PCB రూపకల్పన మరియు ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో, ఇంజనీర్లు PCB తయారీ సమయంలో ప్రమాదాలను నివారించడమే కాకుండా, డిజైన్ లోపాలను నివారించాల్సిన అవసరం ఉంది. ఈ ఆర్టికల్ ఈ సాధారణ PCB సమస్యలను క్లుప్తంగా మరియు విశ్లేషిస్తుంది, ప్రతి ఒక్కరి రూపకల్పన మరియు ఉత్పత్తి పనులకు కొంత సహాయం అందించాలని ఆశిస్తోంది.
సమస్య 1: PCB బోర్డు షార్ట్ సర్క్యూట్
ఈ సమస్య PCB బోర్డు పని చేయకపోవడానికి నేరుగా కారణమయ్యే సాధారణ లోపాలలో ఒకటి మరియు ఈ సమస్యకు చాలా కారణాలు ఉన్నాయి. క్రింద ఒక్కొక్కటిగా విశ్లేషిద్దాం.
PCB షార్ట్ సర్క్యూట్‌కు అతి పెద్ద కారణం సరికాని టంకము ప్యాడ్ డిజైన్. ఈ సమయంలో, షార్ట్ సర్క్యూట్‌లను నివారించడానికి పాయింట్ల మధ్య దూరాన్ని పెంచడానికి రౌండ్ టంకము ప్యాడ్‌ను ఓవల్ ఆకారానికి మార్చవచ్చు.
PCB భాగాల దిశ యొక్క సరికాని రూపకల్పన కూడా బోర్డు షార్ట్-సర్క్యూట్‌కు కారణమవుతుంది మరియు పని చేయడంలో విఫలమవుతుంది. ఉదాహరణకు, SOIC యొక్క పిన్ టిన్ వేవ్‌కు సమాంతరంగా ఉంటే, షార్ట్ సర్క్యూట్ ప్రమాదాన్ని కలిగించడం సులభం. ఈ సమయంలో, టిన్ వేవ్‌కు లంబంగా ఉండేలా భాగం యొక్క దిశను తగిన విధంగా సవరించవచ్చు.
PCB యొక్క షార్ట్ సర్క్యూట్ వైఫల్యానికి కారణమయ్యే మరొక అవకాశం ఉంది, అనగా ఆటోమేటిక్ ప్లగ్-ఇన్ బెంట్ ఫుట్. పిన్ యొక్క పొడవు 2 మిమీ కంటే తక్కువగా ఉందని IPC నిర్దేశిస్తుంది మరియు వంగిన కాలు యొక్క కోణం చాలా పెద్దదిగా ఉన్నప్పుడు భాగాలు పడిపోతాయని ఆందోళన చెందుతుంది, ఇది షార్ట్ సర్క్యూట్‌ను కలిగించడం సులభం మరియు టంకము ఉమ్మడి కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి సర్క్యూట్ నుండి 2 మిమీ దూరంలో.
పైన పేర్కొన్న మూడు కారణాలతో పాటు, PCB బోర్డ్ యొక్క షార్ట్-సర్క్యూట్ వైఫల్యాలకు కారణమయ్యే కొన్ని కారణాలు కూడా ఉన్నాయి, అవి చాలా పెద్ద ఉపరితల రంధ్రాలు, చాలా తక్కువ టిన్ ఫర్నేస్ ఉష్ణోగ్రత, బోర్డు యొక్క పేలవమైన టంకం, టంకము ముసుగు వైఫల్యం , మరియు బోర్డు ఉపరితల కాలుష్యం మొదలైనవి వైఫల్యాలకు సాపేక్షంగా సాధారణ కారణాలు. ఇంజనీర్లు ఒక్కొక్కటిగా తొలగించి తనిఖీ చేయడంలో వైఫల్యం సంభవించినప్పుడు పై కారణాలను పోల్చవచ్చు.
సమస్య 2: PCB బోర్డ్‌లో చీకటి మరియు గ్రైనీ కాంటాక్ట్‌లు కనిపిస్తాయి
పిసిబిలో ముదురు రంగు లేదా చిన్న-కణిత కీళ్ల సమస్య ఎక్కువగా టంకము యొక్క కలుషితము మరియు కరిగిన టిన్‌లో మితిమీరిన ఆక్సైడ్లు మిళితం చేయబడి, టంకము జాయింట్ నిర్మాణం చాలా పెళుసుగా ఉంటుంది. తక్కువ టిన్ కంటెంట్‌తో టంకము ఉపయోగించడం వల్ల వచ్చే ముదురు రంగుతో గందరగోళం చెందకుండా జాగ్రత్త వహించండి.
ఈ సమస్యకు మరొక కారణం ఏమిటంటే, తయారీ ప్రక్రియలో ఉపయోగించే టంకము యొక్క కూర్పు మార్చబడింది మరియు అశుద్ధ కంటెంట్ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఇది స్వచ్ఛమైన టిన్ను జోడించడం లేదా టంకమును భర్తీ చేయడం అవసరం. స్టెయిన్డ్ గ్లాస్ ఫైబర్ బిల్డ్-అప్‌లో భౌతిక మార్పులకు కారణమవుతుంది, అంటే పొరల మధ్య విభజన వంటివి. కానీ ఈ పరిస్థితి పేద టంకము కీళ్ల కారణంగా కాదు. కారణం ఏమిటంటే, సబ్‌స్ట్రేట్ చాలా ఎక్కువగా వేడి చేయబడుతుంది, కాబట్టి ప్రీహీటింగ్ మరియు టంకం ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించడం లేదా ఉపరితల వేగాన్ని పెంచడం అవసరం.
సమస్య మూడు: PCB టంకము కీళ్ళు బంగారు పసుపు రంగులోకి మారుతాయి
సాధారణ పరిస్థితులలో, PCB బోర్డ్‌లోని టంకము వెండి బూడిద రంగులో ఉంటుంది, కానీ అప్పుడప్పుడు బంగారు టంకము కీళ్ళు కనిపిస్తాయి. ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువగా ఉండడమే ఈ సమస్యకు ప్రధాన కారణం. ఈ సమయంలో, మీరు టిన్ ఫర్నేస్ యొక్క ఉష్ణోగ్రతను మాత్రమే తగ్గించాలి.
ప్రశ్న 4: చెడు బోర్డు పర్యావరణం ద్వారా కూడా ప్రభావితమవుతుంది
PCB యొక్క నిర్మాణం కారణంగా, ప్రతికూల వాతావరణంలో ఉన్నప్పుడు PCBకి నష్టం కలిగించడం సులభం. విపరీతమైన ఉష్ణోగ్రత లేదా హెచ్చుతగ్గుల ఉష్ణోగ్రత, అధిక తేమ, అధిక-తీవ్రత కంపనం మరియు ఇతర పరిస్థితులు అన్నీ బోర్డు పనితీరును తగ్గించడానికి లేదా స్క్రాప్ చేయడానికి కారణమయ్యే కారకాలు. ఉదాహరణకు, పరిసర ఉష్ణోగ్రతలో మార్పులు బోర్డు యొక్క వైకల్యానికి కారణమవుతాయి. అందువల్ల, టంకము కీళ్ళు నాశనమవుతాయి, బోర్డు ఆకారం వంగి ఉంటుంది లేదా బోర్డుపై రాగి జాడలు విరిగిపోవచ్చు.
మరోవైపు, గాలిలో తేమ బహిర్గతమైన రాగి జాడలు, టంకము కీళ్ళు, ప్యాడ్‌లు మరియు కాంపోనెంట్ లీడ్స్ వంటి లోహ ఉపరితలాలపై ఆక్సీకరణ, తుప్పు మరియు తుప్పుకు కారణమవుతుంది. భాగాలు మరియు సర్క్యూట్ బోర్డ్‌ల ఉపరితలంపై ధూళి, ధూళి లేదా శిధిలాలు చేరడం వల్ల గాలి ప్రవాహాన్ని మరియు భాగాల శీతలీకరణను కూడా తగ్గిస్తుంది, దీనివల్ల PCB వేడెక్కడం మరియు పనితీరు క్షీణిస్తుంది. కంపనం, వదలడం, కొట్టడం లేదా PCBని వంచడం దానిని వికృతం చేస్తుంది మరియు పగుళ్లు కనిపించడానికి కారణమవుతుంది, అయితే అధిక కరెంట్ లేదా ఓవర్‌వోల్టేజ్ PCBని విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది లేదా భాగాలు మరియు మార్గాలు వేగంగా వృద్ధాప్యానికి కారణమవుతుంది.
సమస్య ఐదు: PCB ఓపెన్ సర్క్యూట్
ట్రేస్ విరిగిపోయినప్పుడు, లేదా టంకము ప్యాడ్‌పై మాత్రమే ఉన్నప్పుడు మరియు కాంపోనెంట్ లీడ్స్‌లో లేనప్పుడు, ఓపెన్ సర్క్యూట్ సంభవించవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, భాగం మరియు PCB మధ్య సంశ్లేషణ లేదా కనెక్షన్ లేదు. షార్ట్ సర్క్యూట్‌ల మాదిరిగానే, ఇవి ఉత్పత్తి లేదా వెల్డింగ్ మరియు ఇతర కార్యకలాపాల సమయంలో కూడా సంభవించవచ్చు. సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క కంపనం లేదా సాగదీయడం, వాటిని పడవేయడం లేదా ఇతర యాంత్రిక వైకల్య కారకాలు జాడలు లేదా టంకము కీళ్ళను నాశనం చేస్తాయి. అదేవిధంగా, రసాయన లేదా తేమ టంకము లేదా లోహ భాగాలను ధరించడానికి కారణమవుతుంది, ఇది భాగాలు విరిగిపోవడానికి కారణమవుతుంది.
సమస్య ఆరు: వదులుగా లేదా తప్పుగా ఉంచబడిన భాగాలు
రిఫ్లో ప్రక్రియలో, చిన్న భాగాలు కరిగిన టంకముపై తేలుతూ ఉంటాయి మరియు చివరికి లక్ష్య టంకము ఉమ్మడిని వదిలివేయవచ్చు. డిస్ప్లేస్‌మెంట్ లేదా టిల్ట్‌కు గల కారణాలలో తగినంత సర్క్యూట్ బోర్డ్ సపోర్ట్ లేకపోవడం, రిఫ్లో ఓవెన్ సెట్టింగ్‌లు, టంకము పేస్ట్ సమస్యలు మరియు మానవ తప్పిదం కారణంగా టంకం చేయబడిన PCB బోర్డ్‌లోని భాగాల వైబ్రేషన్ లేదా బౌన్స్ ఉన్నాయి.
సమస్య ఏడు: వెల్డింగ్ సమస్య
తక్కువ వెల్డింగ్ పద్ధతుల వల్ల కలిగే కొన్ని సమస్యలు క్రిందివి:
చెదిరిన టంకము కీళ్ళు: బాహ్య అవాంతరాల కారణంగా టంకము పటిష్టం కావడానికి ముందు కదులుతుంది. ఇది కోల్డ్ టంకము కీళ్లను పోలి ఉంటుంది, కానీ కారణం భిన్నంగా ఉంటుంది. దీన్ని మళ్లీ వేడి చేయడం ద్వారా సరిచేయవచ్చు మరియు టంకము కీళ్ళు చల్లబడినప్పుడు బయటి నుండి భంగం కలగకుండా చూసుకోవచ్చు.
కోల్డ్ వెల్డింగ్: టంకము సరిగ్గా కరిగించబడనప్పుడు ఈ పరిస్థితి ఏర్పడుతుంది, ఫలితంగా కఠినమైన ఉపరితలాలు మరియు నమ్మదగని కనెక్షన్లు ఏర్పడతాయి. మితిమీరిన టంకము పూర్తిగా ద్రవీభవనాన్ని నిరోధిస్తుంది కాబట్టి, చల్లని టంకము కీళ్ళు కూడా సంభవించవచ్చు. జాయింట్‌ను మళ్లీ వేడి చేయడం మరియు అదనపు టంకమును తొలగించడం దీనికి నివారణ.
సోల్డర్ బ్రిడ్జ్: టంకము దాటినప్పుడు మరియు భౌతికంగా రెండు లీడ్‌లను కలిపినప్పుడు ఇది జరుగుతుంది. ఇవి ఊహించని కనెక్షన్లు మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్‌లను ఏర్పరచవచ్చు, దీని వలన కరెంట్ చాలా ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు భాగాలు కాలిపోవడానికి లేదా జాడలను కాల్చడానికి కారణం కావచ్చు.
ప్యాడ్: సీసం లేదా సీసం యొక్క తగినంత చెమ్మగిల్లడం. చాలా ఎక్కువ లేదా చాలా తక్కువ టంకము. వేడెక్కడం లేదా కఠినమైన టంకం కారణంగా ఎలివేట్ చేయబడిన ప్యాడ్‌లు.
సమస్య ఎనిమిది: మానవ తప్పిదం
PCB తయారీలో చాలా లోపాలు మానవ తప్పిదాల వల్ల సంభవిస్తాయి. చాలా సందర్భాలలో, సరికాని ఉత్పత్తి ప్రక్రియలు, కాంపోనెంట్‌ల తప్పు ప్లేస్‌మెంట్ మరియు ప్రొఫెషనల్ కాని తయారీ స్పెసిఫికేషన్‌లు 64% వరకు నివారించదగిన ఉత్పత్తి లోపాలను కలిగిస్తాయి. కింది కారణాల వల్ల, సర్క్యూట్ సంక్లిష్టత మరియు ఉత్పత్తి ప్రక్రియల సంఖ్యతో లోపాలను కలిగించే అవకాశం పెరుగుతుంది: దట్టంగా ప్యాక్ చేయబడిన భాగాలు; బహుళ సర్క్యూట్ పొరలు; జరిమానా వైరింగ్; ఉపరితల టంకం భాగాలు; శక్తి మరియు భూమి విమానాలు.
ప్రతి తయారీదారు లేదా అసెంబ్లర్ ఉత్పత్తి చేసిన PCB బోర్డ్ లోపాలు లేకుండా ఉండాలని ఆశిస్తున్నప్పటికీ, PCB బోర్డు సమస్యలకు కారణమయ్యే అనేక డిజైన్ మరియు ఉత్పత్తి ప్రక్రియ సమస్యలు ఉన్నాయి.
సాధారణ సమస్యలు మరియు ఫలితాలు క్రింది అంశాలను కలిగి ఉంటాయి: పేలవమైన టంకం షార్ట్ సర్క్యూట్‌లు, ఓపెన్ సర్క్యూట్‌లు, కోల్డ్ సోల్డర్ జాయింట్లు మొదలైన వాటికి దారితీయవచ్చు; బోర్డు పొరల యొక్క తప్పుగా అమర్చడం పేలవమైన పరిచయం మరియు పేలవమైన మొత్తం పనితీరుకు దారి తీస్తుంది; రాగి జాడల యొక్క పేలవమైన ఇన్సులేషన్ జాడలు మరియు జాడలకు దారి తీస్తుంది తీగలు మధ్య ఒక ఆర్క్ ఉంది; రాగి జాడలను వయాస్ మధ్య చాలా గట్టిగా ఉంచినట్లయితే, షార్ట్ సర్క్యూట్ ప్రమాదం ఉంది; సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క తగినంత మందం వంగడం మరియు పగులుకు కారణమవుతుంది.