主要な PCB 欠陥に対する緊急手順

エンジニアは、自分の PCB (プリント回路基板) に欠陥が発生することを期待していません。ただし、一般的に見られる PCB 設計の問題のいくつかは、環境の側面、PCB ボードの不適切なアプリケーション、または純粋な事故により、ほとんど解明されないことがあります。したがって、技術者は PCB に事故が発生するのを防ぐ必要がありますが、これらの問題に直面したときに即座に対策を講じることがより重要です。

欠陥 #1:PCB のショート

PCB ショートは、PCB ボードの故障につながる最も一般的な問題の 1 つであり、その原因は多数あります。重要度の高い順に原因を説明し、緊急の解決策を示します。

•緊急措置＃1。 PCB でのショートの主な原因は、パッドの不適切な設計にあります。パッドによる PCB ショートを防ぐには、パッドの形状を円形ではなく楕円形に設計して、ポイント間の距離を広げ、ショートを回避することができます。

•緊急措置＃2。コンポーネントの配置方向が間違っていると、PCB がショートすることもあります。このような状況では、コンポーネントの配置方向を正しく調整して、ショートが発生しないようにする必要があります。

•緊急措置＃3。 PCB ショートのもう 1 つの原因は、SMT (表面実装技術) コンポーネントの曲がったピンです。この問題を効果的に解決するには、はんだ接合部を回路から 2mm 離す必要があります。

• その他の原因。上記の PCB ショートの主な原因とは別に、基板の穴が大きすぎる、はんだ付け温度が低すぎる、基板のはんだ付け性が悪い、機能しないはんだマスク、基板表面の汚染など、いくつかの原因を無視することはできません。

欠陥 #2:PCB 上のはんだ接合部の黒ずみまたは粒子

•緊急措置＃1。 PCB 上の暗いまたは粒子状のはんだ接合部は、主に汚染された溶融スズと酸化物が溶融スズに多く含まれているために発生します。これにより、はんだ接合部が非常に脆くなります。

•緊急措置＃2。この欠陥のもう 1 つの原因は、PCBA 製造で使用されるはんだペーストにあります。はんだペーストに不純物が多すぎると、はんだ接合部の色が濃くなったり、粒子状になったりする傾向があります。このような場合は、はんだペーストを変更するか、純錫を塗布する必要があります。

欠陥 #3:PCB 上の金色のはんだ接合部

•緊急措置。一般的に言えば、PCB 上の通常のはんだ接合部はシルバー グレーで機能します。 PCB のはんだ接合部が黄金色になった場合は、ほとんどの場合、温度が高すぎることが原因です。この問題を解決するには、オーブン内の温度を下げる必要があります。

欠陥 #4:PCB のパフォーマンスが悪い

適切に設計された PCB の製造後にパフォーマンスが低下する場合、それは主に環境の結果です。

•緊急措置＃1。ボードの故障の最初の環境的原因は、極端な温度または不確実な温度変化にあります。さらに、高湿度または高振動も、ボードの性能低下や故障につながる可能性があります。たとえば、温度変化によって PCB が変形し、はんだ接合部が破壊される可能性があります。

•緊急措置＃2。空気中の湿気により、銅が酸化または浸食され、露出した銅線、はんだ接合部、パッド、またはコンポーネントが正常に機能しなくなる可能性があります。

•緊急措置＃3。回路基板とコンポーネントが大量のほこりで覆われていると、空気の流れと冷却が影響を受け、PCB が過熱して劣化します。

欠陥 #5:PCB で開く

•緊急措置。ラインが切断されている場合や、はんだペーストが部品ラインではなくパッドのみに残っている場合、オープンが発生する可能性があります。また、製造工程やはんだ付け工程でもオープンが発生する場合があります。断線の原因は、基板の変形、落下、機械的変形です。同様に、化学的原因や湿度によっても、はんだや金属部品が摩耗し、部品ラインが破損する可能性があります。

欠陥 #6:コンポーネントの緩みまたは配置ミス

•緊急措置。リフローはんだ付けのプロセスでは、小さな部品が溶融したはんだに浮かび、対象のはんだ接合部から完全に離れてしまうことがあります。 PCB 上のコンポーネントの緩みや位置ずれは、ボード サポートの不足、不適切なリフローはんだ付け設定、はんだペースト、または操作エラーに起因する可能性があります。

欠陥#7:はんだ付け欠陥

•緊急措置＃1。外部干渉により、低温はんだ付けと同様に、ソディフィケーションの前にはんだが移動し続ける場合があります。この欠陥は修正のために再加熱することで克服でき、冷却時にははんだ接合部を外部干渉から遠ざける必要があります。

•緊急措置＃2。コールドはんだ付けは、通常発生する主要なはんだ付け不良でもあります。通常、コールドはんだ付けは、はんだが正しく溶けていない場合に発生し、表面が粗くなり、接続の信頼性が低下します。余分なはんだは完全に溶融するのを妨げ、コールドはんだ付けの原因にもなります。この欠陥を克服するための応急処置は、余分なはんだを除去するために接続を再加熱することです。

•緊急措置＃3。はんだ付けで発生する 3 つ目の欠陥はブリッジングです。これは、はんだが接触して 2 つのラインが接続されることを指します。ブリッジは、大電流が流れるときに予期しない接続、ショート、コンポーネントの故障、またはルーティングの焼損を引き起こす可能性があります。

•緊急措置＃4。 PCB のはんだ付けに関する 4 つ目の欠陥は、はんだの過剰または不足によるピンまたはリードのぬれ性不足です。また、過熱やはんだ付けの荒さにより、パッドが高くなる場合があります。

役立つリソース
• 鉛と鉛フリーのはんだ接合部の信頼性比較
• ボール グリッド アレイ (BGA) はんだ接合部の品質管理に効果的な対策
• ウェーブはんだ付けとリフローはんだ付けの比較
/>• PCBA における鉛はんだ付けと鉛フリーはんだ付けの製造手順の比較