Płytki drukowane (PCB) są niezbędnymi częściami wielu nowoczesnych inteligentnych urządzeń, łącząc poszczególne elementy za pomocą skomplikowanej sieci obwodów. Dzięki intensywnemu naciskowi na zmniejszenie problematycznych problemów związanych z łańcuchem dostaw zasobów i ulepszeń technologicznych, globalne zużycie płytek drukowanych znacznie wzrosło, zwiększając potrzebę rozwiązywania defektów PCB. W ciągu ostatnich ośmiu lat światowe dostawy płytek drukowanych rosły średnio o ponad 3.7 miliarda dolarów rocznie. W 2018 roku światową sprzedaż PCB oszacowano na 82 miliardy dolarów.
Przy tak dużym kapitale zainwestowanym w płytki PCB i ważną funkcję, jaką pełnią w różnych urządzeniach zasilających i zespołach konstrukcyjnych skrzynek, awarie PCB są dużym obszarem napięć dla wielu firm. Następnie poznajmy wady PCB i sposoby radzenia sobie z nimi.
Co to są wady PCB lub awarie PCB?
Różne czynniki mogą powodować wady PCB. Końcowym skutkiem uszkodzenia PCB wydaje się być to, że PCB przestaje działać. PCB są wykorzystywane w różnych urządzeniach elektronicznych, w tym w smartwatchach, samolotach, teleskopach i instrumentach szpitalnych. Dlatego wszelkie problemy z płytką drukowaną muszą być szybko identyfikowane i usuwane. Dzięki zrozumieniu, dlaczego występują defekty PCB, każda organizacja, która stara się zapewnić płynne działanie swojej elektroniki, może lepiej sobie z nimi radzić, a nawet je eliminować.
Jak zidentyfikować wadliwe elementy elektroniczne i usterki PCB?
Przeprowadzane są różne testy defektów płytek drukowanych w celu zidentyfikowania wadliwych elementów elektronicznych, aby można było uniknąć wszelkich problemów związanych z diagnostyką płytek drukowanych w przyszłości. Czasami wadliwy element wpada do kategorii nowych produktów i może powodować problemy. Dowiedzmy się, jak identyfikować defekty PCB na poziomie płyty głównej i społeczności, aby zapewnić prawidłowe działanie elementów elektronicznych.
Elementy elektroniczne Polity są identyfikowane na trzech różnych etapach projektu.
- Przed fabrykacją
- Podczas montażu
- Podczas testów funkcjonalnych po otrzymaniu PCBA
Producenci i firmy półprzewodnikowe zawsze twierdzą, że usunęli wszelkiego rodzaju wadliwe elementy z obwodów elektronicznych. Jednak problem (wady płytki drukowanej) polega na tym, że czasami problemy mogą nadal występować. Na tym etapie głównym obowiązkiem inżynierów i testerów jakości jest identyfikacja usterek w komponentach, aby uniknąć potencjalnych problemów w przyszłości.
Jak zidentyfikować wady PCB w procesie produkcyjnym?
Producenci i firmy półprzewodnikowe zwykle twierdzą, że stosują dwa sposoby identyfikacji usterek w elementach płytki elektronicznej.
Burn-In Testing – defekty pcb
Jest to proces, w którym wykorzystuje się technikę ogrzewania, a wszystkie elementy są podgrzewane. Pod wpływem bardzo intensywnego ciepła komponenty zaczynają się palić. Na tym etapie sprawdzana jest ich sprawność działania w gorącym środowisku. Usunięto wiele elementów, które mają krótką żywotność lub mniejszą odporność na wahania temperatury.
Jest to proces o dużej objętości, co oznacza po prostu, że jest prowadzony dla dużej ilości produktów w tym samym czasie. Jeśli jednak chcesz poznać proces identyfikujący problemy z płytką drukowaną podczas procesu montażu, powinieneś zrozumieć, czym jest testowanie w obwodzie. Dowiedzmy się więcej o testowaniu w obwodzie i o tym, jak można zidentyfikować defekty PCB.
Testowanie w obwodzie – defekty pcb
Zarówno maszyny z latającymi sondami, jak i testery typu bed-of-nails są używane do określania problemów z komponentami płytek drukowanych. W tym procesie oryginalne elementy płytki drukowanej są testowane pod kątem wahań napięcia i temperatury, a sonda zapewnia takie środowisko.
Wartości projektowe i odporność na różne środowiska są sprawdzane za pomocą norm pomiarów elektrycznych. Porównanie tych pomiarów z zamierzonymi wartościami projektowymi daje jasny obraz wydajności komponentów. Porada pro w tym zakresie polega na umieszczeniu punktów testowych na płytce drukowanej, aby komponenty można było łatwo zidentyfikować i sprawdzić pod kątem testów w obwodzie.
Jeśli rzeczywiste pomiary i te oszacowane na podstawie projektu nie zgadzają się, oznacza to po prostu, że może wystąpić usterka w odpowiednich komponentach elektrycznych. Na tym etapie przeprowadzane są dalsze testy w celu sprawdzenia, jakiego rodzaju defektów PCB można się spodziewać i czy jest to awaria na poziomie płyty głównej, czy na poziomie komponentów.
Jak zidentyfikować wadliwe komponenty podczas podnoszenia płytki?
Wykrycie uszkodzonej wydajności operacyjnej podczas podnoszenia płyty może być trudniejsze. Pojedynczy uszkodzony element może sprawić, że obwód będzie działał wadliwie lub wcale, ale nie zawsze jest jasne, czy awaria jest spowodowana przez urządzenie. Wada produkcyjna, błąd produkcyjny, niewłaściwy ślad lub ulepszona wydajność procesu mogą być winne.
Projektanci muszą zbadać wadliwy obwód i spróbować wskazać dokładne miejsce, w którym wystąpiła usterka w tego rodzaju badaniu produktu i procedurze rozwiązywania problemów. Możliwe, że element, który wygląda źle na gotowym obwodzie, nie jest tym, który powoduje problem; może to być kolejny element na trasie transmisji.
Można więc zauważyć, że proces identyfikowania problemów z płytą pcb z płytki jest dość trudny. Będziesz musiał znać wydajność wszystkich komponentów. W przypadku, gdy wszystkie komponenty działają idealnie, można oczekiwać, że problem z płytką drukowaną dotyczy projektowania i produkcji produktu.
Przyczyny wad PCB (lista wad PCB)
Najczęstszymi przyczynami wad i awarii płytek PCB są narażenie na nadmierne ciepło i wilgoć, błąd ludzki, problemy z lutowaniem, wadliwy ślad i spalone komponenty.
Przyjrzyjmy się szczegółowo skutkom defektów PCB.
Wady PCB
Wady PCB, takie jak zwarcia, źle wyrównane warstwy i rozpraszające powierzchnie podłogi, mogą powodować utratę problemów z komponentami płytek PCB. Jednak niektóre rodzaje wad są tylko tymczasowe i można je usunąć, wykonując proste korekty. Jednak inne skutki uboczne są długotrwałe i mogą spowodować trwałe uszkodzenie płytki PCB.
Na przykład zwarcie jest tymczasowym problemem, który można łatwo naprawić, ale katastrofalne usterki są zwykle długotrwałe. Dlatego diagnozowanie problemów z płytką drukowaną jest obowiązkowe. W tym miejscu należy wspomnieć, że PCB jest niezwykle wrażliwe na ładunki elektryczne. Nawet najmniejsze wahania ładunku mogą zniszczyć płytkę PCB.
Problemy z lutowaniem
Lut jest ważnym elementem systemu produkcji PCB. To właśnie utrzymuje nienaruszone połączenie elementu z obwodem, ale może zostać zanieczyszczone i spowodować awarię obwodu. Lut może stać się wrażliwy i powodować iskrzenie, jeśli jest w nim zbyt dużo wilgoci. Tak więc wady nadruku pasty lutowniczej są również zaliczane do wad PCB.
Ale nie chodzi tylko o jednolitość lutu; jest to również błąd instalacji. Istnieje kilka różnych rodzajów wad lutowniczych, z których każda ma inny wpływ na płytkę.
- Otwiera
- Za dużo lutowania
- Przemieszczenie części
- Zimne stawy
- Mostki wykonane z lutu
- Plamy i taśmy
- Klocki, które zostały podniesione
Te problemy z płytką drukowaną związane z wadami lutowniczymi można zwykle rozwiązać za pomocą wystarczających instrukcji i praktyki dla Twojej produkcji.
Spalone komponenty
Ekstremalne ciepło lub awaria podzespołów może spowodować spalenie się elementów wewnętrznych i ostatecznie awarię całej płytki drukowanej. Możemy uniknąć problemów, które mogą wystąpić w przypadku spalonych elementów z powodu ciepła, wykorzystując duże przestrzenie na płycie. W ten sposób ciepło może być łatwo rozproszone.
Należy pamiętać, że tolerancja temperaturowa PCB wynosi maksymalnie 170 stopni Celsjusza. Jakikolwiek wzrost temperatury powyżej tej wartości spowoduje zniszczenie komponentów.
Czynniki środowiskowe
Płytki drukowane są również podatne na wpływy zewnętrzne. Płytki PCB mogą rozszerzać się pod wpływem wilgoci i ciepła, czego kulminacją jest zginanie i prawdopodobnie pękanie połączeń spawanych. Z tego powodu produkcja płytek drukowanych często odbywa się w klimatyzowanych pomieszczeniach o akceptowalnym stopniu wilgotności.
Ponadto obcy materiał, który wejdzie w kontakt z płytą, może mieć negatywne konsekwencje. Kurz, włosy, płyny i włókna to niektóre z głównych składników, które również mogą wchodzić w interakcje z komponentami i zmniejszać ich wydajność i funkcjonalność.
Ludzki błąd
Każdy może spowodować błąd PCB. Jeśli chodzi o błędy PCB, głównymi osobami zaangażowanymi w popełnienie jakiegoś błędu prowadzącego do awarii komponentów są projektanci, producenci, inspektorzy jakości, monterzy i inżynierowie.
Czasami źle montują komponenty, nie skupiają się na zbyt dużych odstępach między komponentami lub nie wykonują doskonałego lutowania. Jednak wszystkie rodzaje błędów ludzkich wymagają nieco więcej pracy, a następnie można je naprawić.
Jeśli jednak przeprowadzono wszystkie badania i kontrole, nadal nie znaleziono żadnego problemu. Oznacza to, że problem z PCB może leżeć w śladzie PCB. Dowiedzmy się więcej o tym, czym jest ślad PCB? I jak może powodować problemy z PCB w funkcjonalności PCB.
Ślad PCB
Jeśli ekspertowi ds. inspekcji uda się stwierdzić, że problem dotyczy śladu PCB. Wtedy oznacza to, że cała partia jest wadliwa. Aby rozwiązać tego rodzaju problem z wadliwymi komponentami, wymagane są badania, badania i szczegółowe prace związane ze złomowaniem.
Ponieważ wiele elementów ma być odpowiednikami typu drop-in, występowanie błędnego układu pinów z odpowiednimi układami masy jest rzadkie. Skorzystaj z wyszukiwarki komponentów elektronicznych, aby zlokalizować certyfikowane wzory, schematy projektowe i informacje o zamówieniach dla swojego modelu, aby upewnić się, że zawsze używasz właściwych podstaw.
Podsumowanie: Naprawianie defektów PCB i awarii PCB
Teraz, gdy znasz wszystkie przyczyny, które są zaangażowane w awarie PCB. Możesz łatwo pozbyć się problemu, identyfikując problemy i rozwiązując je. Ważne jest, aby przeprowadzić szeroko zakrojone badania, zanim zaczniesz rozwiązywać problem awarii PCB. Musisz skontaktować się z firmą taką jak UETPCB, która zna tajniki defektów PCB. Dzięki temu tacy producenci płytek drukowanych mogą projektować rozwiązania i dostarczać produkty wolne od błędów.
UETPB to chiński producent PCB z wieloletnim doświadczeniem. Są również najlepszym producentem zespołów PCB w Chinach. Mają ponad 15-letnie doświadczenie w chińskiej produkcji PCB i chińskim przemyśle montażowym PCB jako wybitny chiński producent PCB. I powinieneś być w stanie rozwiązać wszelkie trudności, które napotkasz w dziedzinie PCB.