RSI मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) एक भौतिक आधार या एक मंच है जिस पर इलेक्ट्रॉनिक घटकों को मिलाया जा सकता है। तांबे के निशान इन घटकों को एक दूसरे से जोड़ते हैं, जिससे मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) अपने कार्यों को डिज़ाइन किए गए तरीके से करने की इजाजत देता है।

मुद्रित सर्किट बोर्ड इलेक्ट्रॉनिक उपकरण का मूल है। यह इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के अनुप्रयोग के आधार पर किसी भी आकार और आकार का हो सकता है। पीसीबी के लिए सबसे आम सब्सट्रेट/सब्सट्रेट सामग्री FR-4 है। FR-4 आधारित PCB आमतौर पर कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में पाए जाते हैं, और उनका निर्माण आम है। बहुपरत पीसीबी की तुलना में, सिंगल-साइडेड और डबल-साइडेड पीसीबी निर्माण में आसान होते हैं।

FR-4 PCB ग्लास फाइबर और एपॉक्सी रेजिन से बना है जो लैमिनेटेड कॉपर क्लैडिंग के साथ संयुक्त है। जटिल बहु-परत (12 परतों तक) पीसीबी के कुछ मुख्य उदाहरण कंप्यूटर ग्राफिक्स कार्ड, मदरबोर्ड, माइक्रोप्रोसेसर बोर्ड, एफपीजीए, सीपीएलडी, हार्ड ड्राइव, आरएफ एलएनए, उपग्रह संचार एंटीना फीड, स्विच मोड बिजली की आपूर्ति, एंड्रॉइड फोन हैं। आदि। ऐसे कई उदाहरण हैं जहां साधारण सिंगल-लेयर और डबल-लेयर पीसीबी का उपयोग किया जाता है, जैसे सीआरटी टीवी, एनालॉग ऑसिलोस्कोप, हैंडहेल्ड कैलकुलेटर, कंप्यूटर चूहों और एफएम रेडियो सर्किट।

पीसीबी का आवेदन:

1. चिकित्सा उपकरण:

चिकित्सा विज्ञान में आज की प्रगति पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के तेजी से विकास के कारण है। अधिकांश चिकित्सा उपकरण, जैसे पीएच मीटर, दिल की धड़कन सेंसर, तापमान माप, ईसीजी / ईईजी मशीन, एमआरआई मशीन, एक्स-रे, सीटी स्कैन, ब्लड प्रेशर मशीन, ब्लड शुगर लेवल मापने के उपकरण, इनक्यूबेटर, माइक्रोबायोलॉजिकल उपकरण और कई अन्य उपकरण। एक अलग इलेक्ट्रॉनिक पीसीबी आधारित। ये पीसीबी आम तौर पर घने होते हैं और इनका फॉर्म फैक्टर छोटा होता है। घने का मतलब है कि छोटे एसएमटी घटकों को छोटे आकार के पीसीबी में रखा जाता है। इन चिकित्सा उपकरणों को छोटा, ले जाने में आसान, वजन में हल्का और संचालित करने में आसान बनाया जाता है।

2. औद्योगिक उपकरण।

पीसीबी का व्यापक रूप से विनिर्माण, कारखानों और उभरते कारखानों में भी उपयोग किया जाता है। इन उद्योगों में उच्च शक्ति वाली मशीनरी और उपकरण होते हैं जो उच्च शक्ति पर संचालित होने वाले सर्किट द्वारा संचालित होते हैं और उच्च धाराओं की आवश्यकता होती है। इस कारण से, पीसीबी पर तांबे की एक मोटी परत लेमिनेट की जाती है, जो जटिल इलेक्ट्रॉनिक पीसीबी से अलग होती है, जो 100 एम्पीयर जितनी ऊंची धाराएं खींच सकती है। यह आर्क वेल्डिंग, बड़े सर्वो मोटर ड्राइव, लेड-एसिड बैटरी चार्जर, सैन्य उद्योग और कपड़ों की कपास अस्पष्ट मशीनों जैसे अनुप्रयोगों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

3. रोशनी।

प्रकाश के मामले में, दुनिया ऊर्जा-बचत समाधानों की दिशा में आगे बढ़ रही है। ये हैलोजन बल्ब अब कम ही मिलते हैं, लेकिन अब हम चारों ओर एलईडी लाइट्स और हाई-इंटेंसिटी एलईडी देखते हैं। ये छोटे एल ई डी उच्च चमक प्रकाश प्रदान करते हैं और एल्यूमीनियम सबस्ट्रेट्स के आधार पर पीसीबी पर लगाए जाते हैं। एल्युमीनियम में गर्मी को अवशोषित करने और इसे हवा में फैलाने का गुण होता है। इसलिए, उच्च शक्ति के कारण, इन एल्यूमीनियम पीसीबी का उपयोग आमतौर पर मध्यम और उच्च शक्ति वाले एलईडी सर्किट के लिए एलईडी लैंप सर्किट में किया जाता है।

4. मोटर वाहन और एयरोस्पेस उद्योग।

पीसीबी का एक अन्य अनुप्रयोग ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस उद्योग है। यहां सामान्य कारक हवाई जहाज या कारों की गति से उत्पन्न कंपन है। इसलिए, इन उच्च-बल कंपनों को संतुष्ट करने के लिए, पीसीबी लचीला हो जाता है। इसलिए, एक प्रकार का पीसीबी जिसे फ्लेक्स पीसीबी कहा जाता है, का उपयोग किया जाता है। लचीला पीसीबी उच्च कंपन का सामना कर सकता है और वजन में हल्का होता है, जो अंतरिक्ष यान के कुल वजन को कम कर सकता है। इन लचीले पीसीबी को एक संकीर्ण जगह में भी समायोजित किया जा सकता है, जो एक बड़ा फायदा भी है। इन लचीले पीसीबी को कनेक्टर, इंटरफेस के रूप में उपयोग किया जाता है, और इन्हें एक कॉम्पैक्ट स्पेस में इकट्ठा किया जा सकता है, जैसे पैनल के पीछे, डैशबोर्ड के नीचे, आदि। कठोर और लचीले पीसीबी के संयोजन का भी उपयोग किया जाता है।

पीसीबी प्रकार:

प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) को 8 कैटेगरी में बांटा गया है। वे

एक तरफा पीसीबी:

एक तरफा पीसीबी के घटक केवल एक तरफ लगे होते हैं, और दूसरी तरफ तांबे के तारों के लिए उपयोग किया जाता है। तांबे की पन्नी की एक पतली परत RF-4 सब्सट्रेट के एक तरफ लगाई जाती है, और फिर इन्सुलेशन प्रदान करने के लिए एक सोल्डर मास्क लगाया जाता है। अंत में, पीसीबी पर C1 और R1 जैसे घटकों के लिए अंकन जानकारी प्रदान करने के लिए स्क्रीन प्रिंटिंग का उपयोग किया जाता है। ये सिंगल-लेयर पीसीबी बड़े पैमाने पर डिजाइन और निर्माण में बहुत आसान हैं, बाजार की मांग बड़ी है, और ये खरीदने के लिए बहुत सस्ते भी हैं। आमतौर पर घरेलू उत्पादों में उपयोग किया जाता है, जैसे जूसर/ब्लेंडर, चार्जिंग पंखे, कैलकुलेटर, छोटे बैटरी चार्जर, खिलौने, टीवी रिमोट कंट्रोल आदि।

डबल परत पीसीबी:

दो तरफा पीसीबी एक पीसीबी है जिसमें बोर्ड के दोनों किनारों पर तांबे की परतें लगाई जाती हैं। इन छेदों में ड्रिल होल और लीड के साथ टीएचटी घटक स्थापित किए गए हैं। ये छेद तांबे की पटरियों के माध्यम से एक तरफ के हिस्से को दूसरे हिस्से से जोड़ते हैं। घटक लीड छेद से गुजरते हैं, अतिरिक्त लीड को कटर द्वारा काटा जाता है, और लीड को छेदों में वेल्ड किया जाता है। यह सब मैन्युअली किया जाता है। 2-लेयर PCB के SMT कंपोनेंट्स और THT कंपोनेंट्स भी हैं। एसएमटी घटकों को छेद की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन पीसीबी पर पैड बनाए जाते हैं, और एसएमटी घटकों को रिफ्लो सोल्डरिंग द्वारा पीसीबी पर तय किया जाता है। एसएमटी घटक पीसीबी पर बहुत कम जगह घेरते हैं, इसलिए अधिक कार्यों को प्राप्त करने के लिए सर्किट बोर्ड पर अधिक खाली स्थान का उपयोग किया जा सकता है। दो तरफा पीसीबी का उपयोग बिजली की आपूर्ति, एम्पलीफायरों, डीसी मोटर ड्राइवरों, इंस्ट्रूमेंट सर्किट आदि के लिए किया जाता है।

बहुपरत पीसीबी:

मल्टी-लेयर पीसीबी मल्टी-लेयर 2-लेयर पीसीबी से बना होता है, जो यह सुनिश्चित करने के लिए डाइलेक्ट्रिक इंसुलेटिंग लेयर्स के बीच सैंडविच होता है कि बोर्ड और कंपोनेंट्स ओवरहीटिंग से क्षतिग्रस्त नहीं होते हैं। मल्टी-लेयर पीसीबी में 4-लेयर पीसीबी से लेकर 12-लेयर पीसीबी तक विभिन्न आयाम और विभिन्न परतें हैं। जितनी अधिक परतें, उतना ही जटिल सर्किट और अधिक जटिल पीसीबी लेआउट डिजाइन।

मल्टी-लेयर पीसीबी में आमतौर पर स्वतंत्र ग्राउंड प्लेन, पावर प्लेन, हाई-स्पीड सिग्नल प्लेन, सिग्नल अखंडता विचार और थर्मल प्रबंधन होते हैं। सामान्य अनुप्रयोग सैन्य आवश्यकताएं, एयरोस्पेस और एयरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक्स, उपग्रह संचार, नेविगेशन इलेक्ट्रॉनिक्स, जीपीएस ट्रैकिंग, रडार, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग और इमेज प्रोसेसिंग हैं।

कठोर पीसीबी:

ऊपर चर्चा किए गए सभी पीसीबी प्रकार कठोर पीसीबी श्रेणी से संबंधित हैं। कठोर पीसीबी में एफआर -4, रोजर्स, फेनोलिक राल और एपॉक्सी राल जैसे ठोस सब्सट्रेट होते हैं। ये प्लेटें झुकेंगी और मुड़ेंगी नहीं, बल्कि 10 या 20 साल तक कई सालों तक अपना आकार बनाए रख सकती हैं। यही कारण है कि कठोर पीसीबी की कठोरता, मजबूती और कठोरता के कारण कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की लंबी उम्र होती है। कंप्यूटर और लैपटॉप के PCB कठोर होते हैं। घरों में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले कई टीवी, एलसीडी और एलईडी टीवी कठोर पीसीबी से बने होते हैं। उपरोक्त सभी एकल-पक्षीय, दो तरफा और बहुपरत पीसीबी अनुप्रयोग कठोर पीसीबी पर भी लागू होते हैं।

Flex PCB:

Flexible PCB or flexible PCB is not rigid, but it is flexible and can be bent easily. They are elastic, have high heat resistance and excellent electrical properties. The substrate material of Flex PCB depends on performance and cost. Common substrate materials for Flex PCB are polyamide (PI) film, polyester (PET) film, PEN and PTFE.

फ्लेक्स पीसीबी की निर्माण लागत केवल कठोर पीसीबी से अधिक है। उन्हें मोड़ा जा सकता है या कोनों के चारों ओर लपेटा जा सकता है। संबंधित कठोर पीसीबी की तुलना में, वे कम जगह लेते हैं। वे हल्के होते हैं लेकिन बहुत कम आंसू शक्ति रखते हैं।

कठोर-फ्लेक्स पीसीबी:

कई जगह और वजन-बाधित अनुप्रयोगों में कठोर और लचीले पीसीबी का संयोजन बहुत महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, एक कैमरे में, सर्किट जटिल है, लेकिन कठोर और लचीले पीसीबी के संयोजन से भागों की संख्या कम हो जाएगी और पीसीबी का आकार कम हो जाएगा। दो पीसीबी की वायरिंग को एक पीसीबी पर भी जोड़ा जा सकता है। सामान्य अनुप्रयोग डिजिटल कैमरा, मोबाइल फोन, कार, लैपटॉप और चलती भागों वाले उपकरण हैं

उच्च गति पीसीबी:

हाई-स्पीड या हाई-फ़्रीक्वेंसी पीसीबी पीसीबी हैं जिनका उपयोग 1 गीगाहर्ट्ज़ से अधिक आवृत्तियों के साथ सिग्नल संचार से जुड़े अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। इस मामले में, सिग्नल अखंडता मुद्दे चलन में आते हैं। उच्च आवृत्ति पीसीबी सब्सट्रेट की सामग्री को डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सावधानीपूर्वक चुना जाना चाहिए।

आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री पॉलीफेनिलीन (पीपीओ) और पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन हैं। इसमें एक स्थिर ढांकता हुआ स्थिरांक और छोटा ढांकता हुआ नुकसान होता है। उनके पास कम जल अवशोषण है लेकिन उच्च लागत है।

कई अन्य ढांकता हुआ सामग्री में परिवर्तनशील ढांकता हुआ स्थिरांक होता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिबाधा परिवर्तन होता है, जो हार्मोनिक्स को विकृत कर सकता है और डिजिटल सिग्नल की हानि और सिग्नल अखंडता का नुकसान कर सकता है

एल्यूमिनियम पीसीबी:

एल्यूमिनियम आधारित पीसीबी सब्सट्रेट सामग्री में प्रभावी गर्मी अपव्यय की विशेषताएं होती हैं। कम तापीय प्रतिरोध के कारण, एल्यूमीनियम आधारित पीसीबी कूलिंग इसके संबंधित कॉपर-आधारित पीसीबी की तुलना में अधिक प्रभावी है। यह हवा में और पीसीबी बोर्ड के थर्मल जंक्शन क्षेत्र में गर्मी विकीर्ण करता है।

कई एलईडी लैंप सर्किट, उच्च चमक वाले एलईडी एल्यूमीनियम बैकिंग पीसीबी से बने होते हैं।

एल्यूमिनियम एक समृद्ध धातु है और इसकी खनन कीमत कम है, इसलिए पीसीबी की लागत भी बहुत कम है। एल्युमिनियम रिसाइकिल करने योग्य और गैर-विषाक्त है, इसलिए यह पर्यावरण के अनुकूल है। एल्युमिनियम मजबूत और टिकाऊ होता है, इसलिए यह निर्माण, परिवहन और असेंबली के दौरान होने वाले नुकसान को कम करता है

ये सभी विशेषताएं एल्यूमीनियम-आधारित पीसीबी को उच्च-वर्तमान अनुप्रयोगों जैसे मोटर नियंत्रक, भारी-शुल्क बैटरी चार्जर और उच्च-चमक वाली एलईडी रोशनी के लिए उपयोगी बनाती हैं।

निष्कर्ष के तौर पर:

हाल के वर्षों में, पीसीबी सरल सिंगल-लेयर संस्करणों से अधिक जटिल प्रणालियों में विकसित हुए हैं, जैसे कि उच्च-आवृत्ति वाले टेफ्लॉन पीसीबी।

पीसीबी अब आधुनिक तकनीक और विकसित हो रहे विज्ञान के लगभग हर क्षेत्र को कवर करता है। माइक्रोबायोलॉजी, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक, नैनोटेक्नोलॉजी, एयरोस्पेस उद्योग, सैन्य, एवियोनिक्स, रोबोटिक्स, आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस और अन्य क्षेत्र सभी प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) बिल्डिंग ब्लॉक्स के विभिन्न रूपों पर आधारित हैं।