De mest almindelige PCB-fejl og deres løsninger

Der er mange problemer med PCB'er, men nogle af dem er mindre indlysende end andre. Disse problemer kaldes implementeringsfejl og kræver specialviden at diagnosticere. For eksempel er elektrostatisk afladning, kemisk lækage, løftede pads og komponentforskydning alle mulige årsager til fejl. For at identificere fejltilstandene skal et printkort stresstestes, indtil det fejler.

Elektrostatisk afladning

Elektrostatisk afladning (ESD) er et almindeligt problem i elektroniske kredsløb. Det skyldes forkert håndtering af elektroniske komponenter eller et for højt spændingsniveau. I mange tilfælde er den resulterende skade latent eller katastrofal. Dette problem kan få et printkort til at fungere helt eller delvist forkert.

Der er flere måder at opdage og reparere elektrostatiske udladninger på. Mens nogle af dem er synlige og vil påvirke produktets ydeevne, vil andre ikke være det. Den første metode er at inspicere enheden for at afgøre, om en komponent er påvirket. I nogle tilfælde vil der komme et lillebitte hul på printkortet.

Lækage af kemikalier

Kemikalielækage i PCB kan være et problem for mange industrier. Selvom USA forbød produktionen af PCB i 1977, findes det stadig i miljøet i meget lave koncentrationer. Miljøets cyklus er den primære kilde til PCB i omgivelserne, og de transporteres gennem økosystemerne. Selvom disse forurenende stoffer har lave niveauer, kan de have alvorlige virkninger på mennesker og miljø.

Ud over brugen i elektronik blev PCB også brugt i byggeriet af skolebygninger i 1950'erne til 1970'erne. Mange skoler havde PCB-holdige fuger og fluorescerende lysarmaturer. Problemet med disse produkter var, at de lækkede og forårsagede forurening i andre byggematerialer og i jorden. Det forårsagede en udbredt forurening, og derfor blev de forbudt.

Løftede puder

Løftede pads kan skyldes flere ting, blandt andet for meget varme og kraft under lodningen. Resultatet kan være en utilfredsstillende loddesamling. Disse defekter kræver omlodning og kan føre til kortslutningsfare. Andre årsager til løftede pads kan være forurening, dårlig rengøring eller utilstrækkelig flux. Løftede pads kan påvirke kredsløbets funktion og printkortets udseende.

Løftede pads forekommer hyppigst på tynde kobberlag og plader, der mangler gennemgående plating. At identificere årsagen til et løft er afgørende for at forhindre yderligere skader. Når det drejer sig om enkeltsidede printkort, skyldes problemet ofte forkert bølgelodning. Løftet kan forhindres ved at udvise ekstrem forsigtighed, når man håndterer printkort, og ved at undgå overdreven kraft, når man håndterer komponenter.

Skift af komponent

Komponentforskydning er en af de mest almindelige fejl, man støder på ved printmontage. Det kan skyldes en række faktorer, herunder forkert placering af komponenter. For eksempel kan en komponent, der er placeret på en måde, der ikke er orienteret korrekt, flyde, hvilket resulterer i en ny justering af komponenten.

I nogle tilfælde er årsagen til komponentforskydning, at delene ikke passer til padgeometrien. Det får komponenten til at bevæge sig mod den termiske masse, der er tættest på den. Andre årsager kan være bøjede ledninger, forkert placerede komponenter eller oxidering. Heldigvis findes der en række løsninger på komponentforskydning. Hvis man f.eks. overholder den korrekte reflow-profil, reducerer bevægelsen under den ikke-reflowede monteringsproces og bruger en aggressiv flux, kan det alt sammen være med til at minimere komponentbevægelsen.

Defekter i loddekugler

Loddekuglefejl er almindelige i SMT-montageprocessen. Det er i bund og grund kugler af loddemetal, der løsner sig fra hoveddelen af loddemetallet. For at forhindre dem skal du justere monteringstrykket på chipmounteren til en præcis indstilling. Det forhindrer loddepastaen i at blive presset ud af puden og øger chancen for, at loddepastaen bliver genereret korrekt.

En god loddefuge vil være ren, symmetrisk og have en konkav form. På den anden side kan en dårlig loddefuge være stor og have en lang stilk. En anden almindelig defekt er forstyrrede samlinger, som ser skællede, forvrængede eller ujævne ud.

Termisk billeddannelse

Termiske billeder er et effektivt værktøj til kvalitetskontrol, der fremskynder reparationer af printkort og komponenter. Ved at identificere hot spots kan termiske billeder udpege defekte komponenter eller områder, der bruger for meget strøm. Denne information kan hjælpe designere med at reducere strømforbruget og forlænge batteriets levetid. Termiske billeder kan også afsløre områder med dårlig termisk styring, som kræver mere køling, større køleplader eller endda et nyt design.

Termografi til PCB-defekter kan også hjælpe designere og ingeniører med at finde årsagen til defekter. Når et testkort ikke består kvalitetskontrollen, kan et termisk kamera afsløre problemerne. Det kan også vise temperaturforskellene mellem to forskellige områder på et printkort og afsløre, hvordan de to er forskellige.