पीसीबी डिजाइन और उत्पादन की प्रक्रिया में, इंजीनियरों को न केवल पीसीबी निर्माण के दौरान दुर्घटनाओं को रोकने की जरूरत है, बल्कि डिजाइन त्रुटियों से भी बचने की जरूरत है। यह लेख इन सामान्य पीसीबी समस्याओं का सारांश और विश्लेषण करता है, जिससे हर किसी के डिजाइन और उत्पादन कार्य में कुछ मदद मिलने की उम्मीद है।

समस्या 1: पीसीबी बोर्ड शॉर्ट सर्किट
यह समस्या सामान्य दोषों में से एक है जो सीधे तौर पर पीसीबी बोर्ड के काम न करने का कारण बनेगी और इस समस्या के कई कारण हैं। आइए नीचे 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 बढ़ाने के लिए गोल सोल्डर पैड को अंडाकार आकार में बदला जा सकता है।

पीसीबी भागों की दिशा के अनुचित डिज़ाइन के कारण भी बोर्ड शॉर्ट-सर्किट हो जाएगा और काम करने में विफल हो जाएगा। उदाहरण के लिए, यदि SOIC का पिन टिन तरंग के समानांतर है, तो शॉर्ट सर्किट दुर्घटना का कारण बनना आसान है। इस समय, भाग की दिशा को टिन तरंग के लंबवत बनाने के लिए 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 फ़ुट। जैसा कि आईपीसी निर्धारित करता है कि पिन की लंबाई 2 मिमी से कम है और चिंता है कि जब मुड़े हुए पैर का कोण बहुत बड़ा होगा तो हिस्से गिर जाएंगे, शॉर्ट सर्किट का कारण बनना आसान है, और सोल्डर जोड़ इससे अधिक होना चाहिए सर्किट से 2 मिमी दूर।

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

समस्या 2: पीसीबी बोर्ड पर गहरे और दानेदार संपर्क दिखाई देते हैं
पीसीबी पर गहरे रंग या छोटे दाने वाले जोड़ों की समस्या ज्यादातर सोल्डर के दूषित होने और पिघले हुए टिन में मिश्रित अत्यधिक ऑक्साइड के कारण होती है, जिससे सोल्डर जोड़ की संरचना बहुत भंगुर हो जाती है। सावधान रहें कि इसे कम टिन सामग्री वाले सोल्डर के उपयोग के कारण होने वाले गहरे रंग के साथ भ्रमित न करें।

इस समस्या का एक अन्य कारण यह है कि विनिर्माण प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले सोल्डर की संरचना बदल गई है, और अशुद्धता की मात्रा बहुत अधिक है। शुद्ध टिन जोड़ना या सोल्डर को बदलना आवश्यक है। सना हुआ ग्लास फाइबर निर्माण में भौतिक परिवर्तन का कारण बनता है, जैसे परतों के बीच अलगाव। लेकिन यह स्थिति खराब सोल्डर जोड़ों के कारण नहीं है। इसका कारण यह है कि सब्सट्रेट बहुत अधिक गर्म होता है, इसलिए प्रीहीटिंग और सोल्डरिंग तापमान को कम करना या सब्सट्रेट की गति को बढ़ाना आवश्यक है।

समस्या तीन: पीसीबी सोल्डर जोड़ सुनहरे पीले हो जाते हैं
सामान्य परिस्थितियों में, पीसीबी बोर्ड पर सोल्डर सिल्वर ग्रे होता है, लेकिन कभी-कभी गोल्डन सोल्डर जोड़ दिखाई देते हैं। इस समस्या का मुख्य कारण तापमान का बहुत अधिक होना है। इस समय, आपको केवल टिन भट्टी का तापमान कम करने की आवश्यकता है।

प्रश्न 4: खराब बोर्ड पर पर्यावरण का भी प्रभाव पड़ता है
पीसीबी की संरचना के कारण, प्रतिकूल वातावरण में होने पर पीसीबी को नुकसान पहुंचाना आसान होता है। अत्यधिक तापमान या उतार-चढ़ाव वाला तापमान, अत्यधिक आर्द्रता, उच्च तीव्रता वाला कंपन और अन्य स्थितियाँ ऐसे सभी कारक हैं जिनके कारण बोर्ड का प्रदर्शन कम हो जाता है या यहां तक ​​कि खराब हो जाता है। उदाहरण के लिए, परिवेश के तापमान में परिवर्तन से बोर्ड में विकृति आ जाएगी। इसलिए, सोल्डर जोड़ नष्ट हो जाएंगे, बोर्ड का आकार मुड़ जाएगा, या बोर्ड पर तांबे के निशान टूट सकते हैं।

दूसरी ओर, हवा में नमी धातु की सतहों पर ऑक्सीकरण, संक्षारण और जंग का कारण बन सकती है, जैसे उजागर तांबे के निशान, सोल्डर जोड़, 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 अधिक गरम हो सकता है और प्रदर्शन में गिरावट आ सकती है। पीसीबी में 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 पथों की तेजी से उम्र बढ़ने लगेगी।

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

समस्या छह: ढीले या गलत स्थान पर रखे गए घटक
रिफ्लो प्रक्रिया के दौरान, छोटे हिस्से पिघले हुए सोल्डर पर तैर सकते हैं और अंततः लक्ष्य सोल्डर जोड़ 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 सोल्डर पीसीबी बोर्ड पर घटकों का कंपन या उछाल शामिल है।

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

परेशान सोल्डर जोड़: बाहरी गड़बड़ी के कारण सोल्डर जमने से पहले हिल जाता है। यह कोल्ड सोल्डर जोड़ों के समान है, लेकिन इसका कारण अलग है। इसे दोबारा गर्म करके ठीक किया जा सकता है और यह सुनिश्चित किया जा सकता है कि ठंडा होने पर सोल्डर जोड़ बाहर से परेशान न हों।

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 सोल्डर पूरी तरह से पिघलने से रोकता है, इसलिए कोल्ड सोल्डर जोड़ भी हो सकते हैं। इसका उपाय यह है कि जोड़ को दोबारा गर्म किया जाए और अतिरिक्त सोल्डर को हटा दिया जाए।

सोल्डर ब्रिज: यह तब होता है जब सोल्डर क्रॉस करता है और भौतिक रूप से दो लीडों को एक साथ जोड़ता है। ये अप्रत्याशित कनेक्शन और शॉर्ट सर्किट बना सकते हैं, जिससे करंट बहुत अधिक होने पर घटक जल सकते हैं या निशान जल सकते हैं।

पैड: सीसे या सीसे का अपर्याप्त गीला होना। बहुत अधिक या बहुत कम सोल्डर. वे पैड जो अधिक गर्म होने या रफ सोल्डरिंग के कारण ऊंचे हो जाते हैं।

समस्या आठ: मानवीय भूल
पीसीबी निर्माण में अधिकांश दोष मानवीय भूल के कारण होते हैं। ज्यादातर मामलों में, गलत उत्पादन प्रक्रियाएं, घटकों का गलत प्लेसमेंट और गैर-पेशेवर विनिर्माण विनिर्देश 64% तक टाले जा सकने वाले उत्पाद दोषों का कारण बन सकते हैं। निम्नलिखित कारणों से, सर्किट जटिलता और उत्पादन प्रक्रियाओं की संख्या के साथ दोष पैदा होने की संभावना बढ़ जाती है: सघन रूप से पैक किए गए घटक; एकाधिक सर्किट परतें; बढ़िया वायरिंग; सतह सोल्डरिंग घटक; बिजली और जमीनी विमान।

हालाँकि प्रत्येक निर्माता या असेंबलर को उम्मीद है कि उत्पादित पीसीबी बोर्ड दोषों से मुक्त है, लेकिन डिज़ाइन और उत्पादन प्रक्रिया में बहुत सारी समस्याएं हैं जो लगातार पीसीबी बोर्ड की समस्याओं का कारण बनती हैं।

विशिष्ट समस्याओं और परिणामों में निम्नलिखित बिंदु शामिल हैं: खराब सोल्डरिंग से शॉर्ट सर्किट, ओपन सर्किट, कोल्ड सोल्डर जोड़ आदि हो सकते हैं; बोर्ड परतों के गलत संरेखण से खराब संपर्क और खराब समग्र प्रदर्शन हो सकता है; तांबे के खराब इन्सुलेशन से निशान और निशान पड़ सकते हैं, तारों के बीच एक चाप होता है; यदि तांबे के निशानों को विअस के बीच बहुत कसकर रखा जाता है, तो शॉर्ट सर्किट का खतरा होता है; सर्किट बोर्ड की अपर्याप्त मोटाई झुकने और फ्रैक्चर का कारण बनेगी।