۔ چھپی سرکٹ بورڈ (PCB) ایک جسمانی بنیاد یا پلیٹ فارم ہے جس پر الیکٹرانک اجزاء کو سولڈر کیا جا سکتا ہے۔ تانبے کے نشانات ان اجزاء کو ایک دوسرے سے جوڑتے ہیں، جس سے پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ (PCB) اپنے کاموں کو ڈیزائن کردہ طریقے سے انجام دے سکتا ہے۔

پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ الیکٹرانک ڈیوائس کا بنیادی حصہ ہے۔ الیکٹرانک ڈیوائس کی درخواست پر منحصر ہے، یہ کسی بھی شکل اور سائز کا ہوسکتا ہے. پی سی بی کے لیے سب سے عام سبسٹریٹ/سبسٹریٹ میٹریل FR-4 ہے۔ FR-4 پر مبنی PCBs عام طور پر بہت سے الیکٹرانک آلات میں پائے جاتے ہیں، اور ان کی تیاری عام ہے۔ ملٹی لیئر پی سی بی کے مقابلے میں، سنگل رخا اور دو طرفہ پی سی بی تیار کرنا آسان ہے۔

FR-4 پی سی بی شیشے کے فائبر اور ایپوکسی رال سے مل کر لیمینیٹڈ کاپر کلیڈنگ سے بنا ہے۔ پیچیدہ ملٹی لیئر (12 پرتوں تک) PCBs کی کچھ اہم مثالیں کمپیوٹر گرافکس کارڈز، مدر بورڈز، مائکرو پروسیسر بورڈز، FPGAs، CPLDs، ہارڈ ڈرائیوز، RF LNAs، سیٹلائٹ کمیونیکیشنز اینٹینا فیڈز، سوئچ موڈ پاور سپلائیز، اینڈرائیڈ فونز، ایسی بہت سی مثالیں ہیں جہاں سادہ سنگل لیئر اور ڈبل لیئر پی سی بی استعمال کیے جاتے ہیں، جیسے سی آر ٹی ٹی وی، اینالاگ آسیلوسکوپس، ہینڈ ہیلڈ کیلکولیٹر، کمپیوٹر چوہے، اور ایف ایم ریڈیو سرکٹس۔

پی سی بی کی درخواست:

1. طبی سامان:

میڈیکل سائنس میں آج کی ترقی مکمل طور پر الیکٹرانکس کی صنعت کی تیز رفتار ترقی کی وجہ سے ہے۔ زیادہ تر طبی آلات، جیسے پی ایچ میٹر، دل کی دھڑکن کا سینسر، درجہ حرارت کی پیمائش، ای سی جی/ای ای جی مشین، ایم آر آئی مشین، ایکسرے، سی ٹی اسکین، بلڈ پریشر مشین، بلڈ شوگر لیول ماپنے کا سامان، انکیوبیٹر، مائیکرو بائیولوجیکل آلات اور بہت سے دوسرے آلات یہ ہیں۔ ایک علیحدہ الیکٹرانک پی سی بی کی بنیاد پر. یہ پی سی بی عام طور پر گھنے ہوتے ہیں اور ان میں ایک چھوٹی شکل کا عنصر ہوتا ہے۔ گھنے کا مطلب ہے کہ چھوٹے ایس ایم ٹی اجزاء چھوٹے سائز کے پی سی بی میں رکھے جاتے ہیں۔ یہ طبی آلات چھوٹے، لے جانے میں آسان، وزن میں ہلکے اور چلانے میں آسان بنائے گئے ہیں۔

2. صنعتی سامان۔

پی سی بی بھی بڑے پیمانے پر مینوفیکچرنگ، فیکٹریوں، اور لومنگ فیکٹریوں میں استعمال ہوتے ہیں۔ ان صنعتوں میں ہائی پاور مشینری اور آلات ہوتے ہیں جو سرکٹس سے چلتے ہیں جو زیادہ طاقت سے کام کرتے ہیں اور انہیں تیز دھاروں کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس وجہ سے، پی سی بی پر تانبے کی ایک موٹی تہہ لگی ہوئی ہے، جو پیچیدہ الیکٹرانک پی سی بیز سے مختلف ہے، جو 100 ایمپیئر تک کرنٹ کھینچ سکتی ہے۔ یہ خاص طور پر ایپلی کیشنز جیسے آرک ویلڈنگ، بڑی سروو موٹر ڈرائیوز، لیڈ ایسڈ بیٹری چارجرز، ملٹری انڈسٹری، اور کپڑوں کی کپاس کی مبہم مشینوں میں اہم ہے۔

3. روشنی

روشنی کے معاملے میں، دنیا توانائی کی بچت کے حل کی سمت بڑھ رہی ہے۔ یہ ہالوجن بلب اب شاذ و نادر ہی پائے جاتے ہیں، لیکن اب ہم چاروں طرف ایل ای ڈی لائٹس اور زیادہ شدت والے ایل ای ڈی دیکھتے ہیں۔ یہ چھوٹی ایل ای ڈیز زیادہ چمکدار روشنی فراہم کرتی ہیں اور ایلومینیم سبسٹریٹس پر مبنی پی سی بیز پر نصب ہوتی ہیں۔ ایلومینیم گرمی کو جذب کرنے اور اسے ہوا میں پھیلانے کی خاصیت رکھتا ہے۔ لہذا، اعلی طاقت کی وجہ سے، یہ ایلومینیم پی سی بی عام طور پر درمیانے اور اعلی طاقت کے ایل ای ڈی سرکٹس کے لئے ایل ای ڈی لیمپ سرکٹس میں استعمال ہوتے ہیں۔

4. آٹوموٹو اور ایرو اسپیس انڈسٹریز۔

پی سی بی کا ایک اور اطلاق آٹوموٹو اور ایرو اسپیس انڈسٹریز ہے۔ یہاں عام عنصر ہوائی جہازوں یا کاروں کی نقل و حرکت سے پیدا ہونے والی بازگشت ہے۔ لہذا، ان اعلی طاقت کے کمپن کو پورا کرنے کے لئے، پی سی بی لچکدار ہو جاتا ہے. لہذا، فلیکس پی سی بی نامی ایک قسم کا پی سی بی استعمال کیا جاتا ہے۔ لچکدار پی سی بی زیادہ کمپن کا مقابلہ کر سکتا ہے اور وزن میں ہلکا ہے، جو خلائی جہاز کے کل وزن کو کم کر سکتا ہے۔ یہ لچکدار پی سی بی کو ایک تنگ جگہ میں بھی ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے، جو کہ ایک بہت بڑا فائدہ بھی ہے۔ یہ لچکدار پی سی بی کنیکٹرز، انٹرفیس کے طور پر استعمال ہوتے ہیں، اور ایک کمپیکٹ جگہ، جیسے کہ پینل کے پیچھے، ڈیش بورڈ کے نیچے، وغیرہ میں جمع کیے جا سکتے ہیں۔ سخت اور لچکدار پی سی بی کا مجموعہ بھی استعمال کیا جاتا ہے۔

پی سی بی کی قسم:

پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز (PCB) کو 8 زمروں میں تقسیم کیا گیا ہے۔ وہ ہیں

یک طرفہ پی سی بی:

ایک طرفہ پی سی بی کے اجزاء صرف ایک طرف نصب ہوتے ہیں، اور دوسری طرف تانبے کی تاروں کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ تانبے کے ورق کی ایک پتلی تہہ RF-4 سبسٹریٹ کے ایک طرف لگائی جاتی ہے، اور پھر موصلیت فراہم کرنے کے لیے سولڈر ماسک لگایا جاتا ہے۔ آخر میں، اسکرین پرنٹنگ کا استعمال PCB پر C1 اور R1 جیسے اجزاء کے لیے مارکنگ کی معلومات فراہم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ یہ سنگل لیئر پی سی بی بڑے پیمانے پر ڈیزائن اور تیار کرنے میں بہت آسان ہیں، مارکیٹ کی طلب بہت زیادہ ہے، اور یہ خریدنے کے لیے بھی بہت سستے ہیں۔ گھریلو مصنوعات جیسے جوسر/بلینڈر، چارجنگ پنکھے، کیلکولیٹر، چھوٹے بیٹری چارجرز، کھلونے، ٹی وی ریموٹ کنٹرول وغیرہ میں بہت عام استعمال ہوتا ہے۔

ڈبل پرت پی سی بی:

ڈبل رخا پی سی بی ایک پی سی بی ہے جس میں بورڈ کے دونوں طرف تانبے کی تہیں لگائی جاتی ہیں۔ ان سوراخوں میں ڈرل ہولز، اور لیڈز کے ساتھ THT اجزاء نصب ہیں۔ یہ سوراخ تانبے کی پٹریوں کے ذریعے ایک طرف کے حصے کو دوسرے حصے سے جوڑتے ہیں۔ اجزاء کی لیڈز سوراخوں سے گزرتی ہیں، اضافی لیڈز کو کٹر کے ذریعے کاٹا جاتا ہے، اور لیڈز کو سوراخوں میں ویلڈ کیا جاتا ہے۔ یہ سب دستی طور پر کیا جاتا ہے۔ 2-پرت پی سی بی کے ایس ایم ٹی اجزاء اور ٹی ایچ ٹی اجزاء بھی ہیں۔ ایس ایم ٹی اجزاء کو سوراخ کی ضرورت نہیں ہے، لیکن پیڈ پی سی بی پر بنائے جاتے ہیں، اور ایس ایم ٹی اجزاء کو پی سی بی پر ری فلو سولڈرنگ کے ذریعے طے کیا جاتا ہے۔ ایس ایم ٹی اجزاء پی سی بی پر بہت کم جگہ پر قبضہ کرتے ہیں، لہذا مزید افعال حاصل کرنے کے لیے سرکٹ بورڈ پر زیادہ خالی جگہ استعمال کی جا سکتی ہے۔ دو طرفہ پی سی بی پاور سپلائیز، ایمپلیفائرز، ڈی سی موٹر ڈرائیورز، انسٹرومنٹ سرکٹس وغیرہ کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

ملٹی لیئر پی سی بی:

ملٹی لیئر پی سی بی ملٹی لیئر 2 لیئر پی سی بی سے بنا ہے، ڈائی الیکٹرک انسولیٹنگ تہوں کے درمیان سینڈویچ کیا گیا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ بورڈ اور اجزاء کو زیادہ گرمی سے نقصان نہ پہنچے۔ ملٹی لیئر پی سی بی میں 4 لیئر پی سی بی سے لے کر 12 لیئر پی سی بی تک مختلف جہتیں اور مختلف پرتیں ہیں۔ جتنی زیادہ پرتیں، سرکٹ اتنا ہی پیچیدہ اور پی سی بی لے آؤٹ ڈیزائن اتنا ہی پیچیدہ۔

ملٹی لیئر پی سی بیز میں عام طور پر آزاد گراؤنڈ ہوائی جہاز، پاور ہوائی جہاز، تیز رفتار سگنل ہوائی جہاز، سگنل کی سالمیت کے تحفظات، اور تھرمل مینجمنٹ ہوتے ہیں۔ عام ایپلی کیشنز فوجی ضروریات، ایرو اسپیس اور ایرو اسپیس الیکٹرانکس، سیٹلائٹ کمیونیکیشن، نیویگیشن الیکٹرانکس، جی پی ایس ٹریکنگ، ریڈار، ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ اور امیج پروسیسنگ ہیں۔

سخت پی سی بی:

اوپر زیر بحث تمام پی سی بی اقسام کا تعلق سخت پی سی بی کیٹیگری سے ہے۔ سخت PCBs میں ٹھوس سبسٹریٹس ہوتے ہیں جیسے FR-4، راجرز، فینولک رال اور ایپوکسی رال۔ یہ پلیٹیں نہیں جھکیں گی اور نہ مڑیں گی بلکہ کئی سالوں تک 10 یا 20 سال تک اپنی شکل برقرار رکھ سکتی ہیں۔ یہی وجہ ہے کہ سخت پی سی بی کی سختی، مضبوطی اور سختی کی وجہ سے بہت سے الیکٹرانک آلات کی عمر لمبی ہوتی ہے۔ کمپیوٹر اور لیپ ٹاپ کے پی سی بی سخت ہیں۔ گھروں میں عام طور پر استعمال ہونے والے بہت سے ٹی وی، ایل سی ڈی اور ایل ای ڈی ٹی وی سخت پی سی بی سے بنے ہوتے ہیں۔ مندرجہ بالا تمام یک طرفہ، دو طرفہ اور کثیر پرت والی PCB ایپلی کیشنز سخت PCBs پر بھی لاگو ہوتی ہیں۔

فلیکس پی سی بی:

لچکدار پی سی بی یا لچکدار پی سی بی سخت نہیں ہے، لیکن یہ لچکدار ہے اور آسانی سے جھکا جا سکتا ہے۔ وہ لچکدار ہیں، اعلی گرمی مزاحمت اور بہترین برقی خصوصیات ہیں. فلیکس پی سی بی کا سبسٹریٹ مواد کارکردگی اور لاگت پر منحصر ہے۔ فلیکس پی سی بی کے لیے عام سبسٹریٹ مواد پولیامائیڈ (PI) فلم، پالئیےسٹر (PET) فلم، PEN اور PTFE ہیں۔

فلیکس پی سی بی کی مینوفیکچرنگ لاگت صرف سخت پی سی بی سے زیادہ ہے۔ وہ کونوں کے ارد گرد جوڑ یا لپیٹ سکتے ہیں. متعلقہ سخت پی سی بی کے مقابلے میں، وہ کم جگہ لیتے ہیں۔ وہ ہلکے ہیں لیکن آنسو کی طاقت بہت کم ہے۔

سخت فلیکس پی سی بی:

سخت اور لچکدار PCBs کا امتزاج بہت سی جگہوں اور وزن میں محدود ایپلی کیشنز میں بہت اہم ہے۔ مثال کے طور پر، ایک کیمرے میں، سرکٹ پیچیدہ ہے، لیکن سخت اور لچکدار پی سی بی کا مجموعہ حصوں کی تعداد کو کم کرے گا اور پی سی بی کے سائز کو کم کرے گا. دو پی سی بی کی وائرنگ کو ایک پی سی بی پر بھی ملایا جا سکتا ہے۔ عام ایپلی کیشنز ڈیجیٹل کیمرے، موبائل فون، کاریں، لیپ ٹاپ اور وہ ڈیوائسز ہیں جن کے پرزے چلتے ہیں۔

تیز رفتار پی سی بی:

تیز رفتار یا ہائی فریکوئنسی PCBs PCBs ہیں جو 1 GHz سے زیادہ فریکوئنسی کے ساتھ سگنل کمیونیکیشن کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ اس صورت میں، سگنل کی سالمیت کے مسائل کھیل میں آتے ہیں۔ اعلی تعدد پی سی بی سبسٹریٹ کے مواد کو ڈیزائن کی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے احتیاط سے منتخب کیا جانا چاہئے۔

عام طور پر استعمال ہونے والے مواد میں پولی فینیلین (پی پی او) اور پولی ٹیٹرا فلوروتھیلین ہیں۔ اس میں ایک مستحکم ڈائی الیکٹرک مستقل اور چھوٹا ڈائی الیکٹرک نقصان ہے۔ ان میں پانی جذب کرنے کی صلاحیت کم ہے لیکن قیمت زیادہ ہے۔

بہت سے دوسرے ڈائی الیکٹرک مواد میں متغیر ڈائی الیکٹرک مستقل ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں مائبادی تبدیلیاں ہوتی ہیں، جو ہارمونکس کو بگاڑ سکتی ہیں اور ڈیجیٹل سگنلز کے نقصان اور سگنل کی سالمیت کو نقصان پہنچا سکتی ہیں۔

ایلومینیم پی سی بی:

ایلومینیم پر مبنی پی سی بیز سبسٹریٹ مواد میں موثر گرمی کی کھپت کی خصوصیات ہیں۔ کم تھرمل مزاحمت کی وجہ سے، ایلومینیم پر مبنی پی سی بی کولنگ اس کے متعلقہ تانبے پر مبنی پی سی بی سے زیادہ موثر ہے۔ یہ ہوا میں اور پی سی بی بورڈ کے تھرمل جنکشن ایریا میں گرمی کو پھیلاتا ہے۔

بہت سے ایل ای ڈی لیمپ سرکٹس، ہائی برائٹنس ایل ای ڈی ایلومینیم بیکنگ پی سی بی سے بنے ہیں۔

ایلومینیم ایک بھرپور دھات ہے اور اس کی کان کنی کی قیمت کم ہے، اس لیے پی سی بی کی قیمت بھی بہت کم ہے۔ ایلومینیم ری سائیکل اور غیر زہریلا ہے، لہذا یہ ماحول دوست ہے. ایلومینیم مضبوط اور پائیدار ہے، لہذا یہ مینوفیکچرنگ، نقل و حمل اور اسمبلی کے دوران نقصان کو کم کرتا ہے

یہ تمام خصوصیات ایلومینیم پر مبنی پی سی بی کو ہائی کرنٹ ایپلی کیشنز جیسے موٹر کنٹرولرز، ہیوی ڈیوٹی بیٹری چارجرز، اور ہائی برائٹنیس ایل ای ڈی لائٹس کے لیے مفید بناتی ہیں۔

آخر میں:

حالیہ برسوں میں، پی سی بی سادہ سنگل لیئر ورژن سے زیادہ پیچیدہ سسٹمز، جیسے کہ ہائی فریکوئنسی ٹیفلون پی سی بیز تک تیار ہوئے ہیں۔

پی سی بی اب جدید ٹیکنالوجی اور ارتقا پذیر سائنس کے تقریباً ہر شعبے کا احاطہ کرتا ہے۔ مائیکرو بایولوجی، مائیکرو الیکٹرانکس، نینو ٹیکنالوجی، ایرو اسپیس انڈسٹری، ملٹری، ایویونکس، روبوٹکس، مصنوعی ذہانت اور دیگر شعبے سبھی پرنٹڈ سرکٹ بورڈ (PCB) کے بلڈنگ بلاکس کی مختلف شکلوں پر مبنی ہیں۔