Come maneggiare correttamente le schede PCB

Imparare a maneggiare correttamente le schede PCB è importante per una serie di motivi. Tra questi, le precauzioni di sicurezza, i materiali e l'ispezione. L'esecuzione corretta di queste operazioni garantisce la sicurezza dei prodotti e assicura che i circuiti funzionino come previsto. Ecco alcuni suggerimenti da tenere a mente quando si maneggiano le schede PCB.

Precauzioni di sicurezza

Le precauzioni di sicurezza nella manipolazione delle schede PCB sono essenziali per evitare danni ai componenti e all'intera scheda. L'uso di tecniche di manipolazione improprie può causare la rottura della scheda e renderla inutilizzabile. Per evitare questo problema, è essenziale proteggere la scheda PCB dall'umidità. Un modo per farlo è cuocere la scheda al forno.

I danni da ESD sono una delle principali preoccupazioni quando si maneggiano i PCB. Anche una piccola quantità di scarica elettrostatica può danneggiare i componenti e anche le scosse più piccole possono causare seri danni ai circuiti interni. Il modo migliore per evitare di danneggiare il PCB è maneggiarlo con due mani. In questo modo si riduce al minimo la possibilità di danneggiare la scheda o di farla piegare.

Lo sviluppo di PCBA è un processo iterativo che richiede una gestione adeguata per ottenere risultati ottimali. Una manipolazione errata di un PCBA può danneggiare le tracce di rame e impedire il raggiungimento del progetto ottimale. Le tracce di rame devono essere protette dall'ossidazione e dai danni applicando una finitura superficiale adeguata.

Problemi

I problemi più comuni delle schede PCB includono i ponti di saldatura. I ponti di saldatura sono aree in cui due tracce sono troppo vicine e creano una cattiva connessione tra il rame e il componente. Per correggere questo problema, il produttore di PCB deve rivedere il processo di produzione e controllare la quantità di saldatura utilizzata durante la saldatura. La saldatura può essere contaminata durante la fabbricazione e potrebbe essere necessario sostituirla. Il circuito di traccia può anche essere non conduttivo a causa dell'invecchiamento, del surriscaldamento o di cali di tensione. Un altro problema può essere rappresentato da un componente che si è staccato dalla scheda e che deve essere reinserito.

Molti di questi problemi possono essere evitati affrontando le cause principali del fallimento della scheda. Il più delle volte, la causa principale è l'errore umano. Lavori di saldatura scadenti, disallineamento della scheda e altri difetti di produzione possono portare a un PCB difettoso. L'errore umano è responsabile di circa 64% di tutti i difetti dei PCB. Altri problemi comuni sono costituiti da componenti di scarsa qualità e dalle scarse prestazioni.

I materiali

I circuiti stampati sono realizzati con molti materiali diversi. Tra questi ci sono il rame e l'alluminio. Il rame è il più comune. Sono comuni anche i PCB rivestiti di rame. Ogni materiale ha le proprie proprietà termiche, meccaniche ed elettriche. Alcuni materiali sono più adatti di altri per compiti specifici dei PCB.

I materiali utilizzati per i PCB sono determinati dall'applicazione e dalla temperatura di transizione vetrosa (Tg) del PCB. La Tg è una misura della capacità di un materiale di resistere all'umidità e alle sostanze chimiche. Una Tg più alta indica un PCB più resistente. Assicuratevi che la Tg corrisponda al vostro processo di assemblaggio per garantire prestazioni adeguate.

Il PTFE, noto anche come Teflon, è leggero e resistente. Ha anche buone proprietà termiche ed elettriche e presenta una buona flessibilità. Inoltre, il PTFE è resistente alle fiamme. L'FR-4, invece, è un foglio di laminato epossidico rinforzato con vetro, composto da un tessuto in fibra di vetro e da un legante in resina epossidica resistente alle fiamme. Diversi vantaggi ne fanno una scelta popolare per la produzione di PCB.

Ispezione

L'ispezione delle schede PCB è un processo importante per la produzione di prodotti elettronici. Aiuta a determinare se le schede sono difettose e a prevedere le modalità di guasto. L'ispezione delle schede PCB fornisce inoltre dati accurati per la determinazione della resa. L'IPC ha stabilito degli standard per l'ispezione delle schede nude e assemblate. I diversi tipi di schede richiedono diversi tipi di test. Ad esempio, le schede a circuito stampato di Classe 3 richiedono la massima frequenza di ispezione.

La maggior parte dei produttori di PCB utilizza il metodo AOI (ispezione ottica automatizzata) per l'ispezione dei PCB. Questo tipo di ispezione utilizza una telecamera per esaminare la scheda e confrontarla con le schede di riferimento e le specifiche di progetto ideali. Il sistema è in grado di identificare tempestivamente i difetti e di ridurre al minimo i costi di produzione.

Riparazione

Il processo di riparazione di una scheda PCB può comportare diverse fasi. Una delle prime fasi consiste nel determinare la causa del guasto. La causa più comune è il danno fisico, causato da urti o pressioni. Ad esempio, il dispositivo potrebbe essere caduto da una grande altezza o essere stato colpito da un altro oggetto. Un'altra causa potrebbe essere lo smontaggio, che potrebbe aver danneggiato direttamente la scheda.

Se il danno è un foro passante, è necessario ripristinarlo prima di saldare un nuovo componente. A tale scopo, utilizzare un coltello affilato per rimuovere eventuali detriti dal foro passante. Quindi, utilizzare l'alcol per pulirlo. Successivamente, utilizzare una graffetta per espandere il foro passante in modo da adattarlo al cavo del componente. Quindi, inserire il nuovo componente nel foro e saldarlo alla scheda.