambiamenti fisici nell'accumulo di fibre, come la separazione tra strati. Ma questa situazione non è dovuta a giunti di saldatura scadenti. Il motivo è che il substrato viene riscaldato troppo alto, quindi è necessario ridurre la temperatura di preriscaldamento e saldatura o aumentare la velocità del substrato.
Problema tre: i giunti di saldatura PCB diventano giallo dorato
In circostanze normali, la saldatura sulla scheda PCB è grigio argento, ma occasionalmente ci sono giunti di saldatura dorati. La ragione principale di questo problema è che la temperatura è troppo alta. In questo momento, è sufficiente abbassare la temperatura del forno di stagno.
Domanda 4: La cattiva tavola è influenzata anche dall'ambiente
A causa della struttura del PCB stesso, è facile causare danni al PCB quando si trova in un ambiente sfavorevole. Estreme fluttuazioni di temperatura o temperatura, umidità eccessiva, vibrazioni ad alta intensità e altre condizioni sono tutti fattori che causano la diminuzione delle prestazioni della scheda o addirittura lo scarto. Ad esempio, i cambiamenti nella temperatura ambiente causeranno deformazione della scheda. Pertanto, i giunti di saldatura saranno distrutti, la forma del bordo sarà piegata o le tracce di rame sul bordo potrebbero essere rotte.
D'altra parte, l'umidità nell'aria può causare ossidazione, corrosione e ruggine sulla superficie metallica, come tracce di rame esposte, giunti di saldatura, cuscinetti e cavi dei componenti. L'accumulo di sporco, polvere o detriti sulla superficie di componenti e circuiti stampati può anche ridurre il flusso d'aria e il raffreddamento dei componenti, causando il surriscaldamento del PCB e il degrado delle prestazioni. Vibrazioni, cadute, colpendo o piegando il PCB lo deformeranno e causeranno la comparsa della crepa, mentre l'alta corrente o la sovratensione causeranno la rottura del PCB o causeranno un rapido invecchiamento di componenti e percorsi.
Problema cinque: circuito aperto PCB
Quando la traccia è rotta, o quando la saldatura è solo sul pad e non sui cavi dei componenti, può verificarsi un circuito aperto. In questo caso, non c'è adesione o connessione tra il componente e il PCB. Proprio come i cortocircuiti, questi possono verificarsi anche durante il processo di produzione o durante il processo di saldatura e altre operazioni. La vibrazione o l'allungamento del circuito stampato, la loro caduta o altri fattori di deformazione meccanica distruggeranno le tracce o i giunti di saldatura. Allo stesso modo, prodotti chimici o umidità possono causare l'usura di parti di saldatura o metallo, che possono causare la rottura dei componenti.
Problema sei: componenti sciolti o smarriti
Durante il processo di saldatura a riflusso, piccole parti possono galleggiare sulla saldatura fusa e alla fine lasciare il giunto di saldatura bersaglio. Possibili motivi per lo spostamento o l'inclinazione includono la vibrazione o il rimbalzo dei componenti sulla scheda PCB saldata a causa di insufficiente supporto del circuito stampato, impostazioni del forno di riflusso, problemi di pasta di saldatura e errore umano.
Problema sette: problema della saldatura
Di seguito sono riportati alcuni dei problemi causati da cattive pratiche di saldatura:
Giunti di saldatura disturbati: la saldatura si muove prima della solidificazione a causa di disturbi esterni. Questo è simile a un giunto di saldatura a freddo, ma la ragione è diversa. Può essere corretto riscaldando ed è garantito che il giunto di saldatura non venga disturbato dall'esterno quando viene raffreddato.
Saldatura a freddo: questa situazione si verifica quando la saldatura non può essere fusa correttamente, con conseguente superfici ruvide e connessioni inaffidabili. Poiché la saldatura eccessiva impedisce la fusione completa, possono verificarsi anche giunti di saldatura a freddo. Il rimedio è riscaldare l'articolazione e rimuovere la saldatura in eccesso.
Ponte di saldatura: Questo accade quando la saldatura attraversa e collega fisicamente due cavi insieme. Questi possono formare connessioni inaspettate e cortocircuiti, che possono causare i componenti a bruciare o bruciare le tracce quando la corrente è troppo alta.
Pad: Bagnatura insufficiente del piombo o del piombo. Troppo o troppo poco saldato. Pads che sono elevati a causa di surriscaldamento o saldatura ruvida.
Problema otto: errore umano
La maggior parte dei difetti nella produzione di PCB sono causati da errore umano. Nella maggior parte dei casi, processi di produzione errati, posizionamento errato dei componenti e specifiche di produzione non professionali possono causare fino al 64% dei difetti evitabili del prodotto. Per i seguenti motivi, la possibilità di causare difetti aumenta con la complessità del circuito e il numero di processi produttivi: strati multipli di circuito; cablaggio fine; componenti per saldatura superficiale; aerei di potenza e di terra.
Anche se ogni produttore o assemblatore spera che la scheda PCB prodotta sia priva di difetti, ma ci sono così tanti problemi di progettazione e processo di produzione che causano problemi continui della scheda PCB.
I problemi e i risultati tipici includono i seguenti punti: una saldatura scadente può portare a cortocircuiti, circuiti aperti, giunti saldati a freddo, ecc.; il disallineamento degli strati della scheda può portare a scarso contatto e a scarse prestazioni complessive; Un cattivo isolamento delle tracce di rame può portare a tracce e tracce C'è un arco tra i fili; se le tracce di rame sono poste troppo strettamente tra i vias, c'è il rischio di cortocircuito; lo spessore insufficiente del circuito stampato causerà flessione e frattura.
