पीसीबी (मुद्रित सर्किट बोर्ड) यह एक महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक घटक है जो इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए आधार संरचना और विद्युत कनेक्शनों के लिए वाहक के रूप में कार्य करता है। इसे "मुद्रित" सर्किट बोर्ड कहा जाता है क्योंकि इसे इलेक्ट्रॉनिक मुद्रण तकनीकों का उपयोग करके बनाया जाता है। पीसीबी इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के आवश्यक घटकों में से एक है। लगभग हर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, डिजिटल घड़ियों और कैलकुलेटर जैसी छोटी वस्तुओं से लेकर कंप्यूटर, संचार इलेक्ट्रॉनिक्स और सैन्य हथियार प्रणालियों जैसी बड़ी प्रणालियों तक, एकीकृत सर्किट और अन्य उपकरणों को जोड़ने के लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड का उपयोग करता है। इलेक्ट्रॉनिक घटकों को विद्युत रूप से.
एक मुद्रित सर्किट बोर्ड में एक इंसुलेटिंग सब्सट्रेट, कनेक्टिंग तार और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को जोड़ने और सोल्डर करने के लिए पैड होते हैं, जो एक सुचालक मार्ग और एक इंसुलेटिंग बेस दोनों का काम करते हैं। यह विभिन्न उपकरणों के बीच विद्युत कनेक्शन स्थापित करने के लिए जटिल तारों की जगह ले सकता है, जिससे संयोजन और सोल्डर करने की प्रक्रिया सरल हो जाती है, पारंपरिक तारों से जुड़े कार्यभार में कमी आती है, और श्रम की तीव्रता में उल्लेखनीय कमी आती है। इसके अतिरिक्त, पीसीबी उपकरणों के समग्र आकार को कम करने, उत्पाद लागत कम करने और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की गुणवत्ता एवं विश्वसनीयता में सुधार करने में मदद करते हैं। ये अच्छी उत्पाद स्थिरता प्रदान करते हैं और इनके डिज़ाइन को मानकीकृत किया जा सकता है, जिससे उत्पादन में मशीनीकरण और स्वचालन को बढ़ावा मिलता है। इसके अलावा, पूरी तरह से असेंबल और परीक्षण किया गया प्रिंटेड सर्किट बोर्ड एक स्वतंत्र स्पेयर पार्ट के रूप में काम कर सकता है, जिससे पूरे उत्पाद को बदलना और उसका रखरखाव आसान हो जाता है।
प्रिंटेड सर्किट बोर्ड मूल रूप से कागज़-आधारित तांबे-लेपित लेमिनेट से बनाए जाते थे। 1950 के दशक में सेमीकंडक्टर ट्रांजिस्टर के आगमन के बाद से, प्रिंटेड सर्किट बोर्ड की मांग में भारी वृद्धि हुई है। एकीकृत परिपथों के तीव्र विकास और व्यापक अनुप्रयोग ने छोटे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को जन्म दिया है, जिनका परिपथ घनत्व और जटिलता बढ़ती जा रही है, जिससे प्रिंटेड सर्किट बोर्ड में निरंतर नवाचार आवश्यक हो गया है। वर्तमान में, पीसीबी की किस्में एक-तरफ़ा बोर्ड से लेकर दो-तरफ़ा बोर्ड, बहु-परत बोर्ड और लचीले बोर्ड तक विकसित हो गई हैं। उनकी संरचना और गुणवत्ता अति-उच्च घनत्व, लघुकरण और उच्च विश्वसनीयता तक उन्नत हो गई है। नई डिज़ाइन विधियाँ, सामग्री और निर्माण प्रक्रियाएँ लगातार उभर रही हैं। हाल के वर्षों में, विभिन्न कंप्यूटर-सहायता प्राप्त पीसीबी के लिए डिज़ाइन (सीएडी) सॉफ्टवेयर उद्योग में व्यापक रूप से अपनाया गया है, और मशीनीकृत और स्वचालित उत्पादन ने विशेष पीसीबी निर्माताओं में मैनुअल प्रक्रियाओं को पूरी तरह से बदल दिया है।
परत संख्या द्वारा वर्गीकरण
सर्किट परतों की संख्या के अनुसार, पीसीबी को एकल-पक्षीय बोर्डों में वर्गीकृत किया जा सकता है, दो तरफा बोर्ड, और बहुपरत बोर्ड। सामान्य बहुपरत बोर्डों में आमतौर पर चार या छह परतें होती हैं, जबकि अधिक जटिल बोर्डों में दर्जनों परतें हो सकती हैं। पीसीबी वर्गीकरण के तीन मुख्य प्रकार हैं:
एक तरफा बोर्ड
सिंगल-साइडेड बोर्ड (एकल-पक्षीय बोर्ड) में एक तरफ घटक केंद्रित होते हैं और दूसरी तरफ प्रवाहकीय ट्रेस (या एक तरफ दोनों ट्रेस और सतह पर लगे घटक, और दूसरी तरफ थ्रू-होल घटक) होते हैं। चूँकि ट्रेस केवल एक तरफ होते हैं, इसलिए इस प्रकार के पीसीबी को सिंगल-साइडेड कहा जाता है। सख्त सीमाओं के कारण सर्किट डिजाइन (निशान पार नहीं हो सकते और उन्हें अलग-अलग पथ अपनाने होंगे), एकल-पक्षीय बोर्ड आमतौर पर केवल प्रारंभिक सर्किट डिजाइनों में ही उपयोग किए जाते हैं।
दो तरफा बोर्ड
दो तरफा बोर्डों (डबल-साइडेड बोर्ड) में दोनों तरफ तार लगे होते हैं, जिसके लिए दोनों तरफ उचित विद्युत कनेक्शन की आवश्यकता होती है। ये कनेक्शन, जिन्हें विया कहा जाता है, धातु से भरे या लेपित छोटे छेद होते हैं जो दोनों तरफ के निशानों को जोड़ने की अनुमति देते हैं। दो तरफा बोर्ड, जिनका सतह क्षेत्र एक तरफा बोर्डों से दोगुना होता है, इंटरलीविंग की समस्या का समाधान करते हैं। एक तरफा डिज़ाइन (जिससे वाया के माध्यम से कनेक्शन बनाए जा सकते हैं)। ये उन सर्किटों के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं जो आमतौर पर एकल-पक्षीय बोर्डों द्वारा नियंत्रित सर्किटों की तुलना में अधिक जटिल होते हैं।
लचीला बोर्ड, कठोर-लचीला बोर्ड
बहु-परत बोर्ड (मल्टी-लेयर बोर्ड) कई एक तरफा या दो तरफा बोर्डों का उपयोग करके उपलब्ध वायरिंग क्षेत्र को बढ़ाते हैं। उदाहरण के लिए, एक चार-परत वाले पीसीबी में आंतरिक परत के रूप में एक दो तरफा बोर्ड हो सकता है, जिसके दोनों ओर बाहरी परतों के रूप में दो एक तरफा बोर्ड हो सकते हैं, या आंतरिक परतों के रूप में दो दो तरफा बोर्ड और बाहरी परतों के रूप में दो एक तरफा बोर्ड हो सकते हैं। ये मुद्रित सर्किट बोर्ड इन्सुलेटिंग चिपकने वाले पदार्थों के साथ इंटरलीव किए जाते हैं और डिज़ाइन आवश्यकताओं के अनुसार आपस में जुड़े होते हैं। परतों की संख्या आवश्यक रूप से स्वतंत्र वायरिंग परतों की संख्या को इंगित नहीं करती है; विशेष मामलों में, बोर्ड की मोटाई को नियंत्रित करने के लिए खाली परतें जोड़ी जा सकती हैं, परतों की संख्या आम तौर पर सम होती है और इसमें सबसे बाहरी दो परतें शामिल होती हैं। अधिकांश मदरबोर्ड में 4 से 8 परतें होती हैं, हालांकि तकनीकी रूप से, पीसीबी में लगभग 100 परतें. उच्च-स्तरीय सुपरकंप्यूटर अक्सर अत्यधिक स्तरित मदरबोर्ड का उपयोग करते हैं, लेकिन चूँकि मानक कंप्यूटरों के समूह अब ऐसी प्रणालियों की जगह ले रहे हैं, इसलिए अल्ट्रा-मल्टीलेयर बोर्ड कम प्रचलित होते जा रहे हैं। पीसीबी में प्रत्येक परत सघन रूप से एकीकृत होती है, जिससे परतों की वास्तविक संख्या का पता लगाना मुश्किल हो जाता है, हालाँकि किसी भी परत का सावधानीपूर्वक अवलोकन करने पर भी। मदरबोर्ड इस जानकारी को उजागर कर सकते हैं.
लचीला बोर्ड, कठोर-लचीला बोर्ड
लचीले बोर्ड, कठोर-लचीले बोर्ड को कठोर सर्किट बोर्ड और लचीले सर्किट बोर्ड में वर्गीकृत किया जाता है। आम तौर पर, पहली छवि में दिखाए गए पीसीबी को कठोर पीसीबी कहा जाता है, जबकि दूसरी छवि में पीले कनेक्शन को लचीला पीसीबी कहा जाता है। सहज अंतर यह है कि लचीले पीसीबी को मोड़ा जा सकता है। कठोर पीसीबी के लिए सामान्य मोटाई में 0.2 मिमी, 0.4 मिमी, 0.6 मिमी, 0.8 मिमी, 1.0 मिमी, 1.2 मिमी, 1.6 मिमी और 2.0 मिमी शामिल हैं। लचीले पीसीबी के लिए सामान्य मोटाई 0.2 मिमी है, जिसमें सोल्डरिंग घटकों के लिए पीछे की ओर मोटी परतें जोड़ी जाती हैं, जो 0.2 मिमी से 0.4 मिमी तक हो सकती हैं। इन विवरणों को समझने से संरचनात्मक इंजीनियरों को डिजाइन के दौरान एक स्थानिक संदर्भ मिलता है। कठोर पीसीबी के लिए सामान्य सामग्रियों में फेनोलिक पेपर लैमिनेट, एपॉक्सी पेपर लैमिनेट, पॉलिएस्टर फाइबरग्लास लैमिनेट और एपॉक्सी फाइबरग्लास लैमिनेट शामिल हैं
