Doska plošných spojov je poskytovateľom elektrických spojení pre elektronické komponenty. Jeho vývoj má viac ako 100-ročnú históriu; jeho dizajn je hlavne dispozičný dizajn; Hlavnou výhodou použitia dosiek plošných spojov je výrazné zníženie chýb pri zapájaní a montáži a zlepšenie úrovne automatizácie a rýchlosti výroby. Podľa počtu dosiek plošných spojov ju možno rozdeliť na jednostranné dosky, obojstranné dosky, štvorvrstvové dosky, šesťvrstvové dosky a ďalšie viacvrstvové dosky plošných spojov.

Keďže doska plošných spojov nie je všeobecným koncovým produktom, definícia názvu je mierne mätúca. Napríklad základná doska pre osobné počítače sa nazýva hlavná doska a nemožno ju priamo nazvať doskou plošných spojov. Aj keď sú na základnej doske dosky s plošnými spojmi, nie sú rovnaké, takže pri hodnotení odvetvia sú tieto dva príbuzné, ale nemožno povedať, že sú rovnaké. Ďalší príklad: pretože na doske plošných spojov sú namontované časti integrovaných obvodov, médiá to nazývajú doska IC, ale v skutočnosti to nie je to isté ako doska s plošnými spojmi. Zvyčajne hovoríme, že doska plošných spojov sa vzťahuje na holú dosku – teda dosku s plošnými spojmi bez horných komponentov. V procese návrhu dosky plošných spojov a výroby dosiek plošných spojov musia inžinieri nielen predchádzať nehodám v procese výroby dosiek plošných spojov, ale musia sa tiež vyhnúť chybám v návrhu.

Problém 1: Skrat dosky plošných spojov: Pri tomto druhu problému je to jedna z bežných porúch, ktorá priamo spôsobí, že doska plošných spojov nebude fungovať. Najväčším dôvodom skratu dosky plošných spojov je nesprávna konštrukcia spájkovacej podložky. V tomto okamihu môžete zmeniť okrúhlu spájkovaciu podložku na oválnu. Vytvarujte, zväčšite vzdialenosť medzi bodmi, aby ste predišli skratom. Nevhodný návrh smeru ochranných dielov DPS tiež spôsobí skrat a nefunkčnosť dosky. Napríklad, ak je kolík SOIC rovnobežný s cínovou vlnou, je ľahké spôsobiť skrat. V tomto čase môže byť smer dielu vhodne upravený tak, aby bol kolmý na vlnu cínu. Existuje ešte jedna možnosť, ktorá spôsobí skratovú poruchu DPS, teda automatická zásuvná ohnutá pätka. Keďže IPC stanovuje, že dĺžka kolíka je menšia ako 2 mm a existuje obava, že diely spadnú, keď je uhol ohnutej nohy príliš veľký, je ľahké spôsobiť skrat a spájkovaný spoj musí byť väčší. viac ako 2 mm od obvodu.

Problém 2: Spájkované spoje DPS sú zlatožlté: Spájka na doskách plošných spojov je vo všeobecnosti strieborno-sivá, ale občas sa vyskytujú zlaté spájkované spoje. Hlavným dôvodom tohto problému je príliš vysoká teplota. V tomto čase je potrebné iba znížiť teplotu cínovej pece.

Problém 3: Na doske plošných spojov sa objavujú tmavo sfarbené a zrnité kontakty: Na doske plošných spojov sa objavujú kontakty tmavej farby alebo s malým zrnom. Väčšina problémov je spôsobená kontamináciou spájky a nadmerným množstvom oxidov primiešaných do roztaveného cínu, ktoré tvoria štruktúru spájkovaného spoja. chrumkavé. Pozor, nepomýliť si s tmavou farbou spôsobenou použitím spájky s nízkym obsahom cínu. Ďalším dôvodom tohto problému je, že sa zmenilo zloženie spájky používanej vo výrobnom procese a obsah nečistôt je príliš vysoký. Je potrebné pridať čistý cín alebo vymeniť spájku. Farebné sklo spôsobuje fyzikálne zmeny v nahromadení vlákien, ako je oddelenie medzi vrstvami. Ale táto situácia nie je spôsobená zlými spájkovanými spojmi. Dôvodom je príliš vysoké zahrievanie substrátu, preto je potrebné znížiť teplotu predhrievania a spájkovania alebo zvýšiť rýchlosť substrátu.

Problém 4: Uvoľnené alebo nesprávne umiestnené komponenty PCB: Počas procesu spájkovania pretavením môžu malé časti plávať na roztavenej spájke a nakoniec opustiť cieľový spájkovaný spoj. Možné príčiny posunutia alebo naklonenia zahŕňajú vibrácie alebo odskakovanie komponentov na spájkovanej doske PCB v dôsledku nedostatočnej podpory dosky plošných spojov, nastavenia pretavovacej pece, problémy so spájkovacou pastou a ľudská chyba.

Problém 5: Otvorený obvod dosky plošných spojov: Keď je stopa prerušená alebo je spájka iba na podložke a nie na vodiči komponentu, dôjde k prerušeniu obvodu. V tomto prípade nedochádza k žiadnej adhézii alebo spojeniu medzi komponentom a doskou plošných spojov. Rovnako ako skraty, aj tieto môžu nastať počas výrobného procesu alebo počas procesu zvárania a iných operácií. Vibrácie alebo natiahnutie dosky plošných spojov, ich pád alebo iné mechanické deformačné faktory zničia stopy alebo spájkované spoje. Podobne, chemikálie alebo vlhkosť môžu spôsobiť opotrebovanie spájky alebo kovových častí, čo môže spôsobiť zlomenie vývodov komponentov.

Problém 6: Problémy pri zváraní: Nasledujú niektoré problémy spôsobené nesprávnymi postupmi zvárania: Narušené spájkované spoje: Kvôli vonkajším poruchám sa spájka pred stuhnutím pohybuje. Je to podobné ako pri spájkovaní za studena, ale dôvod je iný. Dá sa to korigovať prehriatím a spájkované spoje nie sú pri ochladzovaní zvonka narušené. Zváranie za studena: Táto situácia nastáva, keď sa spájka nedá správne roztaviť, výsledkom čoho sú drsné povrchy a nespoľahlivé spoje. Pretože nadmerné množstvo spájky bráni úplnému roztaveniu, môžu sa vyskytnúť aj studené spájkované spoje. Nápravou je opätovné zahriatie spoja a odstránenie prebytočnej spájky. Spájkovací mostík: Stáva sa to, keď spájka prekríži a fyzicky spojí dva vodiče. Môžu vytvárať neočakávané spojenia a skraty, ktoré môžu spôsobiť vyhorenie komponentov alebo vypálenie stôp, keď je prúd príliš vysoký. Nedostatočné zvlhčenie podložiek, kolíkov alebo elektród. Príliš veľa alebo príliš málo spájky. Podložky, ktoré sú vyvýšené v dôsledku prehriatia alebo hrubého spájkovania.

Problém 7: Nekvalitnosť dosky plošných spojov je ovplyvnená aj prostredím: v dôsledku štruktúry samotnej dosky plošných spojov je v nepriaznivom prostredí ľahké spôsobiť poškodenie dosky plošných spojov. Extrémne kolísanie teplôt alebo teplôt, nadmerná vlhkosť, vibrácie vysokej intenzity a ďalšie podmienky sú faktory, ktoré spôsobujú pokles výkonu dosky alebo dokonca jej zošrotovanie. Napríklad zmeny teploty okolia spôsobia deformáciu dosky. Preto dôjde k zničeniu spájkovaných spojov, k ohnutiu tvaru dosky alebo k porušeniu medených stôp na doske. Na druhej strane vlhkosť vo vzduchu môže spôsobiť oxidáciu, koróziu a hrdzu na kovovom povrchu, ako sú odkryté medené stopy, spájkované spoje, podložky a vodiče komponentov. Hromadenie nečistôt, prachu alebo nečistôt na povrchu komponentov a dosiek plošných spojov môže tiež znížiť prúdenie vzduchu a chladenie komponentov, čo spôsobí prehriatie PCB a zníženie výkonu. Vibrácie, pád, náraz alebo ohýbanie DPS ju zdeformuje a spôsobí vznik trhliny, zatiaľ čo vysoký prúd alebo prepätie spôsobí rozpad DPS alebo rýchle starnutie komponentov a dráh.

Otázka 8: Ľudská chyba: Väčšina chýb pri výrobe DPS je spôsobená ľudskou chybou. Vo väčšine prípadov nesprávny výrobný proces, nesprávne umiestnenie komponentov a neprofesionálne výrobné špecifikácie môžu spôsobiť, že až 64 % sa vyhne chybám produktu.