PCB Tecnico - Progettazione e produzione di schede PCB Problemi comuni e strategie di ottimizzazione

Nel processo di progettazione e produzione della scheda PCB, gli ingegneri hanno l'arduo compito di prevenire gli incidenti nel processo di produzione, ma anche di evitare omissioni di progettazione. Lo scopo di questo articolo è quello di riassumere e analizzare la produzione di PCB di problemi comuni, al fine di fornire un riferimento utile per il lavoro di progettazione e produzione del settore.

Problema 1: Il cortocircuito della scheda PCB è uno dei guasti comuni, porterà direttamente alla scheda non può funzionare correttamente. Il cortocircuito per una varietà di motivi, deve essere analizzato uno per uno. Secondo lo studio North Soft Semiconductor Laboratory, il design del cuscinetto di saldatura non è ragionevole è il primo fattore che porta al cortocircuito, a questo proposito, può essere cambiato in cuscinetti rotondi ovali e aumentare la distanza tra i giunti di saldatura, al fine di evitare il cortocircuito. Inoltre, le parti PCB della direzione della progettazione non sono appropriate attiveranno anche un cortocircuito, come il piede del SOIC se il parallelo con l'onda di stagno, è facile portare a un cortocircuito, in questo momento dovrebbe essere regolato alla direzione delle parti, in modo che sia perpendicolare all'onda di stagno. Inoltre, la curvatura automatica del piede plug-in può anche causare cortocircuito, perché l'IPC richiede la lunghezza del piede della linea 2mm sotto e l'angolo del piede è troppo grande quando le parti sono facili da cadere, quindi è necessario assicurarsi che i giunti di saldatura lontano dalla linea almeno 2mm sopra. Inoltre, il foro del substrato è troppo grande, la temperatura del forno di stagno è troppo bassa, il bordo può essere saldato male, guasto della maschera di saldatura, contaminazione del bordo, ecc. è anche un motivo comune di cortocircuito, gli ingegneri possono essere basati sulla situazione reale di uno per uno per controllare.

Problema 2: le schede PCB appaiono giunti scuri o granulari, di solito a causa della contaminazione della saldatura o della miscelazione eccessiva dell'ossido, con conseguente debole struttura del giunto della saldatura. Va notato che ciò va distinto dall'uso di un basso contenuto di stagno nella saldatura, con conseguente colorazione scura. Un altro motivo è che la composizione della saldatura è cambiata durante il processo di produzione e le impurità sono aumentate, nel qual caso è necessario aggiungere stagno puro o sostituire la saldatura. Inoltre, il vetro colorato dallo strato di fibra di cambiamenti fisici, come la separazione degli strati intermedi, ma non un cattivo giunto di saldatura, ma il substrato è troppo alto a causa del calore, è necessario ridurre la temperatura di preriscaldamento e saldatura o accelerare la velocità di viaggio del substrato.

Problema 3: i giunti di saldatura PCB mostrano che il giallo dorato non è un fenomeno normale, di solito la saldatura dovrebbe essere grigio argento. Il motivo principale per i giunti di saldatura color oro è la temperatura è troppo alta, in questo momento solo bisogno di ridurre la temperatura del forno può essere.

Problema 4: l'impatto dell'ambiente sulla scheda PCB non deve essere ignorato. A causa della speciale struttura del PCB, vulnerabile a danni in ambienti difficili. Temperature estreme, umidità eccessiva, vibrazioni ad alta intensità e altri fattori possono portare a un calo delle prestazioni del bordo o persino a rottami. Ad esempio, i cambiamenti nella temperatura ambiente possono causare la deformazione della scheda, che a sua volta può danneggiare i giunti di saldatura, piegare la forma della scheda o causare la rottura di tracce di rame. L'umidità nell'aria può causare ossidazione, corrosione e ruggine su superfici metalliche come tracce di rame esposte, giunti di saldatura, cuscinetti e cavi dei componenti. L'accumulo di sporcizia, polvere o detriti può ridurre il flusso d'aria e il raffreddamento dei componenti, con conseguente degradazione delle prestazioni di surriscaldamento PCB. Vibrazioni, cadute, colpendo o piegando il PCB possono deformarlo e creare crepe, mentre alte correnti o sovratensioni possono rompere il PCB o causare un rapido deterioramento di componenti e percorsi.

Problema 5: circuito aperto PCB significa che le tracce sono rotte o la saldatura rimane solo sui pad senza essere collegata ai cavi del componente, con conseguente assenza di connessione tra il componente e il PCB. Il circuito aperto può verificarsi durante la produzione, la saldatura o altre operazioni, vibrazioni, allungamento, caduta e altri fattori di deformazione meccanica possono danneggiare i giunti di traccia o saldatura. Inoltre, la corrosione chimica o l'umidità possono causare l'usura delle parti di saldatura o metallo, portando alla rottura del piombo dei componenti.

Problema 6: Durante il processo di riflusso, piccoli componenti possono staccarsi dal giunto di saldatura bersaglio a causa della galleggiabilità della saldatura fusa, causando allentamento o disallineamento. Ciò può essere dovuto a vibrazioni di saldatura o scoppio causati da supporto inadeguato del bordo, impostazioni improprie del forno di riflusso, problemi di pasta di saldatura o errore umano.

Problema 7: Le pratiche di saldatura inadeguate possono causare una serie di problemi. I giunti di saldatura disturbati, che si formano quando disturbi esterni causano il movimento della saldatura prima della solidificazione, sono simili ai giunti di saldatura a freddo ma hanno una causa diversa e possono essere corretti riscaldando e assicurando che le articolazioni siano indisturbate mentre si raffreddano. La saldatura a freddo, d'altra parte, avviene quando la saldatura non si scioglie correttamente, con conseguente superficie ruvida e un collegamento inaffidabile, e viene rimediata riscaldando il giunto e rimuovendo la saldatura in eccesso. Il ponte di saldatura è una condizione in cui la saldatura incrocia e collega fisicamente due cavi insieme, che può creare connessioni non intenzionali e cortocircuiti che possono portare a burnout dei componenti o allineamenti bruciati. Inoltre, l'insufficiente bagnatura del cuscinetto, troppo o troppo poco saldatore e il sollevamento del pad dovuto al surriscaldamento o alla saldatura ruvida sono anche questioni di preoccupazione.

Problema 8: L'errore umano è una fonte importante di difetti nella produzione di PCB. Processi di produzione errati, posizionamento errato dei componenti e pratiche di produzione non professionali sono responsabili fino al 64% dei difetti evitabili. Man mano che la complessità del circuito e il numero di processi produttivi aumentano, aumenta anche il potenziale di difetti, specialmente in componenti densamente imballati, strati di circuito multipli, allineamenti fini, componenti saldati in superficie e piani di potenza e terra. Nonostante il desiderio di produttori e assemblatori di produrre schede PCB prive di difetti, le sfide nel processo di progettazione e produzione possono portare a problemi continui. I problemi e i risultati tipici includono cortocircuiti, circuiti aperti e giunti saldati a freddo a causa di scarsa saldatura; scarso contatto e scarse prestazioni dovute al disallineamento degli strati; arco dovuto a fili di rame scarsamente isolati; rischio di cortocircuiti dovuti alla presenza di fili di rame troppo vicini al percorso; piegatura e frattura a causa dello spessore insufficiente della tavola.

La progettazione e la produzione di PCB richiedono una meticolosa attenzione ai dettagli e di fronte a sfide quali cortocircuiti, difetti di saldatura e adattabilità ambientale, il processo di progettazione e la tecnologia di produzione dei PCB devono essere continuamente ottimizzati. In futuro, attendiamo con ansia che i colleghi del settore cerchino l'innovazione, collaborino per migliorare le prestazioni e la qualità dei PCB e contribuiscano alla prosperità della tecnologia elettronica.