બધું અમુક સમયે નિષ્ફળ જાય છે અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ કોઈ અપવાદ નથી. આ ત્રણ મુખ્ય નિષ્ફળતા મોડો જાણીને ડિઝાઇનર્સ વધુ મજબૂત ડિઝાઇન બનાવી શકે છે અને અપેક્ષિત નિષ્ફળતાઓ માટે પણ યોજના બનાવી શકે છે.
નિષ્ફળતા સ્થિતિઓ
ઘટકો નિષ્ફળ શા માટે અસંખ્ય કારણો છે. કેટલીક નિષ્ફળતા ધીમી અને આકર્ષક છે જ્યાં ઘટકને ઓળખવા માટેનો સમય છે અને તે સંપૂર્ણ રીતે નિષ્ફળ થાય તે પહેલાં તેને બદલવા અને સાધન નીચે છે. અન્ય નિષ્ફળતાઓ ઝડપી, હિંસક અને અણધારી છે, જે તમામ ઉત્પાદન પ્રમાણપત્ર પરીક્ષણ દરમિયાન પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે.
કમ્પોનન્ટ પેકેજ નિષ્ફળતાઓ
ઘટકનું પેકેજ બે મુખ્ય કાર્ય પૂરું પાડે છે, પર્યાવરણમાંથી ઘટકનું રક્ષણ કરે છે અને ઘટકને સર્કિટ સાથે જોડવા માટે માર્ગ પૂરો પાડે છે. જો અવરોધ પર્યાવરણ વિરામમાંથી ઘટકનું રક્ષણ કરે છે, ભેજ અને ઓક્સિજન જેવા બહારના પરિબળો ઘટકના વૃદ્ધત્વને વેગ આપી શકે છે અને તેને વધુ ઝડપથી નિષ્ફળ કરી શકે છે. પેકેજની યાંત્રિક નિષ્ફળતા થર્મલ તણાવ, રાસાયણિક ક્લીનર્સ અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ સહિતના ઘણા પરિબળોને કારણે થઈ શકે છે. આ તમામ કારણોને આ સામાન્ય પરિબળોની ધારણા કરીને અને ડિઝાઇનને વ્યવસ્થિત કરીને અટકાવી શકાય છે. યાંત્રિક નિષ્ફળતાઓ માત્ર પેકેજ નિષ્ફળતાઓનું એક કારણ છે. પેકેજની અંદર, મેન્યુફેક્ચરિંગમાં ખામીઓ શોર્ટ્સ તરફ દોરી શકે છે, રસાયણોની હાજરી કે જે સેમિકન્ડક્ટર અથવા પેકેજના ઝડપી વૃદ્ધત્વનું કારણ બને છે, અથવા સીલમાં ક્રેક કે જે ભાગને થર્મલ ચક્ર દ્વારા મૂકવામાં આવે છે તે પ્રગટ કરે છે.
સોલ્ડર સંયુક્ત અને સંપર્ક નિષ્ફળતાઓ
સોલ્ડર સાંધા ઘટક અને સર્કિટ વચ્ચેના સંપર્કના મુખ્ય માધ્યમ પૂરા પાડે છે અને નિષ્ફળતાઓનો તેમનો યોગ્ય હિસ્સો ધરાવે છે. ઘટક અથવા પીસીબી સાથેના ખોદકામનો ખોટો પ્રકારનો ઉપયોગ કરવાથી વાહકમાં તત્વોનું વિદ્યુતપ્રવાહ થઈ શકે છે જે આંતરમાળાકીય સ્તરો તરીકે ઓળખાતી બરડ સ્તરો બનાવે છે. આ સ્તરો તૂટી કચરા સાંધા તરફ દોરી જાય છે અને ઘણી વાર પ્રારંભિક શોધને દૂર કરે છે. થર્મલ ચક્ર પણ સંગઠિત સંયુક્ત નિષ્ફળતાનું મુખ્ય કારણ છે, ખાસ કરીને જો સામગ્રીના થર્મલ વિસ્તરણ દર (ઘટક પિન, કલેક્ટર, પીસીબી ટ્રેસ કોટિંગ અને પીસીબી ટ્રેસ) અલગ અલગ હોય છે. જેમ જેમ આ બધી વસ્તુઓ ગરમ થાય છે અને ઠંડુ થઈ જાય છે તેમ, મોટા પ્રમાણમાં મેકેનિકલ તાણ તેમની વચ્ચે રચના કરી શકે છે, જે ભૌતિક સંકોચન જોડાણ તોડી શકે છે, ઘટકને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અથવા પીસીબી ટ્રેસને ભ્રષ્ટ કરી શકે છે. લીડ ફ્રી સોલ્ડર્સ પર ટીન વ્હિસ્કીર્સ પણ સમસ્યા હોઈ શકે છે. ટીન કશાઓ લીડ ફ્રી સંગ્રામ સાંધામાંથી બહાર આવે છે જે સંપર્કોને કાપી શકે છે અથવા શોર્ટ્સનું કારણ તોડે છે.
પીસીબી નિષ્ફળતાઓ
પીસીબી બોર્ડ્સ નિષ્ફળતાના કેટલાક સામાન્ય સ્રોતો ધરાવે છે, કેટલાક ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાંથી ઉદભવે છે અને કેટલાક ઓપરેટિંગ વાતાવરણમાંથી. પીસીબી બોર્ડના સ્તરોના નિર્માણ દરમિયાન ટૂંકા સર્કિટ, ઓપન સર્કિટ અને ક્રોસ સંકેત રેખાઓ તરફ દોરી જાય છે. પીસીબી બોર્ડના ઍકિચિંગમાં વપરાતા રસાયણોને સંપૂર્ણપણે દૂર કરી શકાશે નહીં અને શોર્ટ્સ બનાવશે કારણ કે નિશાન દૂર કરવામાં આવે છે. ખોટી કોપર વજન અથવા પ્લેટિંગ મુદ્દાઓનો ઉપયોગ થર્મલ તનાવમાં પરિણમે છે જે પીસીબીના જીવનને ઘટાડે છે. પીસીબીના નિર્માણમાં તમામ નિષ્ફળતા મોડ્સ સાથે, મોટા ભાગની નિષ્ફળતાઓ પીસીબીના ઉત્પાદન દરમિયાન થતી નથી.
પીસીબીના સોલ્ડરિંગ અને ઓપરેશનલ વાતાવરણમાં ઘણી વખત સમય જતાં પીસીબીની વિવિધ પ્રકારની નિષ્ફળતા થાય છે. પીસીબીને તમામ ઘટકોને જોડવામાં ઉપયોગમાં લેવાતા સંકોચન પ્રવાહ એક પીસીબીની સપાટી પર રહે છે જે કોઈ પણ ધાતુને દૂર કરે છે અને તેની સાથે સંપર્કમાં આવે છે. સૉલ્ડર પ્રવાહ એક માત્ર સડો કરતા પદાર્થ નથી કે જે ઘણી વખત પીસીબી પર તેની રીત શોધે છે કારણ કે કેટલાક ઘટકો પ્રવાહીને લીક કરી શકે છે જે સમયની સડોને બગાડી શકે છે અને કેટલાક સફાઈ એજન્ટો એ જ અસર કરી શકે છે અથવા વાતાવરણીય અવશેષ છોડી દે છે જે બોર્ડ પર શોર્ટ્સનું કારણ બને છે. થર્મલ સાયકલિંગ પીસીબી નિષ્ફળતાઓનું એક બીજું કારણ છે, જે પીસીબીને દૂર કરી શકે છે અને પીસીબીના સ્તરો વચ્ચે મેટલ તંતુઓ વધારી શકે તેવી ભૂમિકા ભજવે છે.