ТОП-10 основных проблем при монтаже печатных плат
Обновлено: 6 февр. 2022 г.
ТОП-10 проблем с пайкой, которые могут испортить ваше электронное устройство
Если вы разработали серьезное устройство, то скорее всего, вы не будете паять компоненты вручную у себя в офисе. На этом этапе все зависит от вашего контрактного производителя,
который осуществит монтаж электронных компонентов на все ваши печатные платы. Хотя процесс монтажа с производителем все еще основывается на тех же принципах, которые вы использовали при ручной пайке в своих опытных образцах, существует несколько мощных видов оборудования, позволяющих выполнить данную работу эффективно. Но из-за того, что задействовано серьезное оборудование, еще не означает, что этот процесс менее подвержен ошибкам, чем ручной монтаж. Поверхностный монтаж на уровне производства все еще остается очень точной наукой, которую необходимо тщательно контролировать опытными технологами. В противном случае, вы столкнетесь с одной из этих 10 проблем с пайкой на печатные платы.
Пайка волной припоя
Если это ваш первый проект, где вы полагаетесь на контрактного производителя электроники, который будет изготавливать и собирать ваши устройства для вас, то пайка волной припоя будет для вас новым термином. Это процесс прохождения вашей печатной платы через гигантскую печь, где все электронные компоненты присоединяются к печатной плате в считанные секунды. Как вы можете себе представить, этот процесс более эффективен, чем ручная пайка компонентов вручную и задействованное оборудование может одновременно обрабатывать как сквозные, так и поверхностные компоненты.
Оборудование Сити Электроникс для пайки двойной волной, выглядит как гигантская печь! Процесс пайки волной припоя использует оборудование для пайки волной, как показано на рисунке выше. Это оборудование представляет собой автономную печь, которая берет пустую плату с размещенными элементами на одном конце и на другом конце вы получаете полностью спаянную плату. Между этой начальной и конечной точкой находятся несколько процессов, в том числе:
Применение флюса. Ваша печатная плата сначала помещается на ленточный конвейер в начале оборудования для пайки волной припоя и наносится слой флюса. Этот слой очищает все ваши электронные компоненты и гарантирует, что припой правильно прикрепиться к контактным площадкам на плате.
Прогрев. После прохождения через флюс, ваша плата располагается на подставке для подогрева. Этот процесс нагревает вашу плату ровно настолько, чтобы предотвратить любой тепловой удар, прежде чем она пойдет в сам процесс пайки волной.
Пайка волной. На этом последнем этапе, ваша плата проходит над жидкой паяльной волной. Нижний слой вашей печатной платы будет контактировать с жидкой волной припоя, образуя соединение между каждым элементом и связанным с ним отверстием или контактной площадкой.
Процесс пайки волной в визуальной форме (на картинке)
Как видите, этот автономный процесс пайки волной имеет много вариаций для ошибок, начиная от неправильного нанесения флюса, до самых финальных этапов процесса пайки волной. Ниже мы рассмотрим, как эти процессы могут взаимодействовать с вашей печатной платой, вызывая некоторые непреднамеренные проблемы.
Примечание. Если на вашей плате возникнут проблемы с пайкой, это не всегда ваша вина. Да, есть определенные решения, которые вам необходимо принять во время процесса проектирования, которые будут влиять на технологичность вашей платы, такие как расстояние между компонентами, ориентация и т.д., но помимо этого, многие проблемы возникают в процессе пайки волной из-за проблем вашего контрактного производителя, которые необходимо будет исправить.
Не сразу возлагайте вину на себя, если ваша плата испортилась из-за проблем при монтаже печатных плат. Процесс тестирования после изготовления плат покажет основную причину, будь то дефект вашей разработки или это проблема с процессом или материалами вашего производителя. Когда вы или ваш производитель ищете дефекты, всегда полезно иметь идеальный образ в голове как выглядит качественное паяное соединение. Посмотрите ниже на картинке.
Правильное соединение припоя с гладкой поверхностью и углами смачивания от 40-70 градусов. (на картинке)
№1 - Соединение припоя
Посмотрите первые два контакта на этой микросхеме; они связаны, образуя паяный мост. (на картинке) Соединение припоя происходит, когда два паяных соединения соединяются, образуя непреднамеренное соединение, которое может привести к коротким замыканиям на вашей плате. Как вы можете видеть на изображении с права, первые два контакта этой микросхемы соединены вместе. Это плохой знак! Некоторые причины паяных мостов могут быть по следующим причинам:
При разработке печатной платы были плохо распределены веса с крупными компонентами на одной стороне.
Не отставляете достаточно места между контактными площадками и слоем маски.
Не правильная ориентации компонентов одного типа в одном направлении.
№2 - Поднятые компоненты
Поднятый компонент, который поднялся во время пайки волной припоя (на картинке)
Наличие поднятого элемента означает, что он приподнят над основанием вашей печатной платы во время процесса пайки волной припоя. Это в конечном итоге выглядит как надгробная плита. Причины для этого типа проблемы могут быть в следующем:
Неправильная длина провода DIP компонента, который в итоге поднимается при входе в ванну для пайки.
Пайка волной припоя гибкой печатной платы, которая изгибается, в то время, как компоненты остаются плоскими.
Использование компонентов, которые имеют различные требования к термической или свинцовой паяемости.