पीसीबी डिझाइन आणि उत्पादन प्रक्रियेत, अभियंत्यांना केवळ पीसीबी उत्पादनादरम्यान अपघात टाळण्याची गरज नाही तर डिझाइन त्रुटी टाळण्याची देखील आवश्यकता आहे. हा लेख पीसीबीच्या या सामान्य समस्यांचे सारांश आणि विश्लेषण करतो, प्रत्येकाच्या डिझाइन आणि उत्पादन कार्यात काही मदत मिळेल या आशेने.

समस्या 1: पीसीबी बोर्ड शॉर्ट सर्किट
ही समस्या सामान्य दोषांपैकी एक आहे ज्यामुळे थेट PCB बोर्ड कार्य करू शकत नाही आणि या समस्येची अनेक कारणे आहेत. चला खाली एक एक करून विश्लेषण करूया.

पीसीबी शॉर्ट सर्किटचे सर्वात मोठे कारण म्हणजे अयोग्य सोल्डर पॅड डिझाइन. यावेळी, शॉर्ट सर्किट टाळण्यासाठी बिंदूंमधील अंतर वाढविण्यासाठी गोल सोल्डर पॅड अंडाकृती आकारात बदलला जाऊ शकतो.

PCB भागांच्या दिशेची अयोग्य रचना देखील बोर्डला शॉर्ट-सर्किट होण्यास कारणीभूत ठरेल आणि कार्य करण्यास अयशस्वी होईल. उदाहरणार्थ, SOIC चा पिन टिन वेव्हच्या समांतर असल्यास, शॉर्ट सर्किट अपघातास कारणीभूत ठरणे सोपे आहे. यावेळी, भागाची दिशा कथील लाटेला लंब करण्यासाठी योग्यरित्या सुधारली जाऊ शकते.

पीसीबीच्या शॉर्ट सर्किटमध्ये बिघाड होण्याची आणखी एक शक्यता आहे, ती म्हणजे, स्वयंचलित प्लग-इन वाकलेला पाय. आयपीसीने नमूद केल्यामुळे पिनची लांबी 2 मिमी पेक्षा कमी आहे आणि वाकलेल्या पायाचा कोन खूप मोठा असताना भाग पडण्याची चिंता आहे, त्यामुळे शॉर्ट सर्किट होणे सोपे आहे आणि सोल्डर जॉइंट पेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे. सर्किटपासून 2 मिमी दूर.

वर नमूद केलेल्या तीन कारणांव्यतिरिक्त, पीसीबी बोर्डचे शॉर्ट-सर्किट बिघाड होऊ शकते अशी काही कारणे देखील आहेत, जसे की खूप मोठी सब्सट्रेट छिद्रे, खूप कमी टिन फर्नेस तापमान, बोर्डची खराब सोल्डरबिलिटी, सोल्डर मास्कचे अपयश. , आणि बोर्ड पृष्ठभाग प्रदूषण, इ, अपयश तुलनेने सामान्य कारणे आहेत. अभियंता वरील कारणांची तुलना एकामागून एक दूर करण्यात आणि तपासण्यात अयशस्वी होण्याच्या घटनेशी करू शकतात.

समस्या 2: PCB बोर्डवर गडद आणि दाणेदार संपर्क दिसतात
PCB वर गडद रंग किंवा लहान-दाणेदार सांध्याची समस्या मुख्यतः सोल्डरच्या दूषिततेमुळे आणि वितळलेल्या टिनमध्ये जास्त प्रमाणात ऑक्साईड मिसळल्यामुळे असते, ज्यामुळे सोल्डरच्या सांध्याची रचना खूप ठिसूळ असते. कमी टिन सामग्रीसह सोल्डर वापरल्यामुळे गडद रंगाचा गोंधळ होणार नाही याची काळजी घ्या.

या समस्येचे आणखी एक कारण म्हणजे उत्पादन प्रक्रियेत वापरल्या जाणाऱ्या सोल्डरची रचना बदलली आहे आणि अशुद्धतेचे प्रमाण खूप जास्त आहे. शुद्ध टिन जोडणे किंवा सोल्डर बदलणे आवश्यक आहे. स्टेन्ड ग्लास फायबर बिल्ड-अपमध्ये शारीरिक बदल घडवून आणतो, जसे की थरांमध्ये वेगळे होणे. परंतु ही परिस्थिती खराब सोल्डर जोड्यांमुळे नाही. सब्सट्रेट खूप जास्त गरम केल्याचे कारण आहे, म्हणून प्रीहीटिंग आणि सोल्डरिंग तापमान कमी करणे किंवा सब्सट्रेटची गती वाढवणे आवश्यक आहे.

समस्या तीन: PCB सोल्डर सांधे सोनेरी पिवळे होतात
सामान्य परिस्थितीत, पीसीबी बोर्डवरील सोल्डर चांदीचा राखाडी असतो, परंतु कधीकधी सोनेरी सोल्डर सांधे दिसतात. या समस्येचे मुख्य कारण म्हणजे तापमान खूप जास्त आहे. यावेळी, आपल्याला फक्त कथील भट्टीचे तापमान कमी करणे आवश्यक आहे.

प्रश्न 4: खराब फलकाचा पर्यावरणावरही परिणाम होतो
पीसीबीच्याच संरचनेमुळे, प्रतिकूल वातावरणात असताना पीसीबीचे नुकसान करणे सोपे आहे. अत्यंत तापमान किंवा चढ-उतार तापमान, जास्त आर्द्रता, उच्च-तीव्रता कंपन आणि इतर परिस्थिती हे सर्व घटक आहेत ज्यामुळे बोर्डची कार्यक्षमता कमी होते किंवा अगदी स्क्रॅप होते. उदाहरणार्थ, सभोवतालच्या तापमानातील बदलांमुळे बोर्डचे विकृतीकरण होईल. त्यामुळे, सोल्डर सांधे नष्ट होतील, बोर्डचा आकार वाकलेला असेल किंवा बोर्डवरील तांब्याचे ट्रेस तुटले जातील.

दुसरीकडे, हवेतील ओलावा ऑक्सिडेशन, गंज आणि धातूच्या पृष्ठभागावर गंज निर्माण करू शकतो, जसे की तांब्याच्या खुणा, सोल्डर जॉइंट्स, पॅड आणि घटक शिसे. घटक आणि सर्किट बोर्डांच्या पृष्ठभागावर धूळ, धूळ किंवा मोडतोड साचल्याने घटकांमधील हवेचा प्रवाह आणि थंडपणा देखील कमी होतो, ज्यामुळे PCB जास्त गरम होते आणि कार्यक्षमतेत ऱ्हास होतो. पीसीबीला कंपन, ड्रॉपिंग, मारणे किंवा वाकणे यामुळे ते विकृत होईल आणि क्रॅक दिसून येईल, तर उच्च प्रवाह किंवा ओव्हरव्होल्टेजमुळे पीसीबी खंडित होईल किंवा घटक आणि मार्ग जलद वृद्धत्वास कारणीभूत ठरतील.

समस्या पाच: पीसीबी ओपन सर्किट
जेव्हा ट्रेस तुटलेला असतो, किंवा जेव्हा सोल्डर फक्त पॅडवर असतो आणि घटक लीड्सवर नसतो तेव्हा ओपन सर्किट होऊ शकते. या प्रकरणात, घटक आणि पीसीबी दरम्यान कोणतेही आसंजन किंवा कनेक्शन नाही. शॉर्ट सर्किट्सप्रमाणे, हे उत्पादन किंवा वेल्डिंग आणि इतर ऑपरेशन्स दरम्यान देखील होऊ शकतात. सर्किट बोर्डचे कंपन किंवा स्ट्रेचिंग, ते सोडणे किंवा इतर यांत्रिक विकृती घटक ट्रेस किंवा सोल्डर सांधे नष्ट करतात. त्याचप्रमाणे, रासायनिक किंवा आर्द्रतेमुळे सोल्डर किंवा धातूचे भाग परिधान होऊ शकतात, ज्यामुळे घटक तुटण्यास कारणीभूत ठरू शकतात.

समस्या सहा: सैल किंवा चुकीचे घटक
रिफ्लो प्रक्रियेदरम्यान, लहान भाग वितळलेल्या सोल्डरवर तरंगू शकतात आणि शेवटी टार्गेट सोल्डर जॉइंट सोडतात. विस्थापन किंवा झुकण्याच्या संभाव्य कारणांमध्ये अपुरा सर्किट बोर्ड सपोर्ट, रिफ्लो ओव्हन सेटिंग्ज, सोल्डर पेस्ट समस्या आणि मानवी त्रुटींमुळे सोल्डर केलेल्या PCB बोर्डवरील घटकांचे कंपन किंवा बाउन्स यांचा समावेश होतो.

समस्या सात: वेल्डिंग समस्या
वेल्डिंगच्या खराब पद्धतींमुळे उद्भवलेल्या काही समस्या खालीलप्रमाणे आहेत:

विस्कळीत सोल्डर सांधे: बाहेरील अडथळ्यांमुळे सॉल्डर घट्ट होण्यापूर्वी हलते. हे कोल्ड सोल्डर जोडण्यासारखेच आहे, परंतु कारण वेगळे आहे. ते पुन्हा गरम करून दुरुस्त केले जाऊ शकते आणि सोल्डर सांधे थंड झाल्यावर बाहेरून त्रास होणार नाही याची खात्री करा.

कोल्ड वेल्डिंग: ही परिस्थिती उद्भवते जेव्हा सोल्डर योग्यरित्या वितळले जाऊ शकत नाही, परिणामी खडबडीत पृष्ठभाग आणि अविश्वसनीय कनेक्शन होतात. जास्त सोल्डर पूर्ण वितळण्यास प्रतिबंध करत असल्याने, कोल्ड सोल्डर सांधे देखील होऊ शकतात. उपाय म्हणजे सांधे पुन्हा गरम करणे आणि अतिरिक्त सोल्डर काढून टाकणे.

सोल्डर ब्रिज: हे घडते जेव्हा सोल्डर क्रॉस करते आणि दोन लीड्स एकत्र जोडते. हे अनपेक्षित कनेक्शन आणि शॉर्ट सर्किट्स बनवू शकतात, ज्यामुळे घटक जळू शकतात किंवा प्रवाह खूप जास्त असल्यास ट्रेस जाळू शकतात.

पॅड: शिसे किंवा शिसे अपुरे ओले करणे. खूप जास्त किंवा खूप कमी सोल्डर. अतिउष्णतेमुळे किंवा खडबडीत सोल्डरिंगमुळे उंचावलेले पॅड.

समस्या आठ: मानवी चूक
पीसीबी उत्पादनातील बहुतेक दोष मानवी चुकांमुळे होतात. बहुतेक प्रकरणांमध्ये, चुकीच्या उत्पादन प्रक्रिया, घटकांची चुकीची नियुक्ती आणि अव्यावसायिक उत्पादन वैशिष्ट्यांमुळे 64% टाळता येण्याजोग्या उत्पादनातील दोष होऊ शकतात. खालील कारणांमुळे, सर्किटची जटिलता आणि उत्पादन प्रक्रियेच्या संख्येसह दोष निर्माण होण्याची शक्यता वाढते: घनतेने पॅकेज केलेले घटक; एकाधिक सर्किट स्तर; बारीक वायरिंग; पृष्ठभाग सोल्डरिंग घटक; पॉवर आणि ग्राउंड विमाने.

जरी प्रत्येक निर्मात्याला किंवा असेंबलरला आशा आहे की उत्पादित पीसीबी बोर्ड दोषमुक्त आहे, परंतु अशा अनेक डिझाइन आणि उत्पादन प्रक्रियेच्या समस्या आहेत ज्यामुळे सतत पीसीबी बोर्ड समस्या निर्माण होतात.

ठराविक समस्या आणि परिणामांमध्ये खालील बाबींचा समावेश होतो: खराब सोल्डरिंगमुळे शॉर्ट सर्किट्स, ओपन सर्किट्स, कोल्ड सोल्डर जॉइंट्स इ. बोर्ड स्तरांचे चुकीचे संरेखन खराब संपर्क आणि खराब एकूण कार्यक्षमतेस कारणीभूत ठरू शकते; कॉपर ट्रेसच्या खराब इन्सुलेशनमुळे ट्रेस आणि ट्रेस होऊ शकतात तारांमध्ये एक चाप आहे; जर तांब्याचे ट्रेस व्हियासमध्ये खूप घट्ट ठेवलेले असतील तर शॉर्ट सर्किटचा धोका असतो; सर्किट बोर्डची अपुरी जाडी वाकणे आणि फ्रॅक्चर होऊ शकते.