Kuinka käsitellä PCB-levyjä oikein

PCB-levyjen oikeaoppinen käsittely on tärkeää useista syistä. Näitä ovat muun muassa turvallisuusvarotoimet, materiaalit ja tarkastus. Kun nämä tehtävät suoritetaan oikein, varmistetaan tuotteiden turvallisuus ja varmistetaan, että piirit toimivat suunnitellulla tavalla. Seuraavassa on muutamia vinkkejä, jotka kannattaa pitää mielessä PCB-piirilevyjä käsiteltäessä.

Turvatoimet

PCB-levyjä käsiteltäessä on ehdottomasti noudatettava turvatoimia, jotta voidaan estää sekä komponenttien että koko levyn vahingoittuminen. Vääränlaisten käsittelytekniikoiden käyttö voi aiheuttaa levyn rikkoutumisen ja käyttökelvottomuuden. Tämän ongelman estämiseksi on tärkeää suojata piirilevy kosteudelta. Yksi tapa tehdä tämä on levyn paistaminen.

ESD-vauriot ovat suuri huolenaihe PCB:tä käsiteltäessä. Pienikin määrä sähköstaattista purkausta voi vahingoittaa komponentteja, ja pienimmätkin iskut voivat aiheuttaa vakavia vaurioita sisäisille virtapiireille. Paras tapa välttää piirilevyn vahingoittuminen on käsitellä sitä kahdella kädellä. Näin minimoidaan mahdollisuus vahingoittaa piirilevyä tai aiheuttaa sen taipuminen.

PCBA:n kehittäminen on iteratiivinen prosessi, joka vaatii asianmukaista käsittelyä optimaalisten tulosten saavuttamiseksi. PCBA:n käsittely väärällä tavalla voi vahingoittaa kuparijälkiä ja estää optimaalisen suunnittelun saavuttamisen. Kuparijohdot olisi myös suojattava hapettumiselta ja vaurioilta soveltamalla asianmukaista pintakäsittelyä.

Ongelmat

PCB-levyjen yleisiä ongelmia ovat juotosillat. Juotosillat ovat alueita, joissa kaksi jälkeä on liian lähellä toisiaan ja luovat huonon yhteyden kuparin ja komponentin välille. Tämän ongelman korjaamiseksi piirilevyvalmistajan olisi tarkistettava valmistusprosessi ja valvottava juottamisen aikana käytetyn juotteen määrää. Juote voi saastua valmistuksen aikana, ja se on ehkä vaihdettava. Jäljityspiiri voi myös olla johtamaton ikääntymisen, ylikuumenemisen tai jännitehäviöiden vuoksi. Toinen ongelma voi olla komponentti, joka on irronnut levystä ja joka on asennettava uudelleen.

Monet näistä ongelmista voidaan välttää puuttumalla hallituksen epäonnistumisen perimmäisiin syihin. Useimmiten perimmäinen syy on inhimillinen erehdys. Huonot juotokset, levyn vääränlainen suuntaus ja muut valmistusvirheet voivat johtaa vialliseen piirilevyyn. Inhimilliset virheet aiheuttavat noin 64% kaikista piirilevyvioista. Muita yleisiä ongelmia ovat huonosti valmistetut komponentit, joiden suorituskyky on heikko.

Materiaalit

Piirilevyjä valmistetaan monista eri materiaaleista. Niitä ovat muun muassa kupari ja alumiini. Kupari on yleisin. Myös kuparipinnoitetut piirilevyt ovat yleisiä. Kullakin materiaalilla on omat termiset, mekaaniset ja sähköiset ominaisuutensa. Jotkin materiaalit soveltuvat paremmin tiettyihin piirilevytehtäviin kuin toiset.

Piirilevyissä käytettävät materiaalit määräytyvät piirilevyn sovelluksen ja lasinsiirtymislämpötilan (Tg) mukaan. Tg mittaa materiaalin kykyä kestää kosteutta ja kemikaaleja. Korkeampi Tg tarkoittaa kestävämpää piirilevyä. Varmista, että Tg vastaa kokoonpanoprosessiasi, jotta varmistetaan asianmukainen suorituskyky.

PTFE, joka tunnetaan myös nimellä Teflon, on kevyt ja vahva. Sillä on myös hyvät lämpö- ja sähköiset ominaisuudet ja se on hyvin joustava. Lisäksi PTFE on liekinkestävä. FR-4 puolestaan on lasivahvisteinen epoksilaminaattilaminaattilevy, joka on valmistettu kudotusta lasikuitukankaasta ja liekinkestävästä epoksihartsisideaineesta. Useat edut tekevät siitä suositun valinnan piirilevyjen valmistukseen.

Tarkastus

PCB-levyjen tarkastus on tärkeä prosessi elektroniikkatuotteiden valmistuksessa. Se auttaa määrittämään, ovatko levyt viallisia, ja auttaa ennustamaan vikaantumistapoja. Piirilevyjen tarkastus antaa myös tarkkoja tietoja saannon määrittämistä varten. IPC:llä on standardit paljaiden ja koottujen piirilevyjen tarkastusta varten. Erityyppiset piirilevyt vaativat erityyppisiä testejä. Esimerkiksi luokan 3 piirilevyt vaativat korkeimman tarkastustiheyden.

Useimmat PCB-valmistajat käyttävät AOI-menetelmää (automaattinen optinen tarkastus) PCB-tarkastukseen. Tämäntyyppisessä tarkastuksessa käytetään kameraa levyn tutkimiseen ja sen vertaamiseen vertailulevyihin ja ihanteellisiin suunnittelumääritelmiin. Järjestelmä voi tunnistaa viat varhaisessa vaiheessa ja minimoida tuotantokustannukset.

Korjaus

PCB-levyn korjausprosessiin voi sisältyä monia eri vaiheita. Yksi ensimmäisistä vaiheista on vian syyn määrittäminen. Yleisin syy on iskujen tai paineen aiheuttama fyysinen vaurio. Laite on esimerkiksi voinut pudota korkealta tai siihen on voinut osua jokin muu esine. Toinen syy voi olla purkaminen, joka on saattanut vaurioittaa levyä suoraan.

Jos vaurio on läpireikä, se on palautettava ennen uuden komponentin juottamista. Poista ensin terävällä veitsellä kaikki roskat läpireiästä. Puhdista se seuraavaksi puhdistusalkoholilla. Laajenna sen jälkeen läpivientireikä paperiliittimellä, jotta se sopii komponentin johtoon. Aseta sitten uusi komponentti reikään ja juota se levylle.