Jak prawidłowo obchodzić się z płytkami PCB

Nauka prawidłowego obchodzenia się z płytkami PCB jest ważna z wielu powodów. Obejmują one środki ostrożności, materiały i kontrolę. Prawidłowe wykonywanie tych zadań zapewni bezpieczeństwo produktów i zagwarantuje, że obwody będą działać zgodnie z projektem. Oto kilka wskazówek, o których należy pamiętać podczas obsługi płytek PCB.

Środki ostrożności

Środki ostrożności podczas obsługi płytek PCB są niezbędne, aby zapobiec uszkodzeniu zarówno komponentów, jak i całej płytki. Stosowanie niewłaściwych technik obsługi może spowodować pęknięcie płytki i jej bezużyteczność. Aby zapobiec temu problemowi, należy chronić płytkę PCB przed wilgocią. Jednym ze sposobów jest wypalanie płytki.

Uszkodzenia spowodowane wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD) stanowią poważny problem podczas pracy z płytkami drukowanymi. Nawet niewielka ilość wyładowań elektrostatycznych może uszkodzić komponenty, a nawet najmniejsze wstrząsy mogą spowodować poważne uszkodzenie obwodów wewnętrznych. Najlepszym sposobem na uniknięcie uszkodzenia płytki PCB jest trzymanie jej obiema rękami. Zminimalizuje to ryzyko uszkodzenia płytki lub jej wygięcia.

Rozwój PCBA jest procesem iteracyjnym, który wymaga właściwej obsługi w celu osiągnięcia optymalnych wyników. Nieprawidłowe obchodzenie się z PCBA może uszkodzić miedziane ścieżki i uniemożliwić osiągnięcie optymalnego projektu. Ścieżki miedziane powinny być również chronione przed utlenianiem i uszkodzeniami poprzez zastosowanie odpowiedniego wykończenia powierzchni.

Problemy

Typowe problemy z płytkami PCB obejmują mostki lutownicze. Mostki lutownicze to obszary, w których dwie ścieżki znajdują się zbyt blisko siebie i tworzą słabe połączenie między miedzią a komponentem. Aby skorygować ten problem, producent PCB powinien dokonać przeglądu procesu produkcyjnego i kontrolować ilość lutowia używanego podczas lutowania. Lut może zostać zanieczyszczony podczas produkcji i może wymagać wymiany. Obwód ścieżki może być również nieprzewodzący z powodu starzenia, przegrzania lub spadków napięcia. Innym problemem może być komponent, który odłączył się od płytki i wymaga ponownego montażu.

Wielu z tych problemów można uniknąć, eliminując pierwotne przyczyny awarii płyt. Najczęściej przyczyną jest błąd ludzki. Słabe lutowanie, niewspółosiowość płytki i inne wady produkcyjne mogą prowadzić do wadliwej płytki PCB. Błąd ludzki odpowiada za około 64% wszystkich wad PCB. Inne powszechne problemy obejmują źle wyprodukowane komponenty o niskiej wydajności.

Materiały

PCB są wykonane z wielu różnych materiałów. Wśród nich są miedź i aluminium. Miedź jest najbardziej powszechna. Powszechne są również płytki PCB platerowane miedzią. Każdy materiał ma swoje własne właściwości termiczne, mechaniczne i elektryczne. Niektóre materiały są bardziej odpowiednie do określonych zadań PCB niż inne.

Materiały używane do produkcji PCB są określane przez zastosowanie PCB i temperaturę zeszklenia (Tg). Tg jest miarą odporności materiału na wilgoć i chemikalia. Wyższa Tg oznacza bardziej trwałą płytkę PCB. Upewnij się, że Tg odpowiada procesowi montażu, aby zapewnić odpowiednią wydajność.

PTFE, znany również jako teflon, jest lekki i wytrzymały. Ma również dobre właściwości termiczne i elektryczne oraz wykazuje dobrą elastyczność. Co więcej, PTFE jest ognioodporny. Z drugiej strony FR-4 to wzmocniony włóknem szklanym arkusz laminatu epoksydowego wykonany z tkaniny z włókna szklanego i ognioodpornego spoiwa z żywicy epoksydowej. Kilka zalet sprawia, że jest to popularny wybór do produkcji PCB.

Kontrola

Kontrola płytek PCB jest ważnym procesem w produkcji wyrobów elektronicznych. Pomaga określić, czy płytki są wadliwe i pomaga przewidzieć tryby awarii. Inspekcja płytek PCB dostarcza również dokładnych danych do określenia wydajności. IPC posiada normy dotyczące kontroli gołych i zmontowanych płytek. Różne typy płytek drukowanych wymagają różnych rodzajów testów. Na przykład płytki drukowane klasy 3 wymagają najwyższej częstotliwości kontroli.

Większość producentów obwodów drukowanych wykorzystuje metodę AOI (automatyczna inspekcja optyczna) do kontroli obwodów drukowanych. Ten rodzaj inspekcji wykorzystuje kamerę do zbadania płytki i porównania jej z płytkami referencyjnymi i idealnymi specyfikacjami projektowymi. System pozwala na wczesną identyfikację usterek i minimalizację kosztów produkcji.

Naprawa

Proces naprawy płytki PCB może obejmować wiele różnych kroków. Jednym z pierwszych kroków jest określenie przyczyny awarii. Najczęstszą przyczyną jest uszkodzenie fizyczne, spowodowane wstrząsem lub naciskiem. Na przykład, urządzenie mogło zostać upuszczone z dużej wysokości lub mogło zostać uderzone przez inny obiekt. Inną przyczyną może być demontaż, który mógł bezpośrednio uszkodzić płytę.

Jeśli uszkodzenie dotyczy otworu przelotowego, należy go naprawić przed wlutowaniem nowego komponentu. Aby to zrobić, najpierw użyj ostrego noża, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia z otworu przelotowego. Następnie wyczyść go alkoholem. Następnie użyj spinacza do papieru, aby rozszerzyć otwór przelotowy tak, aby pasował do wyprowadzenia komponentu. Następnie włóż nowy element do otworu i przylutuj go do płytki.