印刷電路板組件的7種常見故障模式（2021年最佳指南）

2020-12-25

PCB組裝是一個多步驟過程，包括表面貼裝技術（SMT）和通孔技術。利用通孔技術，將組件引腳放置在板上并使用波峰焊進行焊接。某些SMD組件可以放置在電路板的下面，并使用波峰焊進行焊接。 

利用表面貼裝技術，將焊膏施加到PCB的焊盤上，將元件放置在其上，然后將電路板發送至回流焊爐，以便焊膏可以熔化并在元件引腳之間建立電氣和機械連接和PCB。

如果在PCB組裝測試中失敗，則將組裝好的印刷電路板放置在夾具中，并對其施加電流，然后電路板開始工作。

 然后，將這組有源封裝放置在氣候箱中，在該箱中暴露于溫度波動中，以確定這種氣候壓力是否會導致板故障。然后分析失敗的原因?？諝饣ぎa品公司的經驗，技術和氣體可以幫助提高獲利能力和設備壽命，減少缺陷并優化IC組裝和測試的運營成本。

通常，在構建電路之后，讀者會對看不到它起作用感到不快。即使在檢查了組裝件之后，他也沒有發現任何錯誤。但是，PCB組裝中有許多常見的故障會影響組裝。其中一些錯誤如下所述。

1）二極管D1在組件中反轉。觀察原始圖（圖）中所示的指示陰極的條的位置，以及組裝者進行組裝時的工作方式–圖1。

2）功率晶體管或SCR的反相。在圖2中，我們顯示了其中一個組件的位置反轉的情況。請注意，在原件中，組件的金屬零件朝下，而裝配工則相反。這樣，該設備將無法工作。

3）小功率晶體管（SOT-54和類似晶體管）的位置反轉。在裝配圖中必須注意組件的平坦面。如果在附圖中顯示平坦的一面朝上時，該晶體管的平坦一面朝下，則該設備將無法工作。參見圖3。

4）更換晶體管。放置了另一種類型的晶體管來代替原始類型的晶體管。當組件外觀相同時（例如，在BC548和BC558中），可能會造成混亂。它們是不同的，更換會阻止設備工作。

5）連接位置錯誤。在端子板或橋上錯誤的位置焊接的電線可能會損害組裝。參見圖5中的示例。

6）組件連接錯誤。在圖6中觀察到，雖然原始圖中的電阻器連接到中間端子（基極），但在組裝完成時，電阻器連接到發射極端子（在右側）。此類錯誤會損害設備的運行。

7）pcb組裝中的這種故障在橋接組裝中非常常見，橋接組裝是更基本的組裝，組件端子之間可能發生短路。注意圖中的電阻端子必須分開。如果一個人觸摸另一個人，則可能會發生短路，從而損害設備的操作。

如何在電子板上找到缺陷？

知道如何在電子板上找到缺陷是卓越汽車制造商最重要的優點之一。實際上，不斷的搜索是為了防止這些錯誤的發生。但是，如果對檢查進行有效的管理，則可以及早發現它們，并避免將其復制到大量部件中。

最近，我們在博客上談到了如何犯錯對于業界來說是昂貴的。在本文中，我們強調保持流程保持一致以避免以下情況的重要性：

停止生產–已發現PCB組裝故障的生產線需要立即停止。根據裝配的體積和節奏，這可能是巨大的損失。

將專業人員從最初的角色轉移– 找到原因是解決問題的第一步，但這并不總是很明顯。因此，某些專業人員可以專門致力于這一點，這對于工廠的順利運營而言并不有趣。

避免損害公司的聲譽– 比前兩個選擇更糟糕的是，缺陷沒有被發現并到達消費者手中。這樣的結果可能代表聲譽受損和銷售下降。

如何在實踐中發現電子板上的缺陷？

根據我們的經驗，電子板組裝中最大的錯誤來源之一是錫膏的應用。從歷史上看，大約70％以上的缺陷來自此過程的這一階段。這是關鍵時刻，因為應該接受焊膏的焊盤“匹配”模板的開口。盡管這是一個非常簡單的過程，但仍需要對設備，漿料和所用技術進行大量維護。但是焊膏不是唯一可能發生的問題。在實踐中學習如何發現電子板上的缺陷：

其中“ S上的缺陷？

這是學習如何在電子板上找到缺陷的第一步。為此，您需要知道在哪里看。焊錫膏是一個很好的線索，但這不是唯一的選擇。有趣的是，貴公司采用錯誤調查方法，可以分別檢查每個項目。該清單取決于組裝過程的工作方式，但是有些項目很重要：

機械

檢查所有設備是否正常運行。預測性維護和設備校準不可忽略，否則將變得更加難以知道如何在電子板上找到缺陷。如果您完全確定一切正常，則可以遵循其他指導。

人為失靈

一些組裝步驟取決于人工干預，因此甚至在工作開始之前就必須使所有細節與團隊保持一致。如果不這樣做，由于通信或理解失敗，可能會發生一些錯誤。這就是為什么工藝單是出色的裝配線中必不可少的工具的原因。

設計錯誤

錯誤可能不是在執行中發生的，而是在概念中發生的。在這種情況下，需要完全更改卡布局。因此，在經驗豐富的專業人員的幫助下以及在最終組裝之前執行原型至關重要。

模板設計的正確概念對于防止在焊膏施加過程中焊盤中的缺陷（例如，短路，不足或過多的焊料）至關重要。

檢測技術及設備

由于PCB組裝失敗的原因很多，您可能會問自己：“我怎么知道我的卡有問題？是否有有助于了解如何在電子板上找到缺陷的設備或技術？”。是的，它們存在并且對于不允許印版離開裝配工顯示出缺陷是至關重要的?？纯此鼈兪鞘裁矗?span>

邊界掃描  

這是一種用于測試集成電路中印刷電路板或子塊上的互連器的方法。邊界掃描還用于觀察集成電路引腳的狀態，測量電壓或分析子塊。

功能測試  

它是在最終產品中制成的，也就是說，最終消費者將如何使用它。它非常有效，因為它模仿了實際情況并完全根據上下文進行了處理。當不使用該技術時，在將板植入產品中時，可能會受到一些外部影響，從而使操作變得困難，并使識別缺陷更加困難。

帶釘床的電氣測試

這是使用包含針頭的模板完成的測試。在此設備中，在電子板上的特定點進行測量。要應用此技術，公司必須具有足夠的設備和特定的硬件來實現此功能。還可能使用萬用表和示波器等傳統設備進行小量測量。

如何組裝電子板

知道如何組裝電子板是專業公司的職業。由于它是動態的，高度精確的任務，需要特定程度的知識，因此需要不斷改進，這會使任務變得更加復雜。

更不用說購買設備來使生產線保持最新，團隊培訓和投入管理。這就是為什么許多公司選擇雇用PCBMAY而不是內部化其流程并實行自我組裝管理的原因。它更簡單，更便宜，最重要的是，它具有更有效的結果。

下面，我們列出了10個步驟，這些步驟說明了如何出色地組裝電子板。這并不意味著所有項目都將經過相同的步驟。相反，良好的組裝取決于服務的定制和對每個項目需求的單獨評估。但是，為了實現卓越，重要的是要了解所有可能性，然后才能為組裝產品做出最佳選擇。

 規劃

一切都從規劃開始，但是在如何組裝電子板的情況下，這變得尤為重要。很明顯，一旦組裝起來就知道了。很難修復或重做板。維修中出現錯誤的可能性非常大，導致需要從頭開始進行組裝。 

因此，對于PCBMAY而言，最重要的行為之一 就是就電路板的所有需求與客戶進行初步調整。目的是最終結果與預期完全一致，并且沒有與通信失敗有關的挫折。

工藝表

仍在談論通信，工藝表是如何正確組裝電子板的主要秘訣之一。從此初始對齊開始，所有說明都將傳遞到本文檔，該文檔將成為組裝指南。 

為了取得成功，流程表需要標準化并且所有團隊成員都可以理解。主要優點是可以保護生產線免受不可預見的事件的影響，例如更換員工。有了明確的工藝表，所有說明都清晰易懂，并且裝配標準化。

組件的接收

到目前為止，您已經知道知道如何組裝電子板不僅取決于工藝本身，對嗎？這是并非所有人都想到的相關步驟之一。但是，收到不正確（或無效）的組件可能會對最終產品產生嚴重后果，例如組件更換或零件狀況不佳。 

接收物料時，必須對其進行檢查，計數，標識和標記，插入系統，檢查并最終將其發送到庫存。此過程是基礎，因此，當用于組裝本身的套件分離時，不會發生錯誤，一切都會按計劃進行。

組件注冊

當您知道如何正確組裝電子板時，所有項目都將通過組件注冊。那時，項目用代碼（IPN）分隔。這些代碼由工程部門在客戶（負責項目）的協助下生成。

除了組織之外，這還防止了具有非常相似特征的組件之間的混淆。如果根據特性而不是根據代碼進行識別，則可能會造成混亂并造成災難性的后果。

對機器進行編程

由于先前的流程可以很好地協調一致，對機器進行編程就變得簡單而精確。員工只需要了解設備以及如何組裝電子板即可。

另一個重要的一點是要確保校準正確并且已經放置了組裝所需的輸入，例如組件本身或用于施加焊膏的流體。

插入組件

完成上述所有步驟后，實際上您需要了解如何組裝電子板。當然，機器可以完成工作。用于SMD組件的自動插入設備非常快速且具有令人印象深刻的精度。但是，如果沒有對它們進行很好的編程和定義良好的過程指導，那么這種效率將毫無用處。

裝配配置的檢查和檢查可以通過離線軟件完成。它提供的數據和圖像可以進行性能分析，組件的尺寸，位置和極性，收集和插入的位置和速度以及其他裝配特性。

因此，例如，如果發生錯誤，例如缺少組件，則可以立即識別并糾正它。

錫膏的應用

錫膏的應用是一個非常敏感的過程，是組裝電子板時最大的錯誤來源。此時，將PCI插入設備，必須接受焊膏的焊盤與稱為模板的金屬板的開口“匹配”。粘貼不良會導致產品出現不一致的可能性更大。 

一些預防措施是必不可少的。其中包括高質量的模板，良好的PCI支持，有效且處于均質化和設備清潔狀況良好的焊膏。

回流爐

焊膏的施加使組件得以固定，但沒有被焊接在板上。只有回流爐中的高溫才能確定該組件的插入位置。 

每個板都需要定義熱分布圖，即涉及產品特性，溫度和時間的配置。此輪廓是使用稱為熱輪廓跟蹤儀的設備開發的。

X射線檢查

組裝板時要遵守所有必要的注意事項，但是您怎么知道它是否正確？X射線檢查是發現錯誤（甚至是人眼看不見的錯誤）的有效方法。這個過程并非總是必需的，因為大多數時候傳統測試就足夠了。但是，對于需要最大精度的產品，擁有這種資源可以增加價值。

X射線檢查能夠識別出不一致之處，例如：

焊錫量–正如我們已經提到的，過量的焊料會損害印版的操作。如果這是問題所在，則可以識別X射線。

球形空隙–被稱為“空隙”，可以少量容忍這些空隙，但是如果它們超過極限值，則必須在X射線片檢查中加以識別并修復。

短路–它們也可以通過X射線識別，并且主要是由于球之間的接頭不正確造成的。 

     10.激光雕刻

激光雕刻是確保電子板可追溯性的步驟。在將產品發送給客戶之前，需要在生產過程的所有階段對其進行識別。如果沒有激光雕刻，則使用通用標簽進行識別。問題在于，隨著時間的流逝，它們可能會散落或失去墨水，以致無法讀取。

使用激光雕刻時，數據如下：

生產日期;

制造商的名稱，

客戶和產品；

制作順序；

檢驗數據。
在任何類型的電子組件中，都必須特別注意組件的位置和連接。我們看到的內容對于端子橋組件有效，但同樣適用于任何其他類型的組件。在印刷電路板，接觸矩陣等中，必須始終注意項目的最小細節。