המעגל המודפס היא ספקית של חיבורים חשמליים לרכיבים אלקטרוניים. לפיתוחו היסטוריה של יותר מ-100 שנה; עיצובו הוא בעיקר עיצוב פריסה; היתרון העיקרי של שימוש במעגלים הוא להפחית במידה ניכרת שגיאות חיווט והרכבה, ולשפר את רמת האוטומציה וקצב העבודה בייצור. על פי מספר לוחות המעגלים, ניתן לחלק אותו ללוחות חד-צדדיים, לוחות דו-צדדיים, לוחות ארבע שכבתיים, לוחות שש שכבות ולוחות מעגלים רב-שכבתיים אחרים.

מכיוון שהמעגל המודפס אינו מוצר מסוף כללי, הגדרת השם מעט מבלבלת. לדוגמה, לוח האם למחשבים אישיים נקרא הלוח הראשי, ולא ניתן לכנותו ישירות לוח המעגלים. למרות שיש לוחות מעגלים בלוח האם, הם אינם זהים, כך שכאשר בוחנים את התעשייה, השניים קשורים, אך לא ניתן לומר שהם זהים. דוגמה נוספת: מכיוון שיש חלקי מעגל משולבים שמורכבים על המעגל, כלי התקשורת קוראים לזה לוח IC, אבל למעשה זה לא זהה למעגל מודפס. בדרך כלל אנו אומרים שהמעגל המודפס מתייחס ללוח החשוף – כלומר, המעגל ללא רכיבים עליונים. בתהליך של תכנון לוח PCB וייצור לוח מעגלים, מהנדסים לא רק צריכים למנוע תאונות בתהליך ייצור לוח ה-PCB, אלא גם להימנע משגיאות תכנון.

בעיה 1: קצר חשמלי במעגל: עבור בעיה מסוג זה, זוהי אחת התקלות הנפוצות שיגרמו ישירות למעגל המעגל לא לעבוד. הסיבה הגדולה ביותר לקצר של לוח ה-PCB היא עיצוב לא תקין של רפידת הלחמה. בשלב זה, אתה יכול לשנות את כרית ההלחמה העגולה לאובאלית. צורה, הגדל את המרחק בין הנקודות כדי למנוע קצר חשמלי. תכנון לא מתאים של הכיוון של חלקי ההגהה של PCB יגרום גם ללוח לקצר ולא לפעול. לדוגמה, אם הפין של ה-SOIC מקביל לגל הפח, קל לגרום לתאונת קצר חשמלי. בשלב זה, ניתן לשנות את כיוון החלק בצורה מתאימה כדי להפוך אותו למאונך לגל הפח. קיימת אפשרות נוספת שתגרום לכשל קצר במעגל ה-PCB, כלומר, כף הרגל הכפופה האוטומטית. מכיוון שה-IPC קובע שאורך הפין קטן מ-2 מ”מ וקיים חשש שהחלקים יפלו כאשר זווית הרגל הכפופה גדולה מדי, קל לגרום לקצר, ומפרק ההלחמה חייב להיות גדול יותר. במרחק של יותר מ-2 מ”מ מהמעגל.

בעיה 2: חיבורי הלחמת PCB הופכים לצהוב זהוב: בדרך כלל, ההלחמה על לוחות מעגלים היא אפור-כסף, אך מדי פעם יש חיבורי הלחמה זהובים. הסיבה העיקרית לבעיה זו היא שהטמפרטורה גבוהה מדי. בשלב זה, אתה רק צריך להוריד את הטמפרטורה של תנור הפח.

בעיה 3: מגעים בצבע כהה וגרגירי מופיעים על לוח המעגלים: מגעים בצבע כהה או עם גרגירים קטנים מופיעים על ה-PCB. רוב הבעיות נובעות מזיהום ההלחמה ומעודף התחמוצות המעורבבות בפח המותך, היוצרות את מבנה מפרק ההלחמה. פָּרִיך. היזהר לא לבלבל בינו לבין הצבע הכהה הנגרם משימוש בהלחמה בעלת תכולת פח נמוכה. סיבה נוספת לבעיה זו היא שהרכב ההלחמה המשמשת בתהליך הייצור השתנה, ותכולת הטומאה גבוהה מדי. יש צורך להוסיף פח טהור או להחליף את ההלחמה. הזכוכית הצבעונית גורמת לשינויים פיזיים בהצטברות הסיבים, כמו הפרדה בין שכבות. אבל מצב זה אינו נובע ממפרקי הלחמה לקויים. הסיבה היא שהמצע מחומם גבוה מדי, ולכן יש צורך להפחית את טמפרטורת החימום וההלחמה או להגביר את מהירות המצע.

בעיה 4: רכיבי PCB רופפים או שלא במקומם: במהלך תהליך ההלחמה מחדש, חלקים קטנים עשויים לצוף על ההלחמה המותכת ולבסוף לעזוב את מפרק הלחמת המטרה. סיבות אפשריות לתזוזה או הטיה כוללות רטט או הקפצה של הרכיבים על לוח ה-PCB המולחם עקב תמיכה לא מספקת בלוח המעגלים, הגדרות תנור זרימה חוזרת, בעיות בהדבקת הלחמה וטעויות אנוש.

בעיה 5: מעגל פתוח במעגל: כאשר העקיבה נשברת, או שההלחמה נמצאת רק על הרפידה ולא על מוביל הרכיב, יתרחש מעגל פתוח. במקרה זה, אין הידבקות או חיבור בין הרכיב לבין ה-PCB. בדיוק כמו קצרים חשמליים, אלה עשויים להתרחש גם במהלך תהליך הייצור או במהלך תהליך הריתוך ופעולות אחרות. רטט או מתיחה של לוח המעגלים, הפלתם או גורמי דפורמציה מכניים אחרים יהרוס את העקבות או מפרקי הלחמה. באופן דומה, כימיקלים או לחות עלולים לגרום לבלאי הלחמה או חלקי מתכת, מה שעלול לגרום לשבירה של מובילי רכיבים.

בעיה 6: בעיות ריתוך: להלן כמה בעיות הנגרמות כתוצאה משיטות ריתוך לקויות: חיבורי הלחמה מופרעים: עקב הפרעות חיצוניות, ההלחמה נעה לפני ההתמצקות. זה דומה למפרקי הלחמה קרה, אבל הסיבה היא שונה. ניתן לתקן זאת על ידי חימום חוזר, ומפרקי ההלחמה אינם מופרעים מהחוץ כאשר הם מתקררים. ריתוך קר: מצב זה מתרחש כאשר לא ניתן להמיס את ההלחמה כראוי, וכתוצאה מכך משטחים מחוספסים וחיבורים לא אמינים. מכיוון שהלחמה מוגזמת מונעת התכה מלאה, עלולים להתרחש גם חיבורי הלחמה קרה. התרופה היא לחמם מחדש את המפרק ולהסיר את הלחמה העודפת. גשר הלחמה: זה קורה כאשר הלחמה חוצה ומחברת פיזית שני מובילים יחד. אלה עלולים ליצור חיבורים בלתי צפויים וקצרים, אשר עלולים לגרום לרכיבים להישרף או לשרוף את העקבות כאשר הזרם גבוה מדי. הרטבה לא מספקת של רפידות, סיכות או מובילים. יותר מדי או מעט מדי הלחמה. רפידות המוגבהות עקב התחממות יתר או הלחמה גסה.

בעיה 7: הרעות של לוח ה-PCB מושפעת גם מהסביבה: בשל מבנה ה-PCB עצמו, כאשר נמצאים בסביבה לא נוחה, קל לגרום נזק ללוח המעגלים. תנודות טמפרטורה או טמפרטורה קיצוניות, לחות מופרזת, רטט בעוצמה גבוהה ותנאים אחרים הם כולם גורמים שגורמים לירידה בביצועי הלוח או אפילו לפסידה. לדוגמה, שינויים בטמפרטורת הסביבה יגרמו לעיוות של הלוח. לכן, חיבורי ההלחמה יהרסו, צורת הלוח תהיה כפופה, או שעקבות הנחושת על הלוח עלולים להישבר. מצד שני, לחות באוויר עלולה לגרום לחמצון, קורוזיה וחלודה על פני המתכת, כגון עקבות נחושת חשופות, חיבורי הלחמה, רפידות ומובילים של רכיבים. הצטברות של לכלוך, אבק או פסולת על פני הרכיבים והמעגלים יכולה גם להפחית את זרימת האוויר והקירור של הרכיבים, ולגרום להתחממות יתר של PCB ולפגיעה בביצועים. רטט, נפילה, פגיעה או כיפוף של ה-PCB יעוותו אותו ויגרמו להופעת הסדק, בעוד שזרם גבוה או מתח יתר יגרמו ל-PCB להתפרק או לגרום להזדקנות מהירה של רכיבים ומסלולים.

שאלה 8: טעות אנוש: רוב הליקויים בייצור PCB נגרמים מטעות אנוש. ברוב המקרים, תהליך ייצור שגוי, מיקום שגוי של רכיבים ומפרטי ייצור לא מקצועיים יכולים לגרום לעד 64% הימנעות מהופעת פגמים במוצר.