As placas de circuito impresso (PCBs) são componentes essenciais dos dispositivos eletrônicos, conectando todas as peças e permitindo que a energia flua pelo sistema. Apesar de seu papel crítico, o diagnóstico e a resolução de problemas em PCBs podem ser um desafio. Felizmente, existem oito problemas comuns em PCBs que são fáceis de diagnosticar e corrigir. Ao compreender os sinais desses oito problemas e as melhores soluções para cada um deles, você pode identificar e resolver de forma rápida e eficiente quaisquer problemas em PCBs que possam ocorrer.
Os 8 problemas mais comuns em placas de circuito impresso (PCB)
Quando se trata de PCBs, existem oito problemas comuns que você provavelmente encontrará. Esses problemas podem variar de pequenos inconvenientes a problemas graves que podem causar o mau funcionamento de um dispositivo. Conhecer os sinais e as soluções para esses problemas é fundamental para manter seus PCBs funcionando perfeitamente.
Problema nº 1: Problemas de conexão
Os problemas de conexão em uma placa de circuito impresso podem variar de pequenos incômodos a problemas graves. Conexões ruins podem impedir que a energia flua corretamente, resultando em comportamento irregular ou completa falta de funcionalidade. Outros sinais comuns de problemas de conexão incluem energia intermitente, luzes piscando, ruídos inesperados e desligamentos inesperados.
Problema nº 2: Curto-circuitos
Um curto-circuito ocorre quando dois componentes na placa são conectados de forma que permitem que a eletricidade flua entre eles sem passar pelos componentes pretendidos. Isso pode causar um pico repentino de eletricidade que pode danificar os componentes e, em alguns casos, até causar um incêndio.
Os sinais comuns de um curto-circuito incluem calor excessivo, fumo e faíscas provenientes da placa. Se suspeitar que um curto-circuito é a causa dos problemas da sua PCB, é importante desligar imediatamente o dispositivo e desligá-lo da fonte de alimentação.
Problema nº 3: Aterramento insuficiente
O aterramento é um recurso de segurança importante que ajuda a proteger os componentes e os usuários contra choques elétricos. Um aterramento insuficiente pode levar a comportamentos inesperados, como um dispositivo ligar ou desligar repentinamente. Também pode causar choques elétricos se um usuário tocar em dois componentes da placa que não estejam devidamente aterrados.
Os sinais mais comuns de aterramento insuficiente são luzes piscando, ruídos de zumbido e picos de energia inesperados. Se você suspeitar que o aterramento inadequado é a causa dos problemas da sua PCB, é importante verificar a fiação e garantir que todos os componentes estejam devidamente aterrados.
Problema nº 4: Danos causados por descargas eletrostáticas
A descarga eletrostática (ESD) é o fluxo repentino de eletricidade entre dois objetos. Isso pode causar sérios danos aos componentes de uma placa de circuito impresso (PCB), resultando em comportamento irregular ou perda total de funcionalidade. Sinais comuns de danos causados por ESD incluem energia intermitente, luzes piscando e desligamentos inesperados.
Para evitar danos por ESD, é importante usar sempre uma pulseira antiestática ao manusear componentes ou trabalhar na placa. Além disso, é importante evitar tocar diretamente nos componentes com as mãos.
Problema nº 5: Danos nos componentes
Os componentes de uma placa de circuito impresso podem ser danificados por diversos motivos, incluindo calor excessivo, picos de tensão e manuseio inadequado. Sinais comuns de danos nos componentes incluem luzes piscando, ruídos de zumbido e desligamentos inesperados.
Se você suspeitar que um componente da sua placa está danificado, é importante identificar o componente defeituoso e substituí-lo por um novo. Além disso, é importante garantir que os componentes estejam devidamente isolados e armazenados em condições adequadas.
Problema nº 6: Calor excessivo
O calor excessivo pode causar mau funcionamento ou falha dos componentes de uma placa de circuito impresso (PCB). Isso pode resultar em comportamentos inesperados, como um dispositivo ligar ou desligar repentinamente. Sinais comuns de calor excessivo incluem luzes piscando, ruídos de zumbido e desligamentos inesperados.
Para evitar que o calor excessivo danifique sua placa de circuito impresso, é importante garantir que a placa esteja devidamente ventilada e que todos os componentes estejam instalados corretamente. Além disso, é importante usar dissipadores de calor ou ventiladores para ajudar a dissipar o calor dos componentes que geram muito calor.
Problema nº 7: PCBs mal projetados
PCBs mal projetados podem causar uma ampla gama de problemas, desde energia intermitente até desligamentos inesperados. Além disso, PCBs mal projetados podem ser difíceis de diagnosticar, pois pode ser difícil identificar a origem do problema.
Sinais comuns de um PCB mal projetado incluem energia intermitente, luzes piscando e desligamentos inesperados. Se você suspeitar que seu PCB está mal projetado, é importante revisar o projeto e certificar-se de que todos os componentes estão conectados corretamente. Além disso, é importante verificar novamente as fontes de energia e certificar-se de que elas estão fornecendo a tensão correta.
Problema nº 8: Componentes de baixa qualidade
Componentes de baixa qualidade podem causar uma ampla gama de problemas, desde energia intermitente até desligamentos inesperados. Sinais comuns de componentes de baixa qualidade incluem luzes piscando, ruídos de zumbido e desligamentos inesperados.
Para evitar problemas causados por componentes de baixa qualidade, é importante usar apenas componentes que atendam às especificações do fabricante. Além disso, é importante verificar se os componentes apresentam sinais de danos antes de instalá-los na placa.
O que causa problemas no PCB?
Existem muitas razões comuns pelas quais sua PCB não funciona bem. Algumas dessas razões podem ser facilmente corrigidas, enquanto outras podem exigir um novo projeto.
Padrões de solda em excesso ou insuficientes
Se você encomendou PCBs para o seu projeto, pode descobrir que tem muitas ou poucas almofadas de solda. É importante saber qual a quantidade de almofadas a encomendar para os seus PCBs, mas também tem de estar ciente do seu projeto.
- Se você tiver pads em excesso, isso pode criar alguns problemas graves.
- Se sua placa tiver pads em excesso, é provável que alguns deles fiquem interligados.
- Se as almofadas estiverem interligadas, isso pode criar um curto-circuito, o que pode causar a falha de todo o circuito. Outro problema que pode ocorrer se você tiver almofadas em excesso é que elas podem entrar em contato umas com as outras.
- Se os pads entrarem em contato uns com os outros, eles podem causar um curto-circuito.
A solução para ter muitos pads é usar uma ferramenta Dremel para remover alguns deles.
Dobragem incorreta de trilhos de cobre
Às vezes, as trilhas de cobre em suas PCBs não se dobram corretamente. Isso pode acontecer por alguns motivos. Em primeiro lugar, você pode ter dobrado as trilhas durante a inspeção. É fácil dobrar as trilhas sem perceber, especialmente se você estiver trabalhando com uma PCB de alto volume. Você também pode ter dobrado as trilhas durante o processo de fabricação. Se isso acontecer, o fabricante geralmente pode corrigir o problema dobrando novamente as trilhas. A última maneira pela qual as trilhas de cobre podem ser dobradas incorretamente é durante o processo de design. Se você dobrar as trilhas incorretamente, elas não poderão ser corrigidas posteriormente. A única solução é criar outra PCB.
Falta de aderência durante a soldagem
As almofadas de solda são usadas para conectar componentes à placa de circuito impresso (PCB). Se você estiver trabalhando com uma placa de circuito impresso, verá que a maioria das almofadas tem apenas uma pequena quantidade de solda. Isso porque é importante garantir que as almofadas não fiquem muito quentes. Se as almofadas ficarem muito quentes, elas podem derreter a PCB. Se você estiver enfrentando um problema em que as almofadas não estão aderindo à PCB, há alguns motivos para isso.
Em primeiro lugar, as almofadas podem estar muito secas. Se as almofadas estiverem muito secas, você pode tentar adicionar um pouco de fluxo a elas. Outra razão pela qual as almofadas podem não estar aderindo é que você tem muita solda nelas. Se as almofadas tiverem muita solda, isso pode fazer com que elas não adiram à placa de circuito impresso.
Quantidade excessiva de solda
O excesso de solda pode ser um problema, mas também pode ocorrer acidentalmente. Se você estiver tendo problemas com excesso de solda, é importante observar que não é necessário refazer a soldagem de toda a placa. Basta remover parte da solda para diminuir a quantidade. Se você tentar corrigir esse problema adicionando mais solda, acabará criando outro problema. A placa pode ser muito pequena para a quantidade de solda que você está adicionando.
Se for esse o caso, a solda começará a vazar pela lateral da almofada. Outro problema que pode ocorrer se houver excesso de solda na almofada é que o excesso de solda pode criar uma bola. A bola de solda pode ficar entre a almofada e o componente que você está tentando soldar.
Componentes colocados incorretamente
Se você estiver tendo problemas com alguns componentes da sua placa de circuito impresso (PCB), pode ser que você os tenha colocado incorretamente. A maioria dos componentes é minúscula e fácil de perder. Se isso acontecer com você, há algumas maneiras de corrigir o problema. Primeiro, você pode soldar novamente o componente à placa. Se o componente for maior, às vezes você pode usar uma pinça para movê-lo para o lugar certo. É importante observar que você só deve fazer isso se o componente não estiver soldado à placa de circuito impresso. Em alguns casos, pode ser mais fácil simplesmente substituir o componente por um colocado corretamente.
Montagem em superfícies irregulares
As almofadas em uma placa de circuito impresso (PCB) são usadas para conectar componentes e conduzir eletricidade. As almofadas de montagem em superfície são usadas para conectar pequenos componentes, como resistores ou capacitores. Se você tiver uma montagem em superfície irregular, geralmente é porque as almofadas não estão sendo soldadas corretamente. Às vezes, a montagem em superfície irregular também pode ser causada por almofadas sujas. Se as almofadas não estiverem sendo soldadas corretamente, você pode tentar limpá-las para ver se isso ajuda. Você também pode tentar usar uma solda diferente para ver se isso faz diferença.
Áreas sem trilhas marcadas
Às vezes, você terá uma área de trilha não marcada. Uma área de rastreamento é uma área em uma PCB que não é usada para componentes. Uma área de trilha não marcada pode ocorrer por alguns motivos. Em primeiro lugar, se você estiver trabalhando com uma PCB de alto volume, isso pode acontecer se a PCB já tiver sido usada antes. Isso também pode acontecer se você estiver usando uma PCB parcial. É importante saber que é normal ter áreas de trilha não marcadas. Não é um problema grave. É algo positivo. Áreas de trilha não marcadas são úteis para adicionar jumpers ou fazer alterações na PCB.
Erros durante a soldagem e fabricação
Existem alguns erros que podem ocorrer durante o processo de soldagem e fabricação. Se você estiver tendo problemas com as almofadas em suas placas de circuito impresso, pode ser porque os orifícios são muito pequenos para o ferro de solda. Isso também pode ser causado por um ferro muito grande. Se o ferro for muito grande, será mais difícil controlá-lo. Isso também pode causar danos extras à placa de circuito impresso.
Outro problema que pode ocorrer durante a soldagem é que o ferro pode estar muito quente. Se o ferro estiver muito quente, ele pode danificar a placa de circuito impresso e os componentes nela. Isso também pode fazer com que a solda flua muito rapidamente, dificultando o controle do ferro. É importante observar que todos os fabricantes de placas de circuito impresso têm padrões para as temperaturas seguras para soldagem.
Excesso de gotejamento da máscara de solda
Durante o processo de fabricação, é essencial aplicar a quantidade certa de máscara de solda. Se houver excesso de revestimento protetor na placa de circuito impresso, isso pode causar problemas na conexão elétrica. Se a máscara de solda for aplicada com espessura excessiva, pode criar uma quantidade excessiva de gotículas na placa de circuito impresso, causando problemas elétricos e diminuindo a qualidade do produto. Para evitar esse problema, os fabricantes devem certificar-se de comprar a quantidade certa de máscara de solda para cada trabalho.
Muitos orifícios de passagem
Os orifícios em uma placa de circuito impresso podem ser usados para várias finalidades, desde a instalação de portas de entrada/saída até o alojamento de componentes elétricos. Embora existam várias maneiras de instalar esses orifícios na placa, é recomendável evitar colocar mais de uma via por orifício. Colocar uma via por orifício é o padrão.
Se você tiver um layout que exija o uso de mais de uma via por orifício, será necessário revisar seu projeto para garantir que isso não seja algo que possa ser corrigido. Isso pode causar vários problemas, como curtos-circuitos. Você também deve garantir que a distância entre cada via não seja inferior a 1 cm. Se você tiver um layout que exija o uso de mais de uma via por orifício, será necessário revisar seu projeto para garantir que não seja algo que possa ser corrigido.
Como identificar os problemas na placa de circuito impresso?
Identificar a origem de um problema numa placa de circuito impresso (PCB) requer uma abordagem sistemática. O processo de diagnóstico envolve uma análise cuidadosa da placa e dos seus componentes para identificar quaisquer falhas potenciais. Estes são os métodos mais comuns:
Inspeção visual
Esta é uma maneira simples, mas eficaz, de identificar qualquer dano físico ou detritos óbvios na placa de circuito impresso. A inspeção visual envolve examinar os componentes, traços do circuito impresso, juntas de solda e outras características físicas da placa de circuito impresso em busca de defeitos. Esse processo é normalmente realizado antes da fabricação, durante a montagem e após o teste final.
A inspeção visual pode detectar anomalias, incluindo:
- colocação incorreta de componentes
- soldagem inadequada
- componentes em falta
- roteamento incorreto dos traços
A inspeção visual é geralmente realizada manualmente, mas os sistemas de inspeção automatizados estão ganhando popularidade, pois são mais rápidos e confiáveis do que a inspeção visual manual. Os sistemas de inspeção automatizados usam câmeras, sensores e outras técnicas de imagem para detectar defeitos na placa.
Teste de fonte de alimentação
O teste de fonte de alimentação para placas de circuito impresso (PCBs) é uma parte crítica do processo de design e fabricação. O teste adequado da fonte de alimentação garante que a PCB será capaz de atender às suas metas de funcionalidade e desempenho pretendidas. O teste da fonte de alimentação deve ser realizado em várias etapas, por exemplo:
- teste de tensão
- teste de corrente
- teste de resistência
- teste de ruído
- teste de ondulação
- teste de resposta transitória
- teste de carga dinâmica
Cada teste deve ser realizado de acordo com as especificações do fabricante e as normas de segurança. Você pode usar um osciloscópio, multímetro ou ohmímetro para realizar essas operações.
Teste de continuidade elétrica
Este tipo de teste é utilizado para verificar se existem circuitos abertos ou em curto-circuito nos percursos condutores entre os componentes da placa. Normalmente, é realizado antes ou depois do processo de soldadura para detetar quaisquer potenciais problemas nas ligações elétricas. O método mais comum de teste de continuidade elétrica inclui:
- teste de resistência elétrica
- testes de fuga de corrente
- testes de queda de tensão
- testes de resistência de isolamento
O teste de continuidade elétrica pode ser feito manualmente ou usando equipamentos de teste automatizados. O teste manual envolve conectar uma sonda de teste a cada um dos caminhos condutores da placa e, em seguida, verificar a continuidade. O teste automatizado usa equipamentos de teste especializados para executar testes em toda a placa em uma única operação. Isso pode economizar tempo e dinheiro ao testar um grande número de PCBs.
Teste de componentes
O teste de componentes é normalmente realizado através de um processo manual ou automatizado. No processo manual, os componentes da placa são testados através de uma combinação de inspeção visual e teste de continuidade. O processo automatizado utiliza equipamentos de teste especializados, tais como testadores em circuito e testadores de sonda voadora. Estes testes também podem detectar quaisquer problemas que possam ter ocorrido durante o processo de fabrico:
- conexões incorretas das juntas de solda
- colocação inadequada de componentes
- circuitos abertos ou curto-circuito
Os testes manuais e automatizados devem ser realizados antes da montagem, durante a montagem e após a montagem. Isso ajudará a garantir que a placa esteja funcionando corretamente antes de ser enviada ao cliente.
Teste de sinal
O teste de sinal PCB é um processo utilizado para medir os sinais elétricos que estão sendo enviados através de uma placa de circuito impresso. O principal objetivo do teste de sinal PCB é garantir que a placa de circuito impresso esteja funcionando de maneira adequada e eficiente. O teste envolve várias etapas, incluindo:
- crosstalk entre os diferentes traços de sinal
- impedância, capacitância e indutância
- análise da integridade do sinal dos vários componentes
- interferência eletromagnética no circuito
O equipamento específico utilizado para o teste de sinal PCB pode depender do tipo de PCB que está sendo testado, bem como dos requisitos da aplicação. Geralmente, esse teste é realizado com um osciloscópio, analisador lógico, analisador de espectro ou outro equipamento de teste especializado.
Soluções para problemas comuns em placas de circuito impresso (PCB)
Depois de identificar a causa do problema, você pode começar a solucioná-lo. De modo geral, a melhor solução para cada problema dependerá da causa raiz. No entanto, algumas soluções gerais podem ser aplicadas a muitos problemas comuns de PCB.
O primeiro passo para resolver qualquer problema de PCB é identificar a causa. Isso pode ser feito inspecionando cuidadosamente a placa e procurando sinais de danos ou componentes com defeito. Além disso, é importante revisar o projeto do PCB e garantir que todos os componentes estejam conectados corretamente.
Uma vez identificada a causa, o próximo passo é determinar a melhor solução para o problema. Em alguns casos, isso pode envolver a substituição de componentes ou a recabeação da placa. Em outros casos, o problema pode ser resolvido simplesmente adicionando isolamento adicional ou dissipadores de calor à placa.
Também é importante garantir que a placa esteja devidamente ventilada e que todos os componentes estejam instalados corretamente. Além disso, é importante verificar as fontes de alimentação e garantir que elas estejam fornecendo a tensão correta.
Por fim, é importante garantir que todos os componentes sejam da mais alta qualidade e atendam às especificações do fabricante. Isso pode ajudar a evitar problemas causados por componentes de baixa qualidade e garantir que a placa funcione corretamente.
Conclusão
Os problemas com placas de circuito impresso (PCB) podem ser difíceis de diagnosticar e corrigir, mas compreender os oito problemas mais comuns e suas respectivas soluções pode ajudar a facilitar o processo. Ao estar ciente dos sinais desses oito problemas e das melhores soluções para cada um deles, você pode identificar e resolver de forma rápida e eficiente quaisquer problemas com placas de circuito impresso (PCB) que possam ocorrer.
