แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ รวมถึงที่ชาร์จแล็ปท็อปด้วย ที่ชาร์จแล็ปท็อปมีลักษณะเด่นคือมีขนาดเล็กและโครงสร้างภายในที่เรียบง่าย ใช้วัสดุน้อย ในฐานะที่เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ PCB มีบทบาทสำคัญในฐานะแผงรองรับการติดตั้งชิ้นส่วนต่าง ๆ
แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่ใช้กับที่ชาร์จแล็ปท็อปเป็นแบบสองหน้า สำหรับแผงวงจรพิมพ์แบบสองหน้าที่ผลิตในปริมาณมาก หากการออกแบบตำแหน่งและชนิดของชิ้นส่วนบนแผงวงจรไม่เหมาะสม ไม่สอดคล้องกับสเปกการออกแบบ หรือแผง PCB มีปัญหา เช่น การเกิดออกซิเดชัน วงจรขาด วงจรลัด และหน้ากากบัดกรีลอกหลุด คุณภาพและประสิทธิภาพของการบัดกรีจะได้รับผลกระทบ รวมถึงปัญหาการพิมพ์ครีมประสานที่ไม่ได้มาตรฐาน วงจรขาด วงจรลัด และหน้ากากบัดกรีลอกหลุด บทความนี้จะนำเสนอแนวทางแก้ไขตามปัญหาข้างต้นเพื่อยกระดับคุณภาพของแผงวงจรพิมพ์สำหรับที่ชาร์จแล็ปท็อปให้ดียิ่งขึ้น
การปรับปรุงโซลูชันสำหรับการพิมพ์ครีมประสานบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
การพิมพ์ครีมประสานที่ไม่ได้มาตรฐานสามารถแบ่งออกเป็นการพิมพ์ครีมประสานที่ไม่ได้มาตรฐานบนขาพินของหม้อแปลง และการพิมพ์ครีมประสานที่ไม่ได้มาตรฐานอันเนื่องมาจากการเกิดออกซิเดชันบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
การพิมพ์ครีมประสานบัดกรีที่ไม่ได้มาตรฐานบนขาพินหม้อแปลง
สำหรับการวิเคราะห์การพิมพ์ครีมบัดกรีบนขาพินของหม้อแปลง ควรทำการวิเคราะห์ในแง่อุณหภูมิระหว่างการพิมพ์ครีมบัดกรี ตามบันทึกการปฏิบัติงานจริง อุณหภูมิการอุ่นล่วงหน้าอยู่ที่มากกว่า 100°C อุณหภูมิการบัดกรีเวฟครั้งแรกอยู่ระหว่าง 230°C ถึง 260°C ในขณะที่อุณหภูมิการบัดกรีเวฟครั้งที่สองอยู่ที่มากกว่า 150°C อุณหภูมิของการบัดกรีเวฟทั้งสองครั้งต่ำกว่า 260°C โดยมีเวลาในการพิมพ์ระหว่าง 3 ถึง 6 วินาที ซึ่งสอดคล้องกับข้อกำหนดการพิมพ์ ดังนั้นจึงสามารถสรุปได้ว่าอุณหภูมิการพิมพ์และเวลาการพิมพ์ทั้งสองอย่างมีคุณสมบัติผ่านเกณฑ์
ต่อไปเป็นการวิเคราะห์สเปกของขาพินหม้อแปลง ความยาวของสายจัมเปอร์สีดำอยู่ในช่วง 22 มม. ถึง 25 มม. ทำให้การพิมพ์ครีมบัดกรีไม่ผ่านเกณฑ์ ดังนั้นควรปรับความยาวของสายจัมเปอร์สีดำให้อยู่ในช่วง 20 มม. ถึง 23 มม. ผลลัพธ์คืออัตราของชิ้นงานเสียจากการพิมพ์ครีมบัดกรีจะลดลงเป็น 0
การพิมพ์ครีมประสานที่ไม่ได้มาตรฐานเนื่องจากการออกซิเดชันของแผ่น PCB
การพิมพ์ครีมประสานบัดกรีที่ไม่ได้มาตรฐานเนื่องจากการเกิดออกซิเดชันของแผ่น PCB มีสาเหตุมาจากปัจจัยต่อไปนี้
a.ปัญหาของบรรจุภัณฑ์ที่ทำให้การพิมพ์ครีมประสานไม่ผ่านคุณสมบัติเนื่องจากการเกิดออกซิเดชันของแผ่น PCB ส่วนใหญ่ประกอบด้วย:
① แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ถูกเก็บไว้ที่ผู้ผลิตเป็นเวลานานโดยไม่มีการปิดผนึกที่เพียงพอ กล่าวอีกนัยหนึ่ง แผงวงจรพิมพ์ไม่ได้รับการเก็บรักษาด้วยบรรจุภัณฑ์สุญญากาศที่สมบูรณ์
① แผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) ถูกเก็บรักษาไว้ในคลังสินค้าเป็นเวลานานโดยไม่มีการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นอย่างสม่ำเสมอ
ข.ผู้ผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ให้ความสนใจเพียงเล็กน้อยต่อการจัดการ OSP (สารเคลือบป้องกันการบัดกรีแบบออร์แกนิก) และไม่ได้ดำเนินการควบคุมกระบวนการทางสถิติ (SPC) เป็นระยะ ๆ จนถึงปัจจุบัน ช่วงการควบคุมอยู่ที่ 0.35μm±0.1μm แต่ค่าที่วัดได้จริงอยู่ที่ประมาณ 0.34μm ซึ่งเป็นค่าขีดจำกัดต่ำสุด
ค.เทคโนโลยีการอบแห้งถูกนำมาใช้โดยไม่มีคุณสมบัติที่เหมาะสม และแท่งฟองน้ำดูดซับน้ำดูดซับน้ำมากเกินไป ทำให้น้ำบนพื้นผิวของแผ่น PCB ไม่สามารถถูกกำจัดออกได้อย่างหมดจด นอกจากนี้ อุณหภูมิการอบแห้งถูกตั้งไว้ที่ 80°C แต่เมื่อวัดจริงพบว่าอุณหภูมิอยู่ที่ 75.6°C ทำให้ไม่สามารถทำให้แห้งได้อย่างสมบูรณ์ ส่งผลให้แผ่นรอง PCB เกิดการออกซิไดซ์หลังจากผ่านเตาอบที่มีอุณหภูมิสูง
ง.ผู้ปฏิบัติงานอาจสัมผัสแผงวงจร PCB โดยตรงด้วยมือ ทำให้มีสารปนเปื้อนบางส่วนหลงเหลืออยู่บนพื้นผิวของแผงวงจร
แนวทางการปรับปรุงวิธีการแก้ไขปัญหาทั้งสามข้อข้างต้นจะถูกระบุไว้ในย่อหน้านี้ สำหรับการบรรจุภัณฑ์แบบสูญญากาศ ผู้ผลิตต้องบรรจุ PCB ด้วยบรรจุภัณฑ์สูญญากาศ มิฉะนั้นสินค้าจะถูกส่งคืน นอกจากนี้ เมื่อบรรจุภัณฑ์สูญญากาศถูกเปิดแล้ว PCB จะต้องผ่านกระบวนการพิมพ์ครีมประสานภายใน 7 วัน และ PCB หลังการประกอบด้วยเทคโนโลยีติดตั้งบนพื้นผิว (SMT) จะต้องถูกเก็บรักษาไว้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิและความชื้นคงที่ ซึ่งต้องมีการตรวจสอบเป็นระยะ ๆ ระหว่างกระบวนการผลิต ต้องตรวจสอบ OSP ทุก ๆ สองชั่วโมง และต้องดำเนินการ SPC ด้วยเช่นกัน นอกจากนี้ ควรเสริมความเข้มงวดในการควบคุมเทคโนโลยีการอบแห้ง และฟองน้ำดูดซับน้ำต้องเปลี่ยนทุกสัปดาห์และล้างทุก ๆ 4 ชั่วโมง อุณหภูมิจริงต้องสอดคล้องกับอุณหภูมิที่ตั้งค่าไว้ นอกจากนี้ ห้ามสัมผัส PCB ด้วยมือเปล่า และต้องแจ้งข้อกำหนดนี้ให้ผู้ปฏิบัติงานและคนงานทราบ
หลังจากดำเนินมาตรการต่อเนื่องดังกล่าวแล้ว การพิมพ์ครีมบัดกรีที่ไม่ได้มาตรฐานอันเนื่องมาจากการเกิดออกซิเดชันของ PCB จะลดลงอย่างมากจาก 0.0089% เหลือ 0.001%
การปรับปรุงวิธีแก้ปัญหาสำหรับวงจรเปิดบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
วงจรเปิดของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แบ่งออกเป็นสองประเภท: วงจรเปิดที่รู via และวงจรเปิดที่แผ่นฟอยล์ทองแดง
โซลูชันสำหรับวงจรเปิดผ่านทาง
วงจรเปิดบนเวียมีความซับซ้อนมากกว่าปัญหาทางเทคโนโลยีทั่วไปอย่างมาก เนื่องจากเกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตจำนวนมาก รวมถึงวัสดุของแผ่นฐาน การอัดซ้อน การเจาะ และการชุบทองแดง เป็นต้น นอกจากนี้ ข้อบกพร่องประเภทนี้ไม่สามารถตรวจพบได้จนกว่าจะถึงขั้นตอนการประกอบ SMT ดังนั้น แนวทางแก้ไขที่สำคัญสำหรับปัญหานี้จึงอยู่ที่การป้องกันจากต้นตอของมัน
เมื่อทำการวิเคราะห์ผ่านรูเชื่อมต่อแบบวงจรเปิด พบว่าทองแดงกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอที่ด้านบนและด้านล่างของรูเชื่อมต่อ ในขณะที่ปลายด้านหนึ่งของรูเชื่อมต่อไม่มีทองแดงอยู่เลย เมื่อลอกมาสก์ประสานออก พบว่าวงจรถูกเปิดอยู่
จากนั้นจึงดำเนินการวิเคราะห์ในกระบวนการเจาะแผ่น PCB การชุบไฟฟ้า ฟิล์มแห้ง การกัด การทดสอบทางไฟฟ้า และการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ โดยที่วงจรเปิดของรูผ่าน (via) อาจเกิดขึ้นได้เนื่องมาจากสาเหตุต่อไปนี้: เศษที่เกิดจากการเจาะไม่ได้ถูกกำจัดออกอย่างหมดจด; การทำความสะอาดไม่สมบูรณ์ก่อนการชุบไฟฟ้า; การเคลือบฟิล์มแห้งทำด้วยความเร็วที่สูงเกินไป; ฟิล์มแห้งไม่สะอาดเพียงพอ; ไม่มีการตรวจสอบด้วยแสงส่องจากด้านหลังในแต่ละรูผ่านบน PCB หลังการกัด; ไม่มีสัญลักษณ์ระบุที่ชัดเจนระหว่างผลิตภัณฑ์ที่ผ่านและไม่ผ่านมาตรฐานระหว่างการทดสอบทางไฟฟ้า; ไม่มีการตรวจสอบความสมบูรณ์ของทองแดงในรูผ่าน
จำเป็นต้องดำเนินการใช้วิธีการปรับปรุงเพื่อขจัดข้อบกพร่องทั้งหมดข้างต้น เพื่อป้องกันไม่ให้การทำความสะอาดเศษคมจากการเจาะรูไม่สมบูรณ์ ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องขัดเงาร่วมกับการขัดเงาด้วยมือ เพื่อให้ทำความสะอาดผลิตภัณฑ์ได้อย่างหมดจดก่อนการชุบโลหะ เศษคมบริเวณช่องเปิดของรูทะลุควรถูกขัดออกไป เพื่อป้องกันไม่ให้ฟิล์มแห้งเร็วเกินไป ควรปรับความเร็วการกดฟิล์มเป็น 2.0 เมตรต่อวินาที
แนวทางแก้ไขวงจรเปิดของฟอยล์ทองแดง
วงจรเปิดของฟอยล์ทองแดงมักเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการกัดลาย กระบวนการทดสอบ และกระบวนการชุบไฟฟ้า ดังนั้นจึงควรดำเนินการแก้ไขจากทั้งสามด้านนี้
วิศวกรรมการกัดลายควรถูกตรวจสอบและวิเคราะห์อย่างรอบคอบ เมื่อพบการกัดลายที่สกปรก ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องทำความสะอาด หากฟิล์มแห้งเกิดการแตกหักระหว่างการทำความสะอาด วงจรเปิดมักจะเกิดขึ้น เนื่องจากบทความแรกไม่ได้รับการตรวจสอบหรืออนุมัติระหว่างกระบวนการกัดกรด การกัดกรดที่ไม่สมบูรณ์จะไม่ถูกควบคุมหรือให้ความสำคัญ ทำให้วงจรเปิดของฟอยล์ทองแดงไหลไปสู่ขั้นตอนวิศวกรรมถัดไป
จากการสังเกตและวิเคราะห์ด้านวิศวกรรมการทดสอบ พบว่าการติดตามตรวจสอบตัวอย่างที่ผ่านเกณฑ์และไม่ผ่านเกณฑ์ยังไม่ดีเพียงพอ หากมีการจัดเก็บตัวอย่างที่ไม่ผ่านเกณฑ์อย่างไม่เป็นระเบียบ ผู้ปฏิบัติงานอาจทำให้ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ผ่านเกณฑ์ถูกปล่อยออกสู่ตลาดได้
เมื่อกล่าวถึงวิศวกรรมการชุบด้วยไฟฟ้า ปัตตาเลี่ยนไฟฟ้ามีการนำไฟฟ้าไม่ดี และการชุบด้วยทองแดงมีความบาง ทำให้เกิดวงจรเปิดได้ง่าย
สามารถบรรลุวิธีแก้ไขได้โดยปฏิบัติตามคำแนะนำต่อไปนี้:
a.ชิ้นงานแรกต้องได้รับการตรวจสอบและอนุมัติสำหรับผลิตภัณฑ์การกัดลาย ซึ่งต้องไม่ถูกผลิตจนกว่าชิ้นงานแรกจะได้รับการอนุมัติ
ข.มาตรการปรับปรุงควรถูกกำกับดูแลให้สอดคล้องกับการกัดลายที่ไม่สะอาด รวมถึงการซ่อมแซมด้วยมือบริเวณขอบแผ่น และการปฏิบัติงานซ้ำภายในแผ่น
ค.หากบริเวณทองแดงด้านซ้ายที่ถึงขอบแผ่นบอร์ดที่กัดลายไม่ได้มาตรฐานมีน้อยกว่า 10% ให้ทำการซ่อมแซมด้วยมือ
ง.ควรดำเนินการทำความสะอาดตามร่องรอย และควรทำความสะอาดด้วยน้ำทันทีบนฟิล์มที่ชำรุด
e.ควรทำเครื่องหมายผลิตภัณฑ์ที่ได้มาตรฐานและไม่ได้มาตรฐานด้วยสัญลักษณ์ที่แตกต่างกัน
ฉ.ควรปรับปรุงความถี่ในการบำรุงรักษาสำหรับปัตตาเลี่ยนจากสัปดาห์ละครั้งเป็นวันละครั้งเพื่อให้มั่นใจได้ถึงการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม
การปรับปรุงวิธีแก้ปัญหาสำหรับการลัดวงจรบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
การลัดวงจรของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) เป็นข้อบกพร่องที่ร้ายแรงประเภทหนึ่ง ซึ่งอาจก่อให้เกิดผลลัพธ์ที่สร้างความเสียหายได้ จึงควรป้องกันให้ได้มากที่สุด
ควรดำเนินการทดสอบอย่างง่ายบนลูปที่ไม่ได้ผ่านการรับรองของการลัดวงจรบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ซึ่งบ่งชี้ว่าการลัดวงจรมักจะเกิดขึ้นที่รูวงรีแบบสล็อต เนื่องจากมีการชุบทองแดงบนผนังด้านในของรูสล็อต จึงมีการใช้การเจาะแบบควบคุมเชิงตัวเลข (CNC) เข้ามามีส่วนร่วมในกระบวนการผลิต เนื่องจากอุปกรณ์เจาะถูกใช้งานมาเป็นเวลานาน การเจาะจึงไม่สมบูรณ์มากนัก
เพื่อแก้ปัญหานี้ ควรขยายรูแบบมีร่อง และตั้งค่าชดเชยให้กับเฟสลบมุมให้สอดคล้องกับอุปกรณ์ควบคุมเชิงตัวเลขแต่ละชนิด เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการลัดวงจรบนแผ่น PCB
การปรับปรุงวิธีแก้ปัญหาการลอกหลุดของซอลเดอร์มาสก์บนแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
สาเหตุของการหลุดลอกของซอลเดอร์มาสก์บนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ได้แก่:
a.แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิสูงและระยะเวลานานระหว่างกระบวนการบัดกรีแบบรีโฟลว์
ข.ฟีเจอร์ของซอลเดอร์เรซิสต์มีการยึดเกาะไม่เพียงพอ หรือแผ่น PCB ผ่านการเตรียมผิวก่อนการเคลือบที่ทำได้ไม่ดี
จากสองเหตุผลดังกล่าว การวิเคราะห์แนวทางการปรับปรุงควรทำจากสองมุมมอง ตามเหตุผลแรก ได้ทำการวิเคราะห์เส้นโค้งอุณหภูมิของเตาอบรีโฟลว์โซลเดอร์ที่แตกต่างกันซึ่งอยู่ในสายการผลิตที่ต่างกัน จึงไม่พบปัญหาที่แท้จริงใด ๆ บนเส้นโค้งอุณหภูมิของการรีโฟลว์โซลเดอร์ ดังนั้นจึงสามารถละเลยเหตุผลแรกได้
อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงเหตุผลประการที่สอง แนวทางแก้ไขนั้นสามารถทำได้
a.เมื่ออุปกรณ์เกิดการขัดข้อง การผลิตควรหยุดลงทันที
ข.ผู้ปฏิบัติงานควรตระหนักว่าควรดำเนินการตรวจสอบอีกครั้งในระหว่างการถอดแยกอุปกรณ์ เพื่อหลีกเลี่ยงความไม่เป็นไปตามข้อกำหนดในขั้นตอนการผลิตต่อไป
ติดต่อ PCBCart เพื่อใช้บริการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
