Analyse et solutions de l'échec du PCBA

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PCBA est le composant le plus critique de tout équipement électrique, et au cours des dernières décennies, la demande mondiale de PCBA a régulièrement augmenté. Dans les années à venir, PCBA jouera un rôle clé dans le développement des industries de l'automobile et de l'électronique intelligente. Cependant, Les pannes de PCB ont toujours été un problème persistant, attirer une attention particulière de la part des fournisseurs déterminés à résoudre ces problèmes. Cet engagement garantit la production de PCB de haute qualité et, finalement, produits PCBA fiables. Il est crucial de prêter une attention particulière à ces facteurs, car ils ont un impact direct sur la fonctionnalité et la qualité des assemblages de circuits imprimés. Avec les progrès de la technologie moderne, La complexité des PCB continue d'augmenter, conduisant à une probabilité plus élevée de défaillances de composants.

Analyse des défaillances du PCBA

1. Défauts de soudure

Symptômes: Joints de soudure à froid, soudure insuffisante, ponts à souder, billes de soudure, et des articulations faibles.

Causes:

  • Épaisseur d'impression de pâte à souder inégale ou inappropriée.
  • Profil de température de soudage par refusion incorrect.
  • Oxydation de composants ou de plots PCB.
  • Inadéquation entre les câbles des composants et les plots PCB.

Solutions:

  • Optimiser l'impression de la pâte à souder pour garantir l'uniformité et l'épaisseur appropriée.
  • Ajustez le profil de température de soudure par refusion pour obtenir une fusion correcte de la soudure..
  • Inspecter la soudabilité des composants et des plots PCB; nettoyez-les ou remplacez-les si nécessaire.
  • Assurer un bon alignement de conception entre les fils des composants et les plots du PCB.

2. Dommages aux composants

Symptômes: Brûlé, fissuré, ou des composants en court-circuit.

Causes:

  • Décharge électrostatique (ESD) dommage.
  • Conditions de surtension ou de surintensité.
  • Sollicitation mécanique entraînant une défaillance des composants.

Solutions:

  • Améliorez la protection ESD en utilisant des postes de travail et des bracelets antistatiques.
  • Intégrer une protection contre les surtensions et les surintensités dans la conception du circuit.
  • Optimiser les processus d’assemblage pour minimiser les contraintes mécaniques.

3. Courts-circuits ou circuits ouverts

Symptômes: Court-circuit ou connexions ouvertes entraînant une défaillance fonctionnelle.

Causes:

  • Ponts de soudure ou éclaboussures de soudure provoquant des courts-circuits.
  • Joints froids ou soudure insuffisante provoquant des circuits ouverts.
  • Conception de PCB défauts, comme un espacement inadéquat des traces.

Solutions:

  • Optimisez l'impression de la pâte à souder et le brasage par refusion pour éviter les ponts de soudure et les éclaboussures..
  • Inspecter les joints de soudure pour garantir un mouillage et une adhérence appropriés.
  • Améliorer la conception des PCB pour maintenir un espacement adéquat des traces selon les normes de l'industrie.
Court-circuit PCB

Court-circuit PCB

4. Composants incorrects ou manquants

Symptômes: Composants mal placés ou manquants dans l'assemblage.

Causes:

  • Mauvaise gestion des matériaux conduisant à une sélection incorrecte des composants.
  • Erreurs de programmation de la machine de placement ou erreurs de l'opérateur.

Solutions:

  • Renforcer la gestion du matériel pour garantir un étiquetage et un suivi précis.
  • Calibrer régulièrement les machines de placement et vérifier l’exactitude de la programmation.

5. Déformation ou déformation des PCB

Symptômes: Flexion ou déformation des PCB, affectant l’assemblage et la fonctionnalité.

Causes:

  • Sélection incorrecte du matériau du PCB.
  • Températures de soudage par refusion excessives ou chauffage inégal.

Solutions:

  • Choisissez des matériaux PCB appropriés avec une stabilité thermique élevée.
  • Optimiser les profils de température de soudage par refusion pour assurer une répartition homogène de la chaleur.

6. Mauvaises performances électriques

Symptômes: Fonctionnalité de circuit instable ou performances inférieures aux normes.

Causes:

  • Paramètres de composants incompatibles.
  • Conception incorrecte du PCB, comme une inadéquation d'impédance ou une interférence de signal.

Solutions:

  • S'assurer que les paramètres des composants répondent aux spécifications de conception.
  • Optimiser la conception des PCB pour obtenir une adaptation d'impédance et l'intégrité du signal.

7. Nettoyage insuffisant

Symptômes: Flux résiduel, poussière, ou d'autres contaminants sur la surface du PCBA.

Causes:

  • Processus de nettoyage incomplet.
  • Utilisation de produits de nettoyage de qualité inférieure.

Solutions:

  • Optimiser le processus de nettoyage pour assurer une élimination complète des contaminants.
  • Utilisez des agents de nettoyage qualifiés pour éviter l’accumulation de résidus.

8. Dommages mécaniques

Symptômes: Rayures sur la surface du PCBA ou composants détachés.

Causes:

  • Manipulation inappropriée lors du montage ou du transport.

Solutions:

  • Fournir une formation appropriée aux opérateurs pour éviter toute manipulation brutale.
  • Mettre en œuvre des mesures de protection telles qu'un emballage antistatique.
Rayures de la surface du PCB

Rayures de la surface du PCB

9. Échecs liés au stress environnemental

Symptômes: Défaillance du PCBA dans des conditions extrêmes telles que des températures élevées, humidité, ou vibration.

Causes:

  • Résistance insuffisante aux contraintes environnementales des composants ou des matériaux.

Solutions:

  • Sélectionner des composants et des matériaux présentant une forte résistance aux contraintes environnementales.
  • Effectuer une évaluation du stress environnemental (ESS) tests pour garantir la fiabilité du produit.

10. Problèmes de logiciel ou de micrologiciel

Symptômes: Fonctionnalité anormale du PCBA en raison de problèmes liés au logiciel ou au micrologiciel.

Causes:

  • Bogues logiciels ou micrologiciels.
  • Programmation incorrecte ou erreurs clignotantes.

Solutions:

  • Renforcer les tests logiciels pour garantir la qualité du code.
  • Vérifiez le clignotement correct du micrologiciel et effectuez une validation secondaire si nécessaire.

11. Poids de cuivre incorrect

Causes:
Un poids approprié de la feuille de cuivre est essentiel pour maintenir un bon flux de courant dans les assemblages PCB. Si le cuivre est trop fin ou trop épais, Des pannes de PCB peuvent survenir, principalement en raison d'un dimensionnement incorrect et d'une sélection de largeur de trace lors de la conception de la configuration du PCB.

Solutions:

  • Les assembleurs de PCB doivent respecter les spécifications de poids du cuivre définies par les ingénieurs PCB.
  • Évitez les épaisseurs de cuivre excessives pour éviter une augmentation des coûts, tout en veillant à ce qu'il ne soit pas trop fin pour atténuer les risques de surchauffe.

Méthodes de détection des défauts PCBA

Les méthodes de détection des défauts PCBA sont diverses, aiming to ensure the normal functionality and performance of circuit boards. Below are some commonly used PCBA fault detection techniques:

Professional Tools and Equipment Testing

  1. Multimeter Testing – Measures voltage, actuel, and resistance on the circuit board, comparing them with standard values to determine component failures or circuit abnormalities. This method helps check diodes, transistors, resistance values, and voltage at critical power nodes.
  2. Oscilloscope Testing – Detects signals that a multimeter cannot measure, such as clock signals, control signals, transmission de données, and line frequencies. This is crucial for evaluating circuit dynamic performance.
  3. Power Adapter Testing – Supplies voltage to the PCBA via a power adapter and measures operating current to pinpoint fault areas based on current variations.
  4. Programmer/Flasher Testing – Used to flash firmware onto chips to verify whether the chip functions correctly and if the software runs as expected.

Advanced Detection Techniques

  1. Boundary Scan Testing – If the PCBA supports boundary scan technology, it can analyze the input and output pin states of chips, quickly locating faults at the chip level.
  2. TIC (In-Circuit Testing) – Uses electrical characteristics to test online components, checking for manufacturing defects such as open circuits, court-circuites, and soldering issues. ICT is comprehensive and fast but involves high fixture costs and significant programming efforts.
  3. AOI (Inspection optique automatisée) – Uses optical lenses to capture and analyze reflected light to assess PCBA quality. While AOI avoids fixture costs, its lack of electrical testing means some defects may be missed.
  4. AXI (Inspection des rayons X) – Uses X-rays to penetrate the PCBA and generate images to detect potential defects, such as solder joints hidden beneath components. AXI is effective for identifying issues undetectable by ICT and AOI, though it is time-consuming and costly.
  5. Flying Probe Testing – More flexible and faster to program than traditional ICT, making it cost-effective for small to medium PCBA batches. It offers higher test coverage than ICT but requires advanced technical expertise.

These are the potential PCBA failures, corresponding solutions, and detection methods. LST Tech is a professional Fabrication de PCB and assembly provider. Partnering with a trusted company like LST Tech can save time and costs while ensuring high-quality products. We warmly welcome you to visit our factory.