छापील सर्कीट बोर्ड (PCBS) are boards used as substrates in most electronic devices – both as physical supports and as wiring areas for surface mount and socket assemblies. पीसीबीएस सहसा फायबरग्लास, संमिश्र इपॉक्सी राळ किंवा इतर संमिश्र सामग्रीपासून बनलेले असतात.

पीसीबी प्रकार परिचय

साध्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी बहुतेक PCBS सोपे असतात आणि त्यात फक्त एकच थर असतो. अधिक जटिल हार्डवेअर जसे की संगणक ग्राफिक्स कार्ड किंवा मदरबोर्डमध्ये अनेक स्तर असू शकतात, कधीकधी ते 12 पर्यंत.

Although PCBS are usually associated with computers, they can be found in many other electronic devices, such as televisions, radios, digital cameras and cell phones. ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स आणि संगणकांमध्ये वापरण्याव्यतिरिक्त, विविध प्रकारचे पीसीबीएस इतर विविध क्षेत्रांमध्ये वापरले जातात, यासह:

• वैद्यकीय उपकरणे. इलेक्ट्रॉनिक्स आता अधिक दाट आहेत आणि मागील उत्पादनांपेक्षा कमी वीज वापरतात, म्हणून नवीन आणि रोमांचक वैद्यकीय तंत्रज्ञानाची चाचणी केली जाऊ शकते. Most medical devices use high-density PCBS for creating the smallest and most dense designs. हे लहान आकाराच्या आणि कमी वजनाच्या गरजेमुळे वैद्यकीय क्षेत्रात वापरण्यासाठी उपकरणे विकसित करण्यात काही विशिष्ट मर्यादा दूर करण्यास मदत करते. पीसीबीएसने लहान उपकरणांपासून (जसे पेसमेकर) मोठ्या उपकरणांपर्यंत (एक्स-रे उपकरणे किंवा सीएटी स्कॅनर) प्रत्येक गोष्टीत प्रवेश केला आहे.

• औद्योगिक यंत्रणा. पीसीबीएस सामान्यतः उच्च-शक्तीच्या औद्योगिक यंत्रांमध्ये वापरला जातो. जाड तांबे पीसीबीएस वापरला जाऊ शकतो जिथे वर्तमान एक औंस तांबे पीसीबीएस आवश्यकता पूर्ण करत नाही. जाड तांबे पीसीबीएस मोटर नियंत्रक, उच्च-वर्तमान बॅटरी चार्जर आणि औद्योगिक भार परीक्षकांसह फायदेशीर आहेत.

• प्रकाशयोजना. कारण एलईडी-आधारित लाइटिंग सोल्यूशन्स त्यांच्या कमी विजेचा वापर आणि उच्च कार्यक्षमतेमुळे लोकप्रिय आहेत, म्हणून ते बनवण्यासाठी अॅल्युमिनियम बॅकप्लेन पीसीबीएस वापरले जातात. हे पीसीबीएस रेडिएटर्स म्हणून काम करतात आणि मानक पीसीबीएस पेक्षा उच्च पातळीचे उष्णता हस्तांतरण करण्यास परवानगी देतात. These same aluminum backboard PCBS form the basis of high lumen LED applications and basic lighting solutions.

• ऑटोमोटिव्ह आणि एरोस्पेस उद्योग. The automotive and aerospace industries use flexible PCBS designed to withstand the high vibration environments common in both fields. स्पेसिफिकेशन आणि डिझाइनवर अवलंबून, ते खूप हलके देखील असू शकतात, जे वाहतूक उद्योगातील भागांच्या निर्मितीसाठी आवश्यक आहे. They can also fit into tight Spaces that may exist in these applications, such as inside the dashboard or behind the instruments on the dashboard.

अनेक प्रकारचे पीसीबी बोर्ड आहेत, प्रत्येकाचे स्वतःचे अद्वितीय उत्पादन वैशिष्ट्य, सामग्रीचे प्रकार आणि वापर: सिंगल लेयर पीसीबी, डबल लेयर पीसीबी, मल्टी लेयर पीसीबी, रिजीड पीसीबी, लवचिक पीसीबी, रिजीड लवचिक पीसीबी, हाय फ्रिक्वेन्सी पीसीबी, अॅल्युमिनियम बॅक पीसीबी.

सिंगल लेयर पीसीबी

सिंगल-किंवा सिंगल-साईडेड पीसीबी म्हणजे पीसीबी किंवा सब्सट्रेट जो एकाच सब्सट्रेटपासून बनलेला असतो. सब्सट्रेटची एक बाजू पातळ धातूच्या थराने लेपित आहे. तांबे हा सर्वात सामान्य कोटिंग आहे कारण त्याच्या चांगल्या विद्युत चालकतामुळे. Once a copper-based coating is applied, a protective welding mask is usually used, followed by the use of all elements on the last screen printing plate.

पीसीबी प्रकार परिचय

सिंगल-लेयर/सिंगल-साइड पीसीबीएस डिझाइन आणि उत्पादन करणे सोपे आहे कारण ते विविध सर्किट्स आणि घटकांना फक्त एका बाजूला वेल्ड करतात. या सर्वव्यापीपणाचा अर्थ आहे की ते कमी किंमतीत खरेदी केले जाऊ शकतात, विशेषत: उच्च-व्हॉल्यूम ऑर्डरसाठी. कमी किमतीचे, उच्च क्षमतेचे मॉडेल म्हणजे ते सामान्यतः कॅल्क्युलेटर, कॅमेरे, रेडिओ आणि स्टीरिओ उपकरणे, सॉलिड-स्टेट ड्राइव्ह, प्रिंटर आणि वीज पुरवठा यासह विविध अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जातात.

Double-layer printed circuit board

दुहेरी-किंवा दुहेरी बाजूने छापील सर्किट बोर्डसाठी सबस्ट्रेट सामग्रीमध्ये बोर्डच्या दोन्ही बाजूंना तांबे सारख्या प्रवाहकीय धातूचा पातळ थर असतो. बोर्डद्वारे ड्रिल केलेले छिद्र बोर्डच्या एका बाजूला सर्किटला दुसऱ्या बाजूला सर्किटशी जोडण्याची परवानगी देतात.

पीसीबी प्रकार परिचय

सर्किटचे घटक आणि दुहेरी-थर पीसीबी बोर्ड सहसा दोन प्रकारे जोडलेले असतात: थ्रू-होल वापरणे किंवा पृष्ठभागावर माउंट करणे. A through-hole connection means that small wires called leads are fed through the hole, with each end of the leads welded to the right-hand component.

सरफेस माउंट पीसीबीएस वायरला कनेक्टर म्हणून वापरू शकत नाही. Instead, many of the small leads are welded directly to the board, meaning that the board itself is used as a wiring surface for the different components. हे सर्किटला कमी जागेसह पूर्ण करण्यास अनुमती देते, जागा मोकळी करून बोर्ड अधिक कार्ये करण्यास सक्षम करते, बर्याचदा वेगवान आणि थ्रू-होल बोर्डपेक्षा कमी वजन असते.

Double side PCBS are commonly used in applications that require intermediate levels of circuit complexity, such as industrial controls, power supplies, instrumentation, HVAC systems, LED lighting, car dashboards, amplifiers, and vending machines.

मल्टीलेअर पीसीबी

मल्टी लेयर पीसीबीमध्ये डबल-लेयर पीसीबीएसच्या तीन किंवा अधिक स्तरांची मालिका असते. These plates are then held together with special glue and clamped between the insulation pieces to ensure that excess heat does not melt any of the components. Multi-layer PCBS come in a variety of sizes, as small as four layers or as large as ten or twelve. आतापर्यंत बांधलेले सर्वात मोठे मल्टीलेअर पीसीबी 50 थर जाड आहे.

पीसीबी प्रकार परिचय

For multilayer printed circuit boards, designers can produce very thick, complex designs suitable for a variety of complex electrical tasks. Beneficial applications for multilayer PCBS include file servers, data storage, GPS technology, satellite systems, weather analysis and medical devices.

कठोर पीसीबी

Rigid printed circuit boards are printed circuit boards made of a strong substrate material that prevents the board from twisting. Probably the most common example of a rigid PCB is a computer motherboard. The motherboard is a multi-layer PCB designed to distribute power from the power supply while allowing all parts of the computer to communicate with each other, such as the CPU, GPU and RAM.

कठोर पीसीबी रचना कदाचित पीसीबीएसची सर्वात मोठी संख्या आहे. These PCBS can be used anywhere the PCB itself needs to be set to a shape and remain so for the rest of the life of the device. कठोर पीसीबीएस साधे सिंगल-लेयर पीसीबीएस, किंवा 8-लेयर किंवा 10-लेयर पीसीबीएस असू शकतात.

पीसीबी प्रकार परिचय

सर्व कठोर पीसीबीएसमध्ये एकल, दुहेरी किंवा मल्टीलेअर स्ट्रक्चर्स आहेत, म्हणून ते समान अनुप्रयोग सामायिक करतात.

लवचिक पीसीबी

कठोर पीसीबीएसच्या विपरीत, जे काचेच्या फायबरसारख्या नॉन-स्टिक सामग्रीचा वापर करतात, लवचिक पीसीबीएस अशा सामग्रीपासून बनलेले असतात जे प्लास्टिकसारखे वाकले आणि हलवता येतात. Similar to rigid PCBS, flexible PCBS come in single, double, or multi-layer formats. कारण त्यांना लवचिक सामग्रीवर छापणे आवश्यक आहे, ते उत्पादन करण्यासाठी अधिक महाग असतात.

पीसीबी प्रकार परिचय

तरीही, लवचिक पीसीबीएस कठोर पीसीबीएसपेक्षा बरेच फायदे देतात. The most striking of these advantages is their flexibility. याचा अर्थ ते कडाभोवती दुमडले जाऊ शकतात आणि कोपऱ्यांभोवती जखमेच्या असू शकतात. अनेक लवचिक पीसीबीएसची आवश्यकता असलेल्या क्षेत्रांना कव्हर करण्यासाठी एकाच लवचिक पीसीबीचा वापर करून त्यांची लवचिकता खर्च आणि वजन वाचवते.

लवचिक पीसीबीएसचा वापर अशा क्षेत्रांमध्ये देखील केला जाऊ शकतो जे एकाधिक कठोर पीसीबीएसने प्रभावित होऊ शकतात. पर्यावरणीय धोके. या हेतूसाठी, ते केवळ अशा साहित्यापासून तयार केले जातात जे जलरोधक, शॉकप्रूफ, गंज-प्रतिरोधक किंवा उच्च-तापमान तेल असू शकतात-पारंपारिक कठोर पीसीबीएस नसलेला पर्याय.

लवचिक कठोर पीसीबी

When it comes to the two most important overall PCBS, flexible rigid PCBS combine the best of both. लवचिक कठोर बोर्ड एकाधिक लवचिक पीसीबी स्तरांसह अनेक कठोर पीसीबी स्तरांशी जोडलेले असते.

लवचिक कठोर पीसीबीएसचे काही विशिष्ट अनुप्रयोगांमध्ये कठोर किंवा लवचिक पीसीबीएस वापरण्यापेक्षा बरेच फायदे आहेत. उदाहरणार्थ, कडक-लवचिक प्लेट्समध्ये पारंपारिक कडक किंवा लवचिक प्लेट्सपेक्षा भागांची संख्या कमी असते कारण दोन्हीसाठी वायरिंग पर्याय एकाच प्लेटमध्ये एकत्र केले जाऊ शकतात. Combining rigid and flexible boards into a single rigid-flexible board also allows for a more streamlined design that reduces overall board size and package weight.

पीसीबी प्रकार परिचय

लवचिक कठोर पीसीबीएस बहुतेक वेळा applicationsप्लिकेशन्समध्ये आढळतात जेथे मोबाईल फोन, डिजिटल कॅमेरे, पेसमेकर आणि कारसह जागा किंवा वजन सर्वात मोठी चिंता असते.

उच्च-वारंवारता पीसीबी

एचएफ पीसीबीएस मागील मॉडेलप्रमाणे पीसीबी बांधकामाऐवजी सामान्य पीसीबी डिझाइन घटकांचा संदर्भ घेते. एचएफ पीसीबीएस हे सर्किट बोर्ड आहेत जे 1 गीगाहर्ट्झपेक्षा जास्त सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत.

पीसीबी प्रकार परिचय

एचएफ पीसीबी सामग्रीमध्ये सामान्यत: एफआर 4 ग्रेड ग्लास फायबर प्रबलित इपॉक्सी लॅमिनेट, पॉलीफेनिलीन ईथर (पीपीओ) राळ आणि टेफ्लॉन यांचा समावेश असतो. टेफ्लॉन हा सर्वात महाग पर्याय आहे कारण त्याचे लहान आणि स्थिर डायलेक्ट्रिक कॉन्स्टंट, लहान डायलेक्ट्रिक लॉस आणि एकूणच कमी पाणी शोषण.

डायलेक्ट्रिक कॉन्स्टंट (डीके), अपव्यय, तोटा आणि डायलेक्ट्रिक जाडी यासह उच्च वारंवारता निवडताना पीसीबी बोर्ड आणि त्याच्या संबंधित पीसीबी कनेक्टरच्या अनेक पैलूंचा विचार करणे आवश्यक आहे.

यापैकी सर्वात महत्वाचे म्हणजे प्रश्नातील साहित्याचा डीके. डायलेक्ट्रिक स्थिर बदलाची उच्च संभाव्यता असलेली सामग्री अनेकदा प्रतिबाधा बदल घडवते जे डिजिटल सिग्नल बनवणाऱ्या हार्मोनिक्समध्ये व्यत्यय आणते आणि डिजिटल सिग्नल अखंडतेचे संपूर्ण नुकसान होते – एचएफ पीसीबीएस प्रतिबंध करण्यासाठी डिझाइन केलेले घटक.

एचएफ पीसीबीएस डिझाइन करताना वापरण्यासाठी सर्किट बोर्ड आणि पीसी कनेक्टरचा प्रकार निवडताना इतर बाबींचा समावेश आहे:

• डायलेक्ट्रिक लॉस (डीएफ), जे सिग्नल ट्रान्समिशनच्या गुणवत्तेवर परिणाम करते. लहान डायलेक्ट्रिक तोटामुळे सिग्नल कचरा कमी प्रमाणात होऊ शकतो.

• Thermal expansion. जर पीसीबी तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणार्या सामग्री, जसे की तांबे फॉइल, वेगळ्या थर्मल विस्तार दर आहेत, तापमान बदलांमुळे साहित्य एकमेकांपासून वेगळे होऊ शकतात.

• जलशोषण. जास्त पाण्याचे सेवन पीसीबीच्या डायलेक्ट्रिक कॉन्स्टंट आणि डायलेक्ट्रिक लॉसवर परिणाम करू शकते, विशेषत: जेव्हा ओल्या वातावरणात वापरले जाते.

• इतर प्रतिरोधक. HF PCBS बांधण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या साहित्यांना उष्णता प्रतिरोध, प्रभाव प्रतिकार आणि घातक रसायनांसाठी आवश्यकतेनुसार रेट केले जाईल.

अॅल्युमिनियम बॅकिंग पीसीबी

अॅल्युमिनियम समर्थित पीसीबीची रचना अंदाजे तांब्याच्या समर्थित पीसीबी सारखीच आहे. तथापि, फायबरग्लास वापरण्याऐवजी, जे बहुतेक पीसीबी बोर्ड प्रकारांमध्ये सामान्य आहे, अॅल्युमिनियम बॅकप्लेन पीसीबीएस अॅल्युमिनियम किंवा कॉपर सबस्ट्रेट्स वापरतात.

पीसीबी प्रकार परिचय

अॅल्युमिनियम बॅकिंग इन्सुलेशनसह रेखांकित आहे आणि कमी थर्मल प्रतिकार करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे, याचा अर्थ इन्सुलेशनमधून बॅकिंगमध्ये कमी उष्णता हस्तांतरित केली जाते. एकदा इन्सुलेशन लागू केल्यानंतर, 1 औंस ते 10 इंच जाडीपर्यंत कॉपर सर्किटचे थर लावले जातात.

अॅल्युमिनियम समर्थित पीसीबीएसचे फायबरग्लास समर्थित पीसीबीएस वर अनेक फायदे आहेत, ज्यात समाविष्ट आहे:

• कमी खर्च. अॅल्युमिनियम पृथ्वीवरील सर्वात मुबलक धातूंपैकी एक आहे, जे पृथ्वीच्या वजनाच्या 8.23% आहे. अॅल्युमिनियम खाण सोपे आणि स्वस्त आहे, जे उत्पादन प्रक्रियेत खर्च कमी करण्यास मदत करते. परिणामी, अॅल्युमिनियमपासून उत्पादने बनवणे स्वस्त आहे.

• पर्यावरण संरक्षण. अॅल्युमिनियम विषारी नाही आणि पुनर्वापर करणे सोपे आहे. अॅल्युमिनियमपासून प्रिंटेड सर्किट बोर्ड बनवणे हा देखील ऊर्जा वाचवण्याचा एक चांगला मार्ग आहे कारण ते एकत्र करणे सोपे आहे.

• उष्णता अपव्यय. अॅल्युमिनियम ही सर्वोत्तम सामग्रींपैकी एक आहे जी सर्किट बोर्डच्या मुख्य घटकांमधून उष्णता दूर करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते. हे उर्वरित प्लेटवर उष्णता पसरवत नाही, परंतु खुल्या हवेत. अॅल्युमिनियम पीसीबीएस समान आकाराच्या तांबे पीसीबीएस पेक्षा वेगाने थंड होते.

• साहित्य टिकाऊपणा. फायबरग्लास किंवा सिरेमिक सारख्या साहित्यापेक्षा अॅल्युमिनियम अधिक टिकाऊ आहे आणि ड्रॉप टेस्टसाठी विशेषतः चांगले आहे. मजबूत सबस्ट्रेट्स वापरणे उत्पादन, वाहतूक आणि स्थापनेदरम्यान नुकसान कमी करण्यास मदत करते.

या सर्व फायद्यांमुळे अॅल्युमिनियम पीसीबीएसला अॅप्लिकेशनसाठी उत्कृष्ट पर्याय बनतो ज्यामध्ये ट्रॅफिक हेडलाइट्स, ऑटोमोटिव्ह लाइटिंग, पॉवर सप्लाय, मोटर कंट्रोलर आणि हाय करंट सर्किटसह उच्च आउटपुट पॉवर आवश्यक आहे.

त्यांच्या वापराच्या मुख्य क्षेत्रांव्यतिरिक्त, जिथे उच्च प्रमाणात यांत्रिक स्थिरता आवश्यक आहे किंवा जिथे पीसीबी उच्च पातळीवरील यांत्रिक ताण सहन करू शकते तेथे अॅल्युमिनियम-समर्थित पीसीबीएस देखील वापरला जाऊ शकतो. ते फायबरग्लास पॅनल्सपेक्षा थर्मल विस्तारास कमी संवेदनशील असतात, याचा अर्थ बोर्डवरील इतर साहित्य, जसे की तांबे फॉइल आणि इन्सुलेशन, सोलण्याची शक्यता कमी असते, ज्यामुळे उत्पादनाचे आयुष्य वाढते.

वर्षानुवर्षे, पीसीबीएस साध्या सिंगल-लेयर पीसीबीएसपासून इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी कॅल्क्युलेटर सारख्या उच्च-फ्रिक्वेन्सी टेफ्लॉन डिझाईन्ससारख्या अधिक जटिल प्रणालींमध्ये विकसित झाले आहेत. पीसीबीएसने पृथ्वीवरील जवळजवळ प्रत्येक उद्योगात प्रवेश केला आहे, प्रकाश सोल्यूशन सारख्या साध्या इलेक्ट्रॉनिक्सपासून ते वैद्यकीय किंवा एरोस्पेस तंत्रज्ञानासारख्या अधिक जटिल उद्योगांपर्यंत.

पीसीबीएसच्या विकासामुळे पीसीबी बांधकाम साहित्याचाही विकास झाला आहे: यापुढे फक्त फायबरग्लासद्वारे समर्थित तांबे फॉइलचा बनलेला पीसीबीएस नाही. नवीन बांधकाम साहित्यामध्ये अॅल्युमिनियम, टेफ्लॉन आणि अगदी वाकण्यायोग्य प्लास्टिकचा समावेश आहे. बेंड करण्यायोग्य प्लास्टिक आणि विशेषत: अॅल्युमिनियमने अनेक उद्योगांशी संबंधित सामान्य समस्या सोडवण्यासाठी कठोर-लवचिक आणि अॅल्युमिनियम-समर्थित पीसीबीएस सारख्या उत्पादनांची निर्मिती सुलभ केली आहे.