プリント基板のよくある問題集

経験豊富なエンジニアやプロのPCBAメーカーであっても、PCBの不具合に直面することは避けられない。これらの問題の出現は、納期の遅延、メーカーの評判の低下、追加の時間的・金銭的コストなど、取り返しのつかない悪影響を数多く引き起こすことになります。本記事では、FS Technologyが包括的にリストアップします。 一般的なPCB問題この記事を通じて、皆様のプロジェクトに良い影響を与えることができればと思います。

プリント基板が故障する要因は何ですか?

重要で壊れやすい電子部品であるため、わずかなミスでもPCBが誤動作する可能性があります。ターンキーPCBAの専門企業として、FSテクノロジーは設計、製造、組み立ての各リンクを厳しく管理し、常識的なミスがないことを保証します。以下は、FSテクノロジーによるPCB不良の分類です:

プリント基板製造時の一般的な不具合

層数、構造数の増加に伴い、回路基板の製造難易度は高くなり、メーカーはより多くのステップを経て、建設を実現する必要があります。 多層プリント配線板.この一連のプロセスの中で、プリント基板の製造確率が高くなります。 エラーは急増した を含む様々な要因の複合によるものです:

PCB短絡問題

PCB 短絡 は、最も一般的な欠陥の一つであり、一般的にオープンサーキットと混同されます。FSテクノロジーでは、ここに両者の定義と違いについて説明します。オープンサーキットとは、接続されている線路が途中で切れて断線している状態を指します。ショートサーキットは、距離があるはずの線間に余分な銅などの不純物が現れ、線が正常に伝送されなくなることです。要するに、オープンサーキットは少し「モノ」が少なく、ショートサーキットは少し「モノ」が多いということです。短絡の問題にはさまざまな原因があり、厳密にはその原因を知る必要があります PCBAの故障解析.FS Technologyでは、回路基板がショートする3つの原因とその解決策を掲載しています。

一般的なPCB短絡の問題

キズによる短絡

  1. アライメント時に不適切な操作を行うと、フィルム表面に傷がつく。このような事態を避けるために、作業者は基板間の間隔を管理し、全工程で両手を使い、アライメント作業仕様を厳密に実行する必要があります。
  2. 現像機の接続基板が故障すると、基板と基板の衝突やキズが発生します。が発生する。 プリント基板製造 工場では、作業者の能力に応じて基板の間隔を調整し、出口で基板を接続する人がいない場合は、基板を設置しないようにする必要があります。
  3. 電気メッキ時の板取りが不適切であること、スプリントを置く際の操作が不適切であることなどにより、キズが発生すること。企業は、電気めっきの際の操作仕様に注意すること、2枚の板を貼り合わせてスプリントすることを避けるよう、従業員に注意を促してください。
 

フィルムによる短絡

  1. アンチコート層が薄すぎて、電気めっき時に塗膜が膜厚を超え、サンドイッチ状態になってしまう。メッキレジストの厚みを増す必要があり、ウェットフィルムを使用する場合は、複数回の印刷で厚みを増すことができる。
  2. ラインの分布が不均一になる。孤立ラインのパターンめっき工程では、高電位のため、めっきが膜厚を超え、サンドイッチ状になる。この状況を避けるために、FS技術では一般的に電流を下げ、1.7~2.4Aの電流を使用すると、孤立部分のメッキ高さを膜厚以上にすることができます。
 

錫損による短絡

  1. 不適切な操作により、剥離ポーションタンク内の錫の損失が発生します。このような場合、必要に応じてポーションの濃度、温度、浸漬時間などをコントロールする必要がある。基板ラックで基板を隔離する。
  2. 剥離した基板を積み重ねると、錫の脱落が発生する。PCB工場では、剥離後、時間差で剥離液を乾燥させ、注意深くチェックする必要があります。

プリント基板のはんだ付け不具合問題

はんだ付け不良は回避しやすい基板トラブルですが、その種類の多さから、仕様が厳密でない企業では製造工程で見落とされがちです。この問題が発生した場合、次のような方法で解決することができます。 PCBA部品のはんだ付け.FSテクノロジーでは、代表的な集中溶接の問題点をここで簡単に紹介しています。

溶接不良

  1. はんだ接合部の破壊はんだ接合部が固化する前は、外的要因の影響を受けやすく、はんだ接合部が動いてしまうことがあります。これは比較的よくあることで、はんだ接合部を再加熱し、融着して修正すればよい。
  2. 冷間溶接の場合。はんだの溶融が不十分なため、表面が荒れ、接続が強固でない。この場合、再加熱して余分なはんだを除去する必要があります。
  3. 溶接ブリッジ。2本のリード線を溶接する際、定格電圧以上の電流が流れると、部品の焼損や配線の焼損を招きやすくなります。プリント基板メーカーに受注後の製造工程の見直しを依頼し、はんだ付けの際のはんだ量を管理する。

基板上にパーティクルコンタクトが表示される

  1. はんだが汚染されている。はんだが汚染されていると、はんだの組成が変化することがあり、これを発見した場合は、大量の純錫を添加するか、はんだを交換する必要があります。
  2. 酸化物過多。スズ中の酸化物が多すぎると、はんだ接合部の構造が壊れやすくなるため、スズ含有量を多くし、予熱温度やはんだ付け温度を低くする必要があります。
  3. はんだの濡れ性が悪い。この現象の原因として、リフロー温度の設定が不適切であることが考えられます。基板がリフローはんだ付けに入る際、予熱ゾーンの温度上昇が速すぎたり、時間が短すぎたりして、はんだペースト内の水分が完全に揮発しない状態になっています。リフローはんだ付け温度帯になると、水分が沸騰し、錫のビーズが発生します。
 

はんだ接合部の変色

  1. 温度の問題。プリント基板のはんだ接合部の色は、一般に銀灰色ですが、時折、金色のはんだ接合部が現れることがあります。この現象は、錫炉の使用頻度が高いため、錫炉の温度が高くなりすぎていることが原因であると考えられます。
  2. 種類が違う。基板洗浄後に変色した場合、あまり心配する必要はありません。洗浄剤、フラックス、はんだ合金の種類が異なることが原因である可能性があります。
 
回路マニアにとっては、数量が少ないため、PCBAのはんだ付けに問題があっても、説明書に従ってPCB部品のはんだ付けを解除し、再はんだ付けすれば済むことです。しかし、PCBAメーカーが大量発注でこのようなはんだ付けの不具合を起こせば、致命傷になります。このような事故を回避するために、FSテクノロジーは、以下のような体制を整えています。 AOI検査 は、SMTとDIPの両方の工程で投稿されています。

バブリング

プリント基板の製造工程では、基板の洗浄が重要な工程であることは承知していますが、多くの小さな工房では、時間やコストを節約するためにこの重要な工程を省略しており、これがブリスター発生の主な原因となっています。PCBが製造された後、その表面には酸化、油汚れ、接着剤の跡など、多くの汚れがあります。これらのアルカリ性の汚れは、基板の表面を腐食させ、ブリスターを発生させる。この裸基板の不具合の原因としては、初回に加え、次のようなものがあります:

  1. 硬化時間不足HASL後、素板のあるコーナーの表裏が発泡したり、オイルオフしたりする場合は、キュア時間が不足していることが原因です。
  2. 錫の剥離がきれいでない:基板表面には薄い錫の層があります。スズを吹き付けた後、基板表面のスズが高温で溶かされ、インクを押し上げて気泡を形成する。
  3. 穴の中に水蒸気がある:オペレーターの操作が定型化されておらず、穴の中の水蒸気が乾いていることを確認するためにインクを印刷する。
  4. リフローはんだ付けのこと:SMT組立にはリフローはんだ付けが不可欠ですが、水分を含んだ回路基板はリフローはんだ付け炉に入ったときに非常に気泡が発生しやすくなっています。

 

銅は酸化して腐食する

があります。 PCB層 は、シルクスクリーン層、ソルダーレジスト層、銅層があり、それぞれに役割があります。ソルダーマスク層の役割は、銅を酸化や腐食から保護し、電子部品間の隙間やブリッジの形成を防止することである。 銅は、エレクトロニクス産業で一般的に使用されている材料であり、電流の伝送には当然有利ですが、腐食や酸化に対する耐性が極めて低いという欠点があります。一般的なPCBの欠陥は、銅が酸化し腐食することで発生します。PCBメーカーの中には、薄すぎるソルダーレジストや、長期間の使用により摩耗したソルダーレジストを使用しているところもあり、簡単にワイヤーが露出してしまいます。

ヒューマンエラー

での プリント基板製造工程また、作業者が会社の行動規範に従って作業を行わず、基板の不具合が発生することも少なくない。このヒューマンエラーが製品の不具合につながる確率は31%と高い。このような事態を避けるため、FSテクノロジーでは、厳しい品質管理基準を設け、作業者の行動規範を人事考課に組み込んでいる。

プリント基板設計でよくある不具合

プリント基板の一般的な問題は、ベア PCB 基板で発生するだけでなく、設計プロセスでもしばしば発生します。プリント基板製造の第一歩として、製造された基板がエラーフリーであることを保証するために、設計者は設計仕様を厳格に実施する必要があります。

銅線が基板の端に寄りすぎている

回路を設計した後、設計者は銅線とベース層の端との距離を慎重に確認し、部品を分離していきます。銅線の間隔の問題は、多くの場合、製造用PCB設計(DFM)の仕様が正しくないことに起因しています。このレイアウトのリスクは、設計仕様の厳守により、最小限に抑えることができます。

グラフィックレイヤの誤使用

  • 無駄な接続が多すぎると基板が複雑になる。基板設計に必要な層は6層だけですが、それ以上の層が使用されています。
  • 品質よりスピード。設計者は手間を省くために、各レイヤーに線を引き、その線をマークするためにBoardレイヤーを使用するため、Boardレイヤーを見落としてしまい、接続がずれて回路が切れてしまうことがあります。

ガイダンスのないデザイン

フールプルーフ・デザイン・ソリューションと高品質 ターンキーPCBアセンブリ サービススタンダードは、FSテクノロジーが生涯をかけて追求するものです。機械組立、PBC製造、プリント基板組立を含むEMS企業として、やみくもに部品を組み立て、部品を積み重ね、溶接を開始することはありません。一流の営業チーム、専門家レベルのプリント基板設計者、そして一流のプリント基板部品調達能力を備えています。FS Technologyに注文を出すと、私たちのサービスが始まり、設計の指導から、生産と組立、納品まで、一度に、最速のスピードで完璧な注文を完成させることができます。

PCBアセンブリのよくある問題

部品が緩んでいる、または位置がずれている

の時は PCBアセンブリ は、リフローの段階で、小さな部品がはんだの上に浮いてしまい、目的のはんだ接合部が脱落してしまうことがあります。このとき、工場では基板の支持力を強化し、リフロー炉の手順を仕様に合わせて設計する必要があります。

クリーニングフラックスなし

プリント基板のはんだ付け工程では、化学物質が使用されます。 PCBフラックス.その機能は、金属材料の表面の酸化物を除去し、溶接材料の表面張力を破壊することである。長寿命の電子機器では、回路基板の表面に付着したフラックスが空気中の水分を吸収し、露出した金属表面が時間の経過とともに酸化し、腐食することがある。FSテクノロジーでは、お客様により良いサービスを提供するために、品質保証の工程にフラックス洗浄の作業指標を特別に加え、生産ラインのオペレーターも良心的かつ責任を持ってこの作業をこなしています。

温度・湿度の影響

回路基板には、さまざまな利点や特徴があります。そのため、プロジェクトのニーズに応じて回路基板の種類を選択する必要がある、など。 IMS PCB 電子機器の小型化を実現するフレキシブル多層基板、より強力な放熱能力を有する 高周波プリント基板 シグナルインテグリティを重視温度や湿度が基板に悪影響を及ぼすと考えているお客様も多いので、基板製造会社を選ぶ際には、製造現場の換気も重視されるでしょう。必要だと考える方が多いと思いますが、FSテクノロジーに言わせれば、製造工場の温度や湿度が基板に与える影響はあまり気にする必要はないと考えています。短期的に見れば、PCBベア基板への温度・湿度によるダメージは少なく、PCBA基板、つまり組み立てられた基板にもっと注意を払うべきということです。

組み立てられたPCBAにとって、温度と湿度の影響は致命的です。PCB自体の構造が比較的脆弱であり、組み立て後の電子機器内で動作するため、長期間の極限環境(高温、大きな温度差、大きな湿度)では回路基板が破損しやすいのです。高温環境下にある場合:回路基板のはんだ接合部が損傷しやすく、回路基板が変形したり曲がったり、ひどい場合には銅線が断線する。湿度の高い環境下にある場合。回路基板表面の金属物質(銅トレース、パッド、部品リード)が酸化して錆び、動作中の基板の過熱や性能劣化の原因となります。プリント基板の使用環境に注意することはもちろんですが、組立工場の見直しも必要です。

PCBA の使用環境への配慮に加え、組立工場の見直しも必要である。PCBA加工時、電子部品によっては、環境の温度や湿度に対する要求が非常に高いものがあります。そのため、PCBAの加工品質を確保するためには、以下のような点に注意する必要があります。 プリント基板実装会社を選ぶ:

  1. 温度と湿度温度は24±2℃、湿度は60±10%の範囲に保たれます。
  2. 専門の試験装置: 器械を感じる Pt100 プラチナ抵抗の温度を選んで下さい; 換気された乾燥したおよび湿球の測定方法によって温度を測定して下さい。

一般的なPCBの問題を診断する方法

上記を通して、私たちはほとんどのPCB問題について学びました。設計、製造、組み立ての問題を理解することで、多くの間違いを避けることができますが、基板が故障した場合、どのように特定すればいいのでしょうか?

実は、PCBの故障の原因を探るには、専門的な機器や方法がないと難しいのです。PCBがショートしている、基板表面が腐食しているなど、人間の目や触覚、嗅覚で感知できる故障もあります。しかし、ほとんどの故障は発見が難しく、多相集積回路テストやマルチメーターなどの専門的な機器によって検出する必要があります。故障を発見し、故障箇所を特定した後、部品の半田付けを行うか、基板を交換するかは専門家が判断します。

マイクロセクションアナリシス

マイクロセクショニングは、断面解析とも呼ばれ、個々の層やコンポーネントを制御された変数でテストし、エラーの場所を見つけることによって、PCBの欠陥を特定するために使用される方法である。この方法は最も信頼性の高い方法ですが、壊れた回路基板が必要です。マイクロセクション解析は、以下のように認識されるPCBの問題に最も適しています:

  • システムショーツ
  • 材料評価
  • 熱機械的故障
  • リフローはんだ付けの不具合
  • ホリスティックな故障への対応

はんだ付け性解析

はんだ付け性解析は、はんだとマスクに関連する損傷に焦点を当てます。はんだ付け性解析を通じて、チームは、はんだではんだ付けされた部品が良好な状態かどうか、はんだ付けの欠落、はんだ付けの不足、弱いはんだ付けがあるかどうかを調べ、迅速に調整することができます。

はんだ付け性試験は技術者のプロ意識を試すものであり、工場はプロ仕様の試験ツールを用意する必要があります。技術者は、PCBの故障に関する問題や、PCBの保管、経年劣化、PCB全体の品質に影響を与えるその他の環境制御など、特定の条件がはんだ付け部品の故障にどのように影響するかを認識しておく必要があります。 以下の機能については、はんだ付け性テストを検討する:

  • コンポーネントとトラックポリマー/ペイントの評価
  • はんだ・ソルダーマスクの解析
  • フラックスとパッドの評価
  • PCBコーティングの健全性と耐久性を総合的に判断
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