Почему выходят из строя печатные платы: основные причины и стратегии предотвращения

26 сентября 2019 г.

Печатные платы (ПП) — жизненно важная часть различных электронных устройств, которые мы используем в повседневной жизни. Телевизоры, смартфоны, панели управления, уличное освещение и многие другие устройства в значительной степени зависят от печатных плат. Именно поэтому выход из строя печатной платы может стать серьезным разочарованием для производителя. Печатные платы должны быть тщательно спроектированы, собраны и протестированы, чтобы готовый продукт не пострадал. Причины выхода печатных плат из строя могут быть разными: от ошибок проектирования и производства до воздействия окружающей среды. Иногда сбои происходят после нескольких лет эксплуатации по различным причинам. Чтобы печатная плата работала надежно, важно понимать причины сбоев и способы их предотвращения. Хотите узнать самые частые причины выхода печатных плат из строя? В этой статье они рассмотрены.

Топ-5 причин выхода печатных плат из строя и как их избежать

Ниже приведены распространенные проблемы, обнаруживаемые при сборке печатных плат, и меры по их устранению:

1. Паяные мостики (Solder Bridges)

Паяные мостики — самый частый дефект поверхностного монтажа (SMT), возникающий в процессе производства печатных плат. Иногда их называют короткими замыканиями: это происходит, когда припой течет между контактами и образует мостик. В отличие от других проблем с пайкой, которые легко обнаруживаются, паяной мостик имеет малые размеры и его трудно обнаружить. Если такие замыкания остаются незамеченными при контроле печатной платы, это может привести к серьезному ущербу, такому как сгорание компонента или короткое замыкание. Проблему можно решить, обеспечив нулевые зазоры между печатной платой и трафаретом или добавив паяные маски между контактными площадками.

2. Кислотные ловушки (Acid Traps)

Часто причина выхода печатной платы из строя кроется в проектировании. Кислотная ловушка — общепринятый термин для обозначения острого угла на печатных платах, так как он удерживает кислоту в процессе травления. Кислота остается в углу. Если она остается там дольше предусмотренного времени, это в конечном итоге нарушает соединения, делая плату дефектной и вызывая серьезные проблемы позже. Кислотные ловушки можно избежать, нанеся паяную маску над отверстиями.

3. Пробои металлизации (Plating Voids)

Металлизированные отверстия (PTH) — это отверстия в печатной плате с медными стенками, позволяющими передавать электричество с одной стороны платы на другую. В процессе производства стенки отверстий гальванически напыляют медью, что обеспечивает проведение электрического сигнала от одного слоя к другому. Для гальванического напыления печатная плата делается проводящей сверху вниз путем осаждения меди. В процессе гальваники бессерная медь оседает на внутренней стороне отверстий, что приводит к пробоям металлизации. Пробои могут возникать по разным причинам: пузырьки в материале, загрязнение материала и др. Их можно избежать, очистив материал перед сверлением.

4. Факторы окружающей среды

Большинство печатных плат в агрессивных средах выходят из строя из-за перепадов температур, которые могут привести к деградации или выходу из строя компонентов. Влага и загрязнения — самые частые проблемы, оказывающие постепенное влияние, замедляющее эффективность работы платы. Кроме того, если большое количество воды попадает на печатную плату, это может необратимо повредить её. Чтобы избежать этих дефектов, важно, чтобы производитель учитывал рабочую температуру сред, где печатная плата будет использоваться.

5. Возраст печатной платы

Печатная плата выйдет из строя даже при лучшем уходе. Компоненты начинают давать сбои со временем. Если плата выходит из строя из-за возраста компонентов, можно заменить отдельный компонент, что обычно недорого. В какой-то момент придется заменить всю плату, но это можно отложить на значительное время за счет мелких ремонтов и замены.

Проектирование и сборка печатных плат требуют высокого технического мастерства и точности. Любая малейшая ошибка может повредить всю цепь и привести к большим убыткам. Поэтому важно производить эти платы с заботой. Если вы планируете использовать печатные платы для своего следующего проекта, убедитесь, что вы закупаете их у надежных экспертов отрасли. Благодаря обширному опыту в проектировании и сборке печатных плат компания Creative Hi-Tech поставляет печатные платы в соответствии с вашими спецификациями. Их высококвалифицированная профессиональная команда может собирать экономически эффективные, ориентированные на производительность печатные платы для удовлетворения ваших требований.

Связанные публикации:

• 7-шаговое руководство по выбору правильного производителя сборки печатных плат — Читать далее
• Как работает процесс сборки печатных плат? — Читать далее