1950 ના દાયકાની શરૂઆતથી, પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ (PCB) ઇલેક્ટ્રોનિક પેકેજિંગનું મૂળભૂત બાંધકામ મોડ્યુલ છે, કારણ કે વિવિધ ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોના વાહક અને સર્કિટ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનના હબ તરીકે, તેની ગુણવત્તા અને વિશ્વસનીયતા સમગ્ર ઇલેક્ટ્રોનિક પેકેજિંગની ગુણવત્તા અને વિશ્વસનીયતા નક્કી કરે છે. ઈલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનોની મિનિએચરાઈઝેશન, લાઇટવેઇટ અને મલ્ટિ-ફંક્શન આવશ્યકતાઓ તેમજ લીડ-ફ્રી અને હેલોજન-મુક્ત પ્રક્રિયાઓના પ્રમોશન સાથે, PCB વિશ્વસનીયતા માટેની જરૂરિયાતો વધુ અને વધુ હશે. તેથી, પીસીબીની વિશ્વસનીયતા સમસ્યાઓને ઝડપથી કેવી રીતે શોધી શકાય અને અનુરૂપ વિશ્વસનીયતા સુધારણા કેવી રીતે કરવી એ PCB સાહસો માટે મહત્વપૂર્ણ મુદ્દાઓ પૈકી એક બની ગયો છે.

સામાન્ય PCB વિશ્વસનીયતા સમસ્યાઓ અને લાક્ષણિક દંતકથાઓ

નબળી સોલ્ડરેબિલિટી

(ભીનું નથી)

નબળી સોલ્ડરેબિલિટી (ભીનું ન કરવું)

વર્ચ્યુઅલ વેલ્ડીંગ

(ઓશીકાની અસર)

ગરીબ આશ્રિત

સ્તરવાળી પ્લેટ બ્લાસ્ટિંગ

ઓપન સર્કિટ (છિદ્ર દ્વારા)

ઓપન સર્કિટ

(લેસર બ્લાઇન્ડ હોલ)

ઓપન સર્કિટ

ઓપન સર્કિટ (ICD)

શોર્ટ સર્કિટ (CAF)

શોર્ટ સર્કિટ (ECM)

બર્નિંગ પ્લેટ

જો કે, વ્યવહારિક વિશ્વસનીયતા સમસ્યાઓના નિષ્ફળતા વિશ્લેષણમાં, સમાન નિષ્ફળતા મોડની નિષ્ફળતા પદ્ધતિ જટિલ અને વૈવિધ્યસભર હોઈ શકે છે. તેથી, કેસની તપાસની જેમ, વાસ્તવિક નિષ્ફળતાના કારણને શોધવા માટે યોગ્ય વિશ્લેષણાત્મક વિચારસરણી, સખત તાર્કિક વિચારસરણી અને વૈવિધ્યસભર વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓની જરૂર છે. આ પ્રક્રિયામાં, કોઈપણ લિંક સહેજ બેદરકારીથી, “અન્યાયી, ખોટા અને ખોટા કેસ” નું કારણ બની શકે છે.

વિશ્વસનીયતા સમસ્યાઓનું સામાન્ય વિશ્લેષણ પૃષ્ઠભૂમિ માહિતી સંગ્રહ

પૃષ્ઠભૂમિ માહિતી એ વિશ્વસનીયતા સમસ્યાઓના નિષ્ફળતા વિશ્લેષણનો આધાર છે, જે અનુગામી તમામ નિષ્ફળતા વિશ્લેષણના વલણને સીધી અસર કરે છે અને અંતિમ મિકેનિઝમ નિર્ધારણ પર નિર્ણાયક પ્રભાવ ધરાવે છે. તેથી, નિષ્ફળતાના પૃથ્થકરણ પહેલા, નિષ્ફળતા પાછળની માહિતી શક્ય તેટલી વધુ એકત્રિત કરવી જોઈએ, જેમાં સામાન્ય રીતે સમાવેશ થાય છે પરંતુ આના સુધી મર્યાદિત નથી:

(1) નિષ્ફળતા શ્રેણી: નિષ્ફળતા બેચ માહિતી અને અનુરૂપ નિષ્ફળતા દર

(1) જો સામૂહિક ઉત્પાદન સમસ્યાઓનો એક બેચ, અથવા નીચા નિષ્ફળતા દર, તો પછી અસામાન્ય પ્રક્રિયા નિયંત્રણની શક્યતા વધારે છે;

(2) જો પ્રથમ બેચ/બહુવિધ બેચમાં સમસ્યાઓ હોય, અથવા નિષ્ફળતા દર ઊંચો હોય, તો સામગ્રી અને ડિઝાઇન પરિબળોના પ્રભાવને બાકાત કરી શકાય નહીં;

(2) પ્રી-ફેલ્યોર ટ્રીટમેન્ટ: પીસીબી અથવા પીસીબીએ નિષ્ફળતા આવે તે પહેલા પ્રી-ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયાઓની શ્રેણીમાંથી પસાર થઈ હોય. સામાન્ય પ્રીટ્રીટમેન્ટમાં પકવવા પહેલાં રિફ્લક્સ, / લીડ-ફ્રી રિફ્લો સોલ્ડરિંગ અને/લીડ-ફ્રી વેવ ક્રેસ્ટ વેલ્ડીંગ અને મેન્યુઅલ વેલ્ડીંગ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે, જ્યારે પ્રીટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયામાં વપરાતી તમામ સામગ્રીને વિગતવાર સમજવી જરૂરી હોય (જેમ કે સોલ્ડર પેસ્ટ, સ્ટેન્સિલ, સોલ્ડર વાયર, વગેરે), સાધનો (સોલ્ડરિંગ આયર્ન પાવર, વગેરે) અને પરિમાણો (પ્રવાહ વળાંક અને વેવ સોલ્ડરિંગના પરિમાણો, હેન્ડ સોલ્ડરિંગ તાપમાન, વગેરે) માહિતી;

(3) નિષ્ફળતાની પરિસ્થિતિ: ચોક્કસ માહિતી જ્યારે PCB અથવા PCBA નિષ્ફળ જાય છે, જેમાંથી કેટલીક પ્રી-પ્રોસેસિંગ પ્રક્રિયા જેમ કે વેલ્ડીંગ અને એસેમ્બલીમાં નિષ્ફળ ગઈ હોય છે, જેમ કે નબળી સોલ્ડરેબિલિટી, સ્તરીકરણ વગેરે.; કેટલાક અનુગામી વૃદ્ધત્વ, પરીક્ષણ અને નિષ્ફળતાના ઉપયોગમાં પણ છે, જેમ કે CAF, ECM, બર્નિંગ પ્લેટ, વગેરે.; નિષ્ફળતા પ્રક્રિયા અને સંબંધિત પરિમાણોની વિગતવાર સમજ;

નિષ્ફળતા PCB/PCBA વિશ્લેષણ

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, નિષ્ફળ ઉત્પાદનોની સંખ્યા મર્યાદિત હોય છે, અથવા તો માત્ર એક જ ભાગ હોય છે, તેથી નિષ્ફળ ઉત્પાદનોના વિશ્લેષણમાં બહારથી અંદર સુધી, બિન-વિનાશથી વિનાશ સુધી, દરેક રીતે અકાળ વિનાશને ટાળવા માટે સ્તર દ્વારા સ્તર વિશ્લેષણના સિદ્ધાંતને અનુસરવું જોઈએ. નિષ્ફળતા સાઇટની:

(1) દેખાવ અવલોકન

દેખાવનું નિરીક્ષણ એ નિષ્ફળતા ઉત્પાદન વિશ્લેષણનું પ્રથમ પગલું છે. નિષ્ફળતાની સાઇટના દેખાવ દ્વારા અને પૃષ્ઠભૂમિ માહિતી સાથે મળીને, અનુભવી નિષ્ફળતા વિશ્લેષણ ઇજનેરો મૂળભૂત રીતે નિષ્ફળતાના ઘણા સંભવિત કારણો નક્કી કરી શકે છે અને તે મુજબ ફોલો-અપ વિશ્લેષણ કરી શકે છે. જો કે, એ નોંધવું જોઈએ કે દેખાવને અવલોકન કરવાની ઘણી રીતો છે, જેમાં વિઝ્યુઅલ, હેન્ડ-હેલ્ડ મેગ્નિફાઈંગ ગ્લાસ, ડેસ્કટોપ મેગ્નિફાઈંગ ગ્લાસ, સ્ટીરીઓસ્કોપિક માઈક્રોસ્કોપ અને મેટાલોગ્રાફિક માઈક્રોસ્કોપનો સમાવેશ થાય છે. જો કે, પ્રકાશ સ્ત્રોત, ઇમેજિંગ સિદ્ધાંત અને ક્ષેત્રની અવલોકન ઊંડાઈમાં તફાવતોને કારણે, સંબંધિત સાધનો દ્વારા અવલોકન કરાયેલ મોર્ફોલોજીનું સાધન પરિબળોના આધારે વ્યાપકપણે વિશ્લેષણ કરવાની જરૂર છે. ઉતાવળમાં ચુકાદો આપવા અને પૂર્વગ્રહિત વ્યક્તિલક્ષી અનુમાનની રચના કરવા માટે પ્રતિબંધિત છે, જે નિષ્ફળતા વિશ્લેષણની ખોટી દિશા તરફ દોરી જાય છે અને કિંમતી નિષ્ફળ ઉત્પાદનો અને વિશ્લેષણનો સમય બગાડે છે.

(2) ગહન બિન-વિનાશક વિશ્લેષણ

કેટલીક નિષ્ફળતાઓ માટે, એકલા દેખાવનું અવલોકન નિષ્ફળતાની પૂરતી માહિતી એકત્રિત કરી શકતું નથી, અથવા નિષ્ફળતાના બિંદુ પણ શોધી શકાતા નથી, જેમ કે ડિલેમિનેશન, વર્ચ્યુઅલ વેલ્ડીંગ અને આંતરિક ઉદઘાટન વગેરે. આ સમયે, અન્ય બિન-વિનાશક વિશ્લેષણ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ. અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો ડિટેક્શન, 3D એક્સ-રે, ઇન્ફ્રારેડ થર્મલ ઇમેજિંગ, શોર્ટ-સર્કિટ લોકેશન ડિટેક્શન વગેરે સહિતની વધુ માહિતી એકત્રિત કરો.

દેખાવના અવલોકન અને બિન-વિનાશક વિશ્લેષણના તબક્કામાં, વિવિધ નિષ્ફળતા ઉત્પાદનોની સામાન્ય અથવા વિવિધ લાક્ષણિકતાઓ પર ધ્યાન આપવું જરૂરી છે, જેનો ઉપયોગ અનુગામી નિષ્ફળતાના નિર્ણય માટે સંદર્ભ માટે થઈ શકે છે. બિન-વિનાશક વિશ્લેષણ તબક્કા દરમિયાન પૂરતી માહિતી એકત્રિત કર્યા પછી, લક્ષ્યાંકિત નિષ્ફળતા વિશ્લેષણ શરૂ થઈ શકે છે.

(3) નિષ્ફળતા વિશ્લેષણ

નિષ્ફળતા વિશ્લેષણ અનિવાર્ય છે, અને સૌથી નિર્ણાયક પગલું છે, ઘણીવાર નિષ્ફળતા વિશ્લેષણ સફળતા અથવા નિષ્ફળતા નક્કી કરે છે. નિષ્ફળતા વિશ્લેષણ માટે ઘણી પદ્ધતિઓ છે, જેમ કે સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઈક્રોસ્કોપી અને એલિમેન્ટલ એનાલિસિસ, હોરિઝોન્ટલ/વર્ટિકલ સેક્શન, FTIR, વગેરે, જેનું વર્ણન આ વિભાગમાં કરવામાં આવશે નહીં. આ તબક્કે, નિષ્ફળતા વિશ્લેષણ પદ્ધતિ મહત્ત્વની હોવા છતાં, વધુ મહત્ત્વની બાબત એ છે કે ખામીની સમસ્યાની સમજ અને નિર્ણય, અને નિષ્ફળતાના મોડ અને નિષ્ફળતાની પદ્ધતિની સાચી અને સ્પષ્ટ સમજ, જેથી નિષ્ફળતાનું વાસ્તવિક કારણ શોધી શકાય.

એકદમ બોર્ડ પીસીબી વિશ્લેષણ

જ્યારે નિષ્ફળતાનો દર ઘણો ઊંચો હોય છે, ત્યારે નિષ્ફળતાના કારણ વિશ્લેષણના પૂરક તરીકે બેર પીસીબીનું વિશ્લેષણ જરૂરી છે. જ્યારે પૃથ્થકરણના તબક્કામાં મળેલ નિષ્ફળતાનું કારણ બેર-બોર્ડ પીસીબીની ખામી છે જે વધુ વિશ્વસનીયતાની નિષ્ફળતા તરફ દોરી જાય છે, તો જો બેર-બોર્ડ પીસીબીમાં સમાન ખામી હોય, તો નિષ્ફળ ઉત્પાદન જેવો જ નિષ્ફળતા મોડ એ જ સારવાર પછી પ્રતિબિંબિત થવો જોઈએ. નિષ્ફળ ઉત્પાદન તરીકે પ્રક્રિયા. જો સમાન નિષ્ફળતા મોડનું પુનઃઉત્પાદન કરવામાં આવતું નથી, તો નિષ્ફળ ઉત્પાદનનું કારણ વિશ્લેષણ ખોટું છે, અથવા ઓછામાં ઓછું અપૂર્ણ છે.