लोकप्रिय विज्ञान पीसीबी बोर्ड में सोना, चांदी और तांबा

मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) एक बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक घटक है जिसका व्यापक रूप से विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक और संबंधित उत्पादों में उपयोग किया जाता है। PCB को कभी-कभी PWB (प्रिंटेड वायर बोर्ड) भी कहा जाता है। यह पहले हांगकांग और जापान में अधिक हुआ करता था, लेकिन अब यह कम है (वास्तव में, पीसीबी और पीडब्लूबी अलग-अलग हैं)। पश्चिमी देशों और क्षेत्रों में इसे आम तौर पर पीसीबी कहा जाता है। पूर्व में अलग-अलग देशों और क्षेत्रों के कारण इसके अलग-अलग नाम हैं। उदाहरण के लिए, इसे आम तौर पर मुख्य भूमि चीन में मुद्रित सर्किट बोर्ड कहा जाता है (पहले इसे मुद्रित सर्किट बोर्ड कहा जाता था), और इसे आमतौर पर ताइवान में पीसीबी कहा जाता है। सर्किट बोर्ड को जापान में इलेक्ट्रॉनिक (सर्किट) सब्सट्रेट और दक्षिण कोरिया में सब्सट्रेट कहा जाता है।

 

पीसीबी इलेक्ट्रॉनिक घटकों का समर्थन और इलेक्ट्रॉनिक घटकों के विद्युत कनेक्शन का वाहक है, मुख्य रूप से समर्थन और इंटरकनेक्टिंग। विशुद्ध रूप से बाहर से, सर्किट बोर्ड की बाहरी परत में मुख्य रूप से तीन रंग होते हैं: सोना, चांदी और हल्का लाल। मूल्य के आधार पर वर्गीकृत: सोना सबसे महंगा है, चांदी दूसरे स्थान पर है, और हल्का लाल सबसे सस्ता है। हालाँकि, सर्किट बोर्ड के अंदर की वायरिंग मुख्य रूप से शुद्ध तांबे की होती है, जो नंगे तांबे की होती है।

ऐसा कहा जाता है कि पीसीबी पर अभी भी कई कीमती धातुएँ हैं। बताया गया है कि औसतन प्रत्येक स्मार्ट फोन में 0.05 ग्राम सोना, 0.26 ग्राम चांदी और 12.6 ग्राम तांबा होता है। एक लैपटॉप में सोने की मात्रा मोबाइल फोन से 10 गुना अधिक होती है!

 

इलेक्ट्रॉनिक घटकों के समर्थन के रूप में, पीसीबी को सतह पर सोल्डरिंग घटकों की आवश्यकता होती है, और सोल्डरिंग के लिए तांबे की परत के एक हिस्से को उजागर करना आवश्यक होता है। इन उजागर तांबे की परतों को पैड कहा जाता है। पैड आम तौर पर एक छोटे से क्षेत्र के साथ आयताकार या गोल होते हैं। इसलिए, सोल्डर मास्क को पेंट करने के बाद, पैड पर मौजूद एकमात्र तांबा हवा के संपर्क में आता है।

 

पीसीबी में प्रयुक्त तांबा आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है। यदि पैड पर तांबे का ऑक्सीकरण हो जाता है, तो न केवल सोल्डर करना मुश्किल होगा, बल्कि प्रतिरोधकता भी काफी बढ़ जाएगी, जो अंतिम उत्पाद के प्रदर्शन को गंभीर रूप से प्रभावित करेगी। इसलिए, पैड को अक्रिय धातु सोने से चढ़ाया जाता है, या सतह को रासायनिक प्रक्रिया के माध्यम से चांदी की परत से ढक दिया जाता है, या पैड को हवा के संपर्क से रोकने के लिए तांबे की परत को कवर करने के लिए एक विशेष रासायनिक फिल्म का उपयोग किया जाता है। ऑक्सीकरण रोकें और पैड की सुरक्षा करें, ताकि यह बाद की सोल्डरिंग प्रक्रिया में उपज सुनिश्चित कर सके।

 

1. पीसीबी कॉपर क्लैड लैमिनेट
कॉपर क्लैड लैमिनेट एक प्लेट के आकार की सामग्री है जो ग्लास फाइबर कपड़े या अन्य मजबूत सामग्री को एक तरफ राल के साथ या दोनों तरफ तांबे की पन्नी और गर्म दबाव के साथ लगाकर बनाई जाती है।
उदाहरण के तौर पर ग्लास फाइबर क्लॉथ-आधारित कॉपर क्लैड लैमिनेट को लें। इसका मुख्य कच्चा माल तांबा पन्नी, ग्लास फाइबर कपड़ा और एपॉक्सी राल है, जो उत्पाद लागत का क्रमशः 32%, 29% और 26% है।

सर्किट बोर्ड कारखाना

कॉपर क्लैड लैमिनेट मुद्रित सर्किट बोर्डों की मूल सामग्री है, और सर्किट इंटरकनेक्शन प्राप्त करने के लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए अपरिहार्य मुख्य घटक हैं। प्रौद्योगिकी के निरंतर सुधार के साथ, हाल के वर्षों में कुछ विशेष इलेक्ट्रॉनिक कॉपर क्लैड लैमिनेट्स का उपयोग किया जा सकता है। सीधे मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक घटकों का निर्माण करें। मुद्रित सर्किट बोर्डों में उपयोग किए जाने वाले कंडक्टर आम तौर पर पतली पन्नी जैसे परिष्कृत तांबे से बने होते हैं, यानी संकीर्ण अर्थ में तांबे की पन्नी।

2. पीसीबी विसर्जन गोल्ड सर्किट बोर्ड

यदि सोना और तांबा सीधे संपर्क में हैं, तो इलेक्ट्रॉन प्रवासन और प्रसार (संभावित अंतर के बीच संबंध) की एक भौतिक प्रतिक्रिया होगी, इसलिए "निकल" की एक परत को बाधा परत के रूप में इलेक्ट्रोप्लेटेड किया जाना चाहिए, और फिर सोने को इलेक्ट्रोप्लेटेड किया जाता है निकल के शीर्ष पर, इसलिए हम आम तौर पर इसे इलेक्ट्रोप्लेटेड सोना कहते हैं, इसका वास्तविक नाम "इलेक्ट्रोप्लेटेड निकल सोना" कहा जाना चाहिए।
कठोर सोने और नरम सोने के बीच का अंतर सोने की उस अंतिम परत की संरचना है जिस पर चढ़ाया जाता है। सोना चढ़ाते समय, आप शुद्ध सोना या मिश्र धातु इलेक्ट्रोप्लेट करना चुन सकते हैं। क्योंकि शुद्ध सोने की कठोरता अपेक्षाकृत नरम होती है, इसलिए इसे "नरम सोना" भी कहा जाता है। क्योंकि "सोना" "एल्यूमीनियम" के साथ एक अच्छा मिश्र धातु बना सकता है, एल्यूमीनियम तार बनाते समय सीओबी को विशेष रूप से शुद्ध सोने की इस परत की मोटाई की आवश्यकता होगी। इसके अलावा, यदि आप इलेक्ट्रोप्लेटेड सोना-निकल मिश्र धातु या सोना-कोबाल्ट मिश्र धातु चुनते हैं, क्योंकि मिश्र धातु शुद्ध सोने की तुलना में कठिन होगी, तो इसे "कठोर सोना" भी कहा जाता है।

सर्किट बोर्ड कारखाना

सोना चढ़ाया हुआ परत व्यापक रूप से सर्किट बोर्ड के घटक पैड, सोने की उंगलियों और कनेक्टर छर्रे में उपयोग किया जाता है। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मोबाइल फोन सर्किट बोर्ड के मदरबोर्ड ज्यादातर गोल्ड-प्लेटेड बोर्ड होते हैं, डूबे हुए गोल्ड बोर्ड, कंप्यूटर मदरबोर्ड, ऑडियो और छोटे डिजिटल सर्किट बोर्ड आमतौर पर गोल्ड-प्लेटेड बोर्ड नहीं होते हैं।

सोना असली सोना है. भले ही केवल बहुत पतली परत चढ़ाई गई हो, यह पहले से ही सर्किट बोर्ड की लागत का लगभग 10% है। चढ़ाना परत के रूप में सोने का उपयोग एक वेल्डिंग की सुविधा के लिए और दूसरा जंग को रोकने के लिए है। यहां तक ​​कि कई वर्षों से इस्तेमाल की जा रही मेमोरी स्टिक की सोने की उंगली भी पहले की तरह टिमटिमाती है। यदि आप तांबा, एल्युमीनियम, या लोहे का उपयोग करते हैं, तो यह जल्दी से जंग खाकर स्क्रैप के ढेर में बदल जाएगा। इसके अलावा, सोना चढ़ाया हुआ प्लेट की लागत अपेक्षाकृत अधिक है, और वेल्डिंग की ताकत खराब है। क्योंकि इलेक्ट्रोलेस निकल प्लेटिंग प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है, ब्लैक डिस्क की समस्या होने की संभावना है। निकल परत समय के साथ ऑक्सीकरण हो जाएगी, और दीर्घकालिक विश्वसनीयता भी एक समस्या है।

3. पीसीबी विसर्जन सिल्वर सर्किट बोर्ड
इमर्शन सिल्वर, इमर्शन गोल्ड से सस्ता है। यदि पीसीबी में कनेक्शन कार्यात्मक आवश्यकताएं हैं और लागत कम करने की आवश्यकता है, तो इमर्शन सिल्वर एक अच्छा विकल्प है; इमर्शन सिल्वर की अच्छी समतलता और संपर्क के साथ, तो इमर्शन सिल्वर प्रक्रिया को चुना जाना चाहिए।

 

इमर्शन सिल्वर के संचार उत्पादों, ऑटोमोबाइल और कंप्यूटर बाह्य उपकरणों में कई अनुप्रयोग हैं, और इसमें हाई-स्पीड सिग्नल डिज़ाइन में भी अनुप्रयोग हैं। चूँकि इमर्शन सिल्वर में अच्छे विद्युत गुण होते हैं जिनकी तुलना अन्य सतही उपचार नहीं कर सकते, इसका उपयोग उच्च-आवृत्ति संकेतों में भी किया जा सकता है। ईएमएस विसर्जन चांदी प्रक्रिया का उपयोग करने की सिफारिश करता है क्योंकि इसे इकट्ठा करना आसान है और इसकी जांच क्षमता बेहतर है। हालाँकि, धूमिल होने और सोल्डर ज्वाइंट रिक्तियों जैसे दोषों के कारण, विसर्जन चांदी की वृद्धि धीमी रही है (लेकिन कम नहीं हुई है)।

बढ़ाना
मुद्रित सर्किट बोर्ड का उपयोग एकीकृत इलेक्ट्रॉनिक घटकों के कनेक्शन वाहक के रूप में किया जाता है, और सर्किट बोर्ड की गुणवत्ता सीधे बुद्धिमान इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के प्रदर्शन को प्रभावित करेगी। उनमें से, मुद्रित सर्किट बोर्डों की चढ़ाना गुणवत्ता विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। इलेक्ट्रोप्लेटिंग सर्किट बोर्ड की सुरक्षा, सोल्डरबिलिटी, चालकता और पहनने के प्रतिरोध में सुधार कर सकती है। मुद्रित सर्किट बोर्डों की निर्माण प्रक्रिया में, इलेक्ट्रोप्लेटिंग एक महत्वपूर्ण कदम है। इलेक्ट्रोप्लेटिंग की गुणवत्ता पूरी प्रक्रिया की सफलता या विफलता और सर्किट बोर्ड के प्रदर्शन से संबंधित है।

पीसीबी की मुख्य इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रियाएँ कॉपर प्लेटिंग, टिन प्लेटिंग, निकल प्लेटिंग, गोल्ड प्लेटिंग इत्यादि हैं। कॉपर इलेक्ट्रोप्लेटिंग सर्किट बोर्डों के विद्युत इंटरकनेक्शन के लिए बुनियादी प्लेटिंग है; पैटर्न प्रसंस्करण में संक्षारण रोधी परत के रूप में उच्च परिशुद्धता सर्किट के उत्पादन के लिए टिन इलेक्ट्रोप्लेटिंग एक आवश्यक शर्त है; निकेल इलेक्ट्रोप्लेटिंग तांबे और सोने के पारस्परिक डायलिसिस को रोकने के लिए सर्किट बोर्ड पर निकल बाधा परत को इलेक्ट्रोप्लेट करना है; इलेक्ट्रोप्लेटिंग सोना सर्किट बोर्ड के सोल्डरिंग और संक्षारण प्रतिरोध के प्रदर्शन को पूरा करने के लिए निकल सतह के पारित होने को रोकता है।