10 hilfreiche Methoden zum Überprüfen von Defekten auf gelöteten Leiterplatten

Jüngste Entwicklungen in der Unterhaltungselektronik haben den Bedarf an der Herstellung fehlerfreier Leiterplatten erhöht. Es ist wichtig, die Probleme zu verstehen, die beim Übergang von der Entwurfsphase zur Produktionsphase auftreten. Während der Produktionsphase können Fehler wie falsche Lötstellen und Fehlausrichtungen auftreten, was die Notwendigkeit von Methoden zur Überprüfung von Fehlern auf gelöteten Leiterplatten unterstreicht.

Um zu verstehen, was zur Herstellung fehlerfreier Leiterplatten erforderlich ist, stellt Ihnen dieser Artikel die häufigsten Arten von Lötfehlern und die Praktiken zur effektiven Erkennung von Lötfehlern vor.

1. Identifizieren häufiger Arten von PCB-Lötfehlern

Der Produktionsprozess von Leiterplatten umfasst Siebdruck, Bestückung und Löten. Dieser Abschnitt des Artikels macht Sie mit verschiedenen Arten von Lötfehlern vertraut. Wir werden jedes PCB-Lötproblem zusammen mit seinen Ursachen und Lösungen kurz beschreiben.

1.1 Leiterplatte löten – Nadelloch

Beschreibung:

Ein Pinhole oder Lunker ist ein kleines Loch, das in einer auf eine Leiterplatte gelöteten Verbindung gebildet wird, um eine Komponente unter Verwendung der Durchgangslochtechnologie zu montieren. Wir können die Begriffe „Pin“ und „Blow“ synonym verwenden; Es ist jedoch üblich, ein Nadelloch zu verwenden, um eine kleinere Lochgröße anzuzeigen. Pinholes oder Lunker erkennen Sie an der dicken Kupferplattierung, die sich während des Prozesses bildet.

Ursachen:

Feuchtigkeit und flüchtige Stoffe, die durch das Vakuum in der Kupferbeschichtung entweichen, sind die Hauptursachen für Nadelstiche und Lunker.

Lösung:

Wir können dieses Problem lösen, indem wir eine höherwertige Platine mit mindestens PCB-Kupferdicke verwenden.

1.2 Lötbrücken

Beschreibung:

Lötbrücken sind einer der am schwierigsten zu entdeckenden Lötfehler, da wir sie mit bloßem Auge nicht erkennen können. Lötbrücken bilden Kurzschlüsse, die zu ernsthaften Schäden an der Leiterplattenschaltung führen können. Diese Art von Fehler tritt auf, wenn Lötkreuze versehentlich zwei Leitungen verbinden.

Ursachen:

Häufige Ursachen für Lötbrücken sind falsche PCB-Schablonenspezifikationen, die zu einer übermäßigen Menge an Lötmittel auf den Pads führen, eine fehlerhafte Anpassung der PCB-Schablone an die Platine und eine falsche Platzierung von Komponenten.

Lösung:

Die Lötbrücken können mit einem Entlötband fixiert werden. Sie können diesen Defekt beheben, indem Sie den Docht auf die Lötkreuze auftragen, und dann wird bei richtiger Erwärmung das überschüssige Lot entfernt.

1.3 Grabsteinlegung

Beschreibung:

Tombstone bezieht sich auf einen Lötfehler, wenn einer der Komponentenanschlüsse nicht an der Platine befestigt bleibt, während der andere an die Platine gekoppelt bleibt. Bei kleinen Komponenten tritt dieses Problem eher während des Reflow-Lötvorgangs auf.

Ursachen:

Der Hauptgrund für dieses Problem ist die ungleiche Benetzungskraft während des Reflows. Die äußere Spannung zwischen dem PCB-Pad und dem flüssigen Lötmittel kann die Komponenten verlegen, insbesondere bei kleinen und leichten.

Lösung:

Das Tombstoning-Problem kann behoben werden, indem die Präzision des Schablonendrucks verfeinert und sichergestellt wird, dass die Pick-and-Place-Düsen einen geeigneten Druck haben, um mit kleinen Komponenten umzugehen. Sie können die Wahrscheinlichkeit von Tombstoning verringern, indem Sie den Komponentenplatzierungsprozess verlangsamen, um die Genauigkeit zu erhöhen. Außerdem müssen Sie überprüfen, ob das Design der Pad-Dimension mit dem Datenblatt übereinstimmt.

1.4 Löten der Leiterplatte —Ungleichmäßige Lochfüllung

Beschreibung:

Schlechtes Fluxen oder Erhitzen führt zu einer ungleichmäßigen Lochfüllung. Wie der Name schon sagt, tritt dieses Problem auf, wenn das Löten die Durchgangslöcher nicht füllt.

Ursachen:

Eine ungleichmäßige Lochfüllung tritt normalerweise auf, wenn der Vorwärmprozess nicht lang genug ist oder das Flussmittel nicht richtig aufgetragen wird.

Lösung:

Sie müssen den Heilungsprozess erhöhen, um die Oberflächentemperatur zu erreichen. Wir können dieses Problem lösen, indem wir die Vorwärmeinstellungen ändern. Es wäre hilfreich, wenn Sie auch eine längere Wellenkontaktzeit in Betracht ziehen würden, um dieses Problem zu lösen.

1.5 Überhitzte Gelenke

Beschreibung :

Sie können auf überhitzte Verbindungen stoßen, wenn der Heizprozess den Lötdraht nicht schmelzen kann, was zu überhitztem Flussmittel auf dem Pad führt. Es ist für uns schwierig, diesen Defekt wegen des überhitzten Wechsels zu beheben.

Ursachen:

Trotz Erwärmung fließt das Lot nicht in die Lötstelle.

Lösung:

Reinigen Sie das überhitzte Flussmittel von der Verbindungsstelle, indem Sie Isopropylalkohol auftragen, und verwenden Sie dann eine geeignete Bürste, um die Veränderung zu entfernen.

1.6 Löten der Leiterplatte —Kalte Gelenke

Beschreibung:

Im Gegensatz zu überhitzten Lötstellen treten kalte Lötstellen auf, wenn die Erwärmung das Lot nicht vollständig schmilzt. Wir erkennen kalte Fugen an ihrer rauen Oberfläche und sie ist anfällig für Risse.

Ursachen:

Unzureichende Erwärmung oder übermäßige Lötung.

Lösung:

Erhitzen Sie die kalte Verbindung in geeigneter Weise, bis das überschüssige Lot vollständig geschmolzen ist.

1.7 Flussmittelrückstände

Beschreibung:

Wir erkennen diesen Mangel an Flussmittelrückständen, die sich durch Verschmutzung auf der Leiterplatte bilden.

Ursachen:

Das Flussmittel und schlechte Reinigungsbedingungen führen zur Bildung von Rückständen auf dem Pad.

Lösung:

Die Verwendung von No-Clean-Drähten und -Materialien mit geringen Rückständen kann Flussmittelrückstände erheblich reduzieren.

1.8 Zu viel Lot

Beschreibung:

Das Auftragen einer übermäßigen Menge Lötmittel ist keine gute Idee, da dies zu Kurzschlüssen und unzuverlässigen Verbindungen führen kann. Am besten verwenden Sie nur eine ausreichende Menge Lot, um den Anschluss der Komponenten mit dem Pad zu verbinden. Wir erkennen diesen Defekt, indem wir nach den schüsselförmigen Oberflächenbereichen an den Gelenken suchen.

Ursachen:

Verwenden einer unnötigen zusätzlichen Lötmenge in den Verbindungsstellen

Lösung:

Das Beheben dieses Fehlers sollte bequem und unkompliziert sein. Schmelzen Sie das überschüssige Lot mit dem Lötkolben und entfernen Sie es mit einem Lotsauger.

1.9 Löten der Leiterplatte —Unzureichendes Lot

Beschreibung :

Im Gegensatz zum vorherigen Problem tritt dieses Problem auf, wenn das Löten zum Verbinden der Verbindungen unzureichend ist, was zu Verbindungsfehlern und offenen Stromkreisen führt.

Ursachen:

Unzureichende Lötmenge in den Verbindungsstellen.

Lösung:

Fügen Sie der defekten Verbindung zusätzliches Lot hinzu, um einen zuverlässigen Kontakt zu gewährleisten.

1.10 Lötstellen

Beschreibung:

Wir begegnen diesem Fehler beim Löten einer Verbindung und überspringen den Prozess vollständig. Leider führt dies zu Unterbrechungen und Funktionsausfall der Platine.

Ursachen:

Dieser Fehler tritt am wahrscheinlichsten auf, wenn wir die falschen Komponentenabmessungen und die falsche Flussmittelbegasung haben.

Lösung:

Überarbeiten Sie Ihre PCB-Spezifikationen sorgfältig, um die korrekte Platzierung der Komponenten auf der Platine sicherzustellen.

2. Löten von Leiterplatten —Testmethoden für Probleme beim Löten von Leiterplatten

Hersteller verwenden verschiedene Arten von Tests, um Leiterplattenfehler zu identifizieren. In diesem Abschnitt werden wir den Mikroschnittanalysetest und den Lötfähigkeitsanalysetest diskutieren.

2.1 Mikroschnittanalyse

Micro-Sectioning wird verwendet, um die Leistung von Prozessen zu überprüfen, die Leiterplatten mit Durchgangsbohrungen herstellen. Es ist ein destruktives Verfahren, da es darauf angewiesen ist, eine Querschnittsansicht der PCB freizulegen; Dieser Test bietet uns jedoch eine genaue Möglichkeit, Lötrückflussfehler zu identifizieren.

2.2 Löten der Leiterplatte —Lötbarkeitsanalyse

Ein Lötfähigkeitstest wird immer durchgeführt, um die Robustheit der Leiterplattenoberfläche zu überprüfen und sicherzustellen, dass die Lötverbindungen zuverlässig sind. Diese Technik testet die Benetzbarkeit der Platine durch geschmolzenes Lot. Wir bestätigen, dass die Komponenten den Standardanforderungen entsprechen und dass die Lagerung die Lötfähigkeit der Platinen nicht beeinträchtigt.

3. Löten von Leiterplatten – vorbeugende Lötpraktiken

Sicher ist sicher! In diesem Abschnitt werden wir die besten Methoden untersuchen, um Lötfehler effektiv zu vermeiden. Erkennung und Behebung gängiger Lötfehler vom Design bis hin zur Fertigung und Marke unnötiger Mehrkosten zur Fertigstellung der Leiterplatte.

Leiterplattenlöten – Stiftloch:

• Die beste Vorgehensweise zur Vermeidung von Nadelstichen und Blasen besteht darin, die Leiterplatte kurz vor dem Lötprozess zu heizen.

Lötbrücken:

• Verwenden Sie die korrekten PCB-Schablonenspezifikationen.

• Achten Sie darauf, das richtige Reflow-Profil zu verwenden.

• Achten Sie auf die Platzierung der Komponenten, indem Sie angemessenen Druck ausüben.

• Stellen Sie sicher, dass die Stelle der Schablonenöffnungen mit dem Pad übereinstimmt.

Grabsteinlegung:

• Überarbeiten Sie die Pad-Abmessungen für die kleinen Komponenten.

• Erwägen Sie die Verwendung von Anti-Tombstoning-Lötpaste.

• Korrigieren Sie die Schablonenspezifikationen.

• Untersuchen Sie den Platzierungs- und Routingprozess und stellen Sie sicher, dass alle Leiterbahnen gleich breit sind.

Löten von Leiterplatten – Ungleichmäßige Lochfüllung:

• Eine gute Faustregel ist, die Oberseitentemperatur bei doppelseitigen Platinen zwischen 100 und 110 °C zu halten und bei einseitigen Platinen eine Temperatur leicht unter diesem Schwellenwert zu verwenden.

Überhitzte Gelenke:

• Achten Sie vor jedem Lötvorgang darauf, den Kolben ausreichend vorzuheizen. Wenn Sie die Verbindung vor dem Löten reinigen, vermeiden Sie dieses Problem.

Löten von Leiterplatten – kalte Verbindungen:

• Das Vorheizen des Lötkolbens verhindert, dass dieser Defekt auftritt.

Flussmittelrückstände:

• Richtiges Vorheizen kann die Flussmittelrückstände auf der Leiterplatte reduzieren. Sie wird auch von der Kontaktzeit der Welle beeinflusst.

Lötlöcher:

• Kontaktieren Sie Ihren Hersteller und stellen Sie sicher, dass die richtige Wellenhöhe zwischen Platine und Lötwelle verwendet wird.

Schlussfolgerung

Um einen erfolgreichen Übergang von der PCB-Designphase zur Fertigungsphase zu erreichen, müssen Lötfehler so weit wie möglich minimiert werden. Das Hauptziel des Artikels ist es, Sie mit den häufigsten Arten von PCB-Lötfehlern vertraut zu machen und wie Sie diese Fehler identifizieren können. Wir haben allgemeine Lötprobleme und die Test-, Reparatur- und Vorbeugungsverfahren für diese PCB-Lötprobleme besprochen.

Wir können die häufigsten Lötfehler beheben; Es wird jedoch dringend empfohlen, vorbeugende Maßnahmen zu ergreifen, um solche Defekte und Probleme beim Lötprozess zu vermeiden. Nun hoffen wir, dass Sie zwischen verschiedenen Arten von Fehlern unterscheiden und vorbeugende Lötmaßnahmen ergreifen können.

Bitte lesen Sie den Leitfaden zur Fehlerbehebung bei der Oberflächenmontage für weitere Informationen, die dabei helfen, Defekte an gelöteten Leiterplatten zu identifizieren, Ursachen zu verstehen und vorbeugende Maßnahmen zu ergreifen.