Piirilevy on elektronisten komponenttien sähköliitäntöjen toimittaja. Sen kehityksellä on yli 100 vuoden historia; sen suunnittelu on pääasiassa ulkoasusuunnittelua; Piirilevyjen käytön tärkein etu on vähentää huomattavasti johdotus- ja kokoonpanovirheitä sekä parantaa automaation tasoa ja tuotannon työmäärää. Piirilevyjen lukumäärän mukaan se voidaan jakaa yksipuolisiin levyihin, kaksipuolisiin levyihin, nelikerroksisiin levyihin, kuusikerroksisiin levyihin ja muihin monikerroksisiin piirilevyihin.

Koska piirilevy ei ole yleinen päätetuote, nimen määritelmä on hieman hämmentävä. Esimerkiksi henkilökohtaisten tietokoneiden emolevyä kutsutaan emolevyksi, eikä sitä voida kutsua suoraan piirilevyksi. Vaikka emolevyssä on piirilevyjä, ne eivät ole samoja, joten toimialaa arvioitaessa nämä kaksi liittyvät toisiinsa, mutta niitä ei voida sanoa olevan samat. Toinen esimerkki: koska piirilevylle on asennettu integroitujen piirien osia, uutismedia kutsuu sitä IC-levyksi, mutta itse asiassa se ei ole sama kuin painettu piirilevy. Yleensä sanotaan, että piirilevy viittaa paljaaseen levyyn eli piirilevyyn ilman yläkomponentteja. Piirilevyjen suunnittelun ja piirilevytuotannon aikana insinöörien ei tarvitse vain estää onnettomuuksia piirilevyjen valmistusprosessissa, vaan myös välttää suunnitteluvirheitä.

Ongelma 1: Piirilevyn oikosulku: Tämän tyyppisissä ongelmissa se on yksi yleisimmistä vioista, jotka suoraan aiheuttavat piirilevyn toimimattomuuden. Suurin syy piirilevyn oikosulkuun on väärä juotostyynyn suunnittelu. Tällä hetkellä voit vaihtaa pyöreän juotosalustan soikeaksi. Muotoile, lisää pisteiden välistä etäisyyttä oikosulkujen estämiseksi. Virheellinen piirilevyn suojaosien suunnan suunnittelu aiheuttaa myös levyn oikosulun ja epäonnistumisen. Esimerkiksi jos SOIC:n nasta on yhdensuuntainen tinaaallon kanssa, on helppo aiheuttaa oikosulkuonnettomuus. Tällä hetkellä osan suuntaa voidaan muuttaa sopivasti, jotta se on kohtisuorassa tinaaaltoa vastaan. On toinenkin mahdollisuus, joka aiheuttaa piirilevyn oikosulkuvian, toisin sanoen automaattisen pistokkeen taivutetun jalan. Koska IPC määrää, että tapin pituus on alle 2 mm ja on huoli siitä, että osat putoavat, kun taipuneen jalan kulma on liian suuri, on helppo aiheuttaa oikosulku ja juotosliitoksen on oltava enemmän yli 2 mm etäisyydellä piiristä.

Ongelma 2: Piirilevyjen juotosliitokset muuttuvat kullankeltaisiksi: Yleensä PCB-piirilevyjen juotos on hopeanharmaata, mutta joskus niissä on kullanvärisiä juotosliitoksia. Suurin syy tähän ongelmaan on liian korkea lämpötila. Tällä hetkellä sinun tarvitsee vain laskea tinauunin lämpötilaa.

Ongelma 3: Tummat ja rakeiset koskettimet näkyvät piirilevyllä: Tummat tai pienirakeiset koskettimet näkyvät piirilevyllä. Suurin osa ongelmista johtuu juotteen saastumisesta ja sulaan tinaan sekoittuneista liiallisista oksideista, jotka muodostavat juotosliitoksen rakenteen. terävä. Varo sekoittamasta sitä tummaan väriin, joka johtuu alhaisen tinapitoisuuden juotteen käytöstä. Toinen syy tähän ongelmaan on, että valmistusprosessissa käytetyn juotteen koostumus on muuttunut ja epäpuhtauspitoisuus on liian korkea. On tarpeen lisätä puhdasta tinaa tai vaihtaa juote. Lasimaalaus aiheuttaa fyysisiä muutoksia kuidun muodostumiseen, kuten kerrosten väliseen erottumiseen. Mutta tämä tilanne ei johdu huonoista juotosliitoksista. Syynä on se, että alusta on kuumennettu liian korkealle, joten esilämmitys- ja juotoslämpötilaa on alennettava tai alustan nopeutta nostettava.

Ongelma 4: Löystyneet tai väärin sijoitetut piirilevykomponentit: Uudelleenvirtausjuottamisen aikana pienet osat voivat kellua sulan juotteen päällä ja lopulta poistua kohteena olevasta juotosliitoksesta. Mahdollisia syitä siirtymiseen tai kallistumiseen ovat juotetun piirilevyn komponenttien tärinä tai pomppiminen, joka johtuu riittämättömästä piirilevyn tuesta, sulatusuunin asetukset, juotospastaongelmat ja inhimillinen virhe.

Ongelma 5: Piirilevyn avoin piiri: Kun jälki on katkennut tai juotos on vain tyynyssä eikä komponenttijohdossa, tapahtuu avoin piiri. Tässä tapauksessa komponentin ja piirilevyn välillä ei ole tartuntaa tai yhteyttä. Oikosulkujen tapaan näitä voi esiintyä myös tuotantoprosessin tai hitsausprosessin ja muiden toimintojen aikana. Piirilevyn tärinä tai venyminen, niiden pudottaminen tai muut mekaaniset muodonmuutostekijät tuhoavat jälkiä tai juotosliitoksia. Samoin kemikaalit tai kosteus voivat aiheuttaa juotos- tai metalliosien kulumista, mikä voi aiheuttaa komponenttien johtojen rikkoutumisen.

Tehtävä 6: Hitsausongelmat: Seuraavassa on joitain huonoista hitsausmenetelmistä johtuvia ongelmia: Rikkinäiset juotosliitokset: Ulkoisten häiriöiden takia juote liikkuu ennen jähmettymistä. Tämä on samanlainen kuin kylmäjuoteliitokset, mutta syy on eri. Se voidaan korjata uudelleen lämmittämällä, ja juotosliitokset eivät häiritse ulkoa jäähdytettäessä. Kylmähitsaus: Tämä tilanne syntyy, kun juotetta ei voida sulattaa kunnolla, mikä johtaa karkeisiin pintoihin ja epäluotettaviin liitäntöihin. Koska liiallinen juotos estää täydellisen sulamisen, voi esiintyä myös kylmiä juotosliitoksia. Ratkaisu on lämmittää liitos uudelleen ja poistaa ylimääräinen juotos. Juotossilta: Tämä tapahtuu, kun juotos ylittää ja yhdistää fyysisesti kaksi johdinta yhteen. Nämä voivat muodostaa odottamattomia kytkentöjä ja oikosulkuja, jotka voivat aiheuttaa komponenttien palamisen tai jälkien palamisen, kun virta on liian korkea. Pehmusteiden, tappien tai johtojen riittämätön kostuminen. Liikaa tai liian vähän juotetta. Tyynyt, jotka ovat kohonneet ylikuumenemisen tai karkean juottamisen vuoksi.

Ongelma 7: Piirilevyn huonoon kuntoon vaikuttaa myös ympäristö: piirilevyn itsensä rakenteesta johtuen epäsuotuisassa ympäristössä on helppo vahingoittaa piirilevyä. Äärimmäiset lämpötilan tai lämpötilan vaihtelut, liiallinen kosteus, voimakas tärinä ja muut olosuhteet ovat kaikki tekijöitä, jotka heikentävät levyn suorituskykyä tai jopa romahtavat. Esimerkiksi ympäristön lämpötilan muutokset aiheuttavat levyn muodonmuutoksia. Siksi juotosliitokset tuhoutuvat, levyn muoto vääntyy tai levyn kuparijäljet ​​voivat rikkoutua. Toisaalta ilman kosteus voi aiheuttaa hapettumista, korroosiota ja ruostetta metallipinnalle, kuten paljastuneita kuparijälkiä, juotosliitoksia, tyynyjä ja komponenttien johtimia. Lian, pölyn tai roskien kerääntyminen komponenttien ja piirilevyjen pinnalle voi myös vähentää ilmavirtausta ja komponenttien jäähtymistä, mikä aiheuttaa piirilevyn ylikuumenemista ja suorituskyvyn heikkenemistä. Tärinä, putoaminen, osuminen tai taivutus vääristää piirilevyä ja aiheuttaa halkeaman, kun taas suuri virta tai ylijännite aiheuttaa piirilevyn hajoamisen tai komponenttien ja kulkureittien nopean vanhenemisen.

Kysymys 8: Inhimillinen virhe: Suurin osa piirilevyjen valmistuksen vioista johtuu inhimillisestä virheestä. Useimmissa tapauksissa väärä tuotantoprosessi, komponenttien väärä sijoittelu ja epäammattimaiset valmistusspesifikaatiot voivat aiheuttaa jopa 64 % vältettävän tuotteen vikoja.