पीसीबी डिजाइन में आठ सामान्य समस्याएं और समाधान

पीसीबी डिजाइन और उत्पादन की प्रक्रिया में, इंजीनियरों को न केवल पीसीबी विनिर्माण के दौरान दुर्घटनाओं को रोकने की आवश्यकता है, बल्कि डिजाइन त्रुटियों से बचने की भी आवश्यकता है। यह लेख इन सामान्य पीसीबी समस्याओं का सारांश और विश्लेषण करता है, जो सभी के डिजाइन और उत्पादन कार्य के लिए कुछ मदद लाने की उम्मीद करता है।

 

समस्या 1: पीसीबी बोर्ड शॉर्ट सर्किट
यह समस्या सामान्य दोषों में से एक है जो सीधे पीसीबी बोर्ड को काम नहीं करने का कारण बनेगी, और इस समस्या के कई कारण हैं। आइए एक -एक करके एक -एक करके विश्लेषण करें।

पीसीबी शॉर्ट सर्किट का सबसे बड़ा कारण अनुचित सोल्डर पैड डिज़ाइन है। इस समय, शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए बिंदुओं के बीच की दूरी को बढ़ाने के लिए गोल मिलाप पैड को अंडाकार आकार में बदला जा सकता है।

पीसीबी भागों की दिशा का अनुचित डिजाइन भी बोर्ड को शॉर्ट-सर्किट का कारण बनेगा और काम करने में विफल हो जाएगा। उदाहरण के लिए, यदि SOIC का पिन टिन वेव के समानांतर है, तो शॉर्ट सर्किट दुर्घटना का कारण बनाना आसान है। इस समय, भाग की दिशा को उचित रूप से संशोधित किया जा सकता है ताकि इसे टिन की लहर के लिए लंबवत बनाया जा सके।

एक और संभावना है जो पीसीबी की शॉर्ट सर्किट विफलता का कारण बनेगी, अर्थात, स्वचालित प्लग-इन तुला पैर। चूंकि आईपीसी यह निर्धारित करता है कि पिन की लंबाई 2 मिमी से कम है और इस बात की चिंता है कि भागों में गिरावट आएगी जब तुला पैर का कोण बहुत बड़ा है, शॉर्ट सर्किट का कारण बनाना आसान है, और सोल्डर संयुक्त सर्किट से 2 मिमी से अधिक दूर होना चाहिए।

ऊपर वर्णित तीन कारणों के अलावा, कुछ कारण भी हैं जो पीसीबी बोर्ड की शॉर्ट-सर्किट विफलताओं का कारण बन सकते हैं, जैसे कि बहुत बड़े सब्सट्रेट छेद, बहुत कम टिन भट्टी का तापमान, बोर्ड की खराब सोल्डरबिलिटी, सोल्डर मास्क की विफलता, और बोर्ड की सतह प्रदूषण, आदि, विफलताओं के अपेक्षाकृत सामान्य कारण हैं। इंजीनियर उपरोक्त कारणों की तुलना एक -एक करके विफलता और जांच करने में विफलता की घटना के साथ कर सकते हैं।

समस्या 2: पीसीबी बोर्ड पर अंधेरे और दाने के संपर्क दिखाई देते हैं
पीसीबी पर गहरे रंग या छोटे-दाने वाले जोड़ों की समस्या ज्यादातर मिलाप के संदूषण और पिघले हुए टिन में मिश्रित अत्यधिक ऑक्साइड के कारण होती है, जो सोल्डर संयुक्त संरचना का निर्माण करती है। सावधान रहें कि इसे कम टिन सामग्री के साथ मिलाप का उपयोग करने के कारण गहरे रंग के साथ भ्रमित न करें।

इस समस्या का एक और कारण यह है कि विनिर्माण प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले मिलाप की संरचना बदल गई है, और अशुद्धता सामग्री बहुत अधिक है। शुद्ध टिन को जोड़ना या मिलाप को बदलना आवश्यक है। सना हुआ ग्लास फाइबर बिल्ड-अप में भौतिक परिवर्तन का कारण बनता है, जैसे कि परतों के बीच अलगाव। लेकिन यह स्थिति खराब मिलाप जोड़ों के कारण नहीं है। कारण यह है कि सब्सट्रेट को बहुत अधिक गर्म किया जाता है, इसलिए प्रीहीटिंग और टांका लगाने वाले तापमान को कम करना या सब्सट्रेट की गति को बढ़ाना आवश्यक है।

समस्या तीन: पीसीबी मिलाप जोड़ों सुनहरा पीला हो जाता है
सामान्य परिस्थितियों में, पीसीबी बोर्ड पर मिलाप सिल्वर ग्रे है, लेकिन कभी -कभी गोल्डन सोल्डर जोड़ों को दिखाई देता है। इस समस्या का मुख्य कारण यह है कि तापमान बहुत अधिक है। इस समय, आपको केवल टिन भट्टी के तापमान को कम करने की आवश्यकता है।

 

प्रश्न 4: बुरा बोर्ड पर्यावरण से भी प्रभावित होता है
पीसीबी की संरचना के कारण, पीसीबी को नुकसान पहुंचाना आसान है जब यह एक प्रतिकूल वातावरण में होता है। चरम तापमान या उतार-चढ़ाव का तापमान, अत्यधिक आर्द्रता, उच्च तीव्रता वाले कंपन और अन्य स्थितियां सभी कारक हैं जो बोर्ड के प्रदर्शन को कम या यहां तक ​​कि स्क्रैप करने का कारण बनते हैं। उदाहरण के लिए, परिवेश के तापमान में परिवर्तन से बोर्ड की 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 सतहों पर ऑक्सीकरण, जंग और जंग का कारण बन सकती है, जैसे कि कॉपर 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 ठंडा होने को कम कर सकता है, जिससे पीसीबी ओवरहीटिंग और प्रदर्शन में गिरावट हो सकती है। पीसीबी को वाइब्रेशन, ड्रॉप करना, मारना या झुकना इसे खराब कर देगा और दरार को प्रकट करेगा, जबकि उच्च वर्तमान या ओवरवॉल्टेज के कारण पीसीबी टूट जाएगा या घटकों और पथों की तेजी से उम्र बढ़ने का कारण होगा।

समस्या पांच: पीसीबी ओपन सर्किट
जब ट्रेस टूट जाता है, या जब मिलाप केवल पैड पर होता है और घटक पर नहीं होता है, तो एक खुला सर्किट हो सकता है। इस मामले में, घटक और पीसीबी के बीच कोई आसंजन या संबंध नहीं है। लघु सर्किट की तरह, ये उत्पादन या वेल्डिंग और अन्य संचालन के दौरान भी हो सकते हैं। सर्किट बोर्ड का कंपन या स्ट्रेचिंग, उन्हें या अन्य यांत्रिक विरूपण कारकों को छोड़ने से निशान या मिलाप जोड़ों को नष्ट कर दिया जाएगा। इसी तरह, रासायनिक या नमी मिल सकती है या धातु के भागों को पहनने के लिए, जिससे घटक टूट सकता है।

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

 

समस्या सात: वेल्डिंग समस्या
खराब वेल्डिंग प्रथाओं के कारण होने वाली कुछ समस्याएं निम्नलिखित हैं:

डिस्टर्ब्ड सोल्डर जोड़: सोल्डर बाहरी गड़बड़ी के कारण जमने से पहले चलता है। यह कोल्ड सोल्डर जोड़ों के समान है, लेकिन इसका कारण अलग है। इसे फिर से शुरू करके ठीक किया जा सकता है और यह सुनिश्चित किया जा सकता है कि सोल्डर जोड़ों को ठंडा होने पर बाहर से परेशान नहीं किया जाता है।

कोल्ड वेल्डिंग: यह स्थिति तब होती है जब मिलाप को ठीक से पिघला नहीं जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप किसी न किसी सतह और अविश्वसनीय कनेक्शन होते हैं। चूंकि अत्यधिक मिलाप पूर्ण पिघलने को रोकता है, इसलिए कोल्ड सोल्डर जोड़ भी हो सकते हैं। उपाय संयुक्त को गर्म करने और अतिरिक्त मिलाप को हटाने के लिए है।

सोल्डर ब्रिज: यह तब होता है जब सोल्डर पार करता है और शारीरिक रूप से दो लीड को एक साथ जोड़ता है। ये अप्रत्याशित कनेक्शन और शॉर्ट सर्किट बना सकते हैं, जिससे घटकों को बाहर जलने या जलाने का कारण बन सकता है जब वर्तमान बहुत अधिक होता है।

पैड: सीसा या लीड की अपर्याप्त गीला करना। बहुत अधिक या बहुत कम मिलाप। पैड जो ओवरहीटिंग या किसी न किसी टांका लगाने के कारण ऊंचे होते हैं।

समस्या आठ: मानव त्रुटि
पीसीबी विनिर्माण में अधिकांश दोष मानव त्रुटि के कारण होते हैं। ज्यादातर मामलों में, गलत उत्पादन प्रक्रियाएं, घटकों की गलत प्लेसमेंट और अनप्रोफेशनल विनिर्माण विनिर्देशों से 64% से बचने योग्य उत्पाद दोष हो सकते हैं। निम्नलिखित कारणों के कारण, सर्किट जटिलता और उत्पादन प्रक्रियाओं की संख्या के साथ दोष पैदा करने की संभावना बढ़ जाती है: घनी पैक किए गए घटक; कई सर्किट परतें; ठीक तारों; सतह टांका लगाने वाले घटक; शक्ति और जमीनी विमान।

हालांकि प्रत्येक निर्माता या असेंबलर को उम्मीद है कि उत्पादित पीसीबी बोर्ड दोषों से मुक्त है, लेकिन बहुत सारे डिजाइन और उत्पादन प्रक्रिया की समस्याएं हैं जो निरंतर पीसीबी बोर्ड की समस्याओं का कारण बनती हैं।

विशिष्ट समस्याओं और परिणामों में निम्नलिखित बिंदु शामिल हैं: खराब टांका लगाने से शॉर्ट सर्किट, ओपन सर्किट, कोल्ड सोल्डर जोड़ों, आदि; बोर्ड की परतों के मिसलिग्न्मेंट से खराब संपर्क और खराब समग्र प्रदर्शन हो सकता है; तांबे के निशान के खराब इन्सुलेशन से निशान और निशान हो सकते हैं, तारों के बीच एक चाप है; यदि तांबे के निशान को VIAS के बीच बहुत कसकर रखा जाता है, तो शॉर्ट सर्किट का जोखिम होता है; सर्किट बोर्ड की अपर्याप्त मोटाई से झुकने और फ्रैक्चर का कारण होगा।