Aucun ingénieur ne s’attend à ce que des défauts surviennent sur ses circuits imprimés (Printed Circuit Boards). Cependant, certainsproblèmes de conception de PCB couramment rencontréssont parfois difficiles à déterminer en raison de facteurs environnementaux, d’utilisations inappropriées de la carte PCB ou même de simples accidents. Ainsi, les ingénieurs devraient empêcher que des accidents ne se produisent sur la carte PCB, mais il est encore plus important pour eux de prendre des mesures immédiates lorsqu’ils sont confrontés à ces problèmes.
Défaut n°1 : Courts-circuits sur le PCB
Le court-circuit de PCB est l’un des problèmes les plus courants entraînant la défaillance des cartes PCB, et il en existe de nombreuses causes. Celles-ci seront abordées par ordre d’importance et des solutions d’urgence seront proposées.
• Mesure d’urgence n°1. La principale cause de court-circuit sur un PCB réside dans une conception inappropriée du pad. Pour empêcher le pad de provoquer un court-circuit sur le PCB, la forme du pad peut être conçue comme ovale plutôt que circulaire, de sorte que la distance entre les points soit augmentée et que le court-circuit puisse être évité.
• Mesure d’urgence n°2. Une orientation incorrecte des composants peut également entraîner un court-circuit sur le PCB. Dans ce cas, il convient d’ajuster correctement l’orientation des composants afin d’empêcher la survenue de courts-circuits.
• Mesure d’urgence n°3. Une autre cause de court-circuit sur le PCB est la présence de broches tordues sur les composants CMS (technologie de montage en surface). Pour résoudre efficacement ce problème, le joint de soudure doit être à 2 mm du circuit.
• Autres causes. Outre les principales causes de court-circuit de PCB mentionnées ci-dessus, certaines causes ne doivent jamais être négligées, notamment un trou de substrat trop grand, une température de soudure trop basse, une mauvaise soudabilité de la carte, un vernis épargne inutilisable, une pollution de la surface de la carte, etc.
Défaut n°2 : Soudures sombres ou avec des particules sur le PCB
• Mesure d’urgence n°1Les soudures sombres ou granuleuses sur les circuits imprimés résultent principalement d’un étain fondu pollué et d’une forte présence d’oxydes dans l’étain fondu, ce qui rend les soudures particulièrement fragiles.
• Mesure d’urgence n°2. Une autre cause de ce défaut réside dans la pâte à braser utilisée dansFabrication de PCBA. Si la pâte à braser contient trop d’impuretés, les joints de soudure ont tendance à devenir sombres ou à prendre une forme granuleuse. Dans ce cas, la pâte à braser doit être modifiée ou de l’étain pur doit être appliqué.
Défaut n°3 : Joints de soudure jaune doré sur le PCB
• Mesure d’urgenceD’une manière générale, les soudures normales sur PCB apparaissent en gris argenté. Si les soudures sur PCB deviennent jaune doré, cela résulte le plus souvent d’une température trop élevée. Pour résoudre ce problème, la température dans le four doit être abaissée.
Défaut n°4 : Circuit imprimé mal réalisé
Lorsqu’un circuit imprimé bien conçu fonctionne mal après sa fabrication, c’est le plus souvent dû à l’environnement.
• Mesure d’urgence n°1. La première cause environnementale de défaillance des cartes réside dans une température extrême ou des variations de température imprévisibles. De plus, une humidité élevée ou de fortes vibrations peuvent également entraîner un mauvais fonctionnement de la carte, voire une panne. Par exemple, les variations de température peuvent provoquer une déformation du PCB, ce qui peut endommager les joints de soudure.
• Mesure d’urgence n°2. L’humidité présente dans l’air peut amener le cuivre à s’oxyder ou à s’éroder, et les pistes de cuivre exposées, les joints de soudure, les pastilles ou les composants ne pourront plus fonctionner normalement.
• Mesure d’urgence n°3Si le circuit imprimé et les composants sont recouverts de trop de poussière, la circulation de l’air et le refroidissement seront affectés, ce qui entraînera une surchauffe et une dégradation du PCB.
Défaut n°5 : Ouvertures sur le PCB
• Mesure d’urgenceLorsque les lignes sont coupées ou que la pâte à braser ne reste que sur le pad au lieu des lignes du composant, des circuits ouverts peuvent se produire. De plus, des circuits ouverts peuvent également être causés pendant le processus de fabrication ou de soudure. La cause de la rupture de ligne réside dans la déformation de la carte, une chute ou une déformation mécanique. De même, des causes chimiques ou l’humidité peuvent également entraîner l’abrasion de la soudure ou des composants métalliques, ce qui peut conduire à la rupture des lignes de composants.
Défaut n°6 : Jeu ou mauvais positionnement des composants
• Mesure d’urgence. Au cours du procédé de refusion, de petits composants peuvent flotter sur la brasure fondue et s’éloigner complètement des pastilles de soudure ciblées. Le desserrage ou le mauvais positionnement des composants sur les circuits imprimés peut provenir d’un support de carte insuffisant, de paramètres de refusion inappropriés, de la pâte à braser ou d’erreurs de manipulation.
Défaut n°7 : Défauts de soudure
• Mesure d’urgence n°1. Une interférence externe peut maintenir la brasure en mouvement avant la solidification, ce qui est similaire à une soudure froide. Ce défaut peut être corrigé par un réchauffage, et les joints de soudure doivent être éloignés de toute interférence externe pendant le refroidissement.
• Mesure d’urgence n°2. La soudure froide est également un défaut de soudure majeur qui se produit fréquemment. La soudure froide survient généralement lorsque la soudure n’est pas correctement fondue, ce qui rend la surface rugueuse et la connexion peu fiable. Un excès de soudure empêche sa fusion complète, ce qui est également une cause de soudure froide. La mesure d’urgence pour éliminer ce défaut consiste à réchauffer la connexion afin de supprimer l’excès de soudure.
• Mesure d’urgence n°33. Le troisième défaut rencontré lors du brasage est le pontage, qui désigne le fait que la soudure relie deux pistes entre elles. Le pontage peut provoquer des connexions inattendues, des courts-circuits, des défaillances de composants ou la destruction des pistes lorsque un courant élevé les traverse.
• Mesure d’urgence n°44. Le quatrième défaut concernant la soudure sur les PCB est une mouillabilité insuffisante des broches ou des conducteurs, qui résulte d’un excès ou d’un manque de soudure. De plus, le pad peut être surélevé en raison d’une surchauffe ou d’une soudure grossière.
