मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) हा एक मूलभूत इलेक्ट्रॉनिक घटक आहे जो विविध इलेक्ट्रॉनिक आणि संबंधित उत्पादनांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरला जातो. पीसीबीला कधीकधी पीडब्ल्यूबी (मुद्रित वायर बोर्ड) म्हणतात. हे आधी हाँगकाँग आणि जपानमध्ये अधिक असायचे, परंतु आता ते कमी आहे (खरं तर पीसीबी आणि पीडब्ल्यूबी भिन्न आहेत). पाश्चात्य देश आणि प्रदेशांमध्ये याला सामान्यत: पीसीबी म्हणतात. पूर्वेकडे, वेगवेगळ्या देशांमुळे आणि प्रदेशांमुळे याची भिन्न नावे आहेत. उदाहरणार्थ, याला सामान्यत: मुख्य भूमी चीनमधील मुद्रित सर्किट बोर्ड म्हणतात (पूर्वी मुद्रित सर्किट बोर्ड म्हणतात) आणि त्याला सामान्यत: तैवानमध्ये पीसीबी म्हटले जाते. सर्किट बोर्डांना जपानमधील इलेक्ट्रॉनिक (सर्किट) सब्सट्रेट्स आणि दक्षिण कोरियामधील सब्सट्रेट्स म्हणतात.

पीसीबी इलेक्ट्रॉनिक घटकांचे समर्थन आणि इलेक्ट्रॉनिक घटकांच्या विद्युत कनेक्शनचे वाहक, मुख्यत: समर्थन आणि इंटरकनेक्टिंगचे समर्थन आहे. पूर्णपणे बाहेरून, सर्किट बोर्डच्या बाह्य थरात मुख्यतः तीन रंग आहेत: सोने, चांदी आणि हलके लाल. किंमतीनुसार वर्गीकृत: सोने सर्वात महाग आहे, चांदी दुसर्‍या आहे आणि हलका लाल सर्वात स्वस्त आहे. तथापि, सर्किट बोर्डच्या आत वायरिंग प्रामुख्याने शुद्ध तांबे आहे, जे बेअर तांबे आहे.

असे म्हटले जाते की पीसीबीवर अजूनही बरीच मौल्यवान धातू आहेत. असे नोंदवले गेले आहे की, प्रत्येक स्मार्ट फोनमध्ये 0.05 ग्रॅम गोल्ड, 0.26 ग्रॅम चांदी आणि 12.6 ग्रॅम तांबे असतात. लॅपटॉपची सोन्याची सामग्री मोबाइल फोनपेक्षा 10 पट आहे!

इलेक्ट्रॉनिक घटकांना आधार म्हणून, पीसीबीला पृष्ठभागावर सोल्डरिंग घटकांची आवश्यकता असते आणि तांब्याच्या थराचा एक भाग सोल्डरिंगसाठी उघड करणे आवश्यक आहे. या उघडलेल्या तांबे थरांना पॅड म्हणतात. पॅड सामान्यत: आयताकृती किंवा लहान क्षेत्रासह गोल असतात. म्हणूनच, सोल्डर मुखवटा रंगविल्यानंतर, पॅडवरील एकमेव तांबे हवेच्या संपर्कात आहे.

पीसीबीमध्ये वापरलेला तांबे सहजपणे ऑक्सिडाइझ केला जातो. जर पॅडवरील तांबे ऑक्सिडाइझ केले गेले तर ते केवळ सोल्डर करणे कठीण होणार नाही, परंतु प्रतिरोधकता देखील मोठ्या प्रमाणात वाढेल, ज्यामुळे अंतिम उत्पादनाच्या कामगिरीवर गंभीरपणे परिणाम होईल. म्हणूनच, पॅड जड धातू सोन्याने प्लेटेड आहे, किंवा पृष्ठभाग रासायनिक प्रक्रियेद्वारे चांदीच्या थराने झाकलेले आहे किंवा पॅडला हवेशी संपर्क साधण्यापासून रोखण्यासाठी तांबे थर झाकण्यासाठी विशेष रासायनिक चित्रपटाचा वापर केला जातो. ऑक्सिडेशनला प्रतिबंधित करा आणि पॅडचे संरक्षण करा, जेणेकरून ते त्यानंतरच्या सोल्डरिंग प्रक्रियेतील उत्पन्न सुनिश्चित करू शकेल.

1. पीसीबी कॉपर क्लॅड लॅमिनेट
कॉपर क्लॅड लॅमिनेट ही एक प्लेट-आकाराची सामग्री आहे जी ग्लास फायबर क्लॉथ किंवा इतर मजबुतीकरण सामग्री एका बाजूला किंवा दोन्ही बाजूंनी तांबे फॉइल आणि हॉट प्रेसिंगसह राळ असलेल्या इतर मजबुतीकरण सामग्रीद्वारे बनविली जाते.
एक उदाहरण म्हणून ग्लास फायबर क्लॉथ-आधारित तांबे कपड्यांचा लॅमिनेट घ्या. त्याची मुख्य कच्ची सामग्री तांबे फॉइल, ग्लास फायबर क्लॉथ आणि इपॉक्सी राळ आहे, जी उत्पादन खर्चाच्या अनुक्रमे 32%, 29% आणि 26% आहे.

सर्किट बोर्ड फॅक्टरी

कॉपर क्लॅड लॅमिनेट ही मुद्रित सर्किट बोर्डची मूलभूत सामग्री आहे आणि प्रिंट केलेले सर्किट बोर्ड बहुतेक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांसाठी सर्किट इंटरकनेक्शन साध्य करण्यासाठी अपरिहार्य मुख्य घटक आहेत. तंत्रज्ञानाच्या सतत सुधारणांसह, अलिकडच्या वर्षांत काही विशेष इलेक्ट्रॉनिक तांबे क्लेड लॅमिनेट्स वापरल्या जाऊ शकतात. थेट मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक घटक तयार करा. मुद्रित सर्किट बोर्डमध्ये वापरलेले कंडक्टर सामान्यत: पातळ फॉइल-सारख्या परिष्कृत तांबेपासून बनविलेले असतात, म्हणजेच, अरुंद अर्थाने तांबे फॉइल.

2. पीसीबी विसर्जन गोल्ड सर्किट बोर्ड

जर सोन्या आणि तांबे थेट संपर्कात असतील तर इलेक्ट्रॉन स्थलांतर आणि प्रसार (संभाव्य फरकांमधील संबंध) ची शारीरिक प्रतिक्रिया असेल, म्हणून “निकेल” चा एक थर अडथळा थर म्हणून इलेक्ट्रोप्लेट केला जाणे आवश्यक आहे, आणि नंतर सोन्याचे निकेलच्या शीर्षस्थानी इलेक्ट्रोप्लेट केले जाते, म्हणून आम्ही त्यास इलेक्ट्रोप्लेटेड सोन्याचे म्हणतो, “इलेक्ट्रोप्लेटेड निकेल गोल्ड” असे म्हणतात.
कठोर सोन्याचे आणि मऊ सोन्यातील फरक म्हणजे सोन्याच्या शेवटच्या थराची रचना जी प्लेटेड आहे. जेव्हा सोन्याचे प्लेटिंग, आपण शुद्ध सोन्याचे किंवा मिश्र धातुचे इलेक्ट्रोप्लेट करणे निवडू शकता. कारण शुद्ध सोन्याची कडकपणा तुलनेने मऊ आहे, त्याला “सॉफ्ट गोल्ड” देखील म्हणतात. कारण “सोने” “अ‍ॅल्युमिनियम” सह एक चांगला मिश्र धातु तयार करू शकतो, कोबला अॅल्युमिनियम तारा बनवताना विशेषतः शुद्ध सोन्याच्या या थराची जाडी आवश्यक असेल. याव्यतिरिक्त, जर आपण इलेक्ट्रोप्लेटेड गोल्ड-निकेल मिश्र धातु किंवा सोन्याचे कोबाल्ट मिश्र धातु निवडले तर शुद्ध सोन्यापेक्षा मिश्र धातु कठीण असेल तर त्याला “हार्ड गोल्ड” असेही म्हणतात.

सर्किट बोर्ड फॅक्टरी

सोन्याचे प्लेटेड थर घटक पॅड, सोन्याच्या बोटांनी आणि सर्किट बोर्डच्या कनेक्टर श्रापलमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते. सर्वाधिक प्रमाणात वापरल्या जाणार्‍या मोबाइल फोन सर्किट बोर्डचे मदरबोर्ड बहुतेक सोन्याचे प्लेटेड बोर्ड, बुडलेले सोन्याचे बोर्ड, संगणक मदरबोर्ड, ऑडिओ आणि लहान डिजिटल सर्किट बोर्ड सामान्यत: सोन्याचे प्लेटेड बोर्ड नसतात.

सोन्याचे वास्तविक सोने आहे. जरी फक्त एक पातळ थर प्लेटेड असेल तरीही, सर्किट बोर्डच्या किंमतीच्या जवळजवळ 10% आहे. प्लेटिंग लेयर म्हणून सोन्याचा वापर हा वेल्डिंग सुलभ करण्यासाठी आणि दुसरा गंज रोखण्यासाठी आहे. अगदी कित्येक वर्षांपासून वापरल्या जाणार्‍या मेमरी स्टिकची सोन्याची बोट अजूनही पूर्वीप्रमाणेच फ्लिकर्स आहे. जर आपण तांबे, अॅल्युमिनियम किंवा लोह वापरत असाल तर ते त्वरीत स्क्रॅप्सच्या ढीगात गंजेल. याव्यतिरिक्त, सोन्या-प्लेटेड प्लेटची किंमत तुलनेने जास्त आहे आणि वेल्डिंग सामर्थ्य खराब आहे. इलेक्ट्रोलेस निकेल प्लेटिंग प्रक्रिया वापरली जात असल्याने, काळ्या डिस्कची समस्या उद्भवू शकते. निकेल लेयर कालांतराने ऑक्सिडाइझ करेल आणि दीर्घकालीन विश्वसनीयता देखील एक समस्या आहे.

3. पीसीबी विसर्जन सिल्व्हर सर्किट बोर्ड
विसर्जन चांदी विसर्जन सोन्यापेक्षा स्वस्त आहे. जर पीसीबीला कनेक्शन फंक्शनल आवश्यकता असेल आणि खर्च कमी करण्याची आवश्यकता असेल तर विसर्जन चांदी ही चांगली निवड आहे; विसर्जन चांदीच्या चांगल्या सपाटपणा आणि संपर्कासह, नंतर विसर्जन चांदीची प्रक्रिया निवडली पाहिजे.

विसर्जन सिल्व्हरमध्ये संप्रेषण उत्पादने, ऑटोमोबाईल आणि संगणक परिघांमध्ये बरेच अनुप्रयोग आहेत आणि त्यात हाय-स्पीड सिग्नल डिझाइनमध्ये देखील अनुप्रयोग आहेत. विसर्जन चांदीमध्ये चांगले विद्युत गुणधर्म आहेत जे इतर पृष्ठभागावरील उपचार जुळत नाहीत, म्हणून ते उच्च-वारंवारतेच्या सिग्नलमध्ये देखील वापरले जाऊ शकते. ईएमएस विसर्जन चांदी प्रक्रिया वापरण्याची शिफारस करते कारण एकत्र करणे सोपे आहे आणि त्यात अधिक चांगली तपासणी आहे. तथापि, डिलिंग आणि सोल्डर संयुक्त व्हॉईड्स यासारख्या दोषांमुळे, विसर्जन चांदीची वाढ मंद झाली आहे (परंतु कमी झाली नाही).

विस्तृत करा
मुद्रित सर्किट बोर्ड एकात्मिक इलेक्ट्रॉनिक घटकांचे कनेक्शन कॅरियर म्हणून वापरला जातो आणि सर्किट बोर्डची गुणवत्ता बुद्धिमान इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या कामगिरीवर थेट परिणाम करेल. त्यापैकी, मुद्रित सर्किट बोर्डची प्लेटिंग गुणवत्ता विशेषतः महत्त्वपूर्ण आहे. इलेक्ट्रोप्लेटिंग सर्किट बोर्डचे संरक्षण, सोल्डरिबिलिटी, चालकता आणि पोशाख प्रतिकार सुधारू शकते. मुद्रित सर्किट बोर्डांच्या उत्पादन प्रक्रियेमध्ये, इलेक्ट्रोप्लेटिंग ही एक महत्त्वाची पायरी आहे. इलेक्ट्रोप्लेटिंगची गुणवत्ता संपूर्ण प्रक्रियेच्या यश किंवा अपयश आणि सर्किट बोर्डच्या कामगिरीशी संबंधित आहे.

पीसीबीच्या मुख्य इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया म्हणजे तांबे प्लेटिंग, टिन प्लेटिंग, निकेल प्लेटिंग, सोन्याचे प्लेटिंग इत्यादी. कॉपर इलेक्ट्रोप्लेटिंग ही सर्किट बोर्डांच्या इलेक्ट्रिकल इंटरकनेक्शनसाठी मूलभूत प्लेटिंग आहे; टिन इलेक्ट्रोप्लेटिंग ही पॅटर्न प्रोसेसिंगमधील अँटी-कॉरोशन लेयर म्हणून उच्च-परिशुद्धता सर्किट्सच्या उत्पादनासाठी आवश्यक अट आहे; तांबे आणि सोन्याचे म्युच्युअल डायलिसिस रोखण्यासाठी निकेल इलेक्ट्रोप्लेटिंग सर्किट बोर्डवर निकेल बॅरियर लेयर इलेक्ट्रोप्लेट करणे आहे; इलेक्ट्रोप्लेटिंग सोन्याचे सर्किट बोर्डच्या सोल्डरिंग आणि गंज प्रतिरोधक कामगिरीची पूर्तता करण्यासाठी निकेल पृष्ठभागाच्या उतारास प्रतिबंधित करते.