Uma colecção de problemas comuns de PCB
Mesmo engenheiros experientes ou fabricantes profissionais de PCBA não podem evitar enfrentar defeitos de PCBA. O aparecimento destas questões causará numerosas consequências adversas irreversíveis, tais como: atraso do prazo de entrega, danos à reputação do fabricante, custos adicionais de tempo e dinheiro, etc. Neste artigo, a Tecnologia FS irá listar exaustivamente problemas comuns de PCBe espera ter um impacto positivo no seu projecto através deste artigo.
Quais são os factores que causam a falha do PCB?
Sendo um componente electrónico importante e frágil, qualquer pequeno erro pode causar o mau funcionamento do PCB. Como empresa profissional chave-na-mão PCBA, a FS Technology controla rigorosamente cada ligação de concepção, fabrico e montagem para garantir que não existem erros de senso comum. O que se segue é a classificação dos defeitos PCB pela Tecnologia FS:
Defeitos comuns de fabrico de PCB
Com o aumento do número de camadas e estruturas, a dificuldade de fabrico das placas de circuitos torna-se mais difícil, e os fabricantes precisam de passar por mais etapas para realizarem a construção de PCB multicamadas. Nesta série de processos, a probabilidade de fabrico de PCB os erros dispararam devido a uma combinação de factores, incluindo:
Problema de curto-circuito do PCB
Curto-circuito PCB é um dos defeitos mais comuns, e é tipicamente confundido com circuito aberto. A tecnologia FS dá aqui a definição e a diferença entre os dois. Um circuito aberto refere-se à desconexão da linha ligada devido a uma interrupção no meio da linha. Um curto-circuito é quando aparece excesso de cobre ou outras impurezas entre linhas que deveriam ter uma distância, fazendo com que as linhas não consigam transmitir correctamente. Em suma, um circuito aberto é um pouco menos "coisa" e um curto-circuito é um pouco mais "coisa". Há muitas razões para o problema do curto-circuito, e é necessário saber o que é causado por um rigoroso Análise de falhas PCBA. A Tecnologia FS lista 3 razões que podem causar curto-circuitos nas placas de circuitos e fornece soluções correspondentes:
Curto-circuito devido a arranhões
- O funcionamento inadequado durante o alinhamento causará riscos na superfície do filme. A fim de evitar esta situação, o operador deve controlar o espaçamento entre as placas, utilizar ambas as mãos durante todo o processo, e implementar estritamente as especificações da operação de alinhamento.
- A falha da placa de ligação da máquina em desenvolvimento causa a colisão e os arranhões entre a placa e a tábua. O fabrico de PCB A fábrica deve ajustar a distância do espaçamento da placa de acordo com a capacidade do operador, e a placa não deve ser colocada quando não houver ninguém para ligar a placa na porta de saída.
- Remoção inadequada da placa durante a galvanoplastia, operação incorrecta na colocação da tala, etc., resultando em arranhões. As empresas devem lembrar os empregados de prestar atenção às especificações de funcionamento durante a galvanoplastia, e evitar a laminação de duas placas juntas para a colocação de talas.
Curto-circuito causado pelo filme
- A camada anti-revestimento é demasiado fina, e o revestimento excede a espessura da película durante a electrodeposição, formando um sanduíche. A espessura da resistência do revestimento necessita de ser aumentada, e se for utilizada película húmida, a espessura pode ser aumentada através de múltiplas impressões.
- A distribuição das linhas é desigual. Durante o processo de revestimento padrão das linhas isoladas, devido ao elevado potencial, o revestimento excede a espessura da película e forma uma sanduíche. A fim de evitar esta situação, a tecnologia FS reduz geralmente a corrente, utilizando uma corrente de 1,7~2,4A, pode fazer com que a altura do revestimento na área isolada exceda a espessura da película.
Curto-circuito causado pela perda de estanho
- Devido a uma operação inadequada, a perda de lata no tanque da poção de decapagem é causada. Quando isto acontece, é necessário controlar a concentração, a temperatura e o tempo de imersão da poção de acordo com as necessidades. Isolar as tábuas com um suporte de tábuas.
- O empilhamento das tábuas descascadas provoca a perda de estanho. A fábrica de PCB precisa de secar a solução de decapagem a tempo após a decapagem e verificá-la cuidadosamente.
Problema de Defeito de Soldagem de PCB
Os defeitos de soldadura são um problema de placa de circuito fácil de evitar, mas devido à sua variedade, podem ser facilmente negligenciados no processo de produção para empresas sem especificações rigorosas. Se este problema ocorrer, pode ser resolvido por desolder componentes PCBA. A Tecnologia FS enumera aqui brevemente os problemas mais comuns de soldadura concentrada:
Má soldadura
- Destruição de juntas de solda: Antes das juntas de solda se solidificarem, são facilmente afectadas por factores externos e provocam o movimento das juntas de solda. Isto é relativamente comum, sendo apenas necessário reaquecer a junta de solda, fundir e corrigir a mesma.
- Soldadura a frio: Devido à insuficiente fusão da solda, a superfície é áspera, e a ligação não é firme. Quando este problema ocorre, é necessário reaquecer a junta para remover o excesso de solda.
- Ponte de soldadura: Quando os dois cabos são soldados juntos e a corrente é maior do que a tensão nominal, é fácil fazer queimar os componentes ou queimar os fios. Peça ao fabricante do PCB para rever o processo de fabrico após receber a encomenda e controlar a quantidade de solda ao soldar.
Os contactos das partículas aparecem no quadro
- A solda está contaminada: A contaminação da solda pode alterar a sua composição, e quando esta é encontrada, uma grande quantidade de estanho puro precisa de ser adicionada ou a solda substituída.
- Excesso de óxido: Demasiado óxido no estanho pode tornar a estrutura da junta de solda mais frágil, exigindo um maior conteúdo de estanho e temperaturas de pré-aquecimento e soldadura mais baixas.
- Má molhabilidade da solda: A razão para este fenómeno pode dever-se à má regulação da temperatura de refluxo. Quando a placa entra na soldadura de refluxo, a temperatura na zona de pré-aquecimento sobe demasiado depressa ou o tempo é demasiado curto, de modo que a humidade dentro da pasta de solda não é completamente volatilizada. Quando se atinge a zona de temperatura de soldadura de refluxo, a água ferve e aparecem contas de estanho.
Descoloração das juntas de solda
- Questões de temperatura: A cor das juntas de solda PCB é geralmente cinza prateado, mas ocasionalmente aparecem algumas juntas de solda douradas. A razão para este fenómeno pode ser que a temperatura do forno de estanho é demasiado elevada porque a frequência de utilização do forno de estanho é demasiado elevada.
- Diferentes tipos: Se a descoloração ocorrer após a limpeza da placa de circuito, não há necessidade de se preocupar demasiado. Pode ser causada por diferentes tipos de agentes de limpeza, fluxos e ligas de solda.
Borbulhante
Sabemos que a limpeza das placas de circuito é uma parte importante do processo de fabrico de PCB, mas muitas pequenas oficinas omitem este passo importante para poupar tempo e custos, que é a principal causa de formação de bolhas. Após a produção do PCB, há muitas manchas na sua superfície, tais como oxidação, manchas de óleo e marcas de cola. Estes poluentes alcalinos irão corroer a superfície da placa de circuito e causar bolhas. Para além da primeira vez, as razões para este defeito da placa nua são as seguintes:
- Tempo de cura insuficiente: Se verificar que os lados da frente e de trás de um determinado canto da tábua nua estão a espumar e a olear após a HASL, isso é causado por tempo de cura insuficiente.
- O esvaziamento de estanho não é limpo: Há uma fina camada de estanho na superfície da tábua. Após pulverizar o estanho, o estanho na superfície da tábua será derretido a alta temperatura e empurrará a tinta para cima para formar uma bolha.
- Há vapor de água no buraco: o operador não funciona de forma padronizada, e a tinta é impressa para garantir que o vapor de água no buraco está seco.
- Soldadura por refluxo: A soldadura por refluxo é uma parte essencial da montagem SMT, e as placas de circuito com humidade são muito propensas a bolhas de ar quando entram no forno de soldadura por refluxo.
O cobre é oxidado e corroído
O Camada PCB inclui uma camada de serigrafia, uma camada de máscara de solda e uma camada de cobre, cada uma das quais tem o seu papel. O papel da camada de máscara de solda é proteger o cobre da oxidação e da corrosão, e evitar a formação de lacunas e pontes entre os componentes electrónicos. Como material normalmente utilizado na indústria electrónica, o cobre tem vantagens naturais na transmissão de corrente, mas a sua capacidade de resistir à corrosão e à oxidação é extremamente fraca. Defeitos comuns de pcb ocorrem quando o cobre oxida e corrói. Alguns fabricantes de PCB utilizam máscaras de solda demasiado finas, ou desgastadas por uso prolongado, que podem facilmente expor os fios.
Erro Humano
No Processo de fabrico de PCBnão é raro que os trabalhadores não operem de acordo com o código de conduta da empresa, resultando em problemas de placas de circuito. A probabilidade de este erro humano conduzir a um defeito de produto é tão elevada como 31%. A fim de evitar esta situação, a FS Technology formulou normas rigorosas de controlo de qualidade e incorporou as normas operacionais dos trabalhadores nas avaliações de desempenho.
Problemas comuns de defeito de design PCB
Os problemas comuns das placas de circuito impresso não ocorrem apenas em placas de PCB nuas, mas também frequentemente durante o processo de desenho. Como primeiro passo na produção de PCB, a fim de assegurar que a placa de circuito impresso fabricada esteja isenta de erros, os desenhadores precisam de aplicar rigorosamente as especificações de desenho.
O fio de cobre está demasiado próximo da borda da tábua
Após desenhar o circuito, o desenhador verifica cuidadosamente a distância entre o fio de cobre e a borda da camada de base e separa os componentes. Os problemas de espaçamento do cobre são frequentemente o resultado de uma concepção incorrecta do PCB para especificações de fabrico (DFM). Este risco de disposição é minimizado devido ao estrito cumprimento das especificações de desenho.
Mau uso da Camada Gráfica
- Demasiadas ligações inúteis tornam a placa de circuitos mais complicada. Apenas seis camadas são necessárias para completar o desenho do PCB, mas muitas mais são utilizadas.
- Velocidade acima da qualidade. A fim de poupar problemas, o desenhador utiliza a camada de Tabuleiro para desenhar as linhas em cada camada, e utiliza a camada de Tabuleiro para marcar as linhas, o que pode fazer com que a camada de Tabuleiro se perca, e a ligação será perdida e o circuito será interrompido.
Desenho sem orientação
Uma solução de design infalível e de alta qualidade montagem chave-na-mão de PCB padrão de serviço são a busca vitalícia da Tecnologia FS. Como empresa EMS que inclui montagem mecânica, fabrico de PBC, e montagem de PCB, não montamos cegamente componentes, empilhamos componentes juntos, e começamos a soldar. Temos uma equipa de vendas de primeira classe, designers de PCB de nível especializado, e capacidades de aquisição de componentes de PCB de primeira qualidade. Quando se coloca uma encomenda na FS Technology, o nosso serviço começa, desde a concepção orientadora, à produção e montagem, até à entrega, de uma só vez, completando a encomenda perfeita com a rapidez mais rápida.
Problema comum de montagem de PCB
Os componentes estão soltos ou desalinhados
Quando o Montagem de PCB está na fase de refusão, pequenas peças podem flutuar na solda, causando a queda das juntas de solda alvo. Neste momento, a fábrica precisa de reforçar a força de apoio da placa de circuito e conceber o procedimento do forno de refluxo de acordo com a especificação.
Sem fluxo de limpeza
No processo de soldadura de PCB, é utilizada uma substância química - Fluxo PCB. A sua função é remover óxidos na superfície dos materiais metálicos e destruir a tensão superficial dos materiais de soldadura. Quando temos electrónica de longa duração, os resíduos de fluxo na superfície das placas de circuitos podem absorver humidade do ar, fazendo com que as superfícies metálicas expostas oxidem e corroam com o tempo. A fim de proporcionar aos clientes uma melhor experiência de serviço, a FS Technology acrescentou especialmente o índice de trabalho do fluxo de limpeza no processo de garantia de qualidade, e os operadores da nossa linha de produção também completam este trabalho de forma consciente e responsável.
A influência da temperatura e da humidade
As placas de circuitos têm vantagens e características diferentes. Portanto, é necessário seleccionar o tipo de placa de circuito de acordo com as necessidades do projecto, como por exemplo: IMS PCB com maior capacidade de dissipação de calor, PCB flexível multicamadas que torna o equipamento electrónico mais miniaturizado, e PCB de alta frequência concentrando-se na integridade do sinal. Muitos clientes acreditam que a temperatura e a humidade irão afectar negativamente a placa de circuito, por isso, ao escolherem uma empresa de fabrico de PCB, irão também concentrar-se na ventilação da oficina de fabrico. Creio que a maioria das pessoas pensa que isto é necessário, mas na opinião da Tecnologia FS, não há necessidade de se preocupar demasiado com o impacto da temperatura e da humidade na fábrica sobre a placa de circuito. A curto prazo, os danos causados pela temperatura e humidade à placa PCBA nua são mínimos, e devemos prestar mais atenção à placa PCBA, ou seja, à placa de circuito montado.
Para o PCBA montado, os efeitos da temperatura e humidade são fatais. Devido à própria estrutura do PCB é relativamente frágil, e funciona em equipamento electrónico após a montagem, é fácil danificar a placa de circuito num ambiente extremo a longo prazo (alta temperatura, grande diferença de temperatura, grande humidade). Quando num ambiente de alta temperatura: as juntas de solda da placa de circuito são facilmente danificadas, provocando a deformação e dobra da placa de circuito, e em casos graves, o fio de cobre será quebrado. Quando num ambiente húmido: As substâncias metálicas na superfície da placa de circuito (vestígios de cobre, almofadas, cabos componentes) são oxidadas e enferrujadas, resultando em sobreaquecimento e degradação do desempenho do PCB durante o funcionamento. Para além de se prestar atenção ao ambiente de utilização do PCBA, é também necessária a revisão da fábrica de montagem.
Para além de se prestar atenção ao ambiente de utilização do PCBA, é também necessária a revisão da fábrica de montagem. Durante o processamento do PCBA, alguns componentes electrónicos têm requisitos extremamente elevados sobre a temperatura e humidade do ambiente. Portanto, a fim de assegurar a qualidade do processamento de PCBA, é necessário prestar atenção às seguintes questões quando escolha de uma empresa de montagem de PCB:
- Temperatura e Humidade: A temperatura é mantida no intervalo de 24±2℃, e a humidade é mantida no intervalo de 60±10%.
- Equipamento de teste profissional: escolha o instrumento de detecção de temperatura de resistência de platina Pt100; medir a temperatura através de método de medição ventilado de bolbos secos e húmidos.
Como diagnosticar problemas comuns de PCB
Através do acima exposto, aprendemos sobre a maioria dos problemas de PCB. Muitos erros podem ser evitados através da compreensão dos problemas de concepção, fabrico e montagem, mas se uma placa falhar, como é que os identificamos?
Na realidade, é difícil encontrar a causa da falha do PCB sem equipamento e métodos profissionais. Algumas falhas podem ser percebidas pelos olhos, tacto e cheiro humanos, tais como curto-circuito PCB, superfície da placa corroída, etc. No entanto, a maioria das falhas são difíceis de detectar, e precisam de ser detectadas por equipamento profissional, incluindo testes de circuitos integrados multi-fásicos e multímetros. Após descobrir o problema e encontrar a localização da falha, os peritos irão julgar se devem desarmar os componentes ou substituir a placa de circuito.
Análise de Microsecção
A microsecção, também conhecida como análise transversal, é um método utilizado para identificar falhas de PCB, testando camadas individuais e componentes com variáveis controladas para encontrar a localização de erros. Este método é o método mais fiável, mas requer uma placa de circuito quebrada. A análise por microssecção é mais adequada para os seguintes problemas de PCB percebidos:
- Shorts do sistema
- Avaliação do material
- Falha Termomecânica
- Falha na soldadura por refluxo
- Manuseamento holístico de falhas
Análise de Soldabilidade
A análise de soldabilidade centra-se na soldadura e nos danos relacionados com a máscara. Através da análise de soldabilidade, a sua equipa descobrirá se os componentes soldados com solda estão em bom estado, se faltam soldaduras, soldaduras ou soldaduras fracas, para que possa rapidamente fazer ajustes.
Os testes de soldabilidade são uma forma de testar o profissionalismo dos técnicos, e a fábrica precisa de ter ferramentas de teste profissionais. Os técnicos devem estar conscientes de quaisquer problemas de falha de PCB e de como certas condições podem afectar a falha de componentes soldados, tais como armazenamento de PCB, envelhecimento, e outros controlos ambientais que afectam a qualidade global do PCB. Considerar os testes de soldabilidade para as seguintes características:
- Avaliação de Componentes e de Polímero/Pintura de Rastreio
- Análise de Solda e Máscara de Solda
- Avaliação de Fluxo e Pad
- Saúde e Durabilidade geral do revestimento de PCB
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