इलेक्ट्रॉनिक असेंब्ली: विद्युरासायनिक स्थलांतर एक जोखीम घटक
विद्युरासायनिक स्थलांतराच्या मूलभूत तत्त्वांचा आणि कार्यप्रणालींचा एक संक्षिप्त आढावा
बिघाडाचे कारणविद्युरासायनिक स्थलांतर
इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये विद्युरासायनिक स्थलांतर (ECM) असेंब्लीची विश्वासार्हता गंभीरपणे प्रभावित करू शकते — हे अनेकदा हवामानावर आधारित बिघाडांमुळे घडते.
ही स्थलांतर प्रक्रिया विद्युत क्षेत्र आणि आर्द्रतेच्या उपस्थितीत धातू आयनांच्या हालचालीमुळे होते.
या प्रक्रियेमुळे तात्पुरती दोष किंवा कायमस्वरूपी शॉर्ट सर्किट तयार होऊ शकतात आणि अत्यंत परिस्थितीत अतितापमान किंवा आग लागू शकते.
विद्युरासायनिक स्थलांतर समजून घेणेत्याच्या निर्मितीच्या अटी
विद्युरासायनिक स्थलांतर मुख्यतः आर्द्रतेच्या उपस्थितीत घडते, जी गंज प्रक्रियेला चालना देते.
हे पृष्ठभागावर असलेल्या बारीक आर्द्रता थरांमुळे किंवा दवाच्या थेंबांमुळे होते – वापरलेल्या सामग्री आणि संभाव्य अशुद्धींची येथे महत्त्वाची भूमिका असते.
आर्द्रता थर तयार होण्यासाठी आवश्यक असलेली सापेक्ष आर्द्रता (महत्त्वपूर्ण आर्द्रता) पृष्ठभागाच्या ऊर्जेवर आणि ध्रुवीयतेवर अवलंबून असते – विशेषतः सोल्डर मास्कवर.
हा महत्त्वपूर्ण बिंदू अनेकदा दवबिंदूपेक्षा कमी आर्द्रतेवरही पोहोचू शकतो, कारण अगदी सूक्ष्म आर्द्रता थर गंज प्रक्रियेची सुरुवात करण्यास पुरेसे असतात.
तापमानातील बदलांमुळे दव तयार होते आणि ती ज्या भागात संघनन होण्याची शक्यता जास्त आहे तिथे केंद्रित होते – जसे मेटलायझेशन किंवा अशुद्धी असलेले भाग.
सोल्डर अवशेष, जसे सेंद्रिय आम्ले किंवा हॅलाइड मीठे, स्थानिक पातळीवर दवबिंदू कमी करून सुमारे 60% सापेक्ष आर्द्रतेवर आणू शकतात.
वापरलेली सामग्री हा एक निर्णायक घटक आहे.
धातू किंवा धातू ऑक्साइड पृष्ठभागावर आर्द्रता थर 60–70% सापेक्ष आर्द्रतेवर तयार होतात, तर अॅल्युमिनियम ऑक्साइड सिरेमिकवर ते फक्त 90% RH पेक्षा जास्त आर्द्रतेवर तयार होतात.
याशिवाय, विद्युरासायनिक स्थलांतर फक्त तेव्हाच घडते जेव्हा धातू किंवा सोल्डर सामग्री अल्कलाइन इलेक्ट्रोलाइटमध्ये सक्रिय स्थितीत असते.
काही धातू स्थलांतरासाठी प्रवृत्त असतात, तर काही समान परिस्थितीत स्थिर राहतात.
प्रत्येक घटकाची संवेदनशीलता स्वतंत्रपणे तपासली पाहिजे.
असेंब्लीवरील अशुद्धी – जसे फ्लक्स अवशेष किंवा धूळ – संघनन केंद्र म्हणून कार्य करतात आणि दव निर्मितीला चालना देतात.
त्या पृष्ठभागावर आर्द्रता टिकवून ठेवतात आणि पॉलिमरच्या पुनः सुकण्याच्या प्रक्रियेला अडथळा आणतात.
विद्युरासायनिक स्थलांतराची कार्यप्रणालीECM प्रक्रिया तीन मुख्य टप्प्यांत होते:
01 | ऍनोडिक मेटल डिसॉल्यूशन
असेंब्लीच्या पृष्ठभागावर तयार झालेला आर्द्रतेचा थर पृष्ठभाग प्रतिकार कमी करतो आणि त्यामुळे इन्सुलेशन क्षमता घटते.
ठराविक थर जाडीच्या वर इलेक्ट्रोलिसिस सुरू होते, ज्यामुळे ऍनोडवर स्थानिक अल्कलायझेशन वाढते.
त्यामुळे चांदी, तांबे, टिन आणि शिसे यांसारखे धातू आयन विद्युरासायनिकदृष्ट्या सक्रिय होतात.
ऍनोड पृष्ठभागाच्या विद्रावामुळे धातू कॉम्प्लेक्सची एकाग्रता तयार होते, जी एकाग्रता प्रवणतेनुसार (concentration gradient) पसरते.
02 | | धातू आयनांचे स्थलांतर
आयनांची हालचाल विद्युत क्षेत्र (electric field), म्हणजेच पोटेन्शियल ग्रेडियंट आणि एकाग्रता ग्रेडियंट यांनी नियंत्रित केली जाते.
पोटेन्शियल ग्रेडियंट कार्यरत व्होल्टेज आणि चालकांमधील अंतरावर अवलंबून असतो, तर एकाग्रता ग्रेडियंट त्या गतीवर अवलंबून असतो ज्यावर विद्रावित धातू आयन तयार होतात आणि पसरतात.
या दोन ग्रेडियंट्समधील प्रमाण ठरवते की आयन एकाग्रता प्रवणतेनुसार पसरतील की विद्युत क्षेत्राच्या विरुद्ध दिशेने — वस्तुमान क्षेत्रापासून संपर्क बिंदूकडे — स्थलांतर करतील.
03 | धातू आयनांचे साचणे (Deposition)
ब्रिज (पूल) निर्मिती दोन प्रकारे होते —
कॅथोडवर गॅल्वॅनिक साचण्याद्वारे किंवा
ऍनोडवर हायड्रॉक्साइड्स, ऑक्सिहायड्रेट्स किंवा कॉम्प्लेक्स मिठांच्या स्वरूपात अवक्षेपणाद्वारे.
ब्रिजची रचना आयनांची एकाग्रता आणि विद्युत क्षेत्राच्या तीव्रतेवर अवलंबून असते —
ती डेंड्राइटसारखी शाखायुक्त संरचना घेऊ शकते किंवा तुलनेने सपाट स्वरूपात विकसित होऊ शकते.
विद्युरासायनिक स्थलांतरव्होल्टेज ब्रेकडाउनपासून फरक आणि परिणामांचे विश्लेषण
इतर बिघाड नमुन्यांपासून ECM ची ओळख वेगळी करणे
बिघाडांचे अचूक विश्लेषण आणि निराकरण करण्यासाठी विद्युरासायनिक स्थलांतर (ECM) हे व्होल्टेज ब्रेकडाउन किंवा घटकांवरील ग्रॅफिटायझेशनसारख्या इतर बिघाडांपासून वेगळे ओळखणे आवश्यक आहे.
व्होल्टेज ब्रेकडाउन प्रामुख्याने सोल्डर रेसिस्टमधील सूक्ष्म छिद्रांमुळे होतात, जे इन्सुलेशन क्षमता कमी करतात.
ग्रॅफिटायझेशन तेव्हा होते जेव्हा घटकाच्या सेंद्रिय कोटिंगची इन्सुलेशन क्षमता खूप कमी असते.
याचे कारणही अनेकदा समान प्रकारच्या छिद्रतेत असते, जी कोटिंगच्या ऑप्टिमायझेशनद्वारे दूर केली पाहिजे.
विद्युरासायनिक स्थलांतराचे परिणाम
बिघाड किंवा त्रुटींच्या घटनांमध्ये हे सिद्ध करणे की कारण विद्युरासायनिक स्थलांतर (ECM) आहे — हे अनेकदा अवघड असते आणि मोठ्या प्रयत्नांनीच शक्य होते.
लहान दवकालावधीदरम्यान सूक्ष्म डेंड्राइट्स तयार होतात, जे जास्त प्रवाह वाहू शकत नाहीत आणि लगेच जळून जातात.
यामुळे वापरकर्त्याची असमाधानी प्रतिक्रिया आणि संभाव्य उच्च अनुवर्ती खर्च निर्माण होतो.
याचा पुरावा मिळवण्यासाठी अनेकदा गुंतागुंतीच्या आणि लॉजिस्टिकदृष्ट्या आव्हानात्मक तपासण्यांची गरज असते.
त्यामुळे फील्डमध्ये होणारे ECM बिघाड अनेकदा न ओळखलेले राहतात आणि सॉफ्टवेअर त्रुटी किंवा लीक करंटसारख्या इतर समस्यांमध्ये मिसळले जातात.
तथापि, सतत डेंड्राइट्स तयार झाल्यास काही वेळातच काहीशे अंश सेल्सियस तापमान निर्माण होऊ शकते.
पुरेशी सुरक्षा उपाययोजना नसल्यास यामुळे आग लागू शकते आणि सर्किट पूर्णपणे नष्ट होऊ शकते.
यानंतर हे ठरवणे अनेकदा तर्काचा विषय राहतो की खरे कारण विद्युरासायनिक स्थलांतर होते की विद्युत ब्रेकडाउन.
संपर्क साधाआम्ही तुमची मदत करण्यास तयार आहोत.
आपल्या असेंब्लीवर ECM (विद्युरासायनिक स्थलांतर) निर्माण होण्यापासून कसे रोखता येईल हे जाणून घ्यायचे आहे का?
किंवा तुम्हाला फील्डमध्ये बिघाडांचा सामना करावा लागत आहे आणि विश्लेषण व उपायासाठी मदतीची गरज आहे का?
अधिक स्वच्छता ज्ञानहे देखील आपल्याला रुचकर वाटू शकते
