Распространенные неисправности печатных плат: Причины, симптомы и решения

Отказы печатных плат редко бывают случайными.
В большинстве случаев неудачи являются результатом конструкторские решения, выбор материалов или ограничения производственного процесса.

Понимание распространенных видов отказов печатных плат помогает инженерам:

• Быстрее выявляйте первопричины
• Повышение эффективности проектирования для производства (DFM)
• Сокращение количества отказов на местах и расходов на гарантийное обслуживание

В этой статье представлен практический обзор наиболее распространенных неисправностей печатных плат, их симптомов и способов их предотвращения в современном производстве печатных плат.

Что такое отказ печатной платы?

Отказ печатной платы происходит, когда плата перестает отвечать своим требования к электротехнике, механике или надежности.

Могут возникнуть сбои:

• Во время электрических испытаний
• Во время сборки печатной платы
• После термоциклирования
• В реальных условиях эксплуатации

Многие неисправности возникают задолго до включения печатной платы.

Обрывы и короткие замыкания

Типичные симптомы

• Сбой электрического испытания
• Отсутствие непрерывности сигнала
• Неожиданные пути тока

Общие причины

• Неполное медное покрытие
• Перетравливание или недотравливание
• Неправильная регистрация внутреннего слоя

Методы профилактики

• Контролируемые процессы травления
• Электрические испытания (E-test)
• Контроль AOI во время изготовления

Похожие: Электрические испытания печатных плат Объяснения

Расслаивание

Под расслоением понимается разделение между слоями печатной платы или между медью и диэлектриком.

Симптомы

• Волдыри при пайке
• Внутренние пустоты, видимые на рентгеновском снимке
• Снижение механической прочности

Коренные причины

• Чрезмерное поглощение влаги
• Неправильные параметры ламинирования
• Несовместимый выбор материала

Подробный путеводитель:
Причины и профилактика расслоения печатных плат

Расслаивание

Под расслоением понимается разделение между слоями печатной платы или между медью и диэлектриком.

Симптомы

• Волдыри при пайке
• Внутренние пустоты, видимые на рентгеновском снимке
• Снижение механической прочности

Коренные причины

• Чрезмерное поглощение влаги
• Неправильные параметры ламинирования
• Несовместимый выбор материала

Подробный путеводитель:
Причины и профилактика расслоения печатных плат

Отказы проводящих анодных нитей (CAF)

CAF - это скрытый режим отказа, который развивается с течением времени.

Характеристики

• Прогрессирующее разрушение изоляции
• Часто появляется через несколько месяцев или лет
• Срабатывает под воздействием влаги и смещения напряжения

Способствующие факторы

• Облучение стекловолокна
• Области, богатые смолой
• Среда с высокой влажностью

Техническая разбивка:
Провал CAF в PCB объясняется

Неисправности паяльной маски и поверхности

Хотя на дефекты, связанные с поверхностью, часто не обращают внимания, они могут стать причиной реальных функциональных проблем.

Примеры

• Растрескивание паяльной маски
• Плохая адгезия
• Коррозионное воздействие

Профилактика

• Правильная подготовка поверхности
• Контролируемые процессы отверждения
• Проверка совместимости материалов

Как проводится анализ отказов печатных плат

Когда происходят сбои, производители используют структурированные методы анализа.

К числу распространенных инструментов относятся:

• Анализ поперечных срезов
• Рентгеновский контроль
• Испытание на термическую нагрузку
• Повторное тестирование электрооборудования

Обзор методов:
Методы анализа отказов печатных плат

Роль управления производственными процессами

Большинство неисправностей печатных плат предотвратимые.

Ключевые области контроля включают:

• Профили для ламинирования
• Толщина медного покрытия
• Хранение и обработка материалов
• Охват инспекций и испытаний

Такие производители, как TOPFAST, интегрируют обратную связь о неудачах в непрерывное совершенствование процессов, а не рассматривают неудачи как отдельные события.

Конструкторские решения, повышающие риск отказа

Выбор конструкции сильно влияет на вероятность отказа.

К методам проектирования с высокой степенью риска относятся:

• Чрезвычайно тонкие диэлектрики
• Минимальные кольцевые кольца
• Проходы с высоким аспектным отношением
• Плотное прилегание в условиях повышенной влажности

Перспектива дизайна:
Руководство по проектированию качества и надежности печатных плат

Iii. Выводы и рекомендации

Отказы печатных плат редко вызываются одним фактором.
Обычно они являются результатом взаимодействие между дизайном, материалами и производственными процессами.

Понимание распространенных видов отказов позволяет инженерам:

• Разработка более надежных печатных плат
• Выберите подходящие материалы
• Применяйте правильные стратегии проверки и тестирования

Эта статья служит основой для Анализ отказов печатных плат кластер контента.

Часто встречающиеся неисправности печатных плат FAQ