Dažniausiai pasitaikantys PCB defektai ir jų sprendimai

Su spausdintinėmis plokštelėmis yra daug problemų, tačiau kai kurios iš jų yra mažiau akivaizdžios nei kitos. Šios problemos vadinamos įgyvendinimo klaidomis, o joms diagnozuoti reikia specialių žinių. Pavyzdžiui, elektrostatinis išlydis, cheminių medžiagų nuotėkis, pakeltos pagalvėlės ir komponentų poslinkis - tai galimos gedimų priežastys. Norint nustatyti gedimų būdus, spausdintinė plokštė turi būti testuojama apkrovos testais, kol sugenda.

Elektrostatinis išmetimas

Elektrostatinis išlydis (ESD) yra dažna elektroninių grandinių problema. Ji atsiranda netinkamai elgiantis su elektroniniais komponentais arba esant per aukštai įtampai. Daugeliu atvejų dėl to atsirandanti žala būna paslėpta arba katastrofiška. Dėl šios problemos spausdintinė plokštė gali iš dalies arba visiškai sugesti.

Yra keletas būdų, kaip aptikti ir pašalinti elektrostatinę iškrovą. Kai kurie iš jų yra matomi ir turi įtakos gaminio veikimui, kiti - ne. Pirmasis būdas - apžiūrėti prietaisą ir nustatyti, ar kuris nors komponentas yra paveiktas. Kai kuriais atvejais grandynų plokštėje atsiras nedidelė skylutė.

Cheminių medžiagų nuotėkis

Cheminių medžiagų nuotėkis iš PCB gali būti problema daugeliui pramonės šakų. Nors 1977 m. Jungtinės Valstijos uždraudė PCB gamybą, aplinkoje jų vis dar aptinkama labai mažai. Aplinkos ciklas yra pagrindinis aplinkos PCB šaltinis, ir jie pernešami per ekosistemas. Nors šių teršalų kiekis yra nedidelis, jie gali turėti rimtą poveikį žmonėms ir aplinkai.

PCB buvo naudojami ne tik elektronikoje, bet ir mokyklų pastatų statybai nuo 1950-ųjų iki 1970-ųjų. Daugelyje mokyklų buvo naudojami PCB turintys sandarikliai ir liuminescenciniai šviestuvai. Šių produktų problema buvo ta, kad jie nutekėdavo, todėl užteršdavo kitas statybines medžiagas ir dirvožemį. Dėl to plačiai paplito tarša, todėl jie buvo uždrausti.

Pakeltos trinkelės

Padai pakyla dėl įvairių priežasčių, įskaitant per didelį karštį ir jėgą litavimo metu. Rezultatas gali būti nepatenkinama litavimo jungtis. Šiuos defektus reikia iš naujo lituoti, todėl gali kilti trumpojo jungimo pavojus. Kitos pakeltų padalų priežastys yra užterštumas teršalais, prastas valymas arba nepakankamas fliuso kiekis. Pakeltos kaladėlės gali turėti įtakos grandinių veikimui ir plokštės išvaizdai.

Pakeltos trinkelės dažniausiai pasitaiko plonuose vario sluoksniuose ir plokštėse, kuriose nėra padengimo. Norint išvengti tolesnės žalos, labai svarbu nustatyti pagrindinę pakilimo priežastį. Vienpusių spausdintinių plokščių atveju problema dažnai kyla dėl netinkamo litavimo bangomis. Pakilimo galima išvengti itin atsargiai dirbant su spausdintinėmis plokštėmis ir vengiant pernelyg didelės jėgos, kai reikia dirbti su komponentais.

Komponentų perkėlimas

Komponentų poslinkis yra vienas iš dažniausiai pasitaikančių PCB surinkimo defektų. Jį gali sukelti daug veiksnių, įskaitant netinkamą komponentų išdėstymą. Pavyzdžiui, netinkamai orientuotas padėtas komponentas gali pasislinkti, todėl komponentas gali būti perstumtas.

Kai kuriais atvejais komponentai pasislenka dėl dalių neatitikimo trinkelių geometrijai. Dėl to sudedamoji dalis pasislenka link arčiausiai jos esančios šiluminės masės. Kitos priežastys - sulenkti laidai, netinkamai išdėstyti komponentai arba oksidacija. Laimei, yra keletas komponentų pasislinkimo sprendimų. Pavyzdžiui, tinkamo perlydymo profilio laikymasis, judėjimo mažinimas neperlydomo surinkimo proceso metu ir agresyvaus lydalo naudojimas gali padėti sumažinti komponentų judėjimą.

Litavimo kamuoliukų defektai

SMT surinkimo procese dažnai pasitaiko litavimo kamuoliukų defektų. Tai iš esmės yra lydmetalio rutuliukai, kurie atsiskiria nuo pagrindinės lydmetalio dalies. Kad jų išvengtumėte, turėtumėte tiksliai sureguliuoti mikroschemų montuotuvo montavimo slėgį. Taip išvengsite lydmetalio pastos išspaudimo iš kaladėlės ir padidinsite tikimybę, kad lydmetalio pasta susidarys tinkamai.

Geras lydmetalio sujungimas bus švarus, simetriškas ir įgaubtos formos. Kita vertus, bloga lydmetalio jungtis gali būti didelė ir turėti ilgą kotą. Kitas dažnas defektas - sutrikusios jungtys, kurios bus pleišėtos, iškraipytos arba nelygios.

Terminis vaizdavimas

Termovizija yra galingas kokybės kontrolės įrankis, pagreitinantis spausdintinių plokščių ir komponentų remontą. Nustatydami karštus taškus, šiluminiai vaizdai gali parodyti sugedusius komponentus arba sritis, kuriose naudojama per daug energijos. Ši informacija gali padėti konstruktoriams sumažinti energijos suvartojimą ir pailginti akumuliatoriaus tarnavimo laiką. Šiluminiai vaizdai taip pat gali padėti aptikti sritis, kuriose blogai valdomas šilumos valdymas, todėl reikia daugiau aušinimo, didesnių radiatorių ar net perprojektuoti.

Šiluminis vaizdavimas, skirtas PCB defektams nustatyti, taip pat gali padėti konstruktoriams ir inžinieriams nustatyti defektų priežastis. Kai bandomoji plokštė neišlaiko kokybės kontrolės bandymų, šiluminis vaizdo registratorius gali atskleisti problemas. Juo taip pat galima parodyti dviejų skirtingų plokštės sričių temperatūrų skirtumus, atskleidžiant, kuo jos skiriasi.