Guia de Resposta Rápida para Defeitos Comuns em PCB

Nenhum engenheiro espera defeitos em suas PCBs (Placas de Circuito Impresso). No entanto, alguns problemas comuns de projeto às vezes são difíceis de identificar devido a fatores ambientais, aplicação inadequada ou acidentes. Os engenheiros devem prevenir acidentes, mas é ainda mais importante tomar medidas imediatas quando confrontados com esses problemas.

Defeito #1: Curto-Circuitos em PCB

Curto-circuito é um dos problemas mais comuns que levam à falha de PCBs, com muitas causas. As causas serão discutidas por ordem de significância e soluções de emergência serão dadas.

• Medida de emergência #1. A principal causa de curto-circuito está no projeto inadequado do pad. Para evitar que o pad cause curto, seu formato pode ser oval em vez de circular, aumentando a distância entre pontos e evitando o curto.
• Medida de emergência #2. A direção incorreta de colocação de componentes também pode causar curto. Nesse caso, a direção deve ser ajustada corretamente.
• Medida de emergência #3. Outra causa é pinos curvados em componentes SMT (Tecnologia de Montagem em Superfície). Para resolver, a junta de solda deve ficar a 2 mm do circuito.
• Outras causas. Não se pode negligenciar: furo do substrato muito grande, temperatura de soldagem muito baixa, soldabilidade ruim da placa, máscara de solda ineficaz, poluição da superfície da placa, etc.

Defeito #2: Juntas de Solda Escuras ou Granuladas

• Medida de emergência #1. Juntas escuras ou granuladas resultam principalmente de estanho fundido contaminado e excesso de óxido no estanho, tornando as juntas quebradiças.
• Medida de emergência #2. Outra causa é a pasta de solda usada na fabricação PCBA. Se a pasta contém muitas impurezas, as juntas ficam escuras ou granuladas. Nesse caso, a pasta deve ser substituída ou estanho puro aplicado.

Defeito #3: Juntas de Solda Amarelo-Douradas

• Medida de emergência. Juntas normais são cinza-prateadas. Se ficam amarelo-douradas, resulta principalmente de temperatura excessiva. Para resolver, diminua a temperatura do forno.

Defeito #4: PCB com Desempenho Ruim

Quando uma PCB bem projetada apresenta mau desempenho após fabricação, a causa costuma ser ambiental.

• Medida de emergência #1. Temperatura extrema ou variação incerta de temperatura. Alta umidade ou vibração também podem levar a mau desempenho ou falha. Por exemplo, variação de temperatura pode deformar a PCB, destruindo juntas de solda.
• Medida de emergência #2. Umidade no ar pode oxidar ou corroer o cobre exposto, tornando trilhas, juntas, pads ou componentes inoperantes.
• Medida de emergência #3. Excesso de poeira na placa e componentes afeta o fluxo de ar e resfriamento, causando superaquecimento e degradação.

Defeito #5: Circuitos Abertos (Opens) em PCB

• Medida de emergência. Quando trilhas são cortadas ou a pasta de solda fica apenas no pad em vez das trilhas do componente, opens podem ocorrer. Também podem surgir durante fabricação ou soldagem. A quebra de trilhas resulta de deformação da placa, queda ou deformação mecânica. Causas químicas ou umidade também podem desgastar solda ou componentes metálicos, quebrando as trilhas.

Defeito #6: Soltura ou Deslocamento de Componentes

• Medida de emergência. Durante a soldagem de refluxo, componentes pequenos podem flutuar no solda fundido e se afastar dos pads alvo. A soltura ou deslocamento pode derivar de suporte insuficiente da placa, configuração inadequada de refluxo, pasta de solda ou erros de operação.

Defeito #7: Defeitos de Soldagem

• Medida de emergência #1. Interferência externa pode manter o solda em movimento antes da solidificação, similar a solda fria. Isso pode ser corrigido com reaquecimento e as juntas devem ficar longe de interferência ao esfriar.
• Medida de emergência #2. Solda fria é um defeito comum que ocorre quando o solda não derrete corretamente, gerando superfície rugosa e conexão não confiável. Excesso de solda impede fusão total, também causando solda fria. A medida é reaquecer a conexão para eliminar o excesso.
• Medida de emergência #3. O terceiro defeito é ponteamento (bridging): o solda conecta duas trilhas. Pode causar conexões inesperadas, curtos, queima de componentes ou trilhas com alta corrente.
• Medida de emergência #4. O quarto defeito é molhabilidade insuficiente de pinos ou terminais, resultante de excesso ou falta de solda. Além disso, o pad pode ficar elevado por superaquecimento ou soldagem irregular.

Recursos Úteis

• Comparação de Confiabilidade entre Juntas de Solda com Chumbo e Livres de Chumbo
• Medidas Eficazes para Controle de Qualidade em Juntas de Solda BGA (Ball Grid Array)
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