▷ एक पीसीबी या मुद्रित सर्किट बोर्ड क्या है। उपयोग, यह कैसे बनाया जाता है

क्या आपने कभी पीसीबी, या इंटीग्रेटेड सर्किट बोर्ड शब्द सुना है? यदि आप नहीं जानते कि यह क्या है, तो हम आपको इस लेख में समझाएंगे। जैसा कि आप इस लेख को पढ़ते हैं, आप पीसीबी से घिरे होते हैं; आपके पास अपने पीसी, मॉनिटर, माउस और मोबाइल पर भी कई हैं। हर इलेक्ट्रॉनिक तत्व को पीसीबी, या कम से कम "आंतरिक अंगों" का उपयोग करके बनाया गया है ।

सूचकांक को शामिल करता है

PCBs का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास में एक विशाल कदम था, क्योंकि इसमें विद्युत केबलों का उपयोग किए बिना तत्वों को जोड़ने के लिए एक अभिनव तरीका प्रदान किया गया था। आज की दुनिया PCBs के आविष्कार के बिना समान नहीं होगी, तो आइए देखें कि वे क्या हैं और कैसे बनाई जाती हैं

पीसीबी क्या है

पीसीबी मुद्रित सर्किट बोर्ड के लिए संक्षिप्त है, लेकिन हम अंग्रेजी में संक्षिप्त नाम (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड) का उपयोग करते हैं ताकि हमारे पीसी के पीसीआई स्लॉट के साथ उदाहरण के लिए इसे भ्रमित न करें।

खैर, एक पीसीबी मूल रूप से एक भौतिक समर्थन है जहां इलेक्ट्रॉनिक और इलेक्ट्रिकल घटक स्थापित होते हैं और उनके बीच परस्पर जुड़े होते हैं। ये घटक हो सकते हैं, चिप्स, कैपेसिटर, डायोड, प्रतिरोधक, कनेक्टर आदि। यदि आप अंदर एक कंप्यूटर पर एक नज़र डालते हैं, तो आप देखेंगे कि इसमें बहुत सारे घटकों के साथ कई फ्लैट बोर्ड हैं, यह एक मदरबोर्ड है और यह एक पीसीबी और हमारे द्वारा उल्लिखित घटकों से बना है।

पीसीबी पर प्रत्येक तत्व को जोड़ने के लिए, हम रेल, कंडक्टर उत्पन्न करने वाली अत्यंत पतली तांबे की प्रवाहकीय पटरियों की एक श्रृंखला का उपयोग करते हैं, जैसे कि यह एक केबल हो। सबसे सरल सर्किट में, हमारे पास केवल एक या पीसीबी के दोनों किनारों पर प्रवाहकीय ट्रैक होते हैं, लेकिन अधिक पूर्ण में हमारे पास विद्युत ट्रैक हैं और यहां तक ​​कि उनमें से कई परतों में स्टैक किए गए घटक भी हैं।

इन पटरियों और घटकों के लिए मुख्य समर्थन सिरेमिक सामग्री, रेजिन, प्लास्टिक और अन्य गैर-प्रवाहकीय तत्वों के साथ प्रबलित शीसे रेशा का एक संयोजन है। हालांकि वर्तमान में लचीले पीसीबी के निर्माण के लिए सेलुलॉइड और प्रवाहकीय पेंट ट्रैक जैसे घटकों का उपयोग किया जा रहा है।

पहला एकीकृत सर्किट बोर्ड 1936 में इंजीनियर पॉल आइस्लर द्वारा एक रेडियो द्वारा उपयोग किए जाने के लिए बनाया गया था । वहां से, प्रक्रियाओं को बड़े पैमाने पर विनिर्माण के लिए स्वचालित किया गया था, पहले रेडियो के साथ, और फिर सभी प्रकार के घटकों के साथ।

एक पीसीबी के अंदर क्या है?

मुद्रित सर्किट प्रवाहकीय परतों की एक श्रृंखला से बने होते हैं, कम से कम सबसे जटिल। इन प्रवाहकीय परतों में से प्रत्येक को एक सब्सट्रेट नामक एक इन्सुलेट सामग्री द्वारा अलग किया जाता है । व्यास नामक छेद का उपयोग बहुस्तरीय पटरियों को जोड़ने के लिए किया जाता है , जो पूरी तरह से पीसीबी के माध्यम से जा सकते हैं या केवल एक निश्चित गहराई तक जा सकते हैं।

सब्सट्रेट अलग-अलग रचनाओं का हो सकता है, लेकिन हमेशा गैर-प्रवाहकीय सामग्रियों का, ताकि प्रत्येक विद्युत ट्रैक अपने स्वयं के सिग्नल और वोल्टेज को ले जाए। वर्तमान में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला पेएर्टिनैक्स कहा जाता है , जो मूल रूप से राल से ढका एक पेपर है , जिसे संभालना और मशीन करना बहुत आसान है। लेकिन उच्च प्रदर्शन वाले उपकरण में FR-4 नामक एक यौगिक का उपयोग किया जाता है, जो अग्नि प्रतिरोधी राल-लेपित फाइबरग्लास सामग्री है।

उनके हिस्से के लिए इलेक्ट्रॉनिक घटक, लगभग हमेशा पीसीबी के बाहरी क्षेत्र में जाएंगे, और उनके विस्तार का पूरा लाभ उठाने के लिए, दोनों पक्षों पर स्थापित किया जाएगा । विद्युत पटरियों को बनाने से पहले, पीसीबी की अलग-अलग परतें केवल सब्सट्रेट और तांबे या अन्य प्रवाहकीय सामग्री की कुछ बहुत पतली शीट द्वारा बनाई जाती हैं, और यह एक प्रिंटर के समान मशीन के माध्यम से होगा जो इनका निर्माण और एक काफी प्रक्रिया के माध्यम से होगा लंबा और जटिल।

पीसीबी निर्माण प्रक्रिया

हम पहले से ही जानते हैं कि एकीकृत सर्किट बोर्ड क्या बने हैं, लेकिन यह जानना बहुत दिलचस्प होगा कि वे कैसे बने हैं । क्या अधिक है, हम इन बोर्डों में से एक को खरीदकर एक बुनियादी एकीकृत सर्किट खुद बना सकते हैं, लेकिन निश्चित रूप से प्रक्रिया वास्तव में उपयोग किए जाने वाले से काफी अलग होगी।

सॉफ्टवेयर का उपयोग कर पीसीबी डिजाइन

यह सब पीसीबी को डिजाइन करने के साथ शुरू होता है, घटकों को जोड़ने के लिए आवश्यक विद्युत पटरियों का पता लगाने के साथ-साथ यह भी सूचीबद्ध करता है कि घटकों के लिए आवश्यक होने वाले सभी कनेक्शनों को उत्पन्न करने में सक्षम होने के लिए कितनी परतें आवश्यक हैं।

यह प्रक्रिया कैम कंप्यूटर सॉफ्टवेयर जैसे कि टाइनीकाड या डिजाइनस्पार्क पीसीबी का उपयोग करते हुए व्यापक रूप से इंजीनियरिंग करियर में उपयोग की जाती है। न केवल विद्युत पटरियों को डिज़ाइन किया गया है, बल्कि स्थापित घटकों को सूचीबद्ध करने और प्रत्येक कनेक्टर की पहचान करने के लिए विभिन्न लेबल भी बनाए गए हैं।

विकास प्रक्रिया में सभी आवश्यक कदमों का दस्तावेजीकरण किया जाएगा ताकि निर्माता को यह पता हो कि परियोजना को आपके पास भेजने पर क्या करना है।

सिल्क्सस्क्रीन और फोटोग्राफिक लेआउट

एक बार डिज़ाइन करने के बाद, हम अब प्रोजेक्ट को सीधे निर्माता के पास भेजते हैं और यह वह जगह होगी जहाँ पीसीबी का भौतिक निर्माण शुरू होता है । निम्नलिखित प्रक्रिया को फोटोग्राफिक ट्रेसिंग कहा जाता है, जिससे एक प्रिंटर जैसी मशीन (फोटोप्ल्टर) लेजर इलेक्ट्रॉनिक तत्वों के कनेक्शन मास्क के साथ एक ग्राफ का पता लगाता है।

इसके लिए, एक इंच के लगभग 7 हजारवें प्रवाहकीय धातु की एक पतली शीट का उपयोग किया जाता है। ये मास्क बाद में यह निर्धारित करने के लिए काम करेंगे कि इलेक्ट्रॉनिक घटक कहां से चिपके हैं । अधिक उन्नत प्रक्रियाओं में, इस प्रक्रिया को सीधे पीसीबी पर एक प्रिंटर के साथ किया जाता है जो इस धातु के साथ कनेक्शन मास्क को उकेरता है।

भीतरी परत मुद्रण

अगला काम जो किया जाता है वह एक विशेष परिसर के साथ विभिन्न आंतरिक विद्युत पटरियों के पीसीबी पर छपाई है। इसमें शीट पर विद्युत पटरियों की एक नकारात्मक "पेंटिंग" शामिल है , जो एक सहज या शुष्क फिल्म सामग्री के साथ एक प्रवाहकीय पैटर्न बनाने के लिए है। खैर, यह फिल्म जो बनाई गई है वह अतिरिक्त सामग्री को हटाने के लिए एक लेजर या अल्ट्रा वायलेट प्रकाश के संपर्क में है और इस तरह अंतिम सर्किट का नकारात्मक निर्माण करती है ।

यदि पीसीबी में प्रवाहकीय पटरियों के साथ आंतरिक परतें हैं, तो यह प्रक्रिया की जाती है। इसके अलावा, यह प्रक्रिया तब पीसीबी की बाहरी परतों पर अंतिम तांबे की पटरियों और सर्किट डिजाइन के अनुसार बनाने के लिए दोहराई जाएगी ।

निरीक्षण और सत्यापन (AOI)

एक बार प्रवाहकीय पटरियों की अलग-अलग परतें बनाई गई हैं, एक मशीन निरीक्षण करेगी कि वे सभी सही हैं और अच्छी तरह से काम कर रहे हैं । यह भौतिक प्रिंट के साथ मूल डिजाइन की तुलना करके, शॉर्ट्स या टूटी हुई पटरियों की खोज करने के लिए स्वचालित रूप से किया जाता है।

जंग फिल्म और फाड़ना

प्रत्येक परत के तांबे की पटरियों की क्षमताओं और स्थायित्व में सुधार के लिए प्रवाहकीय पटरियों के साथ मुद्रित शीट में से प्रत्येक एक ऑक्साइड उपचार से गुजरता है।

इस प्रक्रिया के लिए धन्यवाद, विभिन्न प्रवाहकीय परतों और विशेष रूप से संवेदनशील पीसीबी पर पटरियों या बड़ी संख्या में घटकों जैसे कि कंप्यूटर के उन हिस्सों से बचने से बचा जा सकेगा।

अगली बात करने के लिए अंतिम पीसीबी का निर्माण होता है । ऐसा करने के लिए, सर्किट लेयर में से प्रत्येक को एपॉक्सी राल, पेरीटिनैक्स या किसी अन्य विधि के साथ शीसे रेशा शीट्स का उपयोग करके जोड़ा जाएगा। यह सब एक हाइड्रोलिक प्रेस के माध्यम से पूरी तरह से सरेस से जोड़ा हुआ होगा और इस तरह हम एकीकृत सर्किट बोर्ड प्राप्त करेंगे।

ड्रिलिंग छेद

सभी अवसरों पर हमें अलग-अलग तांबे की परतों और पटरियों में शामिल होने में सक्षम होने के लिए ड्रिलिंग द्वारा पीसीबी को छेद की एक श्रृंखला बनाने की आवश्यकता है। हमें इलेक्ट्रॉनिक तत्वों या विभिन्न कनेक्टर्स या विस्तार स्लॉट्स को रखने में सक्षम होने के लिए पूर्ण छिद्रों की भी आवश्यकता होगी।

पीसीबी की अखंडता को संरक्षित करने के लिए ड्रिलिंग प्रक्रिया बेहद सटीक होनी चाहिए, इसलिए टंगस्टन कार्बाइड के सिर का उपयोग सबसे कठिन सामग्री के लिए किया जाता है।

धात्विक छिद्र

इन छेदों के लिए विभिन्न आंतरिक पटरियों के साथ संचार स्थापित करने के लिए, एक पतली तांबे की फिल्म के साथ एक चढ़ाना प्रक्रिया आवश्यक चालकता प्रदान करने के लिए आवश्यक होगी। ये लिबास एक इंच के 40 से 60 मिलियन के बीच होगा।

पीसीबी अब इसके बाहरी चेहरों पर तांबे की पटरियों का पता लगाने के लिए तैयार है।

आउटडोर ट्रैक फिल्म और विद्युत

अब हम बाहरी प्रवाहकीय पटरियों का निर्माण करेंगे, और इसके लिए हम आंतरिक पटरियों को बनाने के लिए उसी प्रक्रिया का पालन करेंगे। पहले हम सूखी फिल्म को अंतिम सर्किट के नकारात्मक के रूप में बनाते हैं। फिर, एक लेज़र का उपयोग करते हुए, रिक्त स्थान बनाने के लिए तांबे को जमा करने के लिए रिक्त स्थान बनाए जाते हैं।

और फिर पीसीबी एक इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया से गुजरेगा, जिसमें शुष्क पन्नी से मुक्त क्षेत्रों में तांबे को चमकाने और इस प्रकार पीसीबी के विद्युत ट्रैक बनाने का काम होता है । पीसीबी को तांबे के स्नान में रखा गया है और पटरियों को 0.001 इंच जितना छोटा बनाने के लिए विद्युत प्रवाहकीय प्रवाहकत्त्व से बंधे होंगे।

जब हम SES प्रक्रिया या " स्ट्रिप-इच-स्ट्रिप " में जाते हैं तो इस रासायनिक हमले से बचाने के लिए तांबे के ऊपर टिन की एक और परत डाली जाएगी।

स्ट्रिप इच स्ट्रिप

यह पारंगत कदम है, पीसीबी से अतिरिक्त तांबा हटा दिया जाएगा, अतिरिक्त वह होगा जिसे हमने टिन में डुबोया नहीं है । इस तरह, केवल टिन-संरक्षित तांबा ही रहेगा।

बाद में हमें एक रासायनिक उपचार के माध्यम से टिन को निकालना होगा और अंत में केवल तांबे की पटरियों को छोड़ना होगा जो आखिरकार वे होंगे जो घटकों को जोड़ेंगे और बिजली का परिवहन करेंगे।

अब एक और AOI प्रक्रिया यह सत्यापित करेगी कि अंततः मास्क और किंवदंती को रिकॉर्ड करने के लिए सब कुछ सही है।

मिलाप मुखौटा और किंवदंती

अंत में, एक मिलाप मास्क को इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बोर्ड पर लागू किया जाएगा ताकि बाद में घटकों को सही ढंग से पटरियों पर मिलाप करना संभव हो और जहां उन्हें जाना चाहिए।

फिर यौगिक किंवदंती भी मुद्रित होती है, जो जानकारी पीसीबी पर प्रदान करना चाहता था, जैसे कि कनेक्टर्स का नाम, तत्व कोड, आदि। इसके अलावा, पीसीबी का अंतिम डिजाइन भी उन रंगों से बनाया जाएगा जो निर्माता इसे देना चाहते हैं, जैसा कि हम गेमिंग कीबोर्ड आदि में देखते हैं।

घटक वेल्डिंग और अंतिम परीक्षण

पीसीबी तैयार है और केवल उच्च परिशुद्धता रोबोट हथियारों और इसी स्लॉट के माध्यम से घटकों को जोड़ा जाएगा । इस तरह बोर्ड को विद्युत रूप से जांचने और जाँचने के लिए तैयार है कि यह सही ढंग से काम करता है।

हम इन तत्वों को सही ढंग से वेल्ड करने के लिए कनेक्शन मास्क भी जोड़ देंगे।

निष्कर्ष और अंतिम शब्द

खैर यह सब एक पीसीबी क्या है और वे कैसे निर्मित होते हैं। जैसा कि आप देख सकते हैं कि प्रक्रिया काफी जटिल है और कई चरणों की आवश्यकता है, हमें यह ध्यान रखना चाहिए कि परिशुद्धता अधिकतम होनी चाहिए ताकि बाद में यह उम्मीद के मुताबिक काम करे।

पीसीबी अधिक जटिल होते जा रहे हैं, पतले और सघन पटरियों के साथ, बहुत कम जगह में घटकों की एक बड़ी संख्या को घर करने में सक्षम होने के लिए।

हम यह भी सलाह देते हैं कि आप हमारे मार्गदर्शक को बाज़ार के सर्वश्रेष्ठ मदरबोर्ड पर जाएँ

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