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पीसीबी सर्किट बोर्ड की विफलता का कारण बनने वाले सामान्य कारक क्या हैं?

मुद्रित सर्किट बोर्ड इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए विद्युत कनेक्शन का प्रदाता है। इसके विकास का 100 से अधिक वर्षों का इतिहास है; इसका डिज़ाइन मुख्य रूप से लेआउट डिज़ाइन है; सर्किट बोर्ड का उपयोग करने का मुख्य लाभ वायरिंग और असेंबली त्रुटियों को कम करना और स्वचालन और उत्पादन श्रम दर के स्तर में सुधार करना है। सर्किट बोर्डों की संख्या के अनुसार, इसे एकल-पक्षीय बोर्ड, दो तरफा बोर्ड, चार-परत बोर्ड, छह-परत बोर्ड और अन्य बहु-परत सर्किट बोर्डों में विभाजित किया जा सकता है।

आईपीसीबी

चूंकि मुद्रित सर्किट बोर्ड एक सामान्य टर्मिनल उत्पाद नहीं है, इसलिए नाम की परिभाषा थोड़ी भ्रमित करने वाली है। उदाहरण के लिए, पर्सनल कंप्यूटर के लिए मदरबोर्ड को मुख्य बोर्ड कहा जाता है, और इसे सीधे सर्किट बोर्ड नहीं कहा जा सकता है। यद्यपि मदरबोर्ड में सर्किट बोर्ड होते हैं, वे समान नहीं होते हैं, इसलिए उद्योग का मूल्यांकन करते समय, दोनों संबंधित हैं लेकिन समान नहीं कहा जा सकता है। एक अन्य उदाहरण: क्योंकि सर्किट बोर्ड पर एकीकृत सर्किट भाग लगे होते हैं, समाचार मीडिया इसे IC बोर्ड कहता है, लेकिन वास्तव में यह मुद्रित सर्किट बोर्ड के समान नहीं होता है। हम आमतौर पर कहते हैं कि मुद्रित सर्किट बोर्ड नंगे बोर्ड को संदर्भित करता है-अर्थात, ऊपरी घटकों के बिना सर्किट बोर्ड। पीसीबी बोर्ड डिजाइन और सर्किट बोर्ड उत्पादन की प्रक्रिया में, इंजीनियरों को न केवल पीसीबी बोर्ड निर्माण प्रक्रिया में दुर्घटनाओं को रोकने की जरूरत है, बल्कि डिजाइन त्रुटियों से बचने की भी जरूरत है।

समस्या 1: सर्किट बोर्ड शॉर्ट सर्किट: इस तरह की समस्या के लिए, यह सामान्य दोषों में से एक है जो सीधे सर्किट बोर्ड के काम नहीं करने का कारण बनेगा। पीसीबी बोर्ड शॉर्ट सर्किट का सबसे बड़ा कारण अनुचित सोल्डर पैड डिजाइन है। इस समय, आप गोल सोल्डर पैड को अंडाकार में बदल सकते हैं। आकार, शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए बिंदुओं के बीच की दूरी बढ़ाएं। पीसीबी प्रूफिंग भागों की दिशा का अनुचित डिजाइन भी बोर्ड को शॉर्ट-सर्किट और काम करने में विफल कर देगा। उदाहरण के लिए, यदि SOIC का पिन टिन तरंग के समानांतर है, तो शॉर्ट-सर्किट दुर्घटना का कारण बनना आसान है। इस समय, टिन तरंग के लंबवत बनाने के लिए भाग की दिशा को उचित रूप से संशोधित किया जा सकता है। एक और संभावना है जो पीसीबी की शॉर्ट सर्किट विफलता का कारण बनेगी, यानी स्वचालित प्लग-इन बेंट फुट। जैसा कि आईपीसी में कहा गया है कि पिन की लंबाई 2 मिमी से कम है और इस बात की चिंता है कि जब मुड़े हुए पैर का कोण बहुत बड़ा होगा तो पुर्जे गिर जाएंगे, शॉर्ट सर्किट का कारण बनना आसान है, और मिलाप का जोड़ अधिक होना चाहिए सर्किट से 2 मिमी से अधिक दूर।

समस्या 2: पीसीबी सोल्डर जोड़ सुनहरे पीले हो जाते हैं: आम तौर पर, पीसीबी सर्किट बोर्ड पर सोल्डर सिल्वर-ग्रे होता है, लेकिन कभी-कभी गोल्डन सोल्डर जोड़ होते हैं। इस समस्या का मुख्य कारण तापमान बहुत अधिक होना है। इस समय, आपको केवल टिन भट्टी का तापमान कम करने की आवश्यकता है।

समस्या 3: सर्किट बोर्ड पर गहरे रंग के और दानेदार संपर्क दिखाई देते हैं: पीसीबी पर गहरे रंग के या छोटे दाने वाले संपर्क दिखाई देते हैं। अधिकांश समस्याएं सोल्डर के संदूषण और पिघले हुए टिन में मिश्रित अत्यधिक ऑक्साइड के कारण होती हैं, जो सोल्डर संयुक्त संरचना का निर्माण करती हैं। कुरकुरा सावधान रहें कि इसे कम टिन सामग्री वाले सोल्डर के उपयोग के कारण होने वाले गहरे रंग से भ्रमित न करें। इस समस्या का एक अन्य कारण यह है कि निर्माण प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले मिलाप की संरचना बदल गई है, और अशुद्धता की मात्रा बहुत अधिक है। शुद्ध टिन जोड़ना या मिलाप को बदलना आवश्यक है। सना हुआ ग्लास फाइबर के निर्माण में भौतिक परिवर्तन का कारण बनता है, जैसे परतों के बीच अलगाव। लेकिन यह स्थिति खराब सोल्डर जोड़ों के कारण नहीं है। कारण यह है कि सब्सट्रेट को बहुत अधिक गर्म किया जाता है, इसलिए प्रीहीटिंग और सोल्डरिंग तापमान को कम करना या सब्सट्रेट की गति को बढ़ाना आवश्यक है।

समस्या 4: ढीले या गलत पीसीबी घटक: रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, छोटे हिस्से पिघले हुए सोल्डर पर तैर सकते हैं और अंततः लक्ष्य मिलाप को छोड़ सकते हैं। विस्थापन या झुकाव के संभावित कारणों में अपर्याप्त सर्किट बोर्ड समर्थन, रिफ्लो ओवन सेटिंग्स, सोल्डर पेस्ट समस्याओं और मानवीय त्रुटि के कारण टांका लगाने वाले पीसीबी बोर्ड पर घटकों का कंपन या उछाल शामिल है।

समस्या 5: सर्किट बोर्ड ओपन सर्किट: जब ट्रेस टूट जाता है, या सोल्डर केवल पैड पर होता है और घटक लीड पर नहीं होता है, तो एक ओपन सर्किट होगा। इस मामले में, घटक और पीसीबी के बीच कोई आसंजन या कनेक्शन नहीं है। शॉर्ट सर्किट की तरह, ये उत्पादन प्रक्रिया के दौरान या वेल्डिंग प्रक्रिया और अन्य कार्यों के दौरान भी हो सकते हैं। सर्किट बोर्ड का कंपन या खिंचाव, उन्हें गिराना या अन्य यांत्रिक विरूपण कारक निशान या मिलाप जोड़ों को नष्ट कर देंगे। इसी तरह, रासायनिक या नमी के कारण मिलाप या धातु के हिस्से खराब हो सकते हैं, जिससे घटक टूट सकता है।

समस्या 6: वेल्डिंग की समस्याएं: खराब वेल्डिंग प्रथाओं के कारण निम्नलिखित कुछ समस्याएं हैं: परेशान सोल्डर जोड़: बाहरी गड़बड़ी के कारण, सोल्डर जमने से पहले चलता है। यह ठंडे सोल्डर जोड़ों के समान है, लेकिन कारण अलग है। इसे फिर से गर्म करके ठीक किया जा सकता है, और मिलाप जोड़ों को ठंडा होने पर बाहर से परेशान नहीं किया जाता है। कोल्ड वेल्डिंग: यह स्थिति तब होती है जब सोल्डर को ठीक से पिघलाया नहीं जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप खुरदरी सतह और अविश्वसनीय कनेक्शन होते हैं। चूंकि अत्यधिक मिलाप पूर्ण पिघलने से रोकता है, इसलिए ठंडे मिलाप जोड़ भी हो सकते हैं। उपाय यह है कि जोड़ को फिर से गर्म किया जाए और अतिरिक्त मिलाप को हटा दिया जाए। सोल्डर ब्रिज: ऐसा तब होता है जब सोल्डर क्रॉस करता है और भौतिक रूप से दो लीड को एक साथ जोड़ता है। ये अनपेक्षित कनेक्शन और शॉर्ट सर्किट बना सकते हैं, जिससे करंट बहुत अधिक होने पर घटक जल सकते हैं या निशान को जला सकते हैं। पैड, पिन या लीड का अपर्याप्त गीला होना। बहुत अधिक या बहुत कम मिलाप। पैड जो ज़्यादा गरम होने या रफ सोल्डरिंग के कारण ऊपर उठ जाते हैं।

समस्या 7: पीसीबी बोर्ड की खराबता पर्यावरण से भी प्रभावित होती है: पीसीबी की संरचना के कारण ही, जब प्रतिकूल वातावरण में, सर्किट बोर्ड को नुकसान पहुंचाना आसान होता है। अत्यधिक तापमान या तापमान में उतार-चढ़ाव, अत्यधिक आर्द्रता, उच्च-तीव्रता कंपन और अन्य स्थितियां ऐसे सभी कारक हैं जो बोर्ड के प्रदर्शन को कम करने या यहां तक ​​कि स्क्रैप करने का कारण बनते हैं। उदाहरण के लिए, परिवेश के तापमान में परिवर्तन से बोर्ड का विरूपण होगा। इसलिए, मिलाप जोड़ों को नष्ट कर दिया जाएगा, बोर्ड का आकार मुड़ा हुआ होगा, या बोर्ड पर तांबे के निशान टूट सकते हैं। दूसरी ओर, हवा में नमी धातु की सतह पर ऑक्सीकरण, जंग और जंग का कारण बन सकती है, जैसे उजागर तांबे के निशान, मिलाप जोड़ों, पैड और घटक लीड। घटकों और सर्किट बोर्डों की सतह पर गंदगी, धूल या मलबे का संचय भी घटकों के वायु प्रवाह और शीतलन को कम कर सकता है, जिससे पीसीबी ओवरहीटिंग और प्रदर्शन में गिरावट आती है। पीसीबी के कंपन, गिरने, टकराने या झुकने से यह विकृत हो जाएगा और दरार दिखाई देगी, जबकि उच्च धारा या ओवरवॉल्टेज के कारण पीसीबी टूट जाएगा या घटकों और मार्गों की तेजी से उम्र बढ़ने का कारण होगा।

प्रश्न 8: मानवीय त्रुटि: पीसीबी निर्माण में अधिकांश दोष मानवीय त्रुटि के कारण होते हैं। ज्यादातर मामलों में, गलत उत्पादन प्रक्रिया, घटकों के गलत प्लेसमेंट और गैर-पेशेवर विनिर्माण विनिर्देशों के कारण उत्पाद दोषों से बचने के लिए 64% तक हो सकता है।