પીસીબી ડિઝાઇનમાં આઠ સામાન્ય સમસ્યાઓ અને ઉકેલો

પીસીબી ડિઝાઇન અને ઉત્પાદનની પ્રક્રિયામાં, ઇજનેરોએ પીસીબી મેન્યુફેક્ચરિંગ દરમિયાન માત્ર અકસ્માતોને અટકાવવાની જરૂર નથી, પણ ડિઝાઇન ભૂલો ટાળવાની પણ જરૂર છે. આ લેખ આ સામાન્ય પીસીબી સમસ્યાઓનો સારાંશ અને વિશ્લેષણ કરે છે, દરેકની ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન કાર્યમાં થોડી મદદ લાવવાની આશામાં.

 

સમસ્યા 1: પીસીબી બોર્ડ શોર્ટ સર્કિટ
આ સમસ્યા એ એક સામાન્ય ખામી છે જે પીસીબી બોર્ડને સીધા કામ ન કરવા માટેનું કારણ બનશે, અને આ સમસ્યાના ઘણા કારણો છે. ચાલો નીચે એક પછી એક વિશ્લેષણ કરીએ.

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

પીસીબી ભાગોની દિશાની અયોગ્ય ડિઝાઇન પણ બોર્ડને શોર્ટ-સર્કિટ કરશે અને કામ કરવામાં નિષ્ફળ જશે. ઉદાહરણ તરીકે, જો એસઓઆઈસીનો પિન ટીન તરંગની સમાંતર છે, તો શોર્ટ સર્કિટ અકસ્માતનું કારણ બને છે. આ સમયે, ભાગની દિશા તેને ટીન તરંગના કાટખૂણે બનાવવા માટે યોગ્ય રીતે સુધારી શકાય છે.

બીજી સંભાવના છે જે પીસીબીની શોર્ટ સર્કિટ નિષ્ફળતાનું કારણ બનશે, એટલે કે, સ્વચાલિત પ્લગ-ઇન બેન્ટ પગ. જેમ કે આઇપીસીએ જણાવ્યું છે કે પિનની લંબાઈ 2 મીમી કરતા ઓછી છે અને ત્યાં ચિંતા છે કે જ્યારે વળાંકવાળા પગનો કોણ ખૂબ મોટો હોય ત્યારે ભાગો ઘટશે, શોર્ટ સર્કિટનું કારણ બને છે, અને સોલ્ડર સંયુક્ત સર્કિટથી 2 મીમીથી વધુ દૂર હોવું જોઈએ.

ઉપર જણાવેલ ત્રણ કારણો ઉપરાંત, કેટલાક કારણો પણ છે જે પીસીબી બોર્ડની શોર્ટ-સર્કિટ નિષ્ફળતાઓનું કારણ બની શકે છે, જેમ કે ખૂબ મોટા સબસ્ટ્રેટ છિદ્રો, ખૂબ ઓછા ટીન ફર્નેસ તાપમાન, બોર્ડની નબળી સોલ્ડરબિલિટી, સોલ્ડર માસ્કની નિષ્ફળતા, અને બોર્ડ સપાટીના પ્રદૂષણ, વગેરે, નિષ્ફળતાના પ્રમાણમાં સામાન્ય કારણો છે. ઇજનેરો ઉપરોક્ત કારણોની તુલના એક પછી એક દૂર કરવામાં અને તપાસવામાં નિષ્ફળતાની ઘટના સાથે કરી શકે છે.

સમસ્યા 2: પીસીબી બોર્ડ પર શ્યામ અને દાણાદાર સંપર્કો દેખાય છે
પીસીબી પર ઘાટા રંગ અથવા નાના-દાણાવાળા સાંધાની સમસ્યા મોટે ભાગે સોલ્ડરના દૂષણ અને પીગળેલા ટીનમાં મિશ્રિત અતિશય ox કસાઈડને કારણે છે, જે સોલ્ડર સંયુક્ત માળખું બનાવે છે તે ખૂબ બરડ છે. ઓછી ટીન સામગ્રીવાળા સોલ્ડરનો ઉપયોગ કરીને તેને ઘેરા રંગથી મૂંઝવણમાં ન આવે તેની કાળજી લો.

આ સમસ્યાનું બીજું કારણ એ છે કે ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાતા સોલ્ડરની રચના બદલાઈ ગઈ છે, અને અશુદ્ધતા સામગ્રી ખૂબ વધારે છે. શુદ્ધ ટીન ઉમેરવા અથવા સોલ્ડરને બદલવું જરૂરી છે. સ્ટેઇન્ડ ગ્લાસ ફાઇબર બિલ્ડ-અપમાં શારીરિક ફેરફારોનું કારણ બને છે, જેમ કે સ્તરો વચ્ચેથી અલગ થવું. પરંતુ આ પરિસ્થિતિ નબળા સોલ્ડર સાંધાને કારણે નથી. કારણ એ છે કે સબસ્ટ્રેટ ખૂબ high ંચું ગરમ ​​થાય છે, તેથી પ્રીહિટિંગ અને સોલ્ડરિંગ તાપમાન ઘટાડવું અથવા સબસ્ટ્રેટની ગતિ વધારવી જરૂરી છે.

સમસ્યા ત્રણ: પીસીબી સોલ્ડર સાંધા સોનેરી પીળો બને છે
સામાન્ય સંજોગોમાં, પીસીબી બોર્ડ પર સોલ્ડર સિલ્વર ગ્રે છે, પરંતુ ક્યારેક -ક્યારેક સુવર્ણ સોલ્ડર સાંધા દેખાય છે. આ સમસ્યાનું મુખ્ય કારણ એ છે કે તાપમાન ખૂબ વધારે છે. આ સમયે, તમારે ફક્ત ટીન ભઠ્ઠીનું તાપમાન ઓછું કરવાની જરૂર છે.

 

પ્રશ્ન 4: ખરાબ બોર્ડ પર્યાવરણ દ્વારા પણ અસર કરે છે
પીસીબીની રચનાને કારણે, જ્યારે તે બિનતરફેણકારી વાતાવરણમાં હોય ત્યારે પીસીબીને નુકસાન પહોંચાડવાનું સરળ છે. આત્યંતિક તાપમાન અથવા વધઘટ તાપમાન, અતિશય ભેજ, ઉચ્ચ-તીવ્રતાવાળા કંપન અને અન્ય શરતો એ બધા પરિબળો છે જે બોર્ડના પ્રભાવને ઘટાડવાનું કારણ બને છે અથવા તો સ્ક્રેપ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, આજુબાજુના તાપમાનમાં પરિવર્તન બોર્ડના વિરૂપતાનું કારણ બનશે. તેથી, સોલ્ડર સાંધા નાશ પામશે, બોર્ડનો આકાર વળાંક હશે, અથવા બોર્ડ પરના તાંબાના નિશાન તૂટી જશે.

બીજી બાજુ, હવામાં ભેજ મેટલ સપાટી પર ઓક્સિડેશન, કાટ અને કાટનું કારણ બની શકે છે, જેમ કે ખુલ્લા કોપર ટ્રેસ, સોલ્ડર સાંધા, પેડ્સ અને ઘટક લીડ્સ. ઘટકો અને સર્કિટ બોર્ડની સપાટી પર ગંદકી, ધૂળ અથવા કાટમાળનું સંચય પણ ઘટકોના હવાના પ્રવાહ અને ઠંડકને ઘટાડી શકે છે, જેના કારણે પીસીબી ઓવરહિટીંગ અને પ્રભાવ અધોગતિનું કારણ બને છે. કંપન, ડ્રોપિંગ, હિટ કરવું અથવા પીસીબીને વાળવું તે વિકૃત કરશે અને ક્રેક દેખાશે, જ્યારે ઉચ્ચ વર્તમાન અથવા ઓવરવોલ્ટેજ પીસીબીને તૂટી જશે અથવા ઘટકો અને માર્ગોની ઝડપી વૃદ્ધત્વનું કારણ બનશે.

સમસ્યા પાંચ: પીસીબી ઓપન સર્કિટ
જ્યારે ટ્રેસ તૂટી જાય છે, અથવા જ્યારે સોલ્ડર ફક્ત પેડ પર હોય છે અને ઘટક લીડ્સ પર નહીં, ત્યારે ખુલ્લી સર્કિટ થઈ શકે છે. આ કિસ્સામાં, ઘટક અને પીસીબી વચ્ચે કોઈ સંલગ્નતા અથવા જોડાણ નથી. ટૂંકા સર્કિટ્સની જેમ, આ ઉત્પાદન અથવા વેલ્ડીંગ અને અન્ય કામગીરી દરમિયાન પણ થઈ શકે છે. કંપન અથવા સર્કિટ બોર્ડનું ખેંચાણ, તેમને અથવા અન્ય યાંત્રિક વિરૂપતા પરિબળો છોડવાથી નિશાનો અથવા સોલ્ડર સાંધાનો નાશ થશે. એ જ રીતે, રાસાયણિક અથવા ભેજ સોલ્ડર અથવા ધાતુના ભાગો પહેરવાનું કારણ બની શકે છે, જેના કારણે ઘટક તૂટી શકે છે.

સમસ્યા છ: છૂટક અથવા ખોટા ઘટકો
રિફ્લો પ્રક્રિયા દરમિયાન, નાના ભાગો પીગળેલા સોલ્ડર પર તરતા હોય છે અને આખરે લક્ષ્ય સોલ્ડર સંયુક્ત છોડી શકે છે. ડિસ્પ્લેસમેન્ટ અથવા ઝુકાવના સંભવિત કારણોમાં અપૂરતા સર્કિટ બોર્ડ સપોર્ટ, રિફ્લો પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી સેટિંગ્સ, સોલ્ડર પેસ્ટ સમસ્યાઓ અને માનવ ભૂલને કારણે સોલ્ડર પીસીબી બોર્ડ પરના ઘટકોના કંપન અથવા બાઉન્સ શામેલ છે.

 

સમસ્યા સાત: વેલ્ડીંગ સમસ્યા
નબળી વેલ્ડીંગ પ્રથાઓને કારણે થતી કેટલીક સમસ્યાઓ નીચે મુજબ છે:

વિક્ષેપિત સોલ્ડર સાંધા: બાહ્ય ખલેલને કારણે સોલ્ડર ઘનતા પહેલા આગળ વધે છે. આ ઠંડા સોલ્ડર સાંધા જેવું જ છે, પરંતુ તેનું કારણ અલગ છે. તે ફરીથી ગરમ કરીને સુધારી શકાય છે અને ખાતરી કરે છે કે જ્યારે સોલ્ડર સાંધા ઠંડુ થાય છે ત્યારે બહારથી ખલેલ પહોંચાડે નહીં.

કોલ્ડ વેલ્ડીંગ: આ પરિસ્થિતિ ત્યારે થાય છે જ્યારે સોલ્ડરને યોગ્ય રીતે ઓગળી શકાતું નથી, પરિણામે રફ સપાટીઓ અને અવિશ્વસનીય જોડાણો. અતિશય સોલ્ડર સંપૂર્ણ ગલનને અટકાવે છે, તેથી ઠંડા સોલ્ડર સાંધા પણ થઈ શકે છે. ઉપાય સંયુક્તને ફરીથી ગરમ કરવા અને વધારે સોલ્ડરને દૂર કરવાનો છે.

સોલ્ડર બ્રિજ: આ ત્યારે થાય છે જ્યારે સોલ્ડર ક્રોસ કરે છે અને શારીરિક રૂપે બે લીડ્સને એક સાથે જોડે છે. આ અણધારી જોડાણો અને ટૂંકા સર્કિટ્સ બનાવી શકે છે, જેના કારણે વર્તમાન ખૂબ વધારે હોય ત્યારે ઘટકોને બાળી નાખવા અથવા નિશાનોને બાળી શકે છે.

પેડ: લીડ અથવા લીડનું અપૂરતું ભીનું. ખૂબ અથવા ખૂબ ઓછા સોલ્ડર. ઓવરહિટીંગ અથવા રફ સોલ્ડરિંગને કારણે એલિવેટેડ પેડ્સ.

સમસ્યા આઠ: માનવ ભૂલ
પીસીબી મેન્યુફેક્ચરિંગમાં મોટાભાગની ખામી માનવ ભૂલને કારણે થાય છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, ખોટી ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ, ઘટકોની ખોટી પ્લેસમેન્ટ અને બિનવ્યાવસાયિક ઉત્પાદન સ્પષ્ટીકરણો ટાળી શકાય તેવા ઉત્પાદન ખામીના 64% સુધીનું કારણ બની શકે છે. નીચેના કારણોને લીધે, સર્કિટ જટિલતા અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓની સંખ્યા સાથે ખામી પેદા કરવાની સંભાવના: ગીચ પેકેજ્ડ ઘટકો; બહુવિધ સર્કિટ સ્તરો; સરસ વાયરિંગ; સપાટી સોલ્ડરિંગ ઘટકો; પાવર અને ગ્રાઉન્ડ પ્લેન.

તેમ છતાં દરેક ઉત્પાદક અથવા એસેમ્બલર આશા રાખે છે કે પીસીબી બોર્ડ દ્વારા ઉત્પાદિત ખામીઓ મુક્ત છે, પરંતુ ઘણી બધી ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયા સમસ્યાઓ છે જે સતત પીસીબી બોર્ડની સમસ્યાઓનું કારણ બને છે.

લાક્ષણિક સમસ્યાઓ અને પરિણામોમાં નીચેના મુદ્દાઓ શામેલ છે: નબળા સોલ્ડરિંગ શોર્ટ સર્કિટ્સ, ખુલ્લા સર્કિટ્સ, કોલ્ડ સોલ્ડર સાંધા, વગેરે તરફ દોરી શકે છે; બોર્ડ સ્તરોની ગેરસમજણ નબળા સંપર્ક અને નબળા એકંદર પ્રભાવ તરફ દોરી શકે છે; તાંબાના નિશાનોના નબળા ઇન્સ્યુલેશનથી નિશાનો અને નિશાનો તરફ દોરી શકે છે ત્યાં વાયર વચ્ચે એક ચાપ હોય છે; જો તાંબાના નિશાન VIAS ની વચ્ચે ખૂબ ચુસ્તપણે મૂકવામાં આવે છે, તો ટૂંકા સર્કિટનું જોખમ છે; સર્કિટ બોર્ડની અપૂરતી જાડાઈ બેન્ડિંગ અને ફ્રેક્ચરનું કારણ બનશે.