สาเหตุหลักของวงจรบอร์ดและความผิดพลาด

แผงวงจร หรือ Printed Circuit Boards (PCBs) เป็นส่วนสำคัญในการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกชนิด พวกมันเป็นฐานสำหรับการจัดวางส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ในลักษณะที่กะทัดรัดและมีประสิทธิภาพ บทความนี้มุ่งเน้นไปที่หลักการทำงาน โครงสร้าง และสาเหตุหลักของข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการใช้งาน

หลักการทำงานของแผงวงจร

หลักการทำงานของแผงวงจรอิงจากการใช้วัสดุฉนวนเป็นฐานเพื่อแยกชั้นฟอยล์ทองแดงที่นำไฟฟ้า การจัดวางนี้ช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลตามเส้นทางที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ทำให้ส่วนประกอบต่าง ๆ สามารถทำหน้าที่เช่น การขยายสัญญาณ การลดทอน การมอดูเลต การดีมอดูเลต และการเข้ารหัส

โครงสร้างของแผงวงจร

แผงวงจรประกอบด้วยแผ่นรอง, รูผ่าน, รูยึด, สายไฟ, ส่วนประกอบ, ตัวเชื่อมต่อ, การเติมเต็ม, และขอบเขตไฟฟ้า ชนิดของแผงวงจรตามโครงสร้างชั้นประกอบด้วย แผงวงจรชั้นเดียว (single-layer PCB), แผงวงจรสองชั้น (double-layer PCB), และแผงหลายชั้น (multi-layer PCB)

ส่วนประกอบของแผงวงจร

แต่ละส่วนประกอบของแผงวงจรมีหน้าที่เฉพาะ:

• แผ่นบัดกรี: นี่คือรูโลหะที่ใช้สำหรับบัดกรีขาอุปกรณ์
• รูผ่าน: รูเหล่านี้อาจเป็นโลหะหรือไม่ใช่โลหะ รูผ่านโลหะใช้เชื่อมต่อขาอุปกรณ์ระหว่างชั้นต่าง ๆ
• รูยึด: ใช้สำหรับซ่อมแซมแผงวงจร
• ตัวนำ: นี่คือฟิล์มทองแดงในเครือข่ายไฟฟ้าที่ใช้เชื่อมต่อขาของส่วนประกอบ
• ตัวเชื่อมต่อ: ใช้สำหรับเชื่อมต่อส่วนประกอบบนแผงวงจร
• การเติมเต็ม: นี่คือทองแดงที่ถูกวางไว้สำหรับเครือข่ายกราวด์ ซึ่งสามารถลดความต้านทานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• ขอบเขตไฟฟ้า: ใช้เพื่อกำหนดขนาดของแผงวงจร ส่วนประกอบทั้งหมดบนแผงวงจรต้องไม่เกินขอบเขตนี้

สาเหตุของข้อบกพร่องในการเชื่อมใน PCB

ข้อบกพร่องในการเชื่อมใน PCB สามารถเกิดจากหลายปัจจัย สาเหตุหลักคือความสามารถในการบัดกรีของรูบนแผงวงจร การบัดกรีที่ไม่ดีอาจนำไปสู่ข้อบกพร่องการเชื่อมเสมือน ซึ่งส่งผลต่อพารามิเตอร์ของส่วนประกอบในวงจร สิ่งนี้อาจทำให้เกิดความไม่เสถียรในการนำไฟฟ้าระหว่างส่วนประกอบบนแผงหลายชั้นและสายไฟในชั้นใน ทำให้วงจรทั้งหมดล้มเหลว

ปัจจัยที่มีผลต่อความสามารถในการบัดกรี

ปัจจัยหลักที่มีผลต่อความสามารถในการบัดกรีของแผงวงจรพิมพ์คือ:

องค์ประกอบและธรรมชาติของบัดกรี

บัดกรีเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการเคมีในการเชื่อม มันประกอบด้วยวัสดุเคมีที่มีฟลักซ์ เนื้อโลหะ eutectic ที่มีจุดหลอมเหลวต่ำทั่วไปคือ Sn-Pb ปริมาณสิ่งเจือปนต้องควบคุมเพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งเจือปนถูกละลายโดยฟลักซ์ ฟังก์ชันของฟลักซ์คือช่วยให้บัดกรีเปียกบนพื้นผิวของแผ่นวงจรบัดกรีโดยการส่งผ่านความร้อนและกำจัดสนิม โดยทั่วไปจะใช้เรซินขาวและตัวทำละลายแอลกอฮอล์ไอโซโพรพิล

อุณหภูมิการเชื่อมและความสะอาดของพื้นผิว

เมื่ออุณหภูมิสูงเกินไป ความเร็วในการแพร่ของบัดกรีในขณะนั้นมีความเคลื่อนไหวสูงมาก ซึ่งอาจทำให้แผงวงจรและพื้นผิวของบัดกรีเกิดออกซิไดซ์อย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องในการเชื่อม การปนเปื้อนบนพื้นผิวของแผงวงจรยังสามารถส่งผลต่อความสามารถในการบัดกรีและสร้างข้อบกพร่องได้ ข้อบกพร่องเหล่านี้รวมถึงเม็ดดีบุก ลูกดีบุก วงจรเปิด และความเงางาม

ความเข้าใจในโครงสร้างและหลักการทำงานของแผงวงจร รวมถึงปัจจัยที่อาจนำไปสู่ข้อบกพร่องในการเชื่อม เป็นสิ่งสำคัญในการผลิตและบำรุงรักษาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยการแก้ไขปัญหาเหล่านี้ เราสามารถรับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพของอุปกรณ์ของเรา