PCB ડિઝાઇન અને ઉત્પાદનની પ્રક્રિયામાં, ઇજનેરોએ માત્ર PCB ઉત્પાદન દરમિયાન અકસ્માતો અટકાવવાની જરૂર નથી, પરંતુ ડિઝાઇનની ભૂલોને ટાળવાની પણ જરૂર છે. આ લેખ આ સામાન્ય PCB સમસ્યાઓનો સારાંશ આપે છે અને તેનું વિશ્લેષણ કરે છે, દરેકના ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન કાર્યમાં થોડી મદદ લાવવાની આશા છે.

સમસ્યા 1: PCB બોર્ડ શોર્ટ સર્કિટ
આ સમસ્યા એ સામાન્ય ખામીઓમાંની એક છે જે સીધી રીતે PCB બોર્ડને કામ કરશે નહીં, અને આ સમસ્યાના ઘણા કારણો છે. ચાલો નીચે એક પછી એક વિશ્લેષણ કરીએ.

PCB શોર્ટ સર્કિટનું સૌથી મોટું કારણ અયોગ્ય સોલ્ડર પેડ ડિઝાઇન છે. આ સમયે, શોર્ટ સર્કિટને રોકવા માટે પોઈન્ટ વચ્ચેનું અંતર વધારવા માટે રાઉન્ડ સોલ્ડર પેડને અંડાકાર આકારમાં બદલી શકાય છે.

PCB 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 શોર્ટ સર્કિટ અકસ્માતનું કારણ બને છે. આ સમયે, ભાગની દિશામાં તેને ટીન વેવ પર લંબરૂપ બનાવવા માટે 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 નક્કી કરે છે કે પિનની લંબાઈ 2mm કરતાં ઓછી છે અને એવી ચિંતા છે કે જ્યારે વાળેલા પગનો કોણ ખૂબ મોટો હોય ત્યારે ભાગો પડી જશે, તેથી શોર્ટ સર્કિટનું કારણ બને તે સરળ છે, અને સોલ્ડર જોઈન્ટ તેના કરતા વધુ હોવા જોઈએ. સર્કિટથી 2 મીમી દૂર.

ઉપર જણાવેલ ત્રણ કારણો ઉપરાંત, એવા પણ કેટલાક કારણો છે જે PCB બોર્ડની શોર્ટ-સર્કિટ નિષ્ફળતાનું કારણ બની શકે છે, જેમ કે ખૂબ મોટા સબસ્ટ્રેટ છિદ્રો, ખૂબ નીચું ટીન ભઠ્ઠીનું તાપમાન, બોર્ડની નબળી સોલ્ડરેબિલિટી, સોલ્ડર માસ્કની નિષ્ફળતા. , અને બોર્ડ સપાટી પ્રદૂષણ, વગેરે, નિષ્ફળતાના પ્રમાણમાં સામાન્ય કારણો છે. ઇજનેરો ઉપરોક્ત કારણોને દૂર કરવામાં અને એક પછી એક તપાસવામાં નિષ્ફળતાની ઘટના સાથે સરખાવી શકે છે.

સમસ્યા 2: પીસીબી બોર્ડ પર ઘાટા અને દાણાદાર સંપર્કો દેખાય છે
પીસીબી પર ઘાટા રંગ અથવા નાના-દાણાવાળા સાંધાઓની સમસ્યા મોટે ભાગે સોલ્ડરના દૂષણને કારણે છે અને પીગળેલા ટીનમાં વધુ પડતા ઓક્સાઇડ ભળે છે, જે સોલ્ડર સંયુક્ત માળખું બનાવે છે તે ખૂબ બરડ છે. ઓછી ટીન સામગ્રી સાથે સોલ્ડરનો ઉપયોગ કરવાથી થતા ઘેરા રંગ સાથે તેને ગૂંચવવામાં ન આવે તેનું ધ્યાન રાખો.

આ સમસ્યાનું બીજું કારણ એ છે કે ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં વપરાતા 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 ત્રણ: PCB સોલ્ડર સાંધા સોનેરી પીળા થઈ જાય છે
સામાન્ય સંજોગોમાં, PCB બોર્ડ પર સોલ્ડર સિલ્વર ગ્રે હોય છે, પરંતુ ક્યારેક ક્યારેક ગોલ્ડન સોલ્ડર સાંધા દેખાય છે. આ સમસ્યાનું મુખ્ય કારણ તાપમાન ખૂબ વધારે છે. આ સમયે, તમારે ફક્ત ટીન ભઠ્ઠીનું તાપમાન ઓછું કરવાની જરૂર છે.

પ્રશ્ન 4: ખરાબ બોર્ડ પર્યાવરણથી પણ પ્રભાવિત થાય છે
PCB ની રચનાને કારણે, જ્યારે તે બિનતરફેણકારી વાતાવરણમાં હોય ત્યારે PCBને નુકસાન પહોંચાડવું સરળ છે. અતિશય તાપમાન અથવા વધઘટ કરતું તાપમાન, 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 સપાટીઓ પર ઓક્સિડેશન, કાટ અને કાટનું કારણ બની શકે છે, જેમ કે ખુલ્લા તાંબાના નિશાન, સોલ્ડર જોઈન્ટ્સ, 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 વાઇબ્રેશન, ડ્રોપિંગ, હિટ અથવા બેન્ડિંગ તેને વિકૃત કરશે અને ક્રેક દેખાવાનું કારણ બનશે, જ્યારે ઉચ્ચ પ્રવાહ અથવા ઓવરવોલ્ટેજ પીસીબીને તૂટી જશે અથવા ઘટકો અને પાથને ઝડપથી વૃદ્ધ કરશે.

સમસ્યા પાંચ: PCB ઓપન સર્કિટ
જ્યારે ટ્રેસ તૂટી જાય છે, અથવા જ્યારે સોલ્ડર ફક્ત પેડ પર હોય છે અને ઘટક લીડ્સ પર નહીં, ત્યારે ખુલ્લું સર્કિટ થઈ શકે છે. આ કિસ્સામાં, ઘટક અને PCB વચ્ચે કોઈ સંલગ્નતા અથવા જોડાણ નથી. શોર્ટ સર્કિટની જેમ, આ ઉત્પાદન અથવા વેલ્ડીંગ અને અન્ય કામગીરી દરમિયાન પણ થઈ શકે છે. સર્કિટ બોર્ડનું વાઇબ્રેશન અથવા સ્ટ્રેચિંગ, તેમને છોડવા અથવા અન્ય યાંત્રિક વિરૂપતા પરિબળો નિશાનો અથવા સોલ્ડર સાંધાનો નાશ કરશે. એ જ રીતે, રાસાયણિક અથવા ભેજ સોલ્ડર અથવા મેટલ ભાગોને પહેરવા માટેનું કારણ બની શકે છે, જેના કારણે ઘટક તૂટવાનું કારણ બની શકે છે.

સમસ્યા છ: છૂટક અથવા ખોટા ઘટકો
રિફ્લો પ્રક્રિયા દરમિયાન, નાના ભાગો પીગળેલા સોલ્ડર પર તરતી શકે છે અને અંતે લક્ષ્ય સોલ્ડર સંયુક્ત છોડી શકે છે. વિસ્થાપન 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 સાત: વેલ્ડીંગ સમસ્યા
નબળી વેલ્ડીંગ પ્રથાઓને કારણે થતી કેટલીક સમસ્યાઓ નીચે મુજબ છે:

વિક્ષેપિત સોલ્ડર સાંધા: બાહ્ય વિક્ષેપને કારણે સોલ્ડર ઘનતા પહેલા ખસે છે. આ કોલ્ડ સોલ્ડર સાંધા જેવું જ છે, પરંતુ કારણ અલગ છે. તેને ફરીથી ગરમ કરીને સુધારી શકાય છે અને જ્યારે તેને ઠંડુ કરવામાં આવે ત્યારે સોલ્ડર સાંધા બહારથી ખલેલ ન પહોંચે તેની ખાતરી કરી શકાય છે.

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.

પૅડ: લીડ અથવા લીડની અપૂરતી ભીની. ખૂબ વધારે અથવા ખૂબ ઓછી કલાઈ જાણીતી મિશ્રધાતુ. પેડ્સ કે જે ઓવરહિટીંગ અથવા રફ સોલ્ડરિંગને કારણે એલિવેટેડ છે.

સમસ્યા આઠ: માનવ ભૂલ
પીસીબીના ઉત્પાદનમાં મોટાભાગની ખામીઓ માનવીય ભૂલને કારણે થાય છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, ખોટી ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ, ઘટકોની ખોટી પ્લેસમેન્ટ અને બિનવ્યાવસાયિક ઉત્પાદન વિશિષ્ટતાઓ 64% સુધી ટાળી શકાય તેવી ઉત્પાદન ખામીઓનું કારણ બની શકે છે. નીચેના કારણોને લીધે, સર્કિટની જટિલતા અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓની સંખ્યા સાથે ખામી સર્જવાની સંભાવના વધે છે: ગીચ પેકેજ્ડ ઘટકો; બહુવિધ સર્કિટ સ્તરો; દંડ વાયરિંગ; સપાટી સોલ્ડરિંગ ઘટકો; પાવર અને ગ્રાઉન્ડ પ્લેન.

જો કે દરેક ઉત્પાદક અથવા એસેમ્બલર આશા રાખે છે કે ઉત્પાદિત PCB બોર્ડ ખામીઓથી મુક્ત છે, પરંતુ ત્યાં ઘણી બધી ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયા સમસ્યાઓ છે જે સતત PCB બોર્ડ સમસ્યાઓનું કારણ બને છે.

લાક્ષણિક સમસ્યાઓ અને પરિણામોમાં નીચેના મુદ્દાઓ શામેલ છે: નબળા સોલ્ડરિંગ શોર્ટ સર્કિટ, ઓપન સર્કિટ, કોલ્ડ સોલ્ડર સાંધા વગેરે તરફ દોરી શકે છે. બોર્ડ સ્તરોની ખોટી ગોઠવણી નબળા સંપર્ક અને નબળી એકંદર કામગીરી તરફ દોરી શકે છે; તાંબાના નિશાનોનું નબળું ઇન્સ્યુલેશન નિશાનો અને નિશાનો તરફ દોરી શકે છે ત્યાં વાયર વચ્ચે એક ચાપ છે; જો તાંબાના નિશાનો વાયાની વચ્ચે ખૂબ જ ચુસ્ત રીતે મૂકવામાં આવે છે, તો શોર્ટ સર્કિટનું જોખમ રહેલું છે; સર્કિટ બોર્ડની અપૂરતી જાડાઈ બેન્ડિંગ અને ફ્રેક્ચરનું કારણ બનશે.