印刷電(diàn)路板组件的7种常见故障模式（2021年最佳指南）

2020-12-25

PCB组装是一个多(duō)步骤过程，包括表面贴装技术（SMT）和通孔技术。利用(yòng)通孔技术，将组件引脚放置在板上并使用(yòng)波峰焊进行焊接。某些SMD组件可(kě)以放置在電(diàn)路板的下面，并使用(yòng)波峰焊进行焊接。 

利用(yòng)表面贴装技术，将焊膏施加到PCB的焊盘上，将元件放置在其上，然后将電(diàn)路板发送至回流焊炉，以便焊膏可(kě)以熔化并在元件引脚之间建立電(diàn)气和机械连接和PCB。

如果在PCB组装测试中失败，则将组装好的印刷電(diàn)路板放置在夹具中，并对其施加電(diàn)流，然后電(diàn)路板开始工作。

 然后，将这组有(yǒu)源封装放置在气候箱中，在该箱中暴露于温度波动中，以确定这种气候压力是否会导致板故障。然后分(fēn)析失败的原因。空气化工产品公司的经验，技术和气體(tǐ)可(kě)以帮助提高获利能(néng)力和设备寿命，减少缺陷并优化IC组装和测试的运营成本。

通常，在构建電(diàn)路之后，读者会对看不到它起作用(yòng)感到不快。即使在检查了组装件之后，他(tā)也没有(yǒu)发现任何错误。但是，PCB组装中有(yǒu)许多(duō)常见的故障会影响组装。其中一些错误如下所述。

1）二极管D1在组件中反转。观察原始图（图）中所示的指示阴极的条的位置，以及组装者进行组装时的工作方式–图1。

2）功率晶體(tǐ)管或SCR的反相。在图2中，我们显示了其中一个组件的位置反转的情况。请注意，在原件中，组件的金属零件朝下，而装配工则相反。这样，该设备将无法工作。

3）小(xiǎo)功率晶體(tǐ)管（SOT-54和类似晶體(tǐ)管）的位置反转。在装配图中必须注意组件的平坦面。如果在附图中显示平坦的一面朝上时，该晶體(tǐ)管的平坦一面朝下，则该设备将无法工作。参见图3。

4）更换晶體(tǐ)管。放置了另一种类型的晶體(tǐ)管来代替原始类型的晶體(tǐ)管。当组件外观相同时（例如，在BC548和BC558中），可(kě)能(néng)会造成混乱。它们是不同的，更换会阻止设备工作。

5）连接位置错误。在端子板或桥上错误的位置焊接的電(diàn)線(xiàn)可(kě)能(néng)会损害组装。参见图5中的示例。

6）组件连接错误。在图6中观察到，虽然原始图中的電(diàn)阻器连接到中间端子（基极），但在组装完成时，電(diàn)阻器连接到发射极端子（在右侧）。此类错误会损害设备的运行。

7）pcb组装中的这种故障在桥接组装中非常常见，桥接组装是更基本的组装，组件端子之间可(kě)能(néng)发生短路。注意图中的電(diàn)阻端子必须分(fēn)开。如果一个人触摸另一个人，则可(kě)能(néng)会发生短路，从而损害设备的操作。

如何在電(diàn)子板上找到缺陷？

知道如何在電(diàn)子板上找到缺陷是卓越汽車(chē)制造商(shāng)最重要的优点之一。实际上，不断的搜索是為(wèi)了防止这些错误的发生。但是，如果对检查进行有(yǒu)效的管理(lǐ)，则可(kě)以及早发现它们，并避免将其复制到大量部件中。

最近，我们在博客上谈到了如何犯错对于业界来说是昂贵的。在本文(wén)中，我们强调保持流程保持一致以避免以下情况的重要性：

停止生产–已发现PCB组装故障的生产線(xiàn)需要立即停止。根据装配的體(tǐ)积和节奏，这可(kě)能(néng)是巨大的损失。

将专业人员从最初的角色转移– 找到原因是解决问题的第一步，但这并不总是很(hěn)明显。因此，某些专业人员可(kě)以专门致力于这一点，这对于工厂的顺利运营而言并不有(yǒu)趣。

避免损害公司的声誉– 比前两个选择更糟糕的是，缺陷没有(yǒu)被发现并到达消费者手中。这样的结果可(kě)能(néng)代表声誉受损和销售下降。

如何在实践中发现電(diàn)子板上的缺陷？

根据我们的经验，電(diàn)子板组装中最大的错误来源之一是锡膏的应用(yòng)。从历史上看，大约70％以上的缺陷来自此过程的这一阶段。这是关键时刻，因為(wèi)应该接受焊膏的焊盘“匹配”模板的开口。尽管这是一个非常简单的过程，但仍需要对设备，浆料和所用(yòng)技术进行大量维护。但是焊膏不是唯一可(kě)能(néng)发生的问题。在实践中學(xué)习如何发现電(diàn)子板上的缺陷：

其中“ S上的缺陷？

这是學(xué)习如何在電(diàn)子板上找到缺陷的第一步。為(wèi)此，您需要知道在哪里看。焊锡膏是一个很(hěn)好的線(xiàn)索，但这不是唯一的选择。有(yǒu)趣的是，贵公司采用(yòng)错误调查方法，可(kě)以分(fēn)别检查每个项目。该清单取决于组装过程的工作方式，但是有(yǒu)些项目很(hěn)重要：

机械

检查所有(yǒu)设备是否正常运行。预测性维护和设备校准不可(kě)忽略，否则将变得更加难以知道如何在電(diàn)子板上找到缺陷。如果您完全确定一切正常，则可(kě)以遵循其他(tā)指导。

人為(wèi)失灵

一些组装步骤取决于人工干预，因此甚至在工作开始之前就必须使所有(yǒu)细节与团队保持一致。如果不这样做，由于通信或理(lǐ)解失败，可(kě)能(néng)会发生一些错误。这就是為(wèi)什么工艺单是出色的装配線(xiàn)中必不可(kě)少的工具的原因。

设计错误

错误可(kě)能(néng)不是在执行中发生的，而是在概念中发生的。在这种情况下，需要完全更改卡布局。因此，在经验丰富的专业人员的帮助下以及在最终组装之前执行原型至关重要。

模板设计的正确概念对于防止在焊膏施加过程中焊盘中的缺陷（例如，短路，不足或过多(duō)的焊料）至关重要。

检测技术及设备

由于PCB组装失败的原因很(hěn)多(duō)，您可(kě)能(néng)会问自己：“我怎么知道我的卡有(yǒu)问题？是否有(yǒu)有(yǒu)助于了解如何在電(diàn)子板上找到缺陷的设备或技术？”。是的，它们存在并且对于不允许印版离开装配工显示出缺陷是至关重要的。看看它们是什么：

边界扫描  

这是一种用(yòng)于测试集成電(diàn)路中印刷電(diàn)路板或子块上的互连器的方法。边界扫描还用(yòng)于观察集成電(diàn)路引脚的状态，测量電(diàn)压或分(fēn)析子块。

功能(néng)测试  

它是在最终产品中制成的，也就是说，最终消费者将如何使用(yòng)它。它非常有(yǒu)效，因為(wèi)它模仿了实际情况并完全根据上下文(wén)进行了处理(lǐ)。当不使用(yòng)该技术时，在将板植入产品中时，可(kě)能(néng)会受到一些外部影响，从而使操作变得困难，并使识别缺陷更加困难。

带钉床的電(diàn)气测试

这是使用(yòng)包含针头的模板完成的测试。在此设备中，在電(diàn)子板上的特定点进行测量。要应用(yòng)此技术，公司必须具有(yǒu)足够的设备和特定的硬件来实现此功能(néng)。还可(kě)能(néng)使用(yòng)万用(yòng)表和示波器等传统设备进行小(xiǎo)量测量。

如何组装電(diàn)子板

知道如何组装電(diàn)子板是专业公司的职业。由于它是动态的，高度精确的任務(wù)，需要特定程度的知识，因此需要不断改进，这会使任務(wù)变得更加复杂。

更不用(yòng)说購(gòu)买设备来使生产線(xiàn)保持最新(xīn)，团队培训和投入管理(lǐ)。这就是為(wèi)什么许多(duō)公司选择雇用(yòng)PCBMAY而不是内部化其流程并实行自我组装管理(lǐ)的原因。它更简单，更便宜，最重要的是，它具有(yǒu)更有(yǒu)效的结果。

下面，我们列出了10个步骤，这些步骤说明了如何出色地组装電(diàn)子板。这并不意味着所有(yǒu)项目都将经过相同的步骤。相反，良好的组装取决于服務(wù)的定制和对每个项目需求的单独评估。但是，為(wèi)了实现卓越，重要的是要了解所有(yǒu)可(kě)能(néng)性，然后才能(néng)為(wèi)组装产品做出最佳选择。

 规划

一切都从规划开始，但是在如何组装電(diàn)子板的情况下，这变得尤為(wèi)重要。很(hěn)明显，一旦组装起来就知道了。很(hěn)难修复或重做板。维修中出现错误的可(kě)能(néng)性非常大，导致需要从头开始进行组装。 

因此，对于PCBMAY而言，最重要的行為(wèi)之一 就是就電(diàn)路板的所有(yǒu)需求与客户进行初步调整。目的是最终结果与预期完全一致，并且没有(yǒu)与通信失败有(yǒu)关的挫折。

工艺表

仍在谈论通信，工艺表是如何正确组装電(diàn)子板的主要秘诀之一。从此初始对齐开始，所有(yǒu)说明都将传递到本文(wén)档，该文(wén)档将成為(wèi)组装指南。 

為(wèi)了取得成功，流程表需要标准化并且所有(yǒu)团队成员都可(kě)以理(lǐ)解。主要优点是可(kě)以保护生产線(xiàn)免受不可(kě)预见的事件的影响，例如更换员工。有(yǒu)了明确的工艺表，所有(yǒu)说明都清晰易懂，并且装配标准化。

组件的接收

到目前為(wèi)止，您已经知道知道如何组装電(diàn)子板不仅取决于工艺本身，对吗？这是并非所有(yǒu)人都想到的相关步骤之一。但是，收到不正确（或无效）的组件可(kě)能(néng)会对最终产品产生严重后果，例如组件更换或零件状况不佳。 

接收物(wù)料时，必须对其进行检查，计数，标识和标记，插入系统，检查并最终将其发送到库存。此过程是基础，因此，当用(yòng)于组装本身的套件分(fēn)离时，不会发生错误，一切都会按计划进行。

组件注册

当您知道如何正确组装電(diàn)子板时，所有(yǒu)项目都将通过组件注册。那时，项目用(yòng)代码（IPN）分(fēn)隔。这些代码由工程部门在客户（负责项目）的协助下生成。

除了组织之外，这还防止了具有(yǒu)非常相似特征的组件之间的混淆。如果根据特性而不是根据代码进行识别，则可(kě)能(néng)会造成混乱并造成灾难性的后果。

对机器进行编程

由于先前的流程可(kě)以很(hěn)好地协调一致，对机器进行编程就变得简单而精确。员工只需要了解设备以及如何组装電(diàn)子板即可(kě)。

另一个重要的一点是要确保校准正确并且已经放置了组装所需的输入，例如组件本身或用(yòng)于施加焊膏的流體(tǐ)。

插入组件

完成上述所有(yǒu)步骤后，实际上您需要了解如何组装電(diàn)子板。当然，机器可(kě)以完成工作。用(yòng)于SMD组件的自动插入设备非常快速且具有(yǒu)令人印象深刻的精度。但是，如果没有(yǒu)对它们进行很(hěn)好的编程和定义良好的过程指导，那么这种效率将毫无用(yòng)处。

装配配置的检查和检查可(kě)以通过离線(xiàn)软件完成。它提供的数据和图像可(kě)以进行性能(néng)分(fēn)析，组件的尺寸，位置和极性，收集和插入的位置和速度以及其他(tā)装配特性。

因此，例如，如果发生错误，例如缺少组件，则可(kě)以立即识别并纠正它。

锡膏的应用(yòng)

锡膏的应用(yòng)是一个非常敏感的过程，是组装電(diàn)子板时最大的错误来源。此时，将PCI插入设备，必须接受焊膏的焊盘与称為(wèi)模板的金属板的开口“匹配”。粘贴不良会导致产品出现不一致的可(kě)能(néng)性更大。 

一些预防措施是必不可(kě)少的。其中包括高质量的模板，良好的PCI支持，有(yǒu)效且处于均质化和设备清洁状况良好的焊膏。

回流炉

焊膏的施加使组件得以固定，但没有(yǒu)被焊接在板上。只有(yǒu)回流炉中的高温才能(néng)确定该组件的插入位置。 

每个板都需要定义热分(fēn)布图，即涉及产品特性，温度和时间的配置。此轮廓是使用(yòng)称為(wèi)热轮廓跟踪仪的设备开发的。

X射線(xiàn)检查

组装板时要遵守所有(yǒu)必要的注意事项，但是您怎么知道它是否正确？X射線(xiàn)检查是发现错误（甚至是人眼看不见的错误）的有(yǒu)效方法。这个过程并非总是必需的，因為(wèi)大多(duō)数时候传统测试就足够了。但是，对于需要最大精度的产品，拥有(yǒu)这种资源可(kě)以增加价值。

X射線(xiàn)检查能(néng)够识别出不一致之处，例如：

焊锡量–正如我们已经提到的，过量的焊料会损害印版的操作。如果这是问题所在，则可(kě)以识别X射線(xiàn)。

球形空隙–被称為(wèi)“空隙”，可(kě)以少量容忍这些空隙，但是如果它们超过极限值，则必须在X射線(xiàn)片检查中加以识别并修复。

短路–它们也可(kě)以通过X射線(xiàn)识别，并且主要是由于球之间的接头不正确造成的。 

     10.激光雕刻

激光雕刻是确保電(diàn)子板可(kě)追溯性的步骤。在将产品发送给客户之前，需要在生产过程的所有(yǒu)阶段对其进行识别。如果没有(yǒu)激光雕刻，则使用(yòng)通用(yòng)标签进行识别。问题在于，随着时间的流逝，它们可(kě)能(néng)会散落或失去墨水，以致无法读取。

使用(yòng)激光雕刻时，数据如下：

生产日期;

制造商(shāng)的名称，

客户和产品；

制作顺序；

检验数据。
在任何类型的電(diàn)子组件中，都必须特别注意组件的位置和连接。我们看到的内容对于端子桥组件有(yǒu)效，但同样适用(yòng)于任何其他(tā)类型的组件。在印刷電(diàn)路板，接触矩阵等中，必须始终注意项目的最小(xiǎo)细节。