Notfallverfahren für führende PCB-Defekte

Kein Ingenieur erwartet, dass seine Leiterplatten (Printed Circuit Boards) defekt sind. Einige häufig auftretende Probleme beim PCB-Design werden jedoch manchmal aufgrund von Umweltaspekten, unsachgemäßer Anwendung von PCB-Boards oder sogar reinen Unfällen kaum gelöst. Daher sollten Ingenieure Unfälle mit Leiterplatten verhindern, aber es ist wichtiger, dass sie sofort Maßnahmen ergreifen, wenn sie mit diesen Problemen konfrontiert werden.

Fehler Nr. 1:Kurzschlüsse auf der Leiterplatte

Leiterplattenkurzschlüsse sind eines der häufigsten Probleme, die zum Ausfall von Leiterplatten führen, und es gibt viele Ursachen dafür. Die Ursachen werden in der Reihenfolge ihrer Bedeutung diskutiert und Notlösungen werden gegeben.

• Notfallmaßnahme Nr. 1. Die Hauptursache für einen Kurzschluss auf der Leiterplatte liegt im unsachgemäßen Design des Pads. Um zu verhindern, dass Pads einen PCB-Kurzschluss verursachen, kann die Form des Pads oval statt kreisförmig gestaltet werden, sodass der Abstand zwischen den Punkten vergrößert und Kurzschlüsse vermieden werden können.

• Notfallmaßnahme Nr. 2. Auch die falsche Platzierungsrichtung von Bauteilen kann zu Kurzschlüssen auf der Leiterplatte führen. Unter solchen Bedingungen sollte die Richtung der Komponentenplatzierung korrekt angepasst werden, um eine Unterbrechung zu verhindern.

• Notfallmaßnahme Nr. 3. Eine weitere Ursache für Leiterplattenkurzschlüsse sind verbogene Stifte an SMT-Bauteilen (Surface Mount Technology). Um dieses Problem effektiv zu lösen, sollte die Lötstelle 2 mm von der Schaltung entfernt sein.

• Andere Ursachen. Abgesehen von den oben erwähnten Hauptursachen für PCB-Kurzschlüsse können einige Ursachen nie vernachlässigt werden, darunter ein zu großes Substratloch, eine zu niedrige Löttemperatur, eine schlechte Lötbarkeit der Platine, eine nicht bearbeitbare Lötmaske, eine Verschmutzung der Platinenoberfläche usw.

Defekt Nr. 2:Dunkle oder partikelförmige Lötstellen auf der Leiterplatte

• Notfallmaßnahme Nr. 1. Dunkle oder Partikel-Lötstellen auf PCB resultieren meistens aus verunreinigtem geschmolzenem Zinn und Oxiden, die viel Anteil an geschmolzenem Zinn haben, wodurch Lötstellen stark spröde werden.

• Notfallmaßnahme Nr. 2. Eine weitere Ursache für diesen Fehler liegt in der bei der PCBA-Herstellung verwendeten Lötpaste. Wenn Lötpaste zu viele Verunreinigungen enthält, neigen Lötstellen dazu, dunkel oder partikelförmig zu werden. In einem solchen Fall sollte die Lötpaste modifiziert oder reines Zinn aufgetragen werden.

Defekt Nr. 3:Goldgelbe Lötstellen auf der Leiterplatte

• Notfallmaßnahme. Im Allgemeinen sind normale Lötstellen auf Leiterplatten silbergrau. Wenn Lötstellen auf Leiterplatten goldgelb werden, liegt das meist an zu hoher Temperatur. Um dieses Problem zu lösen, sollte die Temperatur im Ofen verringert werden.

Defekt Nr. 4:Leiterplatte mit schlechter Leistung

Wenn eine gut gestaltete Leiterplatte nach ihrer Herstellung schlecht abschneidet, ist dies hauptsächlich das Ergebnis der Umgebung.

• Notfallmaßnahme Nr. 1. Die erste Umweltursache für Platinenausfälle liegt in extremen Temperaturen oder unsicheren Temperaturänderungen. Außerdem können hohe Feuchtigkeit oder starke Vibrationen auch zu einer schlechten Leistung oder sogar zum Ausfall des Boards führen. Beispielsweise können Temperaturänderungen dazu führen, dass sich Leiterplatten verformen, sodass Lötstellen zerstört werden können.

• Notfallmaßnahme Nr. 2. Die Feuchtigkeit in der Luft führt möglicherweise dazu, dass Kupfer oxidiert oder erodiert, und die freiliegenden Kupferleitungen, Lötstellen, Pads oder Komponenten können nicht normal funktionieren.

• Notfallmaßnahme Nr. 3. Wenn die Leiterplatte und die Komponenten mit so viel Staub bedeckt sind, werden die Luftzirkulation und die Kühlung beeinträchtigt, was zu einer Überhitzung und Beeinträchtigung der Leiterplatte führt.

Defekt Nr. 5:Öffnet sich auf der Leiterplatte

• Notfallmaßnahme. Wenn Leitungen geschnitten werden oder Lötpaste nur auf Pad statt auf Komponentenleitungen bleibt, kann es zu Unterbrechungen kommen. Außerdem können Öffnungen auch während des Herstellungsprozesses oder Lötprozesses verursacht werden. Die Ursache für den Leitungsbruch liegt in der Deformation des Bretts, dem Herunterfallen oder der mechanischen Verformung. Ebenso können chemische Ursachen oder Feuchtigkeit dazu führen, dass Lot- oder Metallkomponenten abgerieben werden, was dazu führen kann, dass Komponentenleitungen beschädigt werden.

Fehler Nr. 6:Lockerheit oder Fehlplatzierung von Komponenten

• Notfallmaßnahme. Beim Reflow-Löten können kleine Bauteile auf geschmolzenem Lötmittel und völlig weit entfernt von Ziellötstellen schwimmen. Lockerheit oder Fehlplatzierung von Komponenten auf PCBs ist möglicherweise auf unzureichende Platinenunterstützung, falsche Reflow-Löteinstellungen, Lötpaste oder Bedienungsfehler zurückzuführen.

Fehler Nr. 7:Lötfehler

• Notfallmaßnahme Nr. 1. Externe Störungen können das Lötmittel vor der Sodierung in Bewegung halten, was dem Kaltlöten ähnlich ist. Dieser Fehler kann durch erneutes Erhitzen zur Korrektur überwunden werden, und Lötstellen sollten beim Abkühlen weit entfernt von äußeren Störungen sein.

• Notfallmaßnahme Nr. 2. Kaltlöten ist auch ein führender Lötfehler, der normalerweise auftritt. Kaltlöten tritt normalerweise auf, wenn das Lot nicht richtig geschmolzen ist, was zu einer rauen Oberfläche und einer unzuverlässigen Verbindung führt. Überschüssiges Lot verhindert, dass es vollständig geschmolzen wird, was auch eine Ursache für kaltes Löten ist. Die Notmaßnahme zur Beseitigung dieses Defekts besteht darin, die Verbindung erneut zu erhitzen, um überschüssiges Lot zu entfernen.

• Notfallmaßnahme Nr. 3. Der dritte Fehler, der beim Löten auftritt, ist die Überbrückung, die sich auf die Tatsache bezieht, dass sich Lötmittel trifft, um zwei Leitungen miteinander zu verbinden. Eine Überbrückung kann zu unerwarteten Verbindungen, Kurzschlüssen, Komponentenausfällen oder einem Durchbrennen der Leitungen führen, wenn ein hoher Strom durchfließt.

• Notfallmaßnahme Nr. 4. Der vierte Mangel beim Löten in Leiterplatten ist die unzureichende Benetzbarkeit von Stiften oder Anschlüssen, die sich aus zu viel oder zu wenig Lot ergibt. Außerdem kann das Pad aufgrund von Überhitzung oder grobem Löten höher angehoben werden.

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