PCB技術 - PCBボード設計における5つの問題

の過程で PCBボード デザインと生産, エンジニアだけでなく、防ぐ必要がある PCBボード 製造工程における事故から, しかし、設計エラーを避ける必要もある.

iPCBは、誰のデザインと生産仕事に若干の援助をもたらすことを望んで、いくつかの一般的なPCB問題をまとめて、分析します。

PCBボード design

Problem 1: PCBボード 短絡回路

この問題はPCBを直接動作させることができる一般的な欠点の一つであり、この問題には多くの理由があります。我々はそれらを一つずつ分析する。

PCB短絡の理由は、パッドが適切に設計されていないということです。このとき、丸いパッドを楕円形にして、短絡を防止するために点間の距離を大きくすることができる。

PCB部品の方向の不適切な設計はまた、ボードの短絡回路を引き起こし、仕事に失敗します。例えば、SOICの足が錫波に平行であれば、短絡事故を起こしやすい。このとき、部品の方向を適宜変更して、錫波に垂直にすることができる。

PCB短絡故障の可能性もある。ワイヤピンの長さが2 mm未満であり、屈曲足の角度が大きすぎると部品が脱落するので、短絡しやすい。したがって、はんだ接合部は、ラインから2 mm以上離れていなければならない。

上記3つの理由に加えて、あまりにも大きなベースプレートホール、錫炉の低温度、基板表面のはんだ付け性、はんだマスク不良、基板表面汚染等のPCB短絡故障につながる可能性がある。エンジニアは、1つずつ、上記の理由と故障条件を削除して、チェックすることができます。

問題2：暗いと粒状の連絡先が表示されます PCBボード

暗いか小さい顆粒の関節の問題 PCBボード は、はんだの汚染及び溶解した錫中に混入する過剰な酸化物のためである, 脆性であるはんだ接合構造を形成すること. 低錫含有はんだの使用による暗色と混同しないよう注意すべきである.

この問題のもう一つの理由は、加工・製造工程で使用されるはんだの組成が変化し、不純物の含有量が多すぎるため、純錫を添加したり交換したりすることである。層間の剥離などのガラス繊維層の物理的変化しかし、これは悪いはんだ接合ではありません。基板が加熱されすぎているため、予熱、はんだ付け温度の低下や基板の移動速度の向上が必要である。

問題3 : PCBはんだ接合部が黄変する

一般に、PCBのハンダは銀灰色であるが、時折金色のハンダスポットがある。この問題の主な理由は、温度が高すぎるので、TiN炉の温度を下げる必要があるだけである。

問題4：悪いボードも環境に影響されます

PCB自体の構造のために、それが不利な環境にあるとき、PCBに損害を与えるのは簡単です。極端な温度または温度変動、過度の湿度、高強度振動および他の条件は、パフォーマンス劣化またはボードのスクラップさえ生じる要因である。例えば、周囲温度の変化は基板の変形を引き起こす。このため、はんだ接合部が破損し、基板の形状が曲がったり、基板上の銅トレースが破損したりする。

他方、空気中の水分は、露出した銅トレース、はんだ接合、パッドおよびコンポーネントリードのような金属表面酸化、腐食、錆を引き起こすことがある。コンポーネントおよび回路基板の表面上の汚れ、塵、またはデブリの蓄積は、空気の流れおよび部品の冷却を減少させることができ、PCBの過熱および性能劣化をもたらす。高い電流または過電圧がPCB破壊または構成要素とチャンネルの急速な老化につながる間、振動、落ちている、打つか、曲げているPCBは変形を引き起こして、割れを引き起こします。

PCBボード

問題5 : PCB開放回路

開いた回路は、トレースが壊れるとき、または、ハンダがパッドの上で、そして、コンポーネント・リード上でないときに、起こる。この場合、構成要素とPCBとの間の接着または接続はない。短絡のように、これらはまた、生産または溶接および他の動作中に発生することができる。回路基板の振動または伸張、それらを落下させる、または他の機械的変形要因は、トレースまたははんだ接合を破壊することができる。同様に、化学的または湿気によって半田または金属部品が摩耗し、結果として部品のリード破損が生じる。

問題6：部品のゆるみまたは転位

リフローはんだ付けの間、小さな部品は溶融はんだ上に浮き、最終的にはターゲットはんだ接合部から離れる。シフト・チルトの原因としては、回路基板の支持不足、リフロー炉の設定、半田ペーストの問題、ヒューマンエラー等によるPCB上の部品の振動やバウンスが考えられる。

質問7溶接

溶接作業が不完全になるという問題がある。

はんだ接合部は外部の外乱により凝固前にはんだが移動する。これは、コールドはんだ接合と同様であるが、その理由は異なる。再加熱によって補正することができ，はんだ接合は冷却時の外部干渉がない。

コールド溶接：これは、はんだが正しく溶融することができない場合に発生し、粗面と信頼性の高い接続をもたらす。過剰のはんだは完全な溶融を防ぐので、冷たいはんだ接合も生じることがある。この方法は、ジョイントを再加熱し、余分なはんだを除去することである。

はんだ橋：はんだが交差して、物理的に2つのリードをつなぐとき、これは起こります。これらは予期しない接続および短絡回路を形成することができ、これは、電流が高すぎると、コンポーネントが燃焼したり、配線が燃え尽きることがある。

パッド：ピンまたはリードの不十分な湿潤。あまりにも多くのはんだも。過熱または粗い溶接のために上がるパッド。

質問8 :ヒューマンエラー

pcb製造における欠陥の大部分はヒューマンエラーに起因する。ほとんどの場合、間違った製造プロセス、部品の間違った配置および製造仕様の不足は回避可能な製品欠陥の64 %をもたらす。欠陥の可能性は、回路の複雑さと、製造プロセスの数によって増加する。以下により、密集した部品がある複数の回路層；微細配線表面はんだ付け部品電源とグランド。

すべての製造業者またはアセンブラは欠陥のないPCBボードを製造することを望むが、連続PCB問題を引き起こす設計及び製造プロセスにはいくつかの問題がある。

典型的な問題点と結果は以下のようなものである。すなわち、溶接が不十分なことにより短絡、開放回路、冷はんだ接合などが生じるボードの脱落は、貧しい接触と悪い全体的なパフォーマンスにつながります;銅トレースの絶縁性が悪いので、トレース間のアークにつながる銅の痕跡と経路の間にあまりにも接近してしまうと、短絡リスクが容易になる回路基板の不十分な厚さは、曲がりくねって亀裂を破る。