La causa principale dei circuiti stampati e dei guasti

I circuiti stampati, o Printed Circuit Boards (PCB), sono parte integrante del funzionamento di praticamente tutti i dispositivi elettronici. Forniscono le basi per la disposizione dei componenti elettronici in modo compatto ed efficiente. Questo articolo mira ad approfondire i principi di funzionamento dei circuiti stampati, la loro struttura e le principali cause di guasti che possono verificarsi durante il loro funzionamento.

Principio di funzionamento dei circuiti stampati

Il principio di funzionamento di un circuito stampato si basa sull'uso di un materiale di substrato isolante per separare lo strato di lamina di rame conduttivo. Questa disposizione consente alla corrente elettrica di fluire lungo un percorso predeterminato, consentendo a vari componenti di svolgere funzioni come amplificazione, attenuazione, modulazione, demodulazione e codifica.

Struttura dei circuiti stampati

Un circuito stampato è composto principalmente da piazzole, fori passanti, fori di montaggio, fili, componenti, connettori, riempimenti e confini elettrici. I tipi comuni di circuiti stampati in base alla loro struttura a strati includono schede a strato singolo (PCB a strato singolo), schede a doppio strato (PCB a doppio strato) e schede multistrato (PCB multistrato).

Componenti dei circuiti stampati

Ogni componente di un circuito stampato svolge una funzione specifica:

• Piastra di saldatura: Questo è un foro metallico utilizzato per saldare i pin dei componenti.
• Foro passante: Questi possono essere metallici o non metallici. I fori passanti metallici vengono utilizzati per collegare i pin dei componenti tra ogni strato.
• Fori di montaggio: Questi vengono utilizzati per fissare il circuito stampato.
• Conduttore: Questo è il film di rame della rete elettrica utilizzato per collegare i pin dei componenti.
• Connettori: Questi vengono utilizzati per collegare i componenti sul circuito stampato.
• Riempimento: Questo è il rame depositato per la rete di terra, che può ridurre efficacemente l'impedenza.
• Confine elettrico: Questo viene utilizzato per determinare le dimensioni del circuito stampato. Tutti i componenti sul circuito stampato non devono superare questo confine.

Cause dei difetti di saldatura nei PCB

I difetti di saldatura nei PCB possono essere attribuiti a diversi fattori. Uno dei motivi principali è la saldabilità del foro del circuito stampato. Una scarsa saldabilità può portare a difetti di saldatura virtuali, che influiscono sui parametri dei componenti del circuito. Ciò può causare instabilità nella conduzione tra i componenti della scheda multistrato e i fili dello strato interno, causando il guasto dell'intero circuito.

Fattori che influenzano la saldabilità

I principali fattori che influenzano la saldabilità dei circuiti stampati sono:

Composizione e natura della saldatura

La saldatura è una parte essenziale del processo chimico di saldatura. Consiste in materiali chimici contenenti flussante. Il comune metallo eutettico a basso punto di fusione è Sn-Pb. Il contenuto di impurità deve essere controllato per evitare che le impurità vengano dissolte dal flussante. La funzione del flussante è quella di aiutare la saldatura a bagnare la superficie del circuito della piastra di saldatura passando il calore e rimuovendo la ruggine. Generalmente vengono utilizzati colofonia bianca e solvente di alcol isopropilico.

Temperatura di saldatura e pulizia della superficie

Quando la temperatura è troppo alta, la velocità di diffusione della saldatura in questo momento ha un'attività molto elevata. Ciò può causare l'ossidazione rapida del circuito stampato e della superficie della saldatura, causando difetti di saldatura. Anche la contaminazione sulla superficie del circuito stampato può influire sulla saldabilità e quindi creare difetti. Questi difetti includono perline di stagno, sfere di stagno, circuiti aperti e lucentezza.

Comprendere la struttura e il principio di funzionamento dei circuiti stampati, nonché i fattori che possono portare a difetti di saldatura, è fondamentale nella produzione e manutenzione dei dispositivi elettronici. Affrontando questi problemi, possiamo garantire il funzionamento affidabile ed efficiente dei nostri dispositivi.