घर > बातमी > उद्योग बातम्या

पीसीबी बोर्ड आणि त्याचा अनुप्रयोग क्षेत्राचा परिचय

2021-07-06

छापील सर्कीट बोर्ड:
प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) एक भौतिक आधार किंवा प्लॅटफॉर्म आहे ज्यावर इलेक्ट्रॉनिक घटक वेल्डेड केले जाऊ शकतात. कॉपर ट्रेस या घटकांना एकमेकांशी जोडतात आणि पीसीबी ज्या प्रकारे डिझाइन केले आहे त्याप्रमाणे कार्य करण्यास सक्षम करतात.

मुद्रित सर्किट बोर्ड हा इलेक्ट्रॉनिक उपकरणाचा मुख्य भाग आहे, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणाच्या वापरावर अवलंबून, तो कोणताही आकार आणि आकार असू शकतो. पीसीबीसाठी सर्वात सामान्य सब्सट्रेट/सब्सट्रेट सामग्री FR-4 आहे. FR-4- आधारित पीसीबी सामान्यतः अनेक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये आढळतात आणि त्यांचे उत्पादन सामान्य आहे. मल्टीलेअर पीसीबीच्या तुलनेत, एकतर्फी आणि दुहेरी बाजूचे पीसीबी तयार करणे सोपे आहे.

FR-4 PCB ग्लास फायबर आणि लॅमिनेटेड कॉपर क्लॅडिंगसह इपॉक्सी राळ बनलेले आहे. कॉम्प्लेक्स मल्टीलेअर (12 लेयर पर्यंत) पीसीबीची काही प्रमुख उदाहरणे म्हणजे संगणक ग्राफिक्स कार्ड, मदरबोर्ड, मायक्रोप्रोसेसर बोर्ड, एफपीजीए, सीपीएलडी, हार्ड ड्राइव्ह, आरएफ एलएनए, उपग्रह संप्रेषण अँटेना फीड, स्विचिंग मोड वीज पुरवठा, अँड्रॉइड फोन आणि बरेच काही. . अशी अनेक उदाहरणे आहेत जिथे साध्या सिंगल-लेयर आणि डबल-लेयर पीसीबीचा वापर केला जातो, जसे की सीआरटी टेलिव्हिजन, अॅनालॉग ऑसिलोस्कोप, हाताने कॅलक्युलेटर, संगणक उंदीर, एफएम रेडिओ सर्किट.

पीसीबीचा अर्ज:
1. वैद्यकीय उपकरणे:
वैद्यकशास्त्रातील आजची प्रगती पूर्णपणे इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगाच्या वेगवान वाढीमुळे आहे. बहुतेक वैद्यकीय उपकरणे जसे की पीएच मीटर, हृदयाचे ठोके सेन्सर, तापमान मोजमाप, ईसीजी/ईईजी मशीन, एमआरआय मशीन, एक्स-रे, सीटी स्कॅन, रक्तदाब यंत्रे, ग्लुकोज पातळी मोजण्याचे उपकरण, इनक्यूबेटर, मायक्रोबायोलॉजिकल उपकरणे आणि इतर अनेक उपकरणे स्वतंत्रपणे आधारित आहेत. इलेक्ट्रॉनिक पीसीबी हे पीसीबी सहसा कॉम्पॅक्ट असतात आणि त्यांचा आकार लहान असतो. घनता म्हणजे लहान SMT घटक लहान PCB आकारांमध्ये ठेवलेले असतात. ही वैद्यकीय उपकरणे लहान, पोर्टेबल, हलकी आणि ऑपरेट करण्यास सुलभ केली जातात.

2. औद्योगिक उपकरणे.
पीसीबीचा उत्पादन, कारखाने आणि आसन्न कारखान्यांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. या उद्योगांकडे उच्च-शक्तीवर चालणाऱ्या आणि उच्च प्रवाहाची आवश्यकता असलेल्या सर्किटद्वारे चालविलेले उच्च-शक्तीचे यांत्रिक उपकरणे आहेत. हे करण्यासाठी, पीसीबीच्या वर तांब्याचा जाड थर दाबला जातो, जो अत्याधुनिक इलेक्ट्रॉनिक पीसीबीपेक्षा वेगळा असतो, जिथे या उच्च-शक्तीच्या पीसीबीचा प्रवाह 100 अँपिअर इतका जास्त असतो. हे विशेषतः आर्क वेल्डिंग, मोठे सर्वो मोटर ड्रायव्हर्स, लीड-acidसिड बॅटरी चार्जर, लष्करी उद्योग, कपडे कापूस लूम आणि इतर अनुप्रयोगांमध्ये महत्वाचे आहे.

3. प्रकाशयोजना.
जेव्हा प्रकाशाचा प्रश्न येतो तेव्हा जग ऊर्जा-कार्यक्षम समाधानाकडे वाटचाल करत आहे. हे हॅलोजन बल्ब आता क्वचितच आढळतात, परंतु आता आपल्याला आजूबाजूला एलईडी दिवे आणि उच्च तीव्रतेचे एलईडी दिसतात. हे लहान LEDs उच्च ब्राइटनेस लाइट प्रदान करतात आणि अॅल्युमिनियम सब्सट्रेटवर आधारित पीसीबीवर बसवले जातात. अॅल्युमिनियममध्ये उष्णता शोषून घेण्याची आणि हवेत विरघळण्याची मालमत्ता असते. म्हणून, उच्च शक्तीमुळे, हे अॅल्युमिनियम पीसीबी सामान्यत: मध्यम आणि उच्च शक्तीच्या एलईडी सर्किट्ससाठी एलईडी दिवा सर्किटमध्ये वापरले जातात.

4. ऑटोमोटिव्ह आणि एरोस्पेस उद्योग.
पीसीबीसाठी दुसरा अनुप्रयोग ऑटोमोटिव्ह आणि एरोस्पेस उद्योग आहे. येथे एक सामान्य घटक म्हणजे विमान किंवा कारच्या हालचालीमुळे निर्माण होणारा रिव्हर्ब. म्हणून, या उच्च शक्तीच्या कंपनांना भेटण्यासाठी, पीसीबी लवचिक बनते. म्हणून फ्लेक्स पीसीबी नावाचा पीसीबी वापरला जातो. लवचिक पीसीबी उच्च कंपने सहन करू शकतात आणि हलके वजन आहेत, जे अंतराळ यानाचे एकूण वजन कमी करू शकतात. हे लवचिक पीसीबी एका अरुंद जागेत देखील समायोजित केले जाऊ शकतात, जे आणखी एक मोठा फायदा आहे. हे लवचिक पीसीबी कनेक्टर, इंटरफेस म्हणून काम करतात आणि कॉम्पॅक्ट स्पेसेसमध्ये जसे की पॅनल्सच्या मागे, डॅशबोर्डच्या खाली इ. एकत्र केले जाऊ शकतात. कठोर आणि लवचिक पीसीबीचे संयोजन देखील वापरले जाते.
पीसीबी प्रकार:

प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) 8 प्रमुख श्रेणींमध्ये मोडतात. ते आहेत

एकतर्फी पीसीबी:
सिंगल-साइड पीसीबीचे घटक फक्त एका बाजूला बसवले जातात, दुसरी बाजू तांब्याच्या वायरसाठी वापरली जाते. आरएफ -4 सब्सट्रेटच्या एका बाजूला पातळ तांबे फॉइलचा थर लावला जातो आणि नंतर इन्सुलेशन देण्यासाठी सोल्डर मास्क लावला जातो. शेवटी, स्क्रीन प्रिंटिंगचा उपयोग पीसीबीवरील सी 1, आर 1 आणि इतर घटकांची मार्किंग माहिती देण्यासाठी केला जातो. हे सिंगल-लेयर पीसीबी मोठ्या प्रमाणावर डिझाइन करणे आणि तयार करणे सोपे आहे, जास्त मागणी आहे आणि खरेदी करणे स्वस्त आहे. ज्युसर/ब्लेंडर, चार्जिंग पंखे, कॅल्क्युलेटर, लहान बॅटरी चार्जर, खेळणी, टीव्ही रिमोट कंट्रोल इत्यादी घरगुती उत्पादनांमध्ये सामान्यतः वापरले जाते.

डबल पीसीबी:
बोर्डच्या दोन्ही बाजूंना तांबे थर पीसीबीवर दुहेरी बाजू असलेला पीसीबी लागू केला जातो. ड्रिल होल ज्यामध्ये लीडसह टीएचटी घटक स्थापित केले जातात. ही छिद्रे एका भागाला दुसऱ्या भागाला तांब्याच्या रेलने जोडतात. कॉम्पोनेंट लीड्स छिद्रातून जातात, जास्तीचे लीड कटरने कापले जातात आणि लीड्स छिद्रात वेल्डेड केले जातात. हे सर्व हाताने केले जाते. आपल्याकडे पीसीबीच्या 2 स्तरांसह एसएमटी घटक आणि टीएचटी घटक देखील असू शकतात. एसएमटी घटकांसाठी छिद्रांची आवश्यकता नाही, परंतु पीसीबीवर पॅड तयार केले जातात आणि एसएमटी घटक रिफ्लो सोल्डरिंगद्वारे पीसीबीला निश्चित केले जातात. एसएमटी घटक पीसीबीवर खूप कमी जागा घेतात, त्यामुळे ते अधिक कार्ये साध्य करण्यासाठी बोर्डवरील अधिक मोकळी जागा वापरू शकतात. दुहेरी बाजू असलेला पीसीबी वीज पुरवठा, एम्पलीफायर, डीसी मोटर ड्रायव्हर, इन्स्ट्रुमेंट सर्किट इत्यादीसाठी वापरला जातो.

मल्टीलेअर पीसीबी:
मल्टीलेयर पीसीबी मल्टी-लेयर 2-लेयर पीसीबीपासून बनलेले आहे, डायलेक्ट्रिक इन्सुलेशन लेयर्स दरम्यान सँडविच केलेले आहे जेणेकरून बोर्ड आणि घटकांना जास्त गरम करून नुकसान होणार नाही याची खात्री केली जाते. मल्टीलेयर पीसीबी विविध आकार आणि स्तरांमध्ये उपलब्ध आहेत, 4-लेयर ते 12-लेयर पीसीबी पर्यंत. अधिक स्तर, अधिक जटिल सर्किट, अधिक जटिल पीसीबी लेआउट डिझाइन.
मल्टीलेयर पीसीबीमध्ये सहसा स्वतंत्र ग्राउंडिंग लेयर्स, पॉवर लेयर्स, हाय-स्पीड सिग्नल लेयर्स, सिग्नल अखंडता विचार आणि थर्मल मॅनेजमेंट असतात. सामान्य अनुप्रयोग म्हणजे लष्करी आवश्यकता, एरोस्पेस आणि एरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक्स, उपग्रह संप्रेषण, नेव्हिगेशन इलेक्ट्रॉनिक्स, जीपीएस ट्रॅकिंग, रडार, डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग आणि इमेज प्रोसेसिंग.

कठोर पीसीबी:
वर चर्चा केलेले सर्व पीसीबी प्रकार कठोर पीसीबी श्रेणीशी संबंधित आहेत. कठोर पीसीबीमध्ये एफआर -4, रॉजर्स, फिनोलिक आणि इपॉक्सी रेजिन सारख्या घन थर असतात. हे बोर्ड वाकत नाहीत आणि वळत नाहीत, परंतु 10 किंवा 20 वर्षांपर्यंत अनेक वर्षे आकारात राहू शकतात. यामुळेच अनेक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे कडकपणा, मजबुती आणि कठोर पीसीबीची कडकपणा यामुळे दीर्घ आयुष्य असते. संगणक आणि लॅपटॉपसाठी पीसीबी कडक आहेत आणि अनेक होम टीव्ही, एलसीडी आणि एलईडी टीव्ही कठोर पीसीबी बनलेले आहेत. वरील सर्व एकतर्फी, दुहेरी, आणि मल्टीलेअर पीसीबी अनुप्रयोग कठोर पीसीबीवर देखील लागू होतात.

लवचिक पीसीबी किंवा लवचिक पीसीबी कठोर नाही, परंतु ते लवचिक आहे आणि सहज वाकले जाऊ शकते. त्यांच्याकडे लवचिकता, उच्च उष्णता प्रतिरोध आणि उत्कृष्ट विद्युत गुणधर्म आहेत. फ्लेक्स पीसीबीसाठी सब्सट्रेट सामग्री कामगिरी आणि किंमतीवर अवलंबून असते. फ्लेक्स पीसीबीसाठी सामान्य सब्सट्रेट सामग्री म्हणजे पॉलिमाइड (पीआय) फिल्म, पॉलिस्टर (पीईटी) फिल्म, पेन आणि पीटीएफई.
फ्लेक्स पीसीबीची उत्पादन किंमत फक्त कठोर पीसीबी नाही. ते दुमडले जाऊ शकतात किंवा कोपऱ्यांभोवती गुंडाळले जाऊ शकतात. ते त्यांच्या कठोर भागांपेक्षा कमी जागा घेतात. ते वजनाने हलके आहेत परंतु त्यांची फाडण्याची ताकद खूप कमी आहे.

कडक आणि लवचिक पीसीबीचे संयोजन अनेक जागांमध्ये महत्वाचे आहे - आणि वजन -प्रतिबंधित अनुप्रयोग. उदाहरणार्थ, कॅमेरामध्ये, सर्किट जटिल असतात, परंतु कठोर आणि लवचिक पीसीबीचे संयोजन भागांची संख्या कमी करेल आणि पीसीबीचा आकार कमी करेल. दोन पीसीबीचे वायरिंग एकाच पीसीबीवर एकत्र केले जाऊ शकते. सामान्य अनुप्रयोग म्हणजे डिजिटल कॅमेरे, मोबाईल फोन, कार, लॅपटॉप आणि हलणारे भाग असलेले उपकरण

हाय स्पीड पीसीबी:
हाय स्पीड किंवा हाय फ्रिक्वेंसी पीसीबी हे पीसीबी आहेत जे 1GHz पेक्षा जास्त फ्रिक्वेन्सीवर सिग्नल कम्युनिकेशन समाविष्ट असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी वापरले जातात. या प्रकरणात, सिग्नल अखंडता समस्या येतात. डिझाईन आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी एचएफ पीसीबी सबस्ट्रेटची सामग्री काळजीपूर्वक निवडली पाहिजे.
पॉलीफेनिलीन (पीपीओ) आणि पॉलिटेट्राफ्लोरोइथिलीन हे सामान्यतः वापरले जाणारे साहित्य आहे. यात स्थिर डायलेक्ट्रिक स्थिर आणि लहान डायलेक्ट्रिक नुकसान आहे. ते कमी पाणी शोषून घेतात परंतु जास्त खर्च करतात.
इतर बर्‍याच डायलेक्ट्रिक सामग्रीमध्ये व्हेरिएबल डायलेक्ट्रिक स्थिरांक असतात ज्यामुळे प्रतिबाधा बदल होतात, परिणामी हार्मोनिक आणि डिजिटल सिग्नल विकृत होतात आणि सिग्नल अखंडतेचे नुकसान होते

अॅल्युमिनियमवर आधारित पीसीबीएस सब्सट्रेट सामग्रीमध्ये प्रभावी उष्णता नष्ट होण्याची वैशिष्ट्ये आहेत. कमी थर्मल रेझिस्टन्समुळे, अॅल्युमिनियम आधारित पीसीबी कूलिंग त्याच्या तांबे-आधारित समकक्षापेक्षा अधिक कार्यक्षम आहे. हे हवेत आणि पीसीबीच्या गरम जंक्शन परिसरात उष्णता पसरवते.

अनेक एलईडी दिवे सर्किट, उच्च ब्राइटनेस LEDs अॅल्युमिनियम समर्थित पीसीबी पासून बनवले जातात.

अॅल्युमिनियम एक मुबलक धातू आहे आणि माझ्यासाठी स्वस्त आहे, म्हणून पीसीबी खर्च कमी आहे. अॅल्युमिनियम पुनर्वापर करण्यायोग्य आणि गैर-विषारी आहे, ज्यामुळे ते पर्यावरणास अनुकूल आहे. अॅल्युमिनियम खडबडीत आणि टिकाऊ आहे, त्यामुळे उत्पादन, वाहतूक आणि विधानसभा दरम्यान नुकसान कमी होते
ही सर्व वैशिष्ट्ये अॅल्युमिनियमवर आधारित पीसीबी उच्च-वर्तमान अनुप्रयोगांसाठी उपयुक्त ठरतात जसे की मोटर नियंत्रक, हेवी-ड्यूटी बॅटरी चार्जर आणि उच्च-ब्राइटनेस एलईडी दिवे.

निष्कर्ष:
अलिकडच्या वर्षांत, पीसीबी उच्च जटिलतेच्या टेफ्लॉन पीसीबी सारख्या अधिक जटिल प्रणालींसाठी योग्य साध्या एकल-लेयर आवृत्त्यांमधून विकसित झाले आहेत.
पीसीबी आता आधुनिक तंत्रज्ञान आणि विकसित होत असलेल्या विज्ञानाच्या जवळजवळ प्रत्येक क्षेत्रामध्ये आहे. मायक्रोबायोलॉजी, मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, नॅनोसायन्स आणि टेक्नॉलॉजी, एरोस्पेस इंडस्ट्री, मिलिटरी, एव्हिएनिक्स, रोबोटिक्स, आर्टिफिशियल इंटेलिजन्स आणि इतर क्षेत्रे हे सर्व मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) बिल्डिंग ब्लॉक्सच्या विविध प्रकारांवर आधारित आहेत.