I processen för kretskortsdesign och -produktion behöver ingenjörer inte bara förhindra olyckor under kretskortstillverkning, utan också undvika designfel. Den här artikeln sammanfattar och analyserar dessa vanliga kretskortsproblem i hopp om att ge lite hjälp till allas design- och produktionsarbete.

Problem 1: Kortslutning på kretskort
Detta problem är ett av de vanligaste felen som direkt orsakar att kretskortet inte fungerar, och det finns många orsaker till detta problem. Låt oss analysera en efter en nedan.

Den vanligaste orsaken till kortslutning på kretskortet är felaktig lödplattans design. I detta fall kan den runda lödplattan bytas till en oval form för att öka avståndet mellan punkterna och förhindra kortslutning.

Felaktig design av kretskortsdelarnas riktning kommer också att orsaka kortslutning och funktionsavbrott. Om till exempel SOIC-stiftet är parallellt med tennvågen är det lätt att orsaka kortslutning. I detta fall kan delens riktning modifieras på lämpligt sätt för att göra den vinkelrät mot tennvågen.

Det finns en annan möjlighet som kan orsaka kortslutningsfel på kretskortet, det vill säga den automatiska insticksböjda foten. Eftersom IPC föreskriver att stiftets längd är mindre än 2 mm och det finns oro för att delarna kommer att falla av när vinkeln på det böjda benet är för stor, är det lätt att orsaka kortslutning, och lödfogen måste vara mer än 2 mm från kretsen.

Utöver de tre orsakerna som nämns ovan finns det också några orsaker som kan orsaka kortslutningsfel på kretskortet, såsom för stora substrathål, för låg tennugnstemperatur, dålig lödbarhet på kortet, fel på lödmasken och föroreningar på kortet, etc., är relativt vanliga orsaker till fel. Ingenjörer kan jämföra ovanstående orsaker med förekomsten av fel för att eliminera och kontrollera en efter en.

Problem 2: Mörka och gryniga kontakter syns på kretskortet
Problemet med mörk färg eller småkorniga skarvar på kretskortet beror främst på föroreningar av lödtennet och de överdrivna oxiderna som blandats in i det smälta tennet, vilket gör att lödfogens struktur blir för spröd. Var försiktig så att du inte förväxlar det med den mörka färgen som orsakas av att man använder lödtenn med låg tennhalt.

En annan orsak till detta problem är att sammansättningen av lödmetallen som används i tillverkningsprocessen har förändrats, och föroreningshalten är för hög. Det är nödvändigt att tillsätta rent tenn eller ersätta lödmetallen. Färgat glas orsakar fysiska förändringar i fiberuppbyggnaden, såsom separation mellan lager. Men denna situation beror inte på dåliga lödfogar. Anledningen är att substratet värms upp för högt, så det är nödvändigt att minska förvärmnings- och lödtemperaturen eller öka substratets hastighet.

Problem tre: Lödfogarna på kretskortet blir gyllengula
Under normala omständigheter är lödningen på kretskortet silvergrått, men ibland uppstår gyllene lödfogar. Den främsta orsaken till detta problem är att temperaturen är för hög. Vid det här laget behöver du bara sänka temperaturen i tennugnen.

Fråga 4: Det dåliga kortet påverkas också av miljön
På grund av själva kretskortets struktur är det lätt att skada kretskortet i ogynnsamma miljöer. Extrema temperaturer eller temperaturfluktuationer, för hög luftfuktighet, högintensiva vibrationer och andra förhållanden är alla faktorer som gör att kretskortets prestanda minskar eller till och med kasseras. Till exempel kan förändringar i omgivningstemperaturen orsaka deformation av kretskortet. Därför kan lödfogarna förstöras, kretskortets form böjas eller kopparspåren på kretskortet brytas.

Å andra sidan kan fukt i luften orsaka oxidation, korrosion och rost på metallytor, såsom exponerade koppartrådar, lödfogar, plattor och komponentkablar. Ansamling av smuts, damm eller skräp på ytan av komponenter och kretskort kan också minska luftflödet och kylningen av komponenterna, vilket orsakar överhettning och försämrad prestanda på kretskortet. Vibrationer, fall, stötar eller böjning av kretskortet kommer att deformera det och orsaka sprickor, medan hög ström eller överspänning kommer att orsaka att kretskortet går sönder eller orsakar snabb åldring av komponenter och kablar.

Problem fem: Öppen krets på kretskortet
När lödtråden är trasig, eller när lödningen bara sitter på plattan och inte på komponentens ledare, kan det uppstå ett avbrott i kretsloppet. I detta fall finns det ingen vidhäftning eller anslutning mellan komponenten och kretskortet. Precis som kortslutningar kan dessa även uppstå under produktion, svetsning och andra operationer. Vibrationer eller uttöjning av kretskortet, att de tappas eller andra mekaniska deformationsfaktorer kommer att förstöra lödtrådarna eller lödfogarna. På liknande sätt kan kemikalier eller fukt orsaka slitage av löd- eller metalldelar, vilket kan orsaka att komponentens ledare går sönder.

Problem sex: lösa eller felplacerade komponenter
Under omlödningsprocessen kan små delar flyta på det smälta lödet och så småningom lämna mållödfogen. Möjliga orsaker till förskjutningen eller lutningen inkluderar vibrationer eller studsande komponenter på det lödda kretskortet på grund av otillräckligt kretskortsstöd, omlödningsugnens inställningar, problem med lödpasta och mänskliga fel.

Problem sju: svetsproblem
Följande är några av de problem som orsakas av dåliga svetsmetoder:

Störda lödfogar: Lodet rör sig innan det stelnar på grund av yttre störningar. Detta liknar kalla lödfogar, men orsaken är en annan. Det kan korrigeras genom återuppvärmning och säkerställa att lödfogarna inte störs av utsidan när de kyls ner.

Kallsvetsning: Denna situation uppstår när lödtet inte kan smältas ordentligt, vilket resulterar i ojämna ytor och opålitliga anslutningar. Eftersom för mycket lödtenn förhindrar fullständig smältning kan även kalla lödfogar uppstå. Åtgärden är att värma upp fogen igen och ta bort överflödigt lödtenn.

Lödbrygga: Detta händer när lödningen korsar och fysiskt sammankopplar två ledare. Dessa kan bilda oväntade anslutningar och kortslutningar, vilket kan orsaka att komponenterna brinner ut eller att spåren bränns ut när strömmen är för hög.

Lödplatta: otillräcklig vätning av ledaren eller blyet. För mycket eller för lite lödning. Lödplattor som är upphöjda på grund av överhettning eller grov lödning.

Problem åtta: mänskliga fel
De flesta felen i kretskortstillverkning orsakas av mänskliga fel. I de flesta fall kan felaktiga produktionsprocesser, felaktig placering av komponenter och oprofessionella tillverkningsspecifikationer orsaka upp till 64 % av de produktfel som kan undvikas. Av följande skäl ökar risken för att orsaka fel med kretsens komplexitet och antalet produktionsprocesser: tätt förpackade komponenter; flera kretslager; finkablage; ytlödningskomponenter; kraft- och jordplan.

Även om varje tillverkare eller montör hoppas att det producerade kretskort är fritt från defekter, finns det så många design- och produktionsprocessproblem som orsakar kontinuerliga problem med kretskort.

Typiska problem och resultat inkluderar följande punkter: dålig lödning kan leda till kortslutningar, öppna kretsar, kalla lödfogar etc.; feljustering av kortlagren kan leda till dålig kontakt och dålig totalprestanda; dålig isolering av kopparslangar kan leda till spår och spår. Det finns en ljusbåge mellan trådarna; om kopparslangarna placeras för tätt mellan viorna finns det risk för kortslutning; otillräcklig tjocklek på kretskortet orsakar böjning och brott.