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如何使PCB設(shè)計更可靠
無論印刷電路板（PCB）進(jìn)入水分析儀，航天器中還是飛機中，都可以很容易地衡量故障的成本-以生命數(shù)或損失的金錢來衡量。對于這些情況，韜放電子PCB建議設(shè)計師特別注意他們正在做出的設(shè)計選擇。這是因為高可靠性工程與良好的設(shè)計習(xí)慣相結(jié)合，尤其是在PCB必須在惡劣的環(huán)境中工作時。
質(zhì)量與可靠性
極有可能是由經(jīng)過認(rèn)可的工廠制造了PCB，制造商已指派了一名員工，以確保電路板在所有設(shè)計方面都達(dá)到或超過預(yù)期。這可能包括平面度，表面光潔度，鍍層厚度等。由于這些都是可測量的數(shù)量，因此很容易檢查電路板是否滿足要求。
一旦客戶在交貨后接受了板子，制造商對板子質(zhì)量的責(zé)任通常就結(jié)束了。交付時，客戶希望所有電路板都能按照其設(shè)計運行。
避免常見的PCB故障模式
但是，可靠性涵蓋了產(chǎn)品的整個生命周期，并且很難量化。這是因為幾個因素會影響可靠性，其中包括材料可變性，制造過程控制和PCB設(shè)計。此外，電路板的失效日期會有所不同，通常是未知的。
根據(jù)我司 PCB設(shè)計師的說法，即使設(shè)計人員遵循了所有很好的實踐，制造商仍可以完美地執(zhí)行所有過程，但由于材料的可變性，制成的PCB通常會有微小的變化。對于這種可變性，如果增加了較差的過程控制和/或較差的設(shè)計選擇，則PCB可能包含潛在的缺陷。
與質(zhì)量不同，質(zhì)量易于定義（電路板是否符合規(guī)格或不符合規(guī)范），因此很難定義可靠性，因為很難預(yù)測PCB是否會在一年，五年或之后失效。使用壽命達(dá)到10年。韜放電子 PCB提供了一些設(shè)計技巧，可在很大程度上幫助提高PCB的可靠性。
保持連接性
為了使電子設(shè)備正常運行，所有電子組件必須保持相互連接。例如，在IC內(nèi)，硅芯片必須通過鍵合線保持與金屬引線框架的連接。引線框必須通過焊料保持與PCB上的銅墊的連接，并且銅墊必須通過過孔，銅澆注和走線保持彼此連接。在高可靠性板上，所有這些連接必須在設(shè)備的整個使用壽命內(nèi)保持不變。
匹配熱膨脹系數(shù)
當(dāng)組件或板本身的溫度升高時，它們會根據(jù)熱膨脹系數(shù)（CTE）以不同的速率膨脹。對于PCB，CTE是各向異性的，這意味著沿長度（X和Y軸）的擴展與沿PCB寬度（Z軸）的擴展不同。這種不平等的膨脹會破裂PCB上的通孔桶，使其無法工作。因此，韜放電子 PCB建議設(shè)計人員使用具有匹配CTE的材料，其中銅的膨脹將與PCB材料的膨脹相匹配。
什么是焊點？
打開和填充過孔
焊盤附近的通孔可能會導(dǎo)致兩種類型的故障。開放的通孔可以捕獲污染物，例如助焊劑，這些污染物會隨著時間的流逝緩慢腐蝕銅，導(dǎo)致斷開連接。開孔的另一個問題是它們可能導(dǎo)致焊錫剝落。來自附近焊盤的熔融焊料會流入通孔，只剩下很少的焊料，無法在焊盤和組件之間實現(xiàn)適當(dāng)?shù)恼澈稀?/span>韜放電子 PCB建議使用導(dǎo)電或非導(dǎo)電材料填充通孔，以防止此類故障。
溫度曲線
具有SMD的電路板將經(jīng)歷稱為回流焊接的焊接過程，而具有通孔組件的電路板將受到波峰焊接。對于這兩種焊接方法，有必要為電路板通過焊接機時找到很好的熱分布。
對于鉛和錫組成的焊料，其熔點應(yīng)足夠低，以使電路板有足夠的時間加熱并使焊料流動。但是，在執(zhí)行RoHS指令后，電子行業(yè)必須使用成分不使用鉛的焊料。
從焊料去除鉛的要求帶來了具有更高熔化溫度的焊料組合物。設(shè)計人員現(xiàn)在必須使用能夠承受這些較高溫度而不損壞的PCB材料。此外，無鉛焊料的熱特性現(xiàn)在必須允許電路板達(dá)到所需的較高溫度，但持續(xù)時間較短。
為了符合RoHS指令，韜放電子 PCB建議組裝人員在組裝電路板時使用合適的無鉛焊料和焊膏，并調(diào)整焊錫機中的時間和溫度設(shè)置以設(shè)置適當(dāng)?shù)臏囟惹€。最佳的溫度曲線應(yīng)該能夠可靠地焊接板上最大和最小的元件。
