PCB電路板經(jīng)常出現的問(wèn)題都有哪些，了解這些對你設計PCB有好處

2022-08-01

在PCB板的設計和制作過(guò)程中，工程師不僅需要防止PCB板在制造加工時(shí)出現意外，還需要避免設計失誤的問(wèn)題出現。

問(wèn)題一：PCB板短路

這一問(wèn)題是會(huì )直接造成PCB板無(wú)法工作的常見(jiàn)故障之一，而造成這種問(wèn)題的原因有很多，下面我們逐一進(jìn)行分析。

造成PCB短路的最大原因，是焊墊設計不當，此時(shí)可以將圓形焊墊改為橢圓形，加大點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離，防止短路。

PCB零件方向的設計不適當，也同樣會(huì )造成板子短路，無(wú)法工作。如SOIC的腳如果與錫波平行，便容易引起短路事故，此時(shí)可以適當修改零件方向，使其與錫波垂直。

還有一種可能性也會(huì )造成PCB的短路故障，那就是自動(dòng)插件彎腳。由于IPC規定線(xiàn)腳的長(cháng)度在2mm以下及擔心彎腳角度太大時(shí)零件會(huì )掉，故易因此而造成短路，需將焊點(diǎn)離開(kāi)線(xiàn)路2mm以上。

除了上面提及的三種原因之外，還有一些原因也會(huì )導致PCB板的短路故障，例如基板孔太大、錫爐溫度太低、板面可焊性不佳、阻焊膜失效、板面污染等，都是比較常見(jiàn)的故障原因，工程師可以對比以上原因和發(fā)生故障的情況逐一進(jìn)行排除和檢查。

問(wèn)題二：PCB板上出現暗色及粒狀的接點(diǎn)

PCB板上出現暗色或者是成小粒狀的接點(diǎn)問(wèn)題，多半是因于焊錫被污染及溶錫中混入的氧化物過(guò)多，形成焊點(diǎn)結構太脆。須注意勿與使用含錫成份低的焊錫造成的暗色混淆。

而造成這一問(wèn)題出現的另一個(gè)原因，是加工制造過(guò)程中所使用的焊錫本身成份產(chǎn)生變化，雜質(zhì)含量過(guò)多，需加純錫或更換焊錫。斑痕玻璃起纖維積層物理變化，如層與層之間發(fā)生分離現象。但這種情形并非焊點(diǎn)不良。原因是基板受熱過(guò)高，需降低預熱及焊錫溫度或增加基板行進(jìn)速度。

問(wèn)題三：PCB焊點(diǎn)變成金黃色

一般情況下PCB板的焊錫呈現的是銀灰色，但偶爾也有金黃色的焊點(diǎn)出現。造成這一問(wèn)題的主要原因是溫度過(guò)高，此時(shí)只需要調低錫爐溫度即可。

問(wèn)題四：板子的不良也受環(huán)境的影響

由于PCB本身的構造原因，當處于不利環(huán)境下，很容易造成PCB板的損害。極端溫度或者溫度變化不定，濕度過(guò)大、高強度的振動(dòng)等其他條件都是導致板子性能降低甚至報廢的因素。比如說(shuō)，環(huán)境溫度的變化會(huì )引起板子的形變。因此將會(huì )破壞焊點(diǎn)，彎曲板子形狀，或者還將可能引起板子上的銅跡線(xiàn)斷路。

另一方面，空氣中的水分會(huì )導致金屬表面氧化，腐蝕和生銹，如暴露的在外的銅跡線(xiàn)，焊點(diǎn)，焊盤(pán)以及元器件引線(xiàn)。在部件和電路板表面堆積污垢，灰塵或碎屑還會(huì )減少部件的空氣流動(dòng)和冷卻，導致PCB過(guò)熱和性能降級。振動(dòng)，跌落，擊打或彎曲PCB會(huì )使其變形并導致出席那裂痕，而大電流或過(guò)電壓則會(huì )導致PCB板被擊穿或者導致元器件和通路的迅速老化。

問(wèn)題五：PCB開(kāi)路

當跡線(xiàn)斷裂時(shí)，或者焊料僅在焊盤(pán)上而不在元件引線(xiàn)上時(shí)，會(huì )發(fā)生開(kāi)路。 在這種情況下，元件和PCB之間沒(méi)有粘連或連接。 就像短路一樣，這些也可能發(fā)生在生產(chǎn)過(guò)程中或焊接過(guò)程中以及其他操作過(guò)程中。 振動(dòng)或拉伸電路板，跌落它們或其他機械形變因素都會(huì )破壞跡線(xiàn)或焊點(diǎn)。 同樣，化學(xué)或濕氣會(huì )導致焊料或金屬部件磨損，從而導致組件引線(xiàn)斷裂。

問(wèn)題六：元器件的松動(dòng)或錯位

在回流焊過(guò)程中，小部件可能浮在熔融焊料上并最終脫離目標焊點(diǎn)。 移位或傾斜的可能原因包括由于電路板支撐不足，回流爐設置，焊膏問(wèn)題，人為錯誤等引起焊接PCB板上元器件的振動(dòng)或彈跳。

問(wèn)題七：焊接問(wèn)題

以下是由于不良的焊接做法而引起的一些問(wèn)題：

受干擾的焊點(diǎn)：由于外界擾動(dòng)導致焊料在凝固之前移動(dòng)。 這與冷焊點(diǎn)類(lèi)似，但原因不同，可以通過(guò)重新加熱進(jìn)行矯正，并保證焊點(diǎn)在冷卻時(shí)而不受外界干擾。

冷焊：這種情況發(fā)生在焊料不能正確熔化時(shí)，導致表面粗糙和連接不可靠。 由于過(guò)量的焊料阻止了完全熔化，冷焊點(diǎn)也可能發(fā)生。 補救措施是重新加熱接頭并去除多余的焊料。

焊錫橋：當焊錫交叉并將兩條引線(xiàn)物理連接在一起時(shí)會(huì )發(fā)生這種情況。 這些有可能形成意想不到的連接和短路，可能會(huì )導致組件燒毀或在電流過(guò)高時(shí)燒斷走線(xiàn)。

焊盤(pán)：引腳或引線(xiàn)潤濕不足。太多或太少的焊料。由于過(guò)熱或粗糙焊接而被抬高的焊盤(pán)。

問(wèn)題八：人為失誤

PCB制造中出現缺陷大部分是有人為失誤造成的，大多數情況下，錯誤的生產(chǎn)工藝，元器件的錯誤放置以及不專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)制造規范是導致多達64%可避免的產(chǎn)品缺陷出現。由于以下幾點(diǎn)，導致缺陷的可能性隨著(zhù)電路復雜性和生產(chǎn)工藝數量而增加的原因：密集封裝的組件；多重電路層；精細的走線(xiàn)；表面焊接組件；電源和接地面。

盡管每個(gè)制造者或組裝者都希望生產(chǎn)出來(lái)的PCB板子是沒(méi)有缺陷問(wèn)題，但就是有那么幾種設計和生產(chǎn)的過(guò)程的難題造成了PCB板問(wèn)題不斷。

典型的問(wèn)題和結果包括如下幾點(diǎn)：焊接不良會(huì )導致短路，開(kāi)路，冷焊點(diǎn)等情況；板層的錯位會(huì )導致接觸不良和整體性能不佳；銅跡線(xiàn)絕緣不佳會(huì )導致跡線(xiàn)與跡線(xiàn)之間出現電??；將銅跡線(xiàn)與通路之間靠的太緊，很容易出現短路的風(fēng)險；電路板的厚度不足會(huì )導彎曲和斷裂。

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