Jak zkontrolovat vady pájení desek plošných spojů

Existuje několik běžných typů závad při pájení desek plošných spojů. Mezi tyto vady patří díry po kolících a díry po výfuku. Otvory po kolících jsou malé otvory v pájecím spoji, zatímco otvory po výplachu jsou větší otvory. Obě tyto vady jsou způsobeny nesprávným ručním pájením. Během procesu pájení se vlhkost v desce zahřívá a mění se na plyn, který uniká roztavenou pájkou. Když k tomu dojde, deska se stane prázdnou a vzniknou díry po kolících a díry po výfuku.

Běžné typy závad při pájení desek plošných spojů

Několik běžných typů závad při pájení desek plošných spojů lze přičíst nesprávným technikám pájení. Mezi tyto problémy patří nerovnoměrné zahřívání a nerovnoměrné rozložení tepla. To může mít za následek nerovnoměrné roztavení pájky a může způsobit vznik tombstoningu součástek. Tomuto problému lze předejít použitím správné pájecí pasty a opětovným natavením desky ve správném teplotním rozsahu.

Chyby v procesu pájení mohou zničit krásný návrh desky plošných spojů. Tyto vady jsou zřídkakdy zaviněny konstruktérem a jsou spíše důsledkem výrobní chyby. Výrobci by měli vědět, jak tyto problémy odhalit ve fázi kontroly. V mnoha případech spočívá problém v procesu pájení vlnou.

Další častou vadou je pájení kuliček, při kterém na povrchu laminátu nebo vodiče ulpívají drobné kuličky pájky. Techniky pájení na deskách plošných spojů by měly tomuto typu problémů zabránit. Desky plošných spojů, na kterých se vyskytují kuličky pájky, budou vypadat hrudkovitě a matně.

Běžné příčiny

Pájecí vady jsou běžnými problémy, které vznikají při výrobě desek plošných spojů. Tyto vady mohou mít za následek zkraty, otevřené spoje nebo zkřížené signální linky. Mohou být také způsobeny kolísáním teploty a vlhkosti pájky. Kromě toho může nesprávně nanesená pájka způsobit šikmý povrch a nerovnoměrné pájení.

Jednou z nejčastějších příčin poruch desek plošných spojů je teplo a vlhkost. Různé materiály se rozpínají a smršťují různou rychlostí, takže neustálé tepelné namáhání může oslabit pájecí spoje a poškodit součástky. Z tohoto důvodu musí být vysoce výkonné desky plošných spojů schopny odvádět teplo.

Nedostatečné smáčení může také vést ke slabým pájecím spojům. Pájení musí být prováděno na čistém povrchu a pájka musí být správně zahřátá. Nedodržení tohoto požadavku může mít za následek studený spoj, který je hrudkovitý a postrádá schopnost lepení.

Běžné kontrolní metody

Existují různé metody kontroly desek plošných spojů, které se používají k identifikaci vad a zajištění kvality elektronických výrobků. Mezi tyto metody patří vizuální kontrola a automatické testování. Tyto testy se provádějí v několika fázích procesu osazování DPS. Mohou odhalit řadu vad, včetně otevřených pájecích spojů, chybějících nebo nesprávných součástek a pájecích můstků.

Prvním krokem při identifikaci závad při pájení desek plošných spojů je identifikace součástek. K tomu je třeba přiřadit referenční označení, což je písmeno následované číslem. Každá součástka na desce plošných spojů má jedinečné referenční označení. Například rezistor se označuje písmenem R, zatímco kondenzátor písmenem C. Tato písmena se mohou lišit od standardních písmen, ale představují spolehlivý způsob identifikace součástek. Dalším krokem je výběr typu kontrolního testu. K tomu lze použít AOI, ICT nebo funkční testování.

Další běžnou metodou kontroly desek plošných spojů je rentgenová kontrola. Tato technika využívá zařízení, které umožňuje kontrolovat desky plošných spojů z jakéhokoli úhlu. V současné době společnost PCBA123 používá 2D rentgenový kontrolní systém, ale v blízké budoucnosti plánuje přechod na 3D systém AXI.

Preventivní opatření

Vady při pájení desek plošných spojů mohou být způsobeny řadou různých problémů. Některé problémy lze snadno identifikovat, zatímco jiné nemusí být viditelné. Nejlepším způsobem, jak zkontrolovat desky plošných spojů na tyto vady, je použít automatický systém vizuální kontroly. Automatické kontrolní systémy mohou odhalit například vady pájecích spojů a polarity kondenzátorů.

Jednou z nejčastějších příčin závad při pájení desek je, že pájka není zcela smáčena. K tomu může dojít, když je pájka příliš málo zahřátá nebo je na desce ponechána příliš dlouho. Deska, která není řádně smočená, může vést ke strukturálním problémům a ovlivní to celkový výkon desky plošných spojů. Existuje však několik preventivních opatření, která lze přijmout pro zlepšení smáčení desky.

Další příčinou vad při pájení desek plošných spojů je nesprávný návrh šablony. Pokud je šablona nesprávně navržena, může způsobit, že se pájecí kuličky zcela nevytvoří. Použití správné šablony může zabránit vadám pájecích kuliček a zajistit výkon obvodu.