主要PCB缺陷的应急程序

没有工程师期望他/她的 PCB（印刷电路板）会出现缺陷。然而，由于环境因素、PCB板应用不当甚至纯属意外，一些常见的PCB设计问题有时很难弄清楚。因此，工程师应该阻止PCB发生事故，但更重要的是他们在遇到这些问题时立即采取措施。

缺陷#1：PCB 短路

PCB短路是导致PCB板失效的最常见问题之一，其原因有很多。将按重要性顺序讨论原因并给出应急解决方案。

• 紧急措施#1。 PCB短路的首要原因在于焊盘设计不当。为了避免焊盘造成PCB短路，焊盘的形状可以设计成椭圆形而不是圆形，这样可以扩大点之间的距离，避免短路。

• 紧急措施#2。元件放置方向不正确也会导致PCB短路。在这种情况下，应正确调整元件放置方向，以免发生短路。

• 紧急措施#3。 PCB 短路的另一个原因是 SMT（表面贴装技术）组件上的引脚弯曲。为有效解决此问题，焊点应距离电路2mm。

• 其他原因。除了上面提到的导致PCB短路的主要原因外，还有一些不容忽视的原因，包括基板开孔过大、焊接温度过低、电路板可焊性差、阻焊层不工作、板面污染等。

• 紧急措施#1。 PCB上出现暗色或颗粒状焊点的主要原因是受污染的熔锡和氧化物大量参与熔锡，使焊点易脆。

• 紧急措施#2。这种缺陷的另一个原因在于PCBA制造中使用的焊膏。如果锡膏中的杂质过多，焊点往往颜色变深或呈颗粒状。在这种情况下，应修改锡膏或涂纯锡。

• 紧急措施。一般来说，PCB 上的普通焊点呈现银灰色。如果PCB上的焊点变成金黄色，多半是温度过高所致。为了解决这个问题，应该降低烤箱的温度。

当一个设计良好的PCB在制造后表现不佳时，主要是环境造成的。

• 紧急措施#1。电路板击穿的第一个环境原因在于极端温度或不确定的温度变化。此外，高湿度或高振动也可能导致电路板性能不佳甚至失效。例如，温度变化可能引起PCB变形，从而破坏焊点。

• 紧急措施#2。空气中的水分可能会导致铜被氧化或腐蚀，裸露的铜线、焊点、焊盘或元器件将无法正常工作。

• 紧急措施#3。如果电路板和元器件沾满灰尘，会影响空气流通和冷却，导致PCB过热和退化。

• 紧急措施。当线路被切断或焊膏只保留在焊盘上而不是元件线上时，可能会发生开路。此外，在制造过程或焊接过程中也可能导致开路。断线的原因在于电路板变形、掉落或机械变形。同样，化学原因或湿度也会导致焊料或金属元件磨损，从而可能导致元件线路断裂。

• 紧急措施。在回流焊接过程中，小元件可能会漂浮在熔化的焊料上，并完全远离目标焊点。 PCB上元器件的松动或错位可能是由于板支撑不足、回流焊设置不当、焊膏或操作错误造成的。

• 紧急措施#1。外部干扰可能会使焊料在钠化之前保持移动，这类似于冷焊。该缺陷可以通过重新加热校正来克服，并且焊点在冷却时应远离外部干扰。

• 紧急措施#2。冷焊也是通常发生的主要焊接缺陷。冷焊通常发生在焊料没有正确熔化时，导致表面粗糙和连接不可靠。多余的焊料会阻止自身完全熔化，这也是冷焊的原因。克服这种缺陷的应急措施是重新加热连接，以消除多余的焊料。

• 紧急措施#3。焊接中遇到的第三个缺陷是桥接，指的是焊料相遇以使两条线路连接起来。当大电流流过时，桥接可能会导致意外连接、短路、组件击穿或路由烧毁。

• 紧急措施#4。 PCB焊接的第四个缺陷是引脚或引线的润湿性不足，这是由于焊料过多或不足造成的。此外，由于过热或焊接粗糙，焊盘可能会升高。

有用资源
• 有铅和无铅焊点的可靠性比较
• 球栅阵列（BGA）焊点质量控制的有效措施
• 波峰焊和回流焊的比较
• PCBA中的有铅焊接和无铅焊接制造工艺比较

工业技术