Ada apa dengan lubang-lubang / vias berlapis ini?

Kami membeli sejumlah keyboard kios stainless steel dari pabrikan Cina beberapa waktu lalu dan telah melihat tingkat kegagalan yang luar biasa (sekitar 30%). Sekelompok kunci berhenti bekerja. Saya telah menarik beberapa dari mereka dan melacak masalah hingga berlapis-lubang / vias yang telah gagal. Saya telah memperbaikinya dengan melewatkan kawat kecil melalui lubang dan menyoldernya langsung ke jejak atau bantalan di kedua sisi. Foto menunjukkan seperti apa mereka ketika saya memisahkannya:

Lubang ganjil 1 Lubang ganjil 2

Dengan informasi ini, saya punya dua pertanyaan:

Ada apa dengan ini? Adakah teori tentang mengapa mereka gagal? Adakah yang bisa kita lakukan untuk mencegahnya?
Apakah metode perbaikan yang saya sebutkan tadi sesuai? Apakah ada cara yang lebih baik atau sesuatu yang spesifik yang harus saya pertimbangkan?

Sebagai tindak lanjut dari ini, kami akhirnya menemukan bahwa penutup layar kios tidak disegel dengan benar dan larutan pembersih yang disemprotkan ke plastik merembes ke dalam selungkup, mengalir di bagian dalam braket pemasangan keyboard, dan kemudian ke perumahan untuk keyboard itu sendiri. Agen pembersih akan menimbulkan korosi pada tembaga di vias jika tidak disegel dengan baik. Setelah menyegel penutup dengan benar, kami melihat kinerja yang jauh lebih baik dan lebih sedikit kegagalan.

pcb failure through-hole

— Justin Scott
sumber

Itu menarik. Mereka menggunakan pesawat tanah yang ditetaskan; Apakah papan tangan disolder?

— Thomas O

Saya tidak tahu, tapi saya berharap tidak karena kita umumnya membeli 30-40 ini sekaligus. Mereka adalah keyboard tanpa banyak komponen (beberapa lusin resistor, beberapa IC dan bagian-bagian misc lainnya), jadi saya kira itu mungkin. Mereka tampaknya memiliki keanehan lain juga seperti jejak menghitam dan bercak hitam pada beberapa dari mereka (keduanya terlihat pada foto kedua di atas). Masalah dengan lubang berlapis membuat kami gila.

— Justin Scott

Vias mana yang gagal? Soldermask tertutup, atau pengaturan kotak 4-via kecil?

— Connor Wolf

@ Thomas: Apakah sesuatu di Cina tidak disolder tangan?

— endolith

Sebagai tindak lanjut dari ini, itu akhirnya menjadi solusi pembersihan yang merembes ke papan dan menyebabkan korosi. Semprotan akrilik membantu tetapi kadang-kadang akan retak dan membiarkan larutan lewat. Kami akhirnya mencari tahu bagaimana solusi masuk ke enklosur dan menyegel yang lebih baik untuk mencegahnya, tetapi akhirnya berganti vendor pula beberapa tahun kemudian.

— Justin Scott

Jawaban:

Ada apa?

Pertama, saya menganggap papan Anda hanya memiliki dua lapisan (atas dan bawah, tanpa lapisan internal).

Mungkin ada kasus bahwa tidak ada cukup tembaga di vias. Tembaga diterapkan pada vias dalam proses galvanik atau elektro-kimia. Mungkin solusi yang digunakan dalam proses sudah tua, mungkin papan tidak dimasukkan ke dalam proses cukup lama, atau mungkin papan tidak disiapkan atau dibersihkan dengan benar sebelum dimasukkan ke dalam proses.

Ini juga terjadi bahwa selama penyolderan, papan mengembang lebih dari yang dapat ditangani vias dan lapisan tembaga retak (hampir) terbuka. Ini khususnya rumit dengan papan yang mengandung lapisan polimida untuk kombinasi kaku-fleksibel. Setelah beberapa saat, celah mulai dari hampir terbuka menjadi terbuka. Kegagalan ini - seperti banyak masalah lain yang dapat Anda miliki dengan PCB - buruk, karena sulit ditemukan saat papan masih diuji. Sebaliknya, mereka terjadi setelah beberapa saat di lapangan ...

Pengalaman pribadi saya adalah, betapapun baiknya pengujian produksi Anda dilakukan, papan tetap menjadi kasus kepercayaan antara pabrikan dan pelanggan. Uang yang dihabiskan untuk produsen papan yang baik adalah uang yang dihabiskan dengan baik.

Perbaikan:

Untuk perangkat buatan rumah, ini akan menjadi cara untuk pergi. Untuk produksi massal, Anda harus mengerjakan ulang semua vias, karena via apa saja bisa menjadi lemah dan hampir gagal dibuka. Ini kemungkinan bukan solusi praktis, dan juga sangat mungkin bukan metode perbaikan yang direkomendasikan oleh pedoman IPC ...

— zebonaut
sumber

Ya, ini adalah papan dua lapis, desain yang cukup mendasar dari apa yang bisa saya katakan sebagai seorang amatir. Sayangnya kami membeli keyboard rakitan, jadi saya tidak yakin apakah pabrikan yang kami dapatkan keyboardnya benar-benar memproduksi papan itu sendiri atau jika mereka melakukan outsourcing kepada orang lain.

— Justin Scott

Pabrikan memiliki masalah dan mereka harus mengatasinya. Sepertinya kombinasi dari manufaktur pcb yang buruk dan desain yang buruk bagi saya. Mereka bisa mendapatkan produsen yang lebih mahal, kualitas yang lebih baik, atau mereka mendesain ulang untuk menggunakan vias yang lebih besar dan cincin annular. Sungguh, ada banyak ruang di papan itu, jadi mengapa vias kecil?

— markrages

Mungkinkah PCB melentur ketika tombol ditekan, menyebabkan retak bertahap melalui pelapisan saat tembaga bekerja-mengeras? Jika demikian, solusinya mungkin untuk meningkatkan bagaimana PCB didukung, misalnya dengan busa kepadatan tinggi dan pelat logam.

— mikeselectricstuff
sumber

Papan dipasang pada pelat aluminium disikat dengan semacam laminasi di atasnya. Perakitan penuh akan dibaut ke dalam kandang kios baja yang dibautkan ke dinding, jadi tidak akan ada banyak gerakan untuk papan begitu sudah ada. Itu sebuah kemungkinan. Kami telah mempertimbangkan bahwa mungkin bingkai itu terdistorsi atau bengkok selama instalasi, tetapi bahkan unit yang dipasang tangan telah gagal dari waktu ke waktu.

— Justin Scott

Saya tidak punya apa-apa untuk ditambahkan ke penjelasan penyebabnya; Saya pikir semua pangkalan tercakup dalam posting sebelumnya.

Metode perbaikan Anda akan bekerja selama tidak ada interconencts ke vias yang diperbaiki pada lapisan PCB internal. Jika keyboard Anda adalah PCB dua lapis, perbaikan Anda baik-baik saja.

— Adam Lawrence
sumber