Teknik PCB - PCB Board Design and Manufacturing Common Problems and Optimisation Strategies

Dalam perancangan papan pcb dan proses penghasilan, jurutera mempunyai tugas yang sukar untuk mencegah kemalangan dalam proses penghasilan, tetapi juga untuk menghindari ketiadaan desain. Tujuan artikel ini adalah untuk ringkasan dan menganalisis penghasilan PCB masalah umum, untuk menyediakan rujukan berguna untuk reka-reka dan kerja penghasilan industri.

Masalah 1: Sirkuit pendek papan PCB adalah salah satu kegagalan umum, ia akan terus membawa ke papan tidak boleh berfungsi dengan betul. Sirkuit pendek untuk berbagai alasan, perlu dianalisis satu demi satu. Menurut kajian Laboratori Semikonduktor Soft Utara, desain pad tentera tidak masuk akal adalah faktor pertama yang membawa ke sirkuit pendek, dalam hal ini, boleh diubah ke pads bulat oval, dan meningkatkan jarak antara kongsi tentera, untuk menghindari sirkuit pendek. Selain itu, bahagian PCB arah desain tidak sesuai juga akan memicu sirkuit pendek, seperti kaki SOIC jika selari dengan gelombang tin, ia mudah untuk membawa sirkuit pendek, pada masa ini perlu disesuaikan ke arah bahagian, sehingga ia bertentangan dengan gelombang tin. Selain itu, bengkok kaki pemalam automatik juga boleh menyebabkan sirkuit pendek, kerana IPC memerlukan panjang baris kaki 2mm di bawah, dan sudut kaki terlalu besar bila bahagian-bahagian mudah untuk jatuh, jadi anda perlu pastikan bahawa kongsi askar jauh dari baris sekurang-kurangnya 2mm di atas. Selain itu, lubang substrat terlalu besar, suhu oven tin terlalu rendah, papan boleh ditetapkan buruk, kegagalan topeng askar, pencemaran papan, dll. juga sebab sirkuit pendek umum, jurutera boleh berdasarkan keadaan sebenar satu per satu untuk diperiksa.

Masalah 2: papan PCB kelihatan gelap atau kongsi granular, biasanya disebabkan pencemaran solder atau campuran oksid terlalu banyak, menyebabkan struktur kongsi solder lemah. Perlu dicatat bahawa ia akan dibezakan daripada penggunaan kandungan tin rendah solder yang menghasilkan warna gelap. Alasan lain ialah komposisi askar telah berubah semasa proses produksi dan kemudahan telah meningkat, dalam kes itu perlu menambah tin murni atau menggantikan askar. Selain itu, kaca berwarna dari lapisan fibra perubahan fizikal, seperti pemisahan antara lapisan, tetapi bukan kongsi tentera buruk, tetapi substrat terlalu tinggi disebabkan panas, and a perlu mengurangi suhu prapemanasan dan tentera atau mempercepat kelajuan perjalanan substrat.

Masalah 3: Kongsi solder PCB menunjukkan kuning emas bukanlah fenomena normal, biasanya solder patut berwarna merah perak. Alasan utama bagi kumpulan solder berwarna emas ialah suhu terlalu tinggi, pada masa ini hanya perlu mengurangi suhu bakar boleh.

Masalah 4: kesan persekitaran pada papan PCB tidak patut diabaikan. Kerana struktur khusus PCB, rentan kepada kerosakan dalam persekitaran yang kasar. Suhu ekstrim, kelembapan yang berlebihan, getaran intensiti tinggi dan faktor lain boleh menyebabkan prestasi papan menurun atau bahkan sampah. Contohnya, perubahan suhu persekitaran boleh menyebabkan deformasi papan, yang secara bertukar boleh merusak kongsi askar, mengelilingi bentuk papan, atau menyebabkan jejak tembaga pecah. Kemegahan di udara boleh menyebabkan oksidasi, kerosakan dan rust pada permukaan logam seperti jejak tembaga terkena, kongsi solder, pads dan pemimpin komponen. Pembangunan tanah, debu atau sampah boleh mengurangi aliran udara dan pendinginan komponen, menghasilkan prestasi pemanasan PCB yang rosak. Vibrasi, menjatuhkan, memukul atau mengelilingi PCB boleh membentuknya dan mencipta retak, sementara arus atau tekanan berlebihan tinggi boleh pecah melalui PCB atau menyebabkan kerosakan cepat komponen dan laluan.

Masalah 5: sirkuit terbuka PCB bermakna jejak rosak atau tentera hanya tinggal di pads tanpa disambung ke pemimpin komponen, yang mengakibatkan tiada sambungan antara komponen dan PCB. Sirkuit terbuka boleh berlaku semasa produksi, penyelamatan atau operasi lain, getaran, ketegangan, jatuh dan faktor lain deformasi mekanik boleh merusak kesan jejak atau penyelamatan. Juga, kerosakan kimia atau lembab boleh menyebabkan solder atau bahagian logam hilang, yang menyebabkan komponen putus lead.

Masalah 6: Semasa proses penyelesaian semula, komponen kecil mungkin terpisah dari kesatuan tentera sasaran kerana kelebihan tentera yang meleleh, menyebabkan keseluruhan atau kesalahan. This can be due to solder vibration or popping caused by inadequate board support, improper reflow oven settings, solder paste problems, or human error.

Masalah 7:Praktik tentera yang buruk boleh menyebabkan banyak masalah. Disturbed solder joints, which form when external disturbances cause the solder to move before solidifying, are similar to cold solder joints but have a different cause, and can be corrected by reheating and ensuring that the joints are undisturbed as they cool. Perusahaan sejuk, pada sisi lain, berlaku apabila tentera gagal mencair dengan betul, menghasilkan permukaan kasar dan sambungan yang tidak dipercayai, dan diperbaiki dengan memanaskan semula joint dan menghapuskan solder yang berlebihan. Jembatan tentera adalah keadaan di mana tentera menyeberangi dan secara fizikal menyambung dua pemimpin bersama-sama, yang boleh mencipta sambungan tidak disengaja dan sirkuit pendek yang boleh membawa kepada komponen terbakar atau aliran terbakar. Selain itu, tidak mencukupi basah pad, terlalu banyak atau terlalu sedikit askar, dan mengangkat pad disebabkan pemanasan berlebihan atau tentera kasar juga isu yang bimbang.

Masalah 8:Ralat manusia adalah sumber utama cacat dalam penghasilan PCB.Proses produksi yang salah, penyelesaian komponen, dan praktek penghasilan tidak profesional bertanggungjawab untuk sehingga 64% cacat yang dapat dihindari. Sebagai kompleksiti sirkuit dan bilangan proses produksi meningkat, begitu juga potensi untuk cacat, terutama dalam komponen yang dikemaskan padat, lapisan sirkuit berbilang, penyesuaian halus, komponen ditetapkan permukaan, dan kapal tenaga dan tanah. Walaupun keinginan pembuat dan pengumpul untuk menghasilkan papan PCB tanpa cacat, cabaran dalam proses desain dan produksi boleh menyebabkan masalah yang berlangsung. Masalah dan keputusan biasa termasuk sirkuit pendek,sirkuit terbuka dan kongsi tentera sejuk disebabkan tentera miskin; kenalan teruk dan prestasi teruk disebabkan penyesuaian lapisan; arcing disebabkan wayar jejak tembaga yang tidak terisolasi dengan baik; risiko sirkuit pendek disebabkan wayar jejak tembaga terlalu dekat dengan laluan; dan bengkok dan pecah disebabkan ketinggian papan yang tidak cukup.

Rancangan dan penghasilan PCB memerlukan perhatian teliti kepada perincian, dan menghadapi cabaran seperti sirkuit pendek, cacat tentera dan kemampuan persekitaran, proses rancangan dan teknologi penghasilan pcb perlu terus-menerus optimum. Dalam masa depan, kami mengharapkan rakan-rakan dalam industri untuk mencari inovasi, bekerja sama untuk meningkatkan prestasi dan kualiti PCB, dan menyumbang kepada kemakmuran teknologi elektronik.