Czy można naprawiać wypaczone a już obsadzone PCB?

Jeden z internautów opisał w sieci swój problem w następujący sposób: mamy dwadzieścia wypaczonych a już obsadzonych płytek, z komponentami o różnej wysokości rozmieszczonymi po obu stronach. Jakimi metodami możemy to naprawić  spłaszczyć?

Prowadzący bloga Phil Zarrow i Jim Hall, najpierw zadają pytanie: ‘[…] jeśli tylko 20 płytek się wypaczyło, to się zmieniło w procesie? Co tu się stało? Czy był to niewłaściwy sposób przechowywania lub handlingu PCB? Jaki jest piec rozpływowy jest stosowany i czy coś się w nim zmieniło? Czy PCB są odpowiednio podparte? To jedna rzecz. I nie wiem, czy w ogóle jest jakiś sposób, oparty o jakiś rodzaj mocowania, który pozwoliłby te płytki wyprostować’. O wypaczaniu się płytek w procesie reflow oraz na etapie montażu pisaliśmy w dwóch osobnych artykułach – podsumowanie jednego z nich znajdziecie w ramce obok, a linki do nich w artykułach powiązanych. I dalej Panowie prowadzący: ‘Musisz prawdopodobnie zaakceptować fakt, że ich wyprostowanie może być niemożliwe. Doprowadzenie ich do porządku i utrzymanie niezawodności produktu może być niemożliwe. Aby je wyprostować, należałoby sobie wyobrazić sobie coś w rodzaju uchwytu podtrzymującego za pomocą pinów płytkę znajdującą się pomiędzy dwiema połówkami takiego uchwytu […] Jeśli pozostawić taką konstrukcję na jakiś czas, można mieć nadzieję, że wypaczenie nieco się zmniejszy. Jednak, jeśli ktoś będzie próbował to zrobić, musi mieć świadomość, że na PCB znajdują się zestalone połączenia lutowane w tej właśnie wypaczonej konfiguracji. Może być tak, że jeśli spróbujesz ją wyprostować, niektóre z połączeń lutowanych popękają’.

Podobną konstrukcję wyobraził sobie Don Flint, z Phoenix Test Systems LLC: ‘[…] można rozważyć dodanie usztywnienia. Pod warunkiem, że istnieje wystarczający prześwit, można wywiercić otwory w płycie w celu umocowania w nich usztywnienia, co może stanowić spory problem. Konieczne może się okazać zastosowanie podkładek izolacyjnych lub elementów dystansowych, ale pod warunkiem zachowania należytej ostrożności i odpowiedniego planowania, może to być realne rozwiązanie problemu’.

Jaye Waas z Renkus-Heinz uszczegóławia temat zastygłych połączeń: ‘Korekta wypaczenia po zespoleniu lutu napotyka fundamentalne ograniczenia. Komponenty i płytka drukowana znajdują się pod działaniem naprężenia szczątkowego. Tak naprawdę jest tylko jeden sposób, aby wyprostować PCB i jednocześnie odzyskać nieuszkodzone mechanicznie  komponenty: należy ponownie podgrzać płytki do punktu stopienia lutowia, a następnie należałoby opracować metodę utrzymania płytek płasko, aż całkowicie ostygną. Każda metoda, w której nie jest przewidziane roztopienie połączeń lutowniczych, spowoduje dodatkowe naprężenia i całkowicie zniszczy PCB, które należy złomować’.

Niemal identycznie wypowiada się Claus W. Nielsen z E-Consult International ApS: ‘Nawet nie myśl o prostowaniu PCB i to bez względu na zastosowany sposób. Jeśli to zrobisz, istnieje wysokie ryzyko pęknięcia PTH, MicroVia lub innych złączy lutowniczych. Pęknięcia początkowo mogą być tak małe, że PCB może przejść finalne testy elektryczne, ale po pewnym czasie pracy pęknięcia będą się powiększać i niechybnie spowodują awarię,  tymczasową lub trwałą. Zmierz się z faktem, że nie możesz zrobić nic, aby naprawić  zniekształcone i już obsadzone PCBA, chyba że nie zależy Ci na niezawodności urządzenia. Moją najlepszą radą jest pozbycie się PCBA, sprawdzenie układu PCB i specyfikacji produkcyjnej PCB oraz rozważenie, czy masz  wystarczająco rzetelnego producenta PCB’.

Opracowanie: Łukasz Jaeszke