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行業(yè)資訊
如何使PCB設計更可靠
無(wú)論印刷電路板（PCB）進(jìn)入水分析儀，航天器中還是飛機中，都可以很容易地衡量故障的成本-以生命數或損失的金錢(qián)來(lái)衡量。對于這些情況，韜放電子PCB建議設計師特別注意他們正在做出的設計選擇。這是因為高可靠性工程與良好的設計習慣相結合，尤其是在PCB必須在惡劣的環(huán)境中工作時(shí)。
質(zhì)量與可靠性
極有可能是由經(jīng)過(guò)認可的工廠(chǎng)制造了PCB，制造商已指派了一名員工，以確保電路板在所有設計方面都達到或超過(guò)預期。這可能包括平面度，表面光潔度，鍍層厚度等。由于這些都是可測量的數量，因此很容易檢查電路板是否滿(mǎn)足要求。
一旦客戶(hù)在交貨后接受了板子，制造商對板子質(zhì)量的責任通常就結束了。交付時(shí)，客戶(hù)希望所有電路板都能按照其設計運行。
避免常見(jiàn)的PCB故障模式
但是，可靠性涵蓋了產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，并且很難量化。這是因為幾個(gè)因素會(huì )影響可靠性，其中包括材料可變性，制造過(guò)程控制和PCB設計。此外，電路板的失效日期會(huì )有所不同，通常是未知的。
根據我司 PCB設計師的說(shuō)法，即使設計人員遵循了所有很好的實(shí)踐，制造商仍可以完美地執行所有過(guò)程，但由于材料的可變性，制成的PCB通常會(huì )有微小的變化。對于這種可變性，如果增加了較差的過(guò)程控制和/或較差的設計選擇，則PCB可能包含潛在的缺陷。
與質(zhì)量不同，質(zhì)量易于定義（電路板是否符合規格或不符合規范），因此很難定義可靠性，因為很難預測PCB是否會(huì )在一年，五年或之后失效。使用壽命達到10年。韜放電子 PCB提供了一些設計技巧，可在很大程度上幫助提高PCB的可靠性。
保持連接性
為了使電子設備正常運行，所有電子組件必須保持相互連接。例如，在IC內，硅芯片必須通過(guò)鍵合線(xiàn)保持與金屬引線(xiàn)框架的連接。引線(xiàn)框必須通過(guò)焊料保持與PCB上的銅墊的連接，并且銅墊必須通過(guò)過(guò)孔，銅澆注和走線(xiàn)保持彼此連接。在高可靠性板上，所有這些連接必須在設備的整個(gè)使用壽命內保持不變。
匹配熱膨脹系數
當組件或板本身的溫度升高時(shí)，它們會(huì )根據熱膨脹系數（CTE）以不同的速率膨脹。對于PCB，CTE是各向異性的，這意味著(zhù)沿長(cháng)度（X和Y軸）的擴展與沿PCB寬度（Z軸）的擴展不同。這種不平等的膨脹會(huì )破裂PCB上的通孔桶，使其無(wú)法工作。因此，韜放電子 PCB建議設計人員使用具有匹配CTE的材料，其中銅的膨脹將與PCB材料的膨脹相匹配。
什么是焊點(diǎn)？
打開(kāi)和填充過(guò)孔
焊盤(pán)附近的通孔可能會(huì )導致兩種類(lèi)型的故障。開(kāi)放的通孔可以捕獲污染物，例如助焊劑，這些污染物會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的流逝緩慢腐蝕銅，導致斷開(kāi)連接。開(kāi)孔的另一個(gè)問(wèn)題是它們可能導致焊錫剝落。來(lái)自附近焊盤(pán)的熔融焊料會(huì )流入通孔，只剩下很少的焊料，無(wú)法在焊盤(pán)和組件之間實(shí)現適當的粘合。韜放電子 PCB建議使用導電或非導電材料填充通孔，以防止此類(lèi)故障。
溫度曲線(xiàn)
具有SMD的電路板將經(jīng)歷稱(chēng)為回流焊接的焊接過(guò)程，而具有通孔組件的電路板將受到波峰焊接。對于這兩種焊接方法，有必要為電路板通過(guò)焊接機時(shí)找到很好的熱分布。
對于鉛和錫組成的焊料，其熔點(diǎn)應足夠低，以使電路板有足夠的時(shí)間加熱并使焊料流動(dòng)。但是，在執行RoHS指令后，電子行業(yè)必須使用成分不使用鉛的焊料。
從焊料去除鉛的要求帶來(lái)了具有更高熔化溫度的焊料組合物。設計人員現在必須使用能夠承受這些較高溫度而不損壞的PCB材料。此外，無(wú)鉛焊料的熱特性現在必須允許電路板達到所需的較高溫度，但持續時(shí)間較短。
為了符合RoHS指令，韜放電子 PCB建議組裝人員在組裝電路板時(shí)使用合適的無(wú)鉛焊料和焊膏，并調整焊錫機中的時(shí)間和溫度設置以設置適當的溫度曲線(xiàn)。最佳的溫度曲線(xiàn)應該能夠可靠地焊接板上最大和最小的元件。
