三種常見的PCB問題進行匯總和分析

在PCB板的設(shè)計和制作過程中，工程師不僅需要防止PCB板在制造加工時出現(xiàn)意外，還需要避免設(shè)計失誤的問題出現(xiàn)。本文就三種常見的PCB問題進行匯總和分析，希望能夠?qū)Υ蠹业脑O(shè)計和制作工作帶來一定的幫助。

Q:

問題一：PCB板短路

A: 這一問題是會直接造成PCB板無法工作的常見故障之一，而造成這種問題的原因有很多，下面我們逐一進行分析。 造成PCB短路的最大原因，是焊墊設(shè)計不當，此時可以將圓形焊墊改為橢圓形，加大點與點之間的距離，防止短路。 PCB零件方向的設(shè)計不適當，也同樣會造成板子短路，無法工作。如SOIC的腳如果與錫波平行，便容易引起短路事故，此時可以適當修改零件方向，使其與錫波垂直。 還有一種可能性也會造成PCB的短路故障，那就是自動插件彎腳。由于IPC規(guī)定線腳的長度在2mm以下及擔心彎腳角度太大時零件會掉，故易因此而造成短路，需將焊點離開線路2mm以上。 除了上面提及的三種原因之外，還有一些原因也會導致PCB板的短路故障，例如基板孔太大、錫爐溫度太低、板面可焊性不佳、阻焊膜失效、板面污染等，都是比較常見的故障原因，工程師可以對比以上原因和發(fā)生故障的情況逐一進行排除和檢查。

Q:

問題二：PCB板上出現(xiàn)暗色及粒狀的接點

A:

PCB板上出現(xiàn)暗色或者是成小粒狀的接點問題，多半是因于焊錫被污染及溶錫中混入的氧化物過多，形成焊點結(jié)構(gòu)太脆。須注意勿與使用含錫成份低的焊錫造成的暗色混淆。

而造成這一問題出現(xiàn)的另一個原因，是加工制造過程中所使用的焊錫本身成份產(chǎn)生變化，雜質(zhì)含量過多，需加純錫或更換焊錫。斑痕玻璃起纖維積層物理變化，如層與層之間發(fā)生分離現(xiàn)象。但這種情形并非焊點不良。原因是基板受熱過高，需降低預熱及焊錫溫度或增加基板行進速度。

Q:

問題三：PCB焊點變成金黃色

A: 一般情況下PCB板的焊錫呈現(xiàn)的是銀灰色，但偶爾也有金黃色的焊點出現(xiàn)。造成這一問題的主要原因是溫度過高，此時只需要調(diào)低錫爐溫度即可。

Q:

問題四：板子的不良也受環(huán)境的影響

A: 由于PCB本身的構(gòu)造原因，當處于不利環(huán)境下，很容易造成PCB板的損害。極端溫度或者溫度變化不定，濕度過大、高強度的振動等其他條件都是導致板子性能降低甚至報廢的因素。比如說，環(huán)境溫度的變化會引起板子的形變。因此將會破壞焊點，彎曲板子形狀，或者還將可能引起板子上的銅跡線斷路。 另一方面，空氣中的水分會導致金屬表面氧化，腐蝕和生銹，如暴露的在外的銅跡線，焊點，焊盤以及元器件引線。在部件和電路板表面堆積污垢，灰塵或碎屑還會減少部件的空氣流動和冷卻，導致PCB過熱和性能降級。振動，跌落，擊打或彎曲PCB會使其變形并導致出席那裂痕，而大電流或過電壓則會導致PCB板被擊穿或者導致元器件和通路的迅速老化。

Q:

問題五：PCB開路

A:

當跡線斷裂時，或者焊料僅在焊盤上而不在元件引線上時，會發(fā)生開路。在這種情況下，元件和PCB之間沒有粘連或連接。就像短路一樣，這些也可能發(fā)生在生產(chǎn)過程中或焊接過程中以及其他操作過程中。振動或拉伸電路板，跌落它們或其他機械形變因素都會破壞跡線或焊點。同樣，化學或濕氣會導致焊料或金屬部件磨損，從而導致組件引線斷裂。

Q:

問題六：元器件的松動或錯位

A:

在回流焊過程中，小部件可能浮在熔融焊料上并最終脫離目標焊點。移位或傾斜的可能原因包括由于電路板支撐不足，回流爐設(shè)置，焊膏問題，人為錯誤等引起焊接PCB板上元器件的振動或彈跳。

Q:

問題七：焊接問題

A: 以下是由于不良的焊接做法而引起的一些問題： 受干擾的焊點：由于外界擾動導致焊料在凝固之前移動。這與冷焊點類似，但原因不同，可以通過重新加熱進行矯正，并保證焊點在冷卻時而不受外界干擾。 冷焊：這種情況發(fā)生在焊料不能正確熔化時，導致表面粗糙和連接不可靠。由于過量的焊料阻止了完全熔化，冷焊點也可能發(fā)生。補救措施是重新加熱接頭并去除多余的焊料。 焊錫橋：當焊錫交叉并將兩條引線物理連接在一起時會發(fā)生這種情況。這些有可能形成意想不到的連接和短路，可能會導致組件燒毀或在電流過高時燒斷走線。 焊盤：引腳或引線潤濕不足。太多或太少的焊料。由于過熱或粗糙焊接而被抬高的焊盤。

Q:

問題八：人為失誤

A: PCB制造中出現(xiàn)缺陷大部分是有人為失誤造成的，大多數(shù)情況下，錯誤的生產(chǎn)工藝，元器件的錯誤放置以及不專業(yè)的生產(chǎn)制造規(guī)范是導致多達64%可避免的產(chǎn)品缺陷出現(xiàn)。由于以下幾點，導致缺陷的可能性隨著電路復雜性和生產(chǎn)工藝數(shù)量而增加的原因：密集封裝的組件；多重電路層；精細的走線；表面焊接組件；電源和接地面。 盡管每個制造者或組裝者都希望生產(chǎn)出來的PCB板子是沒有缺陷問題，但就是有那么幾種設(shè)計和生產(chǎn)的過程的難題造成了PCB板問題不斷。 典型的問題和結(jié)果包括如下幾點：焊接不良會導致短路，開路，冷焊點等情況；板層的錯位會導致接觸不良和整體性能不佳；銅跡線絕緣不佳會導致跡線與跡線之間出現(xiàn)電?。粚~跡線與通路之間靠的太緊，很容易出現(xiàn)短路的風險；電路板的厚度不足會導彎曲和斷裂。