Guide de réponse rapide aux défauts PCB courants

Aucun ingénieur ne s'attend à des défauts sur ses PCB. Cependant, certains problèmes de conception courants sont parfois difficiles à identifier en raison d'aspects environnementaux, d'applications incorrectes ou d'accidents purs. Les ingénieurs doivent prévenir les accidents mais il est plus significatif de prendre des mesures instantanées face à ces problèmes.

Défaut #1 : Courts-circuits sur PCB

Le court-circuit est l'un des problèmes les plus courants entraînant l'échec des PCB, avec de nombreuses causes. Elles seront discutées par ordre de significativité avec solutions d'urgence.

Mesure d'urgence #1. La cause principale est une conception incorrecte de la pastille. Pour l'éviter, la pastille peut être conçue ovale au lieu de circulaire pour augmenter la distance entre points et éviter le court-circuit.

Mesure d'urgence #2. Une direction de placement incorrecte des composants peut causer des courts-circuits. La direction doit être corrigée.

Mesure d'urgence #3. Une autre cause : broches courbées sur composants CMS. Pour résoudre, le joint de soudure doit être à 2 mm du circuit.

Autres causes. Ne pas négliger : trou de substrat trop grand, température de brasage trop basse, mauvaise soudabilité, masque de soudure inefficace, pollution de surface, etc.

Défaut #2 : Joints de soudure sombres ou granuleux

Mesure #1. Résultentmostly de l'étain fondu pollué et d'une trop forte participation d'oxyde, rendant les joints cassants.

Mesure #2. Autre cause : pâte à souder contenant trop d'impuretés. La pâte doit être modifiée ou de l'étain pur appliqué.

Défaut #3 : Joints de soudure jaune doré

Mesure d'urgence. Normalement, les joints sont gris argenté. S'ils deviennent jaune doré, c'estmostly dû à une température trop élevée. Diminuez la température du four.

Défaut #4 : PCB mal performant

Quand un PCB bien conçu performe mal après fabrication, c'estmostly dû à l'environnement.

Mesure #1. Première cause : température extrême ou variation incertaine. Humidité élevée ou vibrations peuvent aussi dégrader ou faire échouer la carte. Ex: variation de température déforme le PCB, détruisant les joints.

Mesure #2. L'humidité oxyde ou corrode le cuivre exposé ; pistes, joints, pastilles ou composants ne fonctionneront plus normalement.

Mesure #3. Si la carte et composants sont couverts de poussière, le flux d'air et le refroidissement sont affectés, menant à surchauffe et dégradation.

Défaut #5 : Circuits ouverts sur PCB

Mesure d'urgence. Quand les pistes sont coupées ou la pâte reste seulement sur la pastille au lieu des pistes du composant, des circuits ouverts peuvent survenir. Causes : déformation de carte, chute, déformation mécanique. Causes chimiques ou humidité peuvent aussi user la soudure ou composants métalliques, rompant les pistes.

Défaut #6 : Desserrage ou mauvais placement de composants

Mesure d'urgence. Pendant la refusion, petits composants peuvent flotter sur la soudure fondue et s'éloigner des joints cibles. Causes : support de carte insuffisant, réglages de refusion incorrects, pâte à souder ou erreurs d'opération.

Défaut #7 : Défauts de soudage

Mesure #1. Interférence externe maintenant la soudure en mouvement avant solidification (soudure froide). Solution : réchauffer pour corriger, éloigner les joints des interférences pendant le refroidissement.

Mesure #2. La soudure froide survient quand la soudure n'est pas correctement fondue, surface rugueuse et connexion peu fiable. Excès de soudure empêche la fusion complète. Mesure : réchauffer pour éliminer l'excès.

Mesure #3. Troisième défaut : pontage (bridging), la soudure relie deux pistes. Peut causer connexions inattendues, courts-circuits, défaillance composants ou brûlure de pistes sous fort courant.

Mesure #4. Quatrième défaut : mouillabilité insuffisante des broches/pattes, dû à excès ou manque de soudure. La pastille peut être surélevée par surchauffe ou soudage rugueux.

Ressources utiles :
• Comparaison fiabilité entre soudures plomb et sans plomb
• Mesures efficaces pour le contrôle qualité des joints BGA
• Comparaison brasage par vague et refusion
• Comparaison procédures fabrication soudure plomb et sans plomb en PCBA