मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) हा एक मूलभूत इलेक्ट्रॉनिक घटक आहे जो विविध इलेक्ट्रॉनिक आणि संबंधित उत्पादनांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरला जातो. PCB ला कधीकधी PWB (मुद्रित वायर बोर्ड) म्हणतात. हे आधी हाँगकाँग आणि जपानमध्ये जास्त असायचे, पण आता ते कमी आहे (खरं तर पीसीबी आणि पीडब्ल्यूबी वेगळे आहेत). पाश्चात्य देशांमध्ये आणि प्रदेशांमध्ये, याला सामान्यतः PCB म्हणतात. पूर्वेकडे, वेगवेगळ्या देश आणि प्रदेशांमुळे त्याची वेगवेगळी नावे आहेत. उदाहरणार्थ, मुख्य भूप्रदेश चीनमध्ये याला सामान्यतः मुद्रित सर्किट बोर्ड म्हणतात (याला पूर्वी मुद्रित सर्किट बोर्ड म्हटले जाते), आणि सामान्यतः तैवानमध्ये त्याला पीसीबी म्हणतात. सर्किट बोर्डांना जपानमध्ये इलेक्ट्रॉनिक (सर्किट) सबस्ट्रेट्स आणि दक्षिण कोरियामध्ये सबस्ट्रेट्स म्हणतात.

पीसीबी हे इलेक्ट्रॉनिक घटकांचे समर्थन आणि इलेक्ट्रॉनिक घटकांच्या विद्युत कनेक्शनचे वाहक आहे, मुख्यतः समर्थन आणि परस्पर जोडणारे. पूर्णपणे बाहेरून, सर्किट बोर्डच्या बाह्य स्तरामध्ये प्रामुख्याने तीन रंग असतात: सोने, चांदी आणि हलका लाल. किंमतीनुसार वर्गीकृत: सोने सर्वात महाग आहे, चांदी दुसऱ्या क्रमांकावर आहे आणि हलका लाल सर्वात स्वस्त आहे. तथापि, सर्किट बोर्डच्या आतील वायरिंग मुख्यतः शुद्ध तांबे आहे, जे बेअर तांबे आहे.

पीसीबीमध्ये अजूनही अनेक मौल्यवान धातू आहेत असे म्हटले जाते. असे नोंदवले जाते की, प्रत्येक स्मार्ट फोनमध्ये सरासरी 0.05 ग्रॅम सोने, 0.26 ग्रॅम चांदी आणि 12.6 ग्रॅम तांबे असते. लॅपटॉपमधील सोन्याचे प्रमाण मोबाईल फोनच्या 10 पट आहे!

इलेक्ट्रॉनिक घटकांसाठी आधार म्हणून, PCBs ला पृष्ठभागावर सोल्डरिंग घटक आवश्यक असतात आणि तांब्याच्या थराचा एक भाग सोल्डरिंगसाठी उघड करणे आवश्यक असते. या उघडलेल्या तांब्याच्या थरांना पॅड म्हणतात. पॅड साधारणपणे आयताकृती किंवा लहान क्षेत्रासह गोल असतात. म्हणून, सोल्डर मास्क पेंट केल्यानंतर, पॅडवरील फक्त तांबे हवेच्या संपर्कात येतात.

पीसीबीमध्ये वापरण्यात येणारे तांबे सहजपणे ऑक्सिडाइझ केले जातात. जर पॅडवरील तांबे ऑक्सिडाइझ केले गेले तर ते केवळ सोल्डर करणे कठीण होणार नाही तर प्रतिरोधकता देखील मोठ्या प्रमाणात वाढेल, ज्यामुळे अंतिम उत्पादनाच्या कार्यक्षमतेवर गंभीर परिणाम होईल. म्हणून, पॅडवर जड धातूच्या सोन्याचा मुलामा चढवला जातो किंवा रासायनिक प्रक्रियेद्वारे पृष्ठभाग चांदीच्या थराने झाकलेला असतो किंवा पॅडला हवेशी संपर्क होऊ नये म्हणून तांब्याचा थर झाकण्यासाठी विशेष रासायनिक फिल्म वापरली जाते. ऑक्सिडेशन प्रतिबंधित करा आणि पॅडचे संरक्षण करा, जेणेकरुन त्यानंतरच्या सोल्डरिंग प्रक्रियेत उत्पादनाची खात्री होईल.

1. पीसीबी कॉपर क्लेड लॅमिनेट
कॉपर क्लेड लॅमिनेट ही प्लेट-आकाराची सामग्री आहे जी काचेचे फायबर कापड किंवा इतर मजबुतीकरण सामग्री एका बाजूला किंवा दोन्ही बाजूंनी तांबे फॉइल आणि गरम दाबाने राळ घालून तयार केली जाते.
उदाहरण म्हणून ग्लास फायबर कापड-आधारित कॉपर क्लेड लॅमिनेट घ्या. तांबे फॉइल, ग्लास फायबर कापड आणि इपॉक्सी राळ हे त्याचे मुख्य कच्चा माल आहेत, जे उत्पादन खर्चाच्या अनुक्रमे 32%, 29% आणि 26% आहेत.

सर्किट बोर्ड कारखाना

कॉपर क्लेड लॅमिनेट ही मुद्रित सर्किट बोर्डची मूलभूत सामग्री आहे आणि मुद्रित सर्किट बोर्ड हे सर्किट इंटरकनेक्शन साध्य करण्यासाठी बहुतेक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांसाठी अपरिहार्य मुख्य घटक आहेत. तंत्रज्ञानाच्या सतत सुधारणेसह, अलिकडच्या वर्षांत काही विशेष इलेक्ट्रॉनिक कॉपर क्लेड लॅमिनेट वापरल्या जाऊ शकतात. थेट मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक घटक तयार करा. मुद्रित सर्किट बोर्डमध्ये वापरलेले कंडक्टर सामान्यत: पातळ फॉइल सारख्या रिफाइंड कॉपरचे बनलेले असतात, म्हणजे, एका अरुंद अर्थाने कॉपर फॉइल.

2. पीसीबी विसर्जन गोल्ड सर्किट बोर्ड

जर सोने आणि तांबे थेट संपर्कात असतील तर, इलेक्ट्रॉन स्थलांतर आणि प्रसार (संभाव्य फरक यांच्यातील संबंध) ची भौतिक प्रतिक्रिया होईल, म्हणून "निकेल" चा एक थर अडथळा स्तर म्हणून इलेक्ट्रोप्लेट केला जाणे आवश्यक आहे, आणि नंतर सोने इलेक्ट्रोप्लेट केले जाते. निकेलचा वरचा भाग, म्हणून आपण त्याला सामान्यतः इलेक्ट्रोप्लेटेड गोल्ड म्हणतो, त्याचे वास्तविक नाव "इलेक्ट्रोप्लेटेड निकेल गोल्ड" असे म्हटले पाहिजे.
कडक सोने आणि मऊ सोन्यामधील फरक म्हणजे सोन्याच्या शेवटच्या थराची रचना ज्यावर मुलामा चढवला जातो. सोन्याचा प्लेटिंग करताना, तुम्ही शुद्ध सोने किंवा मिश्र धातुचे इलेक्ट्रोप्लेट निवडू शकता. शुद्ध सोन्याचा कडकपणा तुलनेने मऊ असल्यामुळे त्याला “सॉफ्ट गोल्ड” असेही म्हणतात. कारण "सोने" "ॲल्युमिनियम" सह चांगले मिश्रधातू तयार करू शकते, सीओबीला विशेषत: ॲल्युमिनियमच्या तारा बनवताना शुद्ध सोन्याच्या या थराची जाडी आवश्यक असते. याव्यतिरिक्त, जर तुम्ही इलेक्ट्रोप्लेटेड गोल्ड-निकेल मिश्र धातु किंवा सोने-कोबाल्ट मिश्र धातु निवडल्यास, कारण मिश्र धातु शुद्ध सोन्यापेक्षा कठोर असेल, त्याला "हार्ड गोल्ड" देखील म्हणतात.

सर्किट बोर्ड कारखाना

सोन्याचा मुलामा असलेला थर सर्किट बोर्डच्या घटक पॅड, सोन्याची बोटे आणि कनेक्टर श्रॅपनेलमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरला जातो. सर्वाधिक वापरल्या जाणाऱ्या मोबाईल फोन सर्किट बोर्डचे मदरबोर्ड हे बहुतेक गोल्ड प्लेटेड बोर्ड असतात, बुडवलेले गोल्ड बोर्ड, कॉम्प्युटर मदरबोर्ड, ऑडिओ आणि छोटे डिजिटल सर्किट बोर्ड हे साधारणपणे गोल्ड प्लेटेड बोर्ड नसतात.

सोने हे खरे सोने आहे. अगदी पातळ थर जरी चढवला तरी तो सर्किट बोर्डच्या खर्चाच्या जवळपास 10% आहे. प्लेटिंग लेयर म्हणून सोन्याचा वापर एक वेल्डिंग सुलभ करण्यासाठी आणि दुसरा गंज रोखण्यासाठी आहे. कित्येक वर्षांपासून वापरल्या जाणाऱ्या मेमरी स्टिकचे सोन्याचे बोट आजही पूर्वीसारखेच चमकते. जर तुम्ही तांबे, ॲल्युमिनियम किंवा लोखंड वापरत असाल तर ते पटकन भंगाराच्या ढिगाऱ्यात गंजून जाईल. याव्यतिरिक्त, सोन्याचा मुलामा असलेल्या प्लेटची किंमत तुलनेने जास्त आहे आणि वेल्डिंगची ताकद खराब आहे. इलेक्ट्रोलेस निकेल प्लेटिंग प्रक्रियेचा वापर केल्यामुळे, ब्लॅक डिस्कची समस्या उद्भवण्याची शक्यता आहे. निकेल लेयर कालांतराने ऑक्सिडाइझ होईल आणि दीर्घकालीन विश्वासार्हता देखील एक समस्या आहे.

3. पीसीबी विसर्जन सिल्व्हर सर्किट बोर्ड
विसर्जन सोन्यापेक्षा विसर्जन चांदी स्वस्त आहे. जर पीसीबीला कनेक्शन कार्यात्मक आवश्यकता असेल आणि खर्च कमी करण्याची आवश्यकता असेल, तर विसर्जन सिल्व्हर हा एक चांगला पर्याय आहे; विसर्जन चांदीच्या चांगल्या सपाटपणा आणि संपर्कासह, नंतर विसर्जन चांदीची प्रक्रिया निवडली पाहिजे.

विसर्जन सिल्व्हरमध्ये दळणवळण उत्पादने, ऑटोमोबाईल्स आणि कॉम्प्युटर पेरिफेरल्समध्ये बरेच अनुप्रयोग आहेत आणि त्यात हाय-स्पीड सिग्नल डिझाइनमध्ये देखील अनुप्रयोग आहेत. विसर्जन सिल्व्हरमध्ये चांगले विद्युत गुणधर्म आहेत जे इतर पृष्ठभागावरील उपचारांशी जुळू शकत नाहीत, ते उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नलमध्ये देखील वापरले जाऊ शकते. EMS विसर्जन चांदीची प्रक्रिया वापरण्याची शिफारस करते कारण ते एकत्र करणे सोपे आहे आणि चांगले तपासण्यायोग्य आहे. तथापि, कलंकित होणे आणि सोल्डर संयुक्त व्हॉईड्स सारख्या दोषांमुळे, विसर्जन चांदीची वाढ मंदावली आहे (परंतु कमी झालेली नाही).

विस्तृत करा
मुद्रित सर्किट बोर्ड एकात्मिक इलेक्ट्रॉनिक घटकांचे कनेक्शन वाहक म्हणून वापरले जाते आणि सर्किट बोर्डची गुणवत्ता बुद्धिमान इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या कार्यक्षमतेवर थेट परिणाम करेल. त्यापैकी, मुद्रित सर्किट बोर्डची प्लेटिंग गुणवत्ता विशेषतः महत्वाची आहे. इलेक्ट्रोप्लेटिंगमुळे सर्किट बोर्डचे संरक्षण, सोल्डरबिलिटी, चालकता आणि पोशाख प्रतिरोध सुधारू शकतो. मुद्रित सर्किट बोर्डांच्या निर्मिती प्रक्रियेत, इलेक्ट्रोप्लेटिंग ही एक महत्त्वाची पायरी आहे. इलेक्ट्रोप्लेटिंगची गुणवत्ता संपूर्ण प्रक्रियेच्या यश किंवा अपयशाशी आणि सर्किट बोर्डच्या कामगिरीशी संबंधित आहे.

पीसीबीच्या मुख्य इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया म्हणजे तांबे प्लेटिंग, टिन प्लेटिंग, निकेल प्लेटिंग, गोल्ड प्लेटिंग इत्यादी. कॉपर इलेक्ट्रोप्लेटिंग हे सर्किट बोर्डांच्या इलेक्ट्रिकल इंटरकनेक्शनसाठी मूलभूत प्लेटिंग आहे; पॅटर्न प्रोसेसिंगमध्ये अँटी-कॉरोझन लेयर म्हणून उच्च-परिशुद्धता सर्किट्सच्या उत्पादनासाठी टिन इलेक्ट्रोप्लेटिंग ही एक आवश्यक अट आहे; निकेल इलेक्ट्रोप्लेटिंग म्हणजे तांबे आणि सोने म्युच्युअल डायलिसिस टाळण्यासाठी सर्किट बोर्डवर निकेल बॅरियर लेयर इलेक्ट्रोप्लेट करणे; इलेक्ट्रोप्लेटिंग गोल्ड सर्किट बोर्डच्या सोल्डरिंग आणि गंज प्रतिरोधनाच्या कार्यक्षमतेची पूर्तता करण्यासाठी निकेलच्या पृष्ठभागाचे निष्क्रियीकरण प्रतिबंधित करते.