Capacitor plague
کیپسیٹر طاعون 1999 اور 2007 کے درمیان غیر ٹھوس ایلومینیم الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کی توقع سے زیادہ ناکامی کی شرح سے متعلق ایک مسئلہ تھا، خاص طور پر کچھ تائیوان کے مینوفیکچررز کی وجہ سے، ناقص الیکٹرولائٹ کی ساخت کی وجہ سے جو گیس کی پیداوار کے ساتھ ساتھ کٹاؤ کا سبب بنتی ہے۔ اس کے نتیجے میں اکثر دباؤ کی تعمیر سے کیپسیٹر کا معاملہ ٹوٹ جاتا ہے۔ الیکٹرانکس کے بہت سے معروف برانڈز میں ناکامی کی اعلی شرحیں واقع ہوئیں، اور خاص طور پر مدر بورڈز، ویڈیو کارڈز، اور پرسنل کمپیوٹرز کی بجلی کی فراہمی میں واضح تھیں۔ دی انڈپینڈنٹ میں 2003 کے ایک مضمون میں دعوی کیا گیا تھا کہ ناقص کیپسیٹرز کی وجہ غلط کاپی شدہ فارمولہ تھا۔ 2001 میں، جاپان میں روبیکون کارپوریشن میں کام کرنے والے ایک سائنسدان نے کیپسیٹرز کے الیکٹرولائٹس کا غلط کاپی شدہ فارمولا چرا لیا۔ اس کے بعد وہ ناقص فارمولے کو چین کی لومینس ٹاؤن الیکٹرک کمپنی کے پاس لے گیا، جہاں وہ پہلے ملازمت کر چکے تھے۔ اسی سال، سائنسدان کے عملے نے چین چھوڑ دیا، دوبارہ غلط کاپی شدہ فارمولا چوری کیا اور تائیوان چلا گیا، جہاں انہوں نے اپنی کمپنی بنائی، کیپسیٹرز تیار کیے اور کیپسیٹر الیکٹرولائٹس کے اس ناقص فارمولے کو اور بھی زیادہ پھیلایا۔ تاریخ کے پہلے اعلانات تائیوان کے خام مال کے مسائل سے منسلک پہلے ناقص کیپسیٹرز کی اطلاع ستمبر 2002 میں ماہر میگزین غیر فعال اجزاء انڈسٹری نے دی تھی۔ اس کے فورا بعد، دو مرکزی دھارے کے الیکٹرانکس جریدوں نے مدر بورڈز میں تائیوان کے مینوفیکچررز کی طرف سے بڑے پیمانے پر قبل از وقت ناکام ہونے والے کیپسیٹرز کی دریافت کی اطلاع دی۔ ان اشاعتوں نے انجینئروں اور تکنیکی طور پر دلچسپی رکھنے والے دیگر ماہرین کو آگاہ کیا، لیکن اس مسئلے کو وسیع پیمانے پر عوامی نمائش نہیں ملی جب تک کہ کیری ہولزمین نے اوور کلاکنگ پرفارمنس کمیونٹی میں "لیکنگ کیپسیٹرز" کے بارے میں اپنے تجربات شائع نہیں کیے۔ عوام کی توجہ ہولزمین کی اشاعت کی خبریں انٹرنیٹ اور اخبارات میں تیزی سے پھیل گئیں، جزوی طور پر ناکامیوں کی شاندار تصاویر کی وجہ سے-بلجنگ یا برسٹ کیپسیٹرز، خارج شدہ سیلنگ ربڑ اور بے شمار سرکٹ بورڈز پر الیکٹرولائٹ کا رساو۔ بہت سے پی سی صارفین متاثر ہوئے، اور ہزاروں بلاگز اور دیگر ویب کمیونٹیز پر رپورٹس اور تبصرے کے برفانی تودے کا سبب بنے۔ خبروں کے تیزی سے پھیلنے کے نتیجے میں بہت سے غلط معلومات رکھنے والے صارفین اور بلاگز نے کیپیسیٹرز کی تصاویر پوسٹ کیں جو ناقص الیکٹرولائٹ کے علاوہ دیگر وجوہات کی بنا پر ناکام ہو گئے تھے۔ پھیلاؤ زیادہ تر متاثرہ کیپسیٹرز 1999 سے 2003 تک تیار کیے گئے تھے اور 2002 اور 2005 کے درمیان ناکام رہے۔ غلط طریقے سے تیار کردہ الیکٹرولائٹ سے تیار کیپیسیٹرز کے مسائل نے کم از کم 2007 تک تیار کردہ آلات کو متاثر کیا ہے۔ مدر بورڈز کے بڑے دکاندار جیسے ایبٹ، آئی بی ایم، ڈیل، ایپل، ایچ پی، اور انٹیل ناقص الیکٹرولائٹس والے کیپسیٹرز سے متاثر ہوئے۔ 2005 میں، ڈیل نے مدر بورڈز کو یکسر تبدیل کرنے اور اس بات کا تعین کرنے کے لیے کہ آیا کسی نظام کو تبدیل کرنے کی ضرورت ہے، تقریبا 420 ملین امریکی ڈالر خرچ کیے۔ بہت سے دوسرے سازوسامان بنانے والوں نے نادانستہ طور پر ناقص کیپسیٹرز والے بورڈ جمع کیے اور فروخت کیے، اور اس کے نتیجے میں کیپسیٹر طاعون کا اثر دنیا بھر میں ہر قسم کے آلات میں دیکھا جا سکتا ہے۔ کیونکہ تمام مینوفیکچررز نے یاد کرنے یا مرمت کی پیشکش نہیں کی تھی، کیا یہ خود کریں کہ مرمت کی ہدایات انٹرنیٹ پر لکھی اور شائع کی گئیں۔ ذمہ داری غیر فعال اجزاء کی صنعت کے نومبر/دسمبر 2002 کے شمارے میں، عیب دار الیکٹرولائٹ کے بارے میں اس کی ابتدائی کہانی کے بعد، اطلاع دی گئی کہ الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کے کچھ بڑے تائیوان مینوفیکچررز عیب دار مصنوعات کی ذمہ داری سے انکار کر رہے ہیں۔ اگرچہ صنعتی صارفین نے ناکامیوں کی تصدیق کی، لیکن وہ ناقص اجزاء کے ماخذ کا پتہ لگانے کے قابل نہیں تھے۔ عیب دار کیپسیٹرز کو پہلے سے نامعلوم برانڈز جیسے "تیح"، "چویو"، یا "چھسی" کے ساتھ نشان زد کیا گیا تھا۔ نشانات آسانی سے معروف کمپنیوں یا پروڈکٹ برانڈز سے منسلک نہیں تھے۔ مدر بورڈ بنانے والا اے بی آئی ٹی کمپیوٹر کارپوریشن واحد متاثرہ کارخانہ دار تھا جس نے عوامی طور پر تائیوان کے کیپسیٹر بنانے والوں سے حاصل کردہ عیب دار کیپسیٹرز کا اعتراف کیا جو اس کی مصنوعات میں استعمال کیے جا رہے ہیں۔ تاہم، کمپنی نے ناقص مصنوعات کی فراہمی کرنے والے کیپسیٹر بنانے والے کا نام ظاہر نہیں کیا۔ علامات عام خصوصیات غیر ٹھوس ایلومینیم الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز جن میں غلط طریقے سے تیار کردہ الیکٹرولائٹ زیادہ تر نام نہاد "کم مساوی سیریز مزاحمت (ای ایس آر)"، "کم رکاوٹ"، یا "ہائی ریپل کرنٹ" ای-کیپ سیریز سے تعلق رکھتے ہیں۔ 70 فیصد یا اس سے زیادہ پانی پر مشتمل الیکٹرولائٹ کا استعمال کرتے ہوئے ای-کیپس کا فائدہ، خاص طور پر، کم ای ایس آر ہے، جو زیادہ لہر کرنٹ کی اجازت دیتا ہے، اور پیداواری لاگت کو کم کرتا ہے، پانی کیپسیٹر میں سب سے کم مہنگا مواد ہوتا ہے۔ قبل از وقت ناکامی الیکٹرولائٹ کے بخارات کی وجہ سے وقت کے ساتھ غیر ٹھوس الیکٹرولائٹ عمر والے تمام الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز۔ کیپسیٹنس عام طور پر کم ہو جاتا ہے اور ای ایس آر عام طور پر بڑھ جاتا ہے۔ صارفین کے معیار کے غیر ٹھوس الیکٹرولائٹک کیپسیٹر کی عام عمر، جس کی درجہ بندی عام طور پر 2000 گھنٹے/85 ڈگری سیلسیس ہوتی ہے اور 40 ڈگری سیلسیس پر کام کرتی ہے، تقریبا 6 سال ہوتی ہے۔ 40 ڈگری سیلسیس پر کام کرنے والے 1000 گھنٹے/105 ڈگری سیلسیس کیپسیٹر کے لیے یہ 10 سال سے زیادہ کا ہو سکتا ہے۔ کم درجہ حرارت پر کام کرنے والے الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کی عمر کافی زیادہ ہو سکتی ہے۔ کیپیسیٹنس کو عام طور پر ریٹیڈ ویلیو کے 70 فیصد تک کم ہونا چاہیے، اور ای ایس آر کو اجزاء کی عام عمر کے دوران ریٹیڈ ویلیو سے دوگنا ہونا چاہیے، اس سے پہلے کہ اسے "انحطاط کی ناکامی" سمجھا جائے۔ عیب دار الیکٹرولائٹ والے الیکٹرولائٹک کیپسیٹر کی زندگی دو سال تک کم ہو سکتی ہے۔ کیپسیٹر اپنی متوقع زندگی کے تقریبا 30 ٪ سے 50 ٪ تک پہنچنے کے بعد قبل از وقت ناکام ہو سکتا ہے۔ برقی علامات کھلی وینٹ کے ساتھ ناکام الیکٹرولائٹک کیپسیٹر کی برقی خصوصیات درج ذیل ہیں: کیپسیٹنس ویلیو ریٹیڈ ویلیو سے کم ہو کر ای ایس آر بہت زیادہ ویلیو تک بڑھ جاتی ہے۔ کھلے وینٹ والے الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز خشک ہونے کے عمل میں ہیں، قطع نظر اس کے کہ ان میں اچھا الیکٹرولائٹ ہے یا برا۔ وہ ہمیشہ کم کیپسیٹنس ویلیوز اور بہت زیادہ اوہمک ای ایس آر ویلیوز دکھاتے ہیں۔ اس لیے خشک ای-کیپس برقی طور پر بیکار ہیں۔ ای-کیپس بغیر کسی نظر آنے والی علامات کے ناکام ہو سکتے ہیں۔ چونکہ الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کی برقی خصوصیات ان کے استعمال کی وجہ ہیں، اس لیے ان پیرامیٹرز کی آلات کے ساتھ جانچ کی جانی چاہیے تاکہ یہ یقینی طور پر طے کیا جا سکے کہ آیا آلات ناکام ہو گئے ہیں۔ لیکن یہاں تک کہ اگر برقی پیرامیٹرز ان کی خصوصیات سے باہر ہیں، الیکٹرولائٹ کے مسئلے کی ناکامی کی تفویض یقینی نہیں ہے۔ غیر ٹھوس ایلومینیم الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز بغیر دکھائی دینے والی علامات کے، جن میں الیکٹرولائٹ کو غلط طریقے سے وضع کیا گیا ہے، عام طور پر دو برقی علامات ظاہر کرتے ہیں: نسبتا زیادہ اور اتار چڑھاؤ والے رساو کے کرنٹ میں کیپسیٹنس ویلیو میں اضافہ، ریٹیڈ ویلیو سے دوگنا تک، جو کیپسیٹر کے جسم کو گرم کرنے اور ٹھنڈا کرنے کے بعد اتار چڑھاؤ کرتا ہے۔ نظر آنے والی علامات۔ کسی ناکام الیکٹرانک ڈیوائس کی جانچ کرتے وقت، ناکام کیپسیٹرز کو واضح طور پر نظر آنے والی علامات سے آسانی سے پہچانا جا سکتا ہے جس میں درج ذیل شامل ہیں: کیپسیٹر کے اوپر وینٹ کا بلجنگ۔ ("وینٹ" پر کین کی شکل کے کیپسیٹر کے کیسنگ کے اوپری حصے میں مہر لگائی جاتی ہے، جس سے ایک سیون بنتی ہے جس کا مقصد اندر دباؤ کی تعمیر کو دور کرنے کے لیے تقسیم کرنا ہوتا ہے، جس سے دھماکے کو روکا جا سکتا ہے۔) ٹوٹے ہوئے یا پھٹے ہوئے وینٹ، اکثر نظر آنے والے کرسٹ زنگ جیسے بھوری یا سرخ خشک الیکٹرولائٹ کے ذخائر کے ساتھ۔ سرکٹ بورڈ پر ٹیڑھا بیٹھا کیپیسیٹر کیسنگ، نیچے ربڑ کے پلگ کو باہر دھکیلنے کی وجہ سے، بعض اوقات الیکٹرولائٹ کیپیسیٹر کی بنیاد سے مدر بورڈ پر لیک ہونے کے ساتھ، پی سی بی پر گہرے بھوری یا سیاہ سطح کے ذخائر کے طور پر نظر آتا ہے۔ لیک ہونے والے الیکٹرولائٹ کو موٹے لچکدار گلو کے ساتھ الجھایا جا سکتا ہے جو بعض اوقات کیپسیٹرز کو صدمے سے بچانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ کیپسیٹر کے اوپری حصے میں گہری بھوری یا کالی پرت ہمیشہ گلو ہوتی ہے، الیکٹرولائٹ نہیں۔ گلو خود بے ضرر ہوتا ہے۔ صنعتی جاسوسی کے اثرات کی تحقیقات صنعتی جاسوسی کو الیکٹرولائٹ فارمولے کی چوری کے سلسلے میں کیپسیٹر طاعون میں ملوث کیا گیا تھا۔ جاپان میں روبیکون کے لیے کام کرنے والے ایک میٹریل سائنسدان نے روبیکون کے زیڈ اے اور زیڈ ایل سیریز کیپسیٹرز کے لیے پانی پر مبنی الیکٹرولائٹ کا خفیہ فارمولا لے کر کمپنی چھوڑ دی، اور ایک چینی کمپنی کے لیے کام کرنا شروع کر دیا۔ اس کے بعد سائنسدان نے اس الیکٹرولائٹ کی ایک نقل تیار کی۔ پھر، چینی کمپنی سے الگ ہونے والے کچھ عملے کے ارکان نے فارمولے کے نامکمل ورژن کی نقل کی اور اسے تائیوان کے بہت سے ایلومینیم الیکٹرولائٹک مینوفیکچررز کو فروخت کرنا شروع کر دیا، جس سے جاپانی مینوفیکچررز کی قیمتوں میں کمی واقع ہوئی۔ اس نامکمل الیکٹرولائٹ میں اہم ملکیتی اجزاء کی کمی تھی جو کیپسیٹرز کے طویل مدتی استحکام کے لیے ضروری تھے اور تیار شدہ ایلومینیم کیپسیٹر میں پیک کیے جانے پر غیر مستحکم تھے۔ اس ناقص الیکٹرولائٹ نے ہائیڈرو آکسائیڈ کی بلا روک ٹوک تشکیل کی اجازت دی اور ہائیڈروجن گیس پیدا کی۔ مبینہ چوری سے متعلق کوئی عوامی عدالتی کارروائی نہیں ہے، کیونکہ روبیکون کا مکمل الیکٹرولائٹ فارمولا محفوظ رہا۔ تاہم، عیب دار کیپسیٹرز کے آزاد لیبارٹری تجزیے سے پتہ چلا ہے کہ بہت سی قبل از وقت ناکامیاں پانی کے زیادہ مواد اور الیکٹرولائٹ میں گمشدہ انفیکٹرز سے وابستہ دکھائی دیتی ہیں، جیسا کہ ذیل میں بیان کیا گیا ہے۔ نامکمل الیکٹرولائٹ فارمولا ہائڈروکسائڈ (ہائیڈریشن) کی بلا روک ٹوک تشکیل اور اس سے وابستہ ہائیڈروجن گیس کی پیداوار، جو "کیپسیٹر طاعون" یا "خراب کیپسیٹرز" کے واقعات کے دوران ہوتی ہے جس میں ایلومینیم الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کی بڑی تعداد کی ناکامی شامل ہوتی ہے، کا مظاہرہ میری لینڈ یونیورسٹی کے سینٹر فار ایڈوانسڈ لائف سائیکل انجینئرنگ کے دو محققین نے کیا ہے جنہوں نے ناکام کیپسیٹرز کا تجزیہ کیا۔ دونوں سائنسدانوں نے ابتدائی طور پر آئن کرومیٹوگرافی اور ماس سپیکٹرومیٹری کے ذریعے طے کیا کہ ناکام کیپسیٹرز میں ہائیڈروجن گیس موجود ہے، جس کی وجہ سے کیپسیٹر کا کیس بڑھتا ہے یا وینٹ پھٹ جاتا ہے۔ اس طرح یہ ثابت ہوا کہ آکسیکرن ایلومینیم آکسائڈ کی تشکیل کے پہلے مرحلے کے مطابق ہوتا ہے۔ چونکہ الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز میں یہ رواج رہا ہے کہ نتیجے میں دباؤ کو دور کرنے کے لیے کم کرنے والے یا ڈی پولرائزنگ مرکبات، جیسے خوشبودار نائٹروجن مرکبات یا امینز کا استعمال کرکے اضافی ہائیڈروجن کو باندھ دیا جاتا ہے، اس لیے محققین نے اس قسم کے مرکبات کی تلاش کی۔ اگرچہ تجزیہ کے طریقے اس طرح کے دباؤ کو دور کرنے والے مرکبات کا پتہ لگانے میں بہت حساس تھے، لیکن ناکام کیپسیٹرز کے اندر ایسے ایجنٹوں کا کوئی سراغ نہیں ملا۔ کیپسیٹرز میں جس میں اندرونی دباؤ کی تعمیر اتنی زیادہ تھی کہ کیپسیٹر کا کیس پہلے ہی بڑھ رہا تھا لیکن وینٹ ابھی تک نہیں کھولا تھا، الیکٹرولائٹ کی پی ایچ ویلیو کی پیمائش کی جا سکتی تھی۔ ناقص تائیوان کے کیپسیٹرز کا الیکٹرولائٹ الکلین تھا، جس کا پی ایچ 7 اور 8 کے درمیان تھا۔ اچھے موازنہ کرنے والے جاپانی کیپسیٹرز میں ایک الیکٹرولائٹ ہوتا تھا جو تیزابی ہوتا تھا، جس کا پی ایچ تقریبا 4 ہوتا تھا۔ جیسا کہ یہ معلوم ہے کہ ایلومینیم کو الکلین مائعوں کے ذریعے تحلیل کیا جا سکتا ہے، لیکن وہ نہیں جو ہلکے تیزابیت والا ہو، ناقص کیپسیٹرز کے الیکٹرولائٹ کا انرجی ڈسپرسیو ایکس رے سپیکٹروسکوپی (ای ڈی ایکس یا ای ڈی ایس) فنگر پرنٹ تجزیہ کیا گیا، جس سے الیکٹرولائٹ میں تحلیل ایلومینیم کا پتہ چلا۔ دھاتی ایلومینیم کو پانی کی جارحیت سے بچانے کے لیے، کچھ فاسفیٹ مرکبات، جنہیں انفیکٹرز یا پاسیوایٹرز کے نام سے جانا جاتا ہے، کو اعلی آبی الیکٹرولائٹس کے ساتھ طویل مدتی مستحکم کیپسیٹرز تیار کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ فاسفیٹ مرکبات کا ذکر آبی الیکٹرولائٹک نظاموں کے ساتھ الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کے حوالے سے پیٹنٹ میں کیا گیا ہے۔ چونکہ فاسفیٹ آئن غائب تھے اور جانچ شدہ تائیوان کے الیکٹرولائٹس میں الیکٹرولائٹ بھی الکلین تھا، اس لیے ظاہر ہے کہ کیپسیٹر میں پانی کے نقصان کے خلاف کسی تحفظ کی کمی تھی، اور زیادہ مستحکم ایلومینیم آکسائڈز کی تشکیل کو روکا گیا تھا۔ لہذا، صرف ایلومینیم ہائیڈرو آکسائیڈ پیدا کیا گیا تھا۔ کیمیائی تجزیے کے نتائج کی تصدیق 56 دن تک جاری رہنے والے طویل مدتی ٹیسٹ میں برقی صلاحیت اور رساو کے کرنٹ کی پیمائش کرکے کی گئی۔ کیمیائی کٹاؤ کی وجہ سے، ان کیپسیٹرز کی آکسائڈ پرت کمزور ہو گئی تھی، اس لیے تھوڑی دیر کے بعد کیپسیٹنس اور رساو کرنٹ مختصر طور پر بڑھ گیا، اچانک گرنے سے پہلے جب گیس کا دباؤ وینٹ کھولتا ہے۔ ہل مین اور ہیلمولڈ کی رپورٹ نے ثابت کیا کہ ناکام کیپسیٹرز کی وجہ تائیوان کے مینوفیکچررز کی طرف سے استعمال ہونے والا ناقص الیکٹرولائٹ مرکب تھا، جس میں الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کے طویل مدتی استحکام کے لیے وقت کے ساتھ الیکٹرولائٹ کے درست پی ایچ کو یقینی بنانے کے لیے ضروری کیمیائی اجزاء کی کمی تھی۔ ان کا مزید نتیجہ یہ ہے کہ الیکٹرولائٹ میں اس کی الکلائن پی ایچ ویلیو کے ساتھ ہائیڈرو آکسائیڈ کی مستقل تعمیر کی مہلک خامی تھی جسے مستحکم آکسائیڈ میں تبدیل کیے بغیر، انوڈ ورق کی سطح پر فوٹو گرافی اور کیمیائی اجزاء کے ای ڈی ایکس-فنگر پرنٹ تجزیہ کے ساتھ تصدیق کی گئی۔ مزید پڑھنے کے لیے آر کے ایم کوڈ کے حوالہ جات بھی دیکھیں۔ ایچ کیسچے، ڈائی کوروژن ڈیر میٹل-فزیکالیش-کیمیشے پرنزیپین اینڈ اکٹوئل پروبلم، سپرنگر-ورلاگ، برلن، 2011، سی ورگل، کوروژن آف ایلومینیم، پہلا ایڈیشن، 2 اکتوبر 2004، ایلسیویئر سائنس، پرنٹ بک، ای بک ڈبلیو جے برنارڈ، جے جے رینڈل جونیئر، انوڈک ایلومینیم آکسائیڈ اور پانی کے درمیان رد عمل، 1961 ای سی ایس-دی الیکٹرو کیمیکل سوسائٹی سی ایچ۔ وارگل، ایم جیکس، ایم پی شمٹ، کروژن آف ایلومینیم، 2004 ایلسیویئر بی وی، پٹنائک، پی۔ (2002)۔ غیر نامیاتی کیمیکلز کی ہینڈ بک۔ میک گرا ہل۔ ۔ وائبرگ، ای۔ اور ہولمین، اے۔ ایف۔ (2001)۔ غیر نامیاتی کیمسٹری۔ ایلسیویئر۔ کیپسیٹرز مدر بورڈ کارپوریٹ اسکینڈلز پروڈکٹ سیفٹی اسکینڈلز