プリント回路基板 は、電子部品の電気接続のプロバイダーです。 その開発には100年以上の歴史があります。 そのデザインは主にレイアウトデザインです。 回路基板を使用する主な利点は、配線と組み立てのエラーを大幅に削減し、自動化のレベルと生産労働率を向上させることです。 回路基板の数に応じて、片面基板、両面基板、XNUMX層基板、XNUMX層基板、その他の多層回路基板に分けることができます。

プリント基板は一般的な端子製品ではないため、名前の定義が少しわかりにくいです。 たとえば、パーソナルコンピュータ用のマザーボードはメインボードと呼ばれ、回路基板と直接呼ぶことはできません。 マザーボードには回路基板がありますが、同じではないので、業界を評価すると、両者は関連していますが、同じとは言えません。 別の例：回路基板に集積回路部品が取り付けられているため、ニュースメディアはそれをICボードと呼んでいますが、実際にはプリント回路基板と同じではありません。 通常、プリント回路基板とは、ベアボード、つまり上部コンポーネントのない回路基板を指します。 PCBボードの設計と回路基板の製造プロセスでは、エンジニアはPCBボードの製造プロセスでの事故を防ぐだけでなく、設計エラーを回避する必要があります。

問題1：回路基板の短絡：この種の問題の場合、回路基板が直接機能しなくなる原因となる一般的な障害の2つです。 PCBボードの短絡の最大の理由は、不適切なはんだパッドの設計です。 このとき、丸いはんだパッドを楕円形に変更できます。 形を整え、短絡を防ぐためにポイント間の距離を増やします。 PCBプルーフ部品の方向の設計が不適切な場合も、ボードが短絡して動作しなくなります。 たとえば、SOICのピンがスズ波と平行であると、短絡事故が発生しやすくなります。 このとき、部品の方向を適切に変更して、スズ波に垂直にすることができます。 PCBの短絡障害を引き起こす別の可能性、つまり自動プラグインの曲がった足があります。 IPCではピンの長さが2mm未満と規定されており、曲がった脚の角度が大きすぎると部品が落下する恐れがあるため、短絡が発生しやすく、はんだ接合部はもっと多くなければなりません。回路からXNUMXmm以上離れています。

問題2：PCBはんだ接合部が黄金色になる：一般に、PCB回路基板上のはんだは銀灰色ですが、金色のはんだ接合部がある場合があります。 この問題の主な理由は、温度が高すぎることです。 このとき、すず炉の温度を下げるだけです。

問題3：回路基板に暗い色の粒状の接点が表示される：PCBに暗い色または小さな粒子の接点が表示される。 問題のほとんどは、はんだの汚染と、はんだ接合構造を形成する溶融スズに混合された過剰な酸化物によって引き起こされます。 ぱりっとした。 スズ含有量の少ないはんだを使用することによる暗い色と混同しないように注意してください。 この問題のもう一つの理由は、製造工程で使用されるはんだの組成が変化し、不純物含有量が高すぎることです。 純錫を追加するか、はんだを交換する必要があります。 ステンドグラスは、層間の分離など、繊維の蓄積に物理的な変化を引き起こします。 しかし、この状況ははんだ接合不良によるものではありません。 その理由は、基板の加熱が高すぎるため、予熱とはんだ付けの温度を下げるか、基板の速度を上げる必要があるためです。

問題4：PCBコンポーネントの緩みまたは置き忘れ：リフローはんだ付けプロセス中に、小さな部品が溶融はんだに浮き、最終的にターゲットのはんだ接合部から離れる場合があります。 変位または傾斜の考えられる理由には、回路基板のサポートが不十分なためにはんだ付けされたPCBボード上のコンポーネントが振動または跳ね返る、リフローオーブンの設定、はんだペーストの問題、人為的ミスなどがあります。

問題5：回路基板の開回路：トレースが壊れている場合、またははんだがパッド上にのみあり、コンポーネントのリード線上にない場合、開回路が発生します。 この場合、コンポーネントとPCBの間に接着や接続はありません。 短絡と同様に、これらは製造プロセス中、または溶接プロセスやその他の操作中にも発生する可能性があります。 回路基板の振動や伸び、それらの落下、またはその他の機械的変形要因により、トレースまたははんだ接合が破壊されます。 同様に、化学的または湿気により、はんだまたは金属部品が摩耗し、コンポーネントのリードが破損する可能性があります。

問題6：溶接の問題：以下は、不適切な溶接方法によって引き起こされるいくつかの問題です。はんだ接合の乱れ：外乱により、はんだは凝固する前に移動します。 これはコールドはんだ接合に似ていますが、理由が異なります。 再加熱することで修正でき、冷却時にはんだ接合部が外部に邪魔されることはありません。 冷間溶接：この状況は、はんだが適切に溶けず、表面が粗くなり、接続が信頼できない場合に発生します。 はんだが多すぎると完全に溶けなくなるため、コールドはんだ接合も発生する可能性があります。 解決策は、接合部を再加熱し、余分なはんだを取り除くことです。 はんだブリッジ：これは、はんだが交差してXNUMX本のリード線を物理的に接続するときに発生します。 これらは予期しない接続や短絡を形成する可能性があり、電流が高すぎるとコンポーネントが焼損したり、トレースが焼損したりする可能性があります。 パッド、ピン、またはリードの濡れが不十分です。 はんだが多すぎたり少なすぎたりします。 過熱または粗いはんだ付けのために上昇したパッド。

問題7：PCBボードの悪さは、環境によっても影響を受けます。PCB自体の構造により、不利な環境では、回路基板に損傷を与える可能性があります。 極端な温度または温度変動、過度の湿度、高強度の振動、およびその他の条件はすべて、ボードのパフォーマンスを低下させたり、廃棄したりする要因です。 たとえば、周囲温度の変化はボードの変形を引き起こします。 そのため、はんだ接合部が破壊されたり、基板形状が曲がったり、基板上の銅トレースが破損したりする可能性があります。 一方、空気中の湿気は、露出した銅の痕跡、はんだ接合部、パッド、コンポーネントのリード線などの金属表面に酸化、腐食、錆を引き起こす可能性があります。 コンポーネントや回路基板の表面に汚れ、ほこり、または破片が蓄積すると、コンポーネントの空気の流れと冷却が低下し、PCBの過熱とパフォーマンスの低下を引き起こす可能性があります。 PCBを振動、落下、衝突、または曲げると、PCBが変形して亀裂が発生します。一方、高電流または過電圧により、PCBが故障したり、コンポーネントや経路が急速に劣化したりします。

質問8：ヒューマンエラー：PCB製造の欠陥のほとんどは、ヒューマンエラーが原因です。 ほとんどの場合、間違った製造プロセス、コンポーネントの間違った配置、および専門外の製造仕様により、最大64％の製品の欠陥が発生するのを回避できます。