सब कुछ किसी बिंदु पर विफल रहता है और इलेक्ट्रॉनिक्स कोई अपवाद नहीं है। इन तीन प्रमुख विफलता मोडों को जानना डिजाइनरों को अधिक मजबूत डिजाइन बनाने और यहां तक कि अपेक्षित असफलताओं की योजना बनाने में मदद कर सकता है।
विफल मोड
घटकों के असफल होने के कई कारण हैं । कुछ विफलताओं धीमी और सुंदर हैं जहां घटक की पहचान करने और इसे पूरी तरह से विफल होने से पहले इसे बदलने और उपकरण कम होने से पहले इसे बदल दिया जाता है। अन्य विफलताओं में तेजी से, हिंसक और अप्रत्याशित हैं, जिनमें से सभी उत्पाद प्रमाणन परीक्षण के दौरान परीक्षण किए जाते हैं।
घटक पैकेज विफलताओं
एक घटक का पैकेज दो मुख्य कार्यों को प्रदान करता है, पर्यावरण से घटक की रक्षा करता है और घटक को सर्किट से कनेक्ट करने का एक तरीका प्रदान करता है। यदि पर्यावरण टूटने से घटक की रक्षा करने वाला बाधा, नमी और ऑक्सीजन जैसे बाहरी कारक घटक की उम्र बढ़ने में तेजी ला सकते हैं और इसे बहुत तेजी से विफल कर सकते हैं। पैकेज की यांत्रिक विफलता थर्मल तनाव, रासायनिक क्लीनर, और पराबैंगनी प्रकाश सहित कई कारकों के कारण हो सकती है। इन सभी कारकों को इन सामान्य कारकों की उम्मीद करके और डिजाइन के अनुसार समायोजित करके रोका जा सकता है। यांत्रिक विफलताओं पैकेज विफलताओं का केवल एक कारण हैं। पैकेज के अंदर, विनिर्माण में दोष शॉर्ट्स का कारण बन सकते हैं, अर्धचालक या पैकेज की तीव्र उम्र बढ़ने वाले रसायनों की उपस्थिति, या भाग के रूप में फैलाने वाले मुहरों में दरारें थर्मल चक्रों के माध्यम से रखी जाती हैं।
सोल्डर संयुक्त और संपर्क विफलताओं
सोल्डर जोड़ एक घटक और सर्किट के बीच संपर्क का मुख्य माध्यम प्रदान करते हैं और विफलताओं का उनका उचित हिस्सा रखते हैं। किसी घटक या पीसीबी के साथ गलत प्रकार के सोल्डर का उपयोग करने से सोल्डर में तत्वों का विद्युत-प्रवाह हो सकता है जो कि इंटरमीमेटिक परतों नामक भंगुर परतों का निर्माण करता है। ये परतें टूटे हुए सोल्डर जोड़ों की ओर ले जाती हैं और अक्सर शुरुआती पहचान को दूर करती हैं। थर्मल चक्र भी सोल्डर संयुक्त विफलता का मुख्य कारण हैं, खासकर अगर सामग्री की थर्मल विस्तार दर (घटक पिन, सोल्डर, पीसीबी ट्रेस कोटिंग, और पीसीबी ट्रेस) अलग हैं। चूंकि ये सभी सामग्री गर्म हो जाती है और ठंडा हो जाती है, इसलिए उनके बीच भारी यांत्रिक तनाव हो सकता है जो भौतिक सोल्डर कनेक्शन तोड़ सकता है, घटक को नुकसान पहुंचा सकता है, या पीसीबी ट्रेस को दूषित कर सकता है। लीड फ्री सोल्डर पर टिन व्हिस्कर भी एक समस्या हो सकती है। टिन व्हिस्कर लीड फ्री सोल्डर जोड़ों से बाहर निकलते हैं जो संपर्कों को पुल कर सकते हैं या बंद कर सकते हैं और शॉर्ट्स का कारण बन सकते हैं।
पीसीबी विफलताओं
पीसीबी बोर्डों में विफलता के कई सामान्य स्रोत हैं, कुछ विनिर्माण प्रक्रिया से कुछ और ऑपरेटिंग वातावरण से कुछ हैं। विनिर्माण के दौरान एक पीसीबी बोर्ड में परतों को गलत सर्किट, खुले सर्किट, और पार सिग्नल लाइनों के लिए गलत तरीके से गलत किया जा सकता है। पीसीबी बोर्ड नक़्क़ाशी में इस्तेमाल किए जाने वाले रसायनों को पूरी तरह से हटाया नहीं जा सकता है और शॉर्ट्स बनाते हैं क्योंकि निशान दूर खाए जाते हैं। गलत तांबे के वजन या चढ़ाना के मुद्दों का उपयोग करने से थर्मल तनाव बढ़ सकता है जो पीसीबी के जीवन को कम कर देगा। पीसीबी के निर्माण में सभी विफलता मोड के साथ, अधिकांश विफलताओं को पीसीबी के निर्माण के दौरान नहीं होता है।
एक पीसीबी के सोल्डरिंग और परिचालन माहौल अक्सर समय के साथ पीसीबी विफलताओं की एक किस्म की ओर जाता है। एक पीसीबी के सभी घटकों को जोड़ने में इस्तेमाल किया जाने वाला सोल्डर प्रवाह एक पीसीबी की सतह पर बना रहता है जो किसी भी धातु को दूर कर लेता है और संपर्क में आता है। सोल्डर फ्लक्स एकमात्र संक्षारक सामग्री नहीं है जो अक्सर पीसीबी पर अपना रास्ता पाता है क्योंकि कुछ घटक तरल पदार्थ को रिसाव कर सकते हैं जो समय के साथ संक्षारक हो सकता है और कई सफाई एजेंटों का एक ही प्रभाव हो सकता है या एक प्रवाहकीय अवशेष छोड़ सकता है जो बोर्ड पर शॉर्ट्स का कारण बनता है। थर्मल साइकलिंग पीसीबी विफलताओं का एक और कारण है जो पीसीबी के विलुप्त होने का कारण बन सकता है और पीसीबी की परतों के बीच धातु फाइबर को बढ़ने में भूमिका निभा सकता है।