عوامل موثر بر عیوب لحیم کاری PCB

1. قابلیت لحیم کاری سوراخ های برد مدار بر کیفیت جوش تاثیر می گذارد

لحیم کاری ضعیف سوراخ های برد مدار منجر به نقص لحیم می شود که بر پارامترهای اجزای مدار تأثیر می گذارد و منجر به هدایت ناپایدار اجزای برد چند لایه و سیم های داخلی می شود و باعث از کار افتادن کل عملکرد مدار می شود. اصطلاح جوش پذیری به خاصیت خیس شدن سطح فلز توسط لحیم مذاب اشاره دارد، به این معنی که لحیم کاری یک لایه چسب صاف نسبتا یکنواخت و پیوسته را بر روی سطح فلز تشکیل می دهد.

عوامل اصلی موثر بر لحیم کاری بردهای مدار چاپی عبارتند از: (1) ترکیب لحیم کاری و خواص مواد لحیم کاری. لحیم کاری یک جزء مهم در فرآیند تصفیه شیمیایی جوشکاری است که از مواد شیمیایی حاوی شار تشکیل شده است. فلزات یوتکتیک با نقطه ذوب پایین معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند Sn-Pb یا Sn-Pb-Ag. محتوای ناخالصی باید به نسبت معینی کنترل شود تا از حل شدن اکسید تولید شده توسط ناخالصی ها توسط شار جلوگیری شود. وظیفه لحیم کاری این است که با انتقال حرارت و از بین بردن زنگ زدگی، سطح برد مدار را خیس کند. به طور کلی از حلال های رزین سفید و ایزوپروپانول استفاده می شود. (2) دمای جوش و تمیزی سطح صفحه فلزی نیز می تواند بر جوشکاری تأثیر بگذارد. اگر دما خیلی بالا باشد، سرعت انتشار لحیم افزایش می یابد. در این زمان فعالیت بالایی دارد که باعث اکسیداسیون سریع صفحه مدار و سطح ذوب لحیم و در نتیجه عیوب جوشکاری می شود. سطح برد مدار نیز آلوده خواهد شد که بر لحیم کاری تأثیر می گذارد و باعث ایجاد نقص هایی از جمله مهره های لحیم کاری، توپ های لحیم کاری، مدارهای باز، براقی ضعیف و غیره می شود.

2. عیوب جوشکاری ناشی از تاب برداشتن

برد مدار و اجزای آن در طول فرآیند جوشکاری، تاب خوردگی ایجاد می کنند که در نتیجه عیوبی مانند اتصالات لحیم کاری و اتصال کوتاه به دلیل تغییر شکل تنش ایجاد می شود. تاب خوردگی اغلب به دلیل عدم تعادل دما بین قسمت های بالایی و پایینی یک برد مدار ایجاد می شود. برای PCB های بزرگ، وزن خود برد نیز ممکن است باعث تاب خوردن شود. یک دستگاه معمولی حدود {0}.5 میلی متر از یک برد مدار چاپی فاصله دارد. اگر دستگاه روی برد مدار بزرگ باشد، با خنک شدن برد مدار و بازگشت به حالت عادی خود، محل اتصال لحیم کاری برای مدت طولانی تحت فشار خواهد بود. اگر دستگاه 0.1 میلی متر بالا بیاید، برای ایجاد مدار باز لحیم کاری کاذب کافی است.

3. طراحی بردهای مدار بر کیفیت جوش تاثیر می گذارد

از نظر چیدمان، زمانی که اندازه برد مدار خیلی بزرگ است، اگرچه کنترل جوش راحت تر است، خطوط چاپی طولانی تر، امپدانس افزایش می یابد، مقاومت نویز کاهش می یابد و هزینه افزایش می یابد. با گذشت زمان، اتلاف گرما کاهش می‌یابد و کنترل جوشکاری را دشوار می‌کند و مستعد تداخل بین خطوط مجاور، مانند تداخل الکترومغناطیسی از تخته‌های مدار است.

بنابراین، بهینه سازی طراحی برد PCB ضروری است: (1) سیم کشی بین اجزای فرکانس بالا را کوتاه کنید و تداخل EMI را کاهش دهید.

(2) قطعات با وزن زیاد (مانند بیش از 20 گرم) باید با براکت ثابت شوند و سپس جوش داده شوند.

(3) عناصر گرمایشی باید مسائل مربوط به اتلاف گرما را در نظر بگیرند و عناصر حساس به حرارت باید از منابع گرما دور نگه داشته شوند.

(4) چیدمان اجزا باید تا حد امکان موازی باشد، که نه تنها از نظر زیبایی شناسی خوشایند است، بلکه به راحتی جوش داده می شود و آن را برای تولید انبوه مناسب می کند. طراحی مستطیلی بهینه برای برد مدار 4:3 است. برای جلوگیری از ناپیوستگی در سیم کشی، تغییرات ناگهانی در عرض سیم ایجاد نکنید. هنگامی که صفحه مدار برای مدت طولانی گرم می شود، فویل مسی مستعد انبساط و جدا شدن است، بنابراین باید از استفاده از سطوح وسیع فویل مسی خودداری شود.