Articole electronica, kituri, scheme
Carti

Fiabilitatea cablajelor imprimate echipate cu componente

Întrucît principala funcţie a cablajelor imprimate constă în interconectarea componentelor din circuitele electronice, fiabilitatea acestora este determinată, în mod esenţial, de calitatea conexiunilor prin lipire efectuate în-tre terminalele componentelor şi traseele cablajului.

Valoarea medie a intensităţii (ratei) de defectare λ [10-6/h ] a conexiunilor prin lipire este indicată în normativele de fiabilitate (în scopul determinării fiabilităţii previzionale) ca fiind de ordinul 0,2 (pentru lipirea manuală) sau 0,05 (pentru lipirea automată). Dar din analiza statistică a unor date experimentale rezultă valori şi mai mici ale acestui indicator (de ordinul 10-2. . . 10-3) [2]. Comparativ cu alte procedee de conectare a componentelor pe cablaje (sudura electrică, sertizarea, wraparea), lipirea este apreciată ca fiind suficient de fiabilă pentru echipamentele electronice.

Deşi rata de defectare a conexiunilor prin lipire este relativ redusă, datorită numărului lor relativ mare (de ordinul sutelor…. miilor — pentru o singură placă de cablaj imprimat) în structura unui echipament electronic (depinzînd de complexitatea acestuia) influenta fiabilităţii conexiunilor asupra fiabilităţii ansamblului poate fi foarte importantă.

De exemplu, în cazul echipamentelor electronice mobile/portabile, solicitările mecanice (vibraţii, şocuri, acceleraţii/deceleratii) şi climatice (temperatură, umiditate) aplicate acestora influenţează considerabil şi în mod defavorabil fiabilitatea conexiunilor prin lipire — aspect ce trebuie luat în considerare la proiectarea şi efectuarea conexiunilor prin lipire.

Principalele căi pentru reducerea la minimum posibil a procentului de defecte datorate conexiunilor prin lipire sînt [2]:
— selectarea unor materiale şi tehnologii de lipire adecvate;
— existenţa unei bune sudabilităţi a suprafeţelor de lipire;
— controlarea riguroasă a calităţii materialelor de lipire şi a suprafeţelor de lipit (atît înainte de lipire cît şi periodic, în cursul procesului de lipire);
— respectarea riguroasă a procesului tehnologic de lipire (implicînd controlul permanent al parametrilor acestuia);
— controlarea calităţii conexiunilor prin lipire obţinute (în principal, prin verificarea aspectului vizual al conexiunilor, cu ajutorul unei lupe speciale, de diametru adecvat şi mărind de cel puţin 10 ori).

Astfel, din acest ultim punct de vedere, o conexiune prin lipire corect realizată trebuie să aibă:
— suprafaţa lipiturii — lucioasă şi strălucitoare (fără iregularităţi, crăpături, asperităţi etc.);
— forma — trbnconică, avînd profil concav şi o înălţime maximă (deasupra cablajului) de cel mult 0,5… 0,8 din diametrul pastilei de lipire a terminalului;
— aliajul de lipit — acoperind complet şi uniform terminalul respectiv (şi avînd unghiurile de contact — atît cu terminalul cit şi cu pastila de lipire — sub 30°);
— găurile metalizate (în cazul cablajelor dublu-strat şi multi-strat) umplute — prin capilaritate — cu aliaj de lipit.

În principiu, orice ce abatere de la aceste caracteristici ideale poate fi considerată ca un defect — deşi nu orice abatere afectează fiabilitatea plăcii echipate cu componente.

Principalele defecte conducînd la nefuncţionarea (sau funcţionarea defectuoasă) a unei plăci echipate — şi care pot fi identificate prin control vizual — sînt:
a) defecte de formă — de ex. „punţi” şi/sau „stalactite” (datorate excesului de aliaj de lipit aplicat). Primele constituie un defect major întrucît scurtcircuitează trasee/terminale adiacente;
b) defecte de aspect — de regulă datorate umectării necorespunzătoare (sau deumectârii) supr.afeţei de lipire a cablajului sau terminalului;
c) defecte datorate prelucrărilor mecanice (tăiere, găurire) necorespunzătoare ale cablajelor imprimate: exfolieri, găuri prea mari/mici sau plasate necorespunzător etc. Tensiunile interne produse în placă pot determina defectarea prin oboseală a îmbinărilor lipite;
d) defecte de montaj — datorate terminalelor prea scurte (sau formate necorespunzâtor) ale componentelor;
e) alte defecte: cavităţi, lipituri „reci”/„galbeneu/„grăunţoase”/false/ mate, incluziuni, microfisuri, reziduuri albe, curbarea plăcii de cablaj imprimat etc.

Toate aceste defecte posibile – cu cauzele şi consecinţele lor precum şi cu modurile şi mecanismele lor de defectare specifice — sînt prezentate pe larg în lucrarea [2], insistîndu-se asupra măsurilor preventive necesare.


Articole din aceasi publicatie
Subscribe
Notify of
guest

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
back to top