電路板/線路板常見缺陷有哪些?

PCB線路板中的缺陷包括元件引腳之間的焊橋或不同的焊點,銅線之間的短路,開路,元件移位等等。大多數(shù)情況下,制造商在將產品推向市場之前會進行大量測試。但是,有些缺陷可能會被忽視,只有板子在被用戶真正使用后缺陷才會凸顯出來。此外,由于環(huán)境和制造商無法控制的其他條件,現(xiàn)場會出現(xiàn)一些缺陷。此外,一些缺陷是因為發(fā)生在超出制造者可控環(huán)境或其他條件范圍之外。

短路

在PCB生產階段發(fā)生短路的類型是不盡相同的,而其他情況短路的發(fā)生,則在焊接或回流焊的過程中,常見的短路包括:

1.當銅跡線之間空間或者間距很小時,會發(fā)生短路;

2.未做修剪的元器件引線會引起短路;

3.空中漂浮可導短細線會造成銅跡線之間短路。

焊橋

組件故障:有缺陷的組件通常將其輸入或輸出短路至電源或地。

開路

當跡線斷裂時,或者焊料僅在焊盤上而不在元件引線上時,會發(fā)生開路。在這種情況下,元件和PCB線路板之間沒有粘連或連接。就像短路一樣,這些也可能發(fā)生在生產過程中或焊接過程中以及其他操作過程中。振動或拉伸電路板,跌落它們或其他機械形變因素都會破壞跡線或焊點。同樣,化學或濕氣會導致焊料或金屬部件磨損,從而導致組件引線斷裂。

電子元器件的松動或錯位

在回流焊過程中,小部件可能浮在熔融焊料上并最終脫離目標焊點。移位或傾斜的可能原因包括由于電路板支撐不足,回流爐設置,焊膏問題,人為錯誤等引起焊接PCB板上元器件的振動或彈跳。

焊接問題

以下是由于不良的焊接做法而引起的一些問題:

受干擾的焊點:由于外界擾動導致焊料在凝固之前移動。這與冷焊點類似,但原因不同,可以通過重新加熱進行矯正,并保證焊點在冷卻時而不受外界干擾。

冷焊:這種情況發(fā)生在焊料不能正確熔化時,導致表面粗糙和連接不可靠。由于過量的焊料阻止了完全熔化,冷焊點也可能發(fā)生。補救措施是重新加熱接頭并去除多余的焊料。

焊錫橋:當焊錫交叉并將兩條引線物理連接在一起時會發(fā)生這種情況。這些有可能形成意想不到的連接和短路,可能會導致組件燒毀或在電流過高時燒斷走線。

焊盤,引腳或引線潤濕不足。

太多或太少的焊料。

由于過熱或粗糙焊接而被抬高的焊盤。

故障定位和維修技術

一旦出現(xiàn)問題跡象,下一步就是追蹤和確定位置。這需要遵循邏輯路徑,直到有可能查明缺陷。確定故障位置的不同方式包括無需為電路板供電的目視檢查,以及使用測試設備的物理檢查。測試技術依賴于高端測試設備或使用基本工具,如萬用表等在有電或無電板上。

雖然在具有較大跡線的簡單單面板上很容易識別可見的缺陷或問題,但對復雜的多層板進行故障排除往往是一項挑戰(zhàn)。難易程度取決于電路板的類型,層數(shù),跡線間距,元件數(shù)量,電路板尺寸和其他因素。

盡管更復雜的電路板通常需要特殊的測試設備,但萬用表,熱像儀,放大鏡和示波器等基本工具可以識別大部分問題。

高端測試設備結合了包括微電壓和其他非接觸式電流跟蹤技術在內的多種測量方法,能夠準確快速地識別負載和裸PCB中的短路。這些設備中的一些使用電流注入和現(xiàn)場感應來識別確切的位置,而無需為電路板供電或移除組件。但是,高成本可能超出許多設計師的范圍。

諾信檢測設備

典型的設備包括自動飛行探測儀器,如雙面機器人測試儀Takaya9600和AcculogicFLS980。還有自動光學檢測(AOI)機器,例如諾信YESTECHFX-942。AOI采用高分辨率相機來檢查各種缺陷,包括短路,開路,缺失,不正確或未對齊的元器件。

視覺和物理檢測

目視檢查可識別缺陷,如重疊痕跡,焊點短路,電路板過熱跡象以及燒毀組件。但這僅限于視力能夠觸及的范圍。

一些問題,尤其是當電路板運載過熱,而用肉眼很難識別時。在這種情況下,放大鏡可以幫助識別一些短路,焊橋,開路,焊點和電路板走線的裂縫,元件偏移等等。

另外,萬用表可以確定板子上銅跡線是否存在短路或斷路。使用連續(xù)性測試,短路電阻值會非常低,通常小于5歐姆。同樣,開路電路則會產生非常高的電阻值。

用萬用表檢測電路板缺陷

當在電子元器件引腳之間檢測到低電阻時,最好的辦法是把元器件從PCB電路中取出,進行專門檢測。如果電阻仍然很低,那么這個元器件就是罪魁禍首,否則需要進一步調查。拆焊時應小心,以免損壞PCB上銅墊或者將要測試的元器件直接從PCB線路板上拔出。

目視檢查只適用于電路板的外觀查看檢測,它可能并不適用于電路板內部層檢測。如果外觀沒有明顯可見的缺陷,則需要你為電路板上電并執(zhí)行更為細致測試,才能檢測出電路板是否正常。

定位PCB短路問題點

上述檢測方法是有局限性,并且因為在未給電路板上電情況下進行檢測。只能檢測有限個問題點。也就是說,更容易找到難以發(fā)現(xiàn)的缺陷的確切位置,例如已上電的電路板短路問題。這涉及使用諸如電壓表之類的工具來測量銅跡線上的電壓降,或使用紅外相機來識別發(fā)熱問題點。

低電壓測量

該項技術涉及到控制當前通過短路電流量以及找出電流流向。由于電路板上銅跡線也有電阻,通過銅跡線不