- 12
- Nov
પીસીબી સર્કિટ બોર્ડની નિષ્ફળતાનું કારણ બને તેવા સામાન્ય પરિબળો કયા છે?
પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ ઈલેક્ટ્રોનિક ઘટકો માટે વિદ્યુત જોડાણો પ્રદાતા છે. તેના વિકાસનો 100 વર્ષથી વધુનો ઇતિહાસ છે; તેની ડિઝાઇન મુખ્યત્વે લેઆઉટ ડિઝાઇન છે; સર્કિટ બોર્ડનો ઉપયોગ કરવાનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે વાયરિંગ અને એસેમ્બલીની ભૂલોને મોટા પ્રમાણમાં ઓછી કરવી અને ઓટોમેશન અને પ્રોડક્શન લેબર રેટના સ્તરમાં સુધારો કરવો. સર્કિટ બોર્ડની સંખ્યા અનુસાર, તેને સિંગલ-સાઇડ બોર્ડ, ડબલ-સાઇડ બોર્ડ, ફોર-લેયર બોર્ડ, સિક્સ-લેયર બોર્ડ અને અન્ય મલ્ટિલેયર સર્કિટ બોર્ડમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.
પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ સામાન્ય ટર્મિનલ ઉત્પાદન ન હોવાથી, નામની વ્યાખ્યા થોડી ગૂંચવણભરી છે. ઉદાહરણ તરીકે, પર્સનલ કોમ્પ્યુટર માટેના મધરબોર્ડને મુખ્ય બોર્ડ કહેવામાં આવે છે, અને તેને સીધા સર્કિટ બોર્ડ કહી શકાય નહીં. મધરબોર્ડમાં સર્કિટ બોર્ડ હોવા છતાં, તેઓ સમાન નથી, તેથી ઉદ્યોગનું મૂલ્યાંકન કરતી વખતે, બંને સંબંધિત છે પરંતુ સમાન હોવાનું કહી શકાય નહીં. બીજું ઉદાહરણ: કારણ કે સર્કિટ બોર્ડ પર સંકલિત સર્કિટ ભાગો માઉન્ટ થયેલ છે, સમાચાર માધ્યમો તેને IC બોર્ડ કહે છે, પરંતુ હકીકતમાં તે પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ જેવું જ નથી. અમે સામાન્ય રીતે કહીએ છીએ કે પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ બેર બોર્ડનો સંદર્ભ આપે છે – એટલે કે, ઉપરના ઘટકો વિનાનું સર્કિટ બોર્ડ. PCB બોર્ડ ડિઝાઇન અને સર્કિટ બોર્ડના ઉત્પાદનની પ્રક્રિયામાં, ઇજનેરોએ માત્ર PCB બોર્ડ ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં અકસ્માતો અટકાવવાની જરૂર નથી, પરંતુ ડિઝાઇનની ભૂલોને ટાળવાની પણ જરૂર છે.
સમસ્યા 1: સર્કિટ બોર્ડ શોર્ટ સર્કિટ: આ પ્રકારની સમસ્યા માટે, તે સામાન્ય ખામીઓમાંની એક છે જે સીધી રીતે સર્કિટ બોર્ડને કામ કરશે નહીં. PCB બોર્ડ શોર્ટ સર્કિટનું સૌથી મોટું કારણ અયોગ્ય સોલ્ડર પેડ ડિઝાઇન છે. આ સમયે, તમે રાઉન્ડ સોલ્ડર પેડને અંડાકારમાં બદલી શકો છો. આકાર, શોર્ટ સર્કિટ અટકાવવા પોઈન્ટ વચ્ચેનું અંતર વધારો. PCB પ્રૂફિંગ ભાગોની દિશાની અયોગ્ય ડિઝાઇન પણ બોર્ડને શોર્ટ-સર્કિટનું કારણ બનશે અને કામ કરવામાં નિષ્ફળ જશે. ઉદાહરણ તરીકે, જો SOIC ની પિન ટીન તરંગની સમાંતર હોય, તો તે શોર્ટ-સર્કિટ અકસ્માતનું કારણ બને છે. આ સમયે, ભાગની દિશાને ટીન વેવ પર લંબરૂપ બનાવવા માટે તેને યોગ્ય રીતે સુધારી શકાય છે. બીજી શક્યતા છે જે PCBની શોર્ટ સર્કિટ નિષ્ફળતાનું કારણ બને છે, એટલે કે, સ્વચાલિત પ્લગ-ઇન બેન્ટ ફુટ. જેમ જેમ IPC એ નિયત કરે છે કે પિનની લંબાઈ 2mm કરતાં ઓછી છે અને જ્યારે વળાંકવાળા પગનો કોણ ખૂબ મોટો હોય ત્યારે ભાગો પડી જશે તેવી ચિંતા છે, તેથી શોર્ટ સર્કિટ થવી સરળ છે, અને સોલ્ડર જોઈન્ટ વધુ હોવું જોઈએ. સર્કિટથી 2mm દૂર.
સમસ્યા 2: પીસીબી સોલ્ડર સાંધા સોનેરી પીળા થઈ જાય છે: સામાન્ય રીતે, પીસીબી સર્કિટ બોર્ડ પર સોલ્ડર સિલ્વર-ગ્રે હોય છે, પરંતુ ક્યારેક ક્યારેક સોનેરી સોલ્ડર સાંધા હોય છે. આ સમસ્યાનું મુખ્ય કારણ તાપમાન ખૂબ વધારે છે. આ સમયે, તમારે ફક્ત ટીન ભઠ્ઠીનું તાપમાન ઓછું કરવાની જરૂર છે.
સમસ્યા 3: ઘેરા-રંગીન અને દાણાદાર સંપર્કો સર્કિટ બોર્ડ પર દેખાય છે: ઘાટા-રંગીન અથવા નાના-દાણાવાળા સંપર્કો PCB પર દેખાય છે. મોટાભાગની સમસ્યાઓ સોલ્ડરના દૂષણ અને પીગળેલા ટીનમાં મિશ્રિત અતિશય ઓક્સાઇડને કારણે થાય છે, જે સોલ્ડર સંયુક્ત માળખું બનાવે છે. ચપળ ઓછી ટીન સામગ્રી સાથે સોલ્ડરના ઉપયોગથી થતા ઘેરા રંગ સાથે તેને ગૂંચવવામાં ન આવે તેનું ધ્યાન રાખો. આ સમસ્યાનું બીજું કારણ એ છે કે ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાતા સોલ્ડરની રચના બદલાઈ ગઈ છે, અને અશુદ્ધતાનું પ્રમાણ ખૂબ વધારે છે. શુદ્ધ ટીન ઉમેરવા અથવા સોલ્ડરને બદલવું જરૂરી છે. સ્ટેઇન્ડ ગ્લાસ ફાઇબર બિલ્ડ-અપમાં ભૌતિક ફેરફારોનું કારણ બને છે, જેમ કે સ્તરો વચ્ચે વિભાજન. પરંતુ આ પરિસ્થિતિ નબળા સોલ્ડર સાંધાને કારણે નથી. કારણ એ છે કે સબસ્ટ્રેટ ખૂબ વધારે ગરમ થાય છે, તેથી પ્રીહિટીંગ અને સોલ્ડરિંગ તાપમાન ઘટાડવા અથવા સબસ્ટ્રેટની ઝડપ વધારવી જરૂરી છે.
સમસ્યા 4: પીસીબી ઘટકો છૂટક અથવા ખોવાઈ ગયા: રિફ્લો સોલ્ડરિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, નાના ભાગો પીગળેલા સોલ્ડર પર તરતી શકે છે અને અંતે લક્ષ્ય સોલ્ડર સંયુક્ત છોડી શકે છે. ડિસ્પ્લેસમેન્ટ અથવા ઝુકાવના સંભવિત કારણોમાં અપૂરતા સર્કિટ બોર્ડ સપોર્ટ, રિફ્લો ઓવન સેટિંગ્સ, સોલ્ડર પેસ્ટ સમસ્યાઓ અને માનવીય ભૂલને કારણે સોલ્ડર કરેલ PCB બોર્ડ પરના ઘટકોના કંપન અથવા બાઉન્સનો સમાવેશ થાય છે.
સમસ્યા 5: સર્કિટ બોર્ડ ઓપન સર્કિટ: જ્યારે ટ્રેસ તૂટી જાય છે, અથવા સોલ્ડર ફક્ત પેડ પર હોય છે અને ઘટક લીડ પર નહીં, ત્યારે એક ખુલ્લું સર્કિટ થશે. આ કિસ્સામાં, ઘટક અને PCB વચ્ચે કોઈ સંલગ્નતા અથવા જોડાણ નથી. શોર્ટ સર્કિટની જેમ, આ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દરમિયાન અથવા વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા અને અન્ય કામગીરી દરમિયાન પણ થઈ શકે છે. સર્કિટ બોર્ડનું વાઇબ્રેશન અથવા સ્ટ્રેચિંગ, તેમને છોડવા અથવા અન્ય યાંત્રિક વિરૂપતા પરિબળો નિશાનો અથવા સોલ્ડર સાંધાને નષ્ટ કરશે. એ જ રીતે, રાસાયણિક અથવા ભેજ સોલ્ડર અથવા મેટલ ભાગોને પહેરવા માટેનું કારણ બની શકે છે, જેના કારણે ઘટકો તૂટી શકે છે.
સમસ્યા 6: વેલ્ડીંગ સમસ્યાઓ: નીચેની કેટલીક સમસ્યાઓ છે જે નબળી વેલ્ડીંગ પ્રેક્ટિસને કારણે થાય છે: સોલ્ડર સાંધામાં ખલેલ: બાહ્ય વિક્ષેપને કારણે, સોલ્ડર નક્કરતા પહેલા ખસે છે. આ કોલ્ડ સોલ્ડર સાંધા જેવું જ છે, પરંતુ કારણ અલગ છે. તેને ફરીથી ગરમ કરીને સુધારી શકાય છે, અને સોલ્ડર સાંધા જ્યારે ઠંડુ થાય ત્યારે બહારથી ખલેલ પહોંચાડતા નથી. કોલ્ડ વેલ્ડીંગ: આ પરિસ્થિતિ ત્યારે થાય છે જ્યારે સોલ્ડર યોગ્ય રીતે ઓગળી શકાતું નથી, પરિણામે ખરબચડી સપાટીઓ અને અવિશ્વસનીય જોડાણો થાય છે. કારણ કે અતિશય સોલ્ડર સંપૂર્ણ ગલન અટકાવે છે, ઠંડા સોલ્ડર સાંધા પણ થઈ શકે છે. ઉપાય એ છે કે સાંધાને ફરીથી ગરમ કરો અને વધારાનું સોલ્ડર દૂર કરો. સોલ્ડર બ્રિજ: આ ત્યારે થાય છે જ્યારે સોલ્ડર ક્રોસ કરે છે અને ભૌતિક રીતે બે લીડને એકસાથે જોડે છે. આ અનપેક્ષિત જોડાણો અને શોર્ટ સર્કિટ બનાવી શકે છે, જેના કારણે જ્યારે વર્તમાન ખૂબ વધારે હોય ત્યારે ઘટકો બળી જાય છે અથવા નિશાનો બળી જાય છે. પેડ્સ, પિન અથવા લીડ્સની અપૂરતી ભીનાશ. ખૂબ વધારે અથવા ખૂબ ઓછી કલાઈ જાણીતી મિશ્રધાતુ. પેડ્સ કે જે ઓવરહિટીંગ અથવા રફ સોલ્ડરિંગને કારણે એલિવેટેડ છે.
સમસ્યા 7: પીસીબી બોર્ડની ખરાબતા પર્યાવરણ દ્વારા પણ પ્રભાવિત થાય છે: પીસીબીની રચનાને કારણે, જ્યારે પ્રતિકૂળ વાતાવરણમાં હોય, ત્યારે સર્કિટ બોર્ડને નુકસાન પહોંચાડવું સરળ છે. અતિશય તાપમાન અથવા તાપમાનની વધઘટ, અતિશય ભેજ, ઉચ્ચ-તીવ્રતાના કંપન અને અન્ય પરિસ્થિતિઓ એ તમામ પરિબળો છે જેના કારણે બોર્ડની કામગીરીમાં ઘટાડો થાય છે અથવા તો સ્ક્રેપ પણ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, આસપાસના તાપમાનમાં ફેરફાર બોર્ડના વિકૃતિનું કારણ બનશે. તેથી, સોલ્ડર સાંધા નાશ પામશે, બોર્ડનો આકાર વાંકો થઈ જશે અથવા બોર્ડ પરના તાંબાના નિશાન તૂટી જશે. બીજી બાજુ, હવામાં ભેજ ધાતુની સપાટી પર ઓક્સિડેશન, કાટ અને કાટનું કારણ બની શકે છે, જેમ કે ખુલ્લા તાંબાના નિશાન, સોલ્ડર સાંધા, પેડ્સ અને કમ્પોનન્ટ લીડ્સ. ઘટકો અને સર્કિટ બોર્ડની સપાટી પર ગંદકી, ધૂળ અથવા કાટમાળનું સંચય પણ ઘટકોના હવાના પ્રવાહ અને ઠંડકને ઘટાડી શકે છે, જેના કારણે PCB ઓવરહિટીંગ થાય છે અને કામગીરીમાં ઘટાડો થાય છે. પીસીબીને કંપન, પડવું, અથડાવું અથવા વાળવું તેને વિકૃત કરશે અને તિરાડ દેખાવાનું કારણ બનશે, જ્યારે ઉચ્ચ પ્રવાહ અથવા ઓવરવોલ્ટેજ પીસીબીને તૂટી જશે અથવા ઘટકો અને માર્ગો ઝડપથી વૃદ્ધ થશે.
પ્રશ્ન 8: માનવ ભૂલ: PCB ઉત્પાદનમાં મોટાભાગની ખામીઓ માનવીય ભૂલને કારણે થાય છે. મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, ખોટી ઉત્પાદન પ્રક્રિયા, ઘટકોની ખોટી પ્લેસમેન્ટ અને બિનવ્યાવસાયિક ઉત્પાદન વિશિષ્ટતાઓ 64% સુધી ઉત્પાદન ખામીને ટાળવા માટેનું કારણ બની શકે છે.