2025-08-28
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प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) हर आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस की रीढ़ हैं, जो आपकी जेब में स्मार्टफोन से लेकर ऑटो ड्राइविंग कार में रडार तक है।परतदार बोर्डों ने गन्दा तारों को सटीक तांबे के निशानों से बदल दियापीसीबी के बिना, आज के लघुकृत, उच्च प्रदर्शन वाले इलेक्ट्रॉनिक्स असंभव होंगे:सैकड़ों ढीले तारों के साथ एक स्मार्टफोन की कल्पना करें, या एक मेडिकल मॉनिटर जो उलझन वाले कनेक्शन के कारण विफल हो जाता है।
जैसा कि वैश्विक इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग बढ़ता है, पीसीबी की मांग भी बढ़ती है। वैश्विक पीसीबी बाजार का 2025 में $ 84.24 बिलियन से बढ़कर 2030 तक $ 106.85 बिलियन होने का अनुमान है,पारंपरिक कारों की तुलना में 3 से 5 गुना अधिक पीसीबी का उपयोग करने वाले इलेक्ट्रिक वाहनों (ईवी) द्वारा संचालितयह गाइड पीसीबी की मूल अवधारणाओं को तोड़ता हैः वे क्या हैं, उनकी संरचना, प्रमुख घटक, अनुप्रयोग, और वे दैनिक आधार पर उपकरणों को कैसे संचालित करते हैं।चाहे आप एक DIY प्रोजेक्ट बनाने वाले शौकिया हों या औद्योगिक उपकरण डिजाइन करने वाले इंजीनियर, इन मूलभूत बातों को समझने से आपको पीसीबी के साथ अधिक प्रभावी ढंग से काम करने में मदद मिलेगी।
महत्वपूर्ण बातें
1परिभाषा: पीसीबी एक स्तरित बोर्ड है जो इलेक्ट्रॉनिक घटकों को जोड़ने के लिए प्रवाहकीय तांबे के निशान का उपयोग करता है, भारी तारों को बदल देता है और लघुकरण को सक्षम करता है।
2प्रकारः पीसीबी को जटिलता (एकतरफा, दोतरफा, बहुस्तरीय) और विश्वसनीयता (खिलौने के लिए वर्ग 1, चिकित्सा/एयरोस्पेस उपकरणों के लिए वर्ग 3) के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।
3संरचना: कोर परतों में एक सब्सट्रेट (जैसे, FR4), तांबे के निशान, सोल्डर मास्क (सुरक्षा कोटिंग) और सिल्कस्क्रीन (लेबल) शामिल हैं।
4सामग्रीः अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए FR4 मानक सब्सट्रेट है; लचीले पीसीबी पॉलीमाइड का उपयोग करते हैं, जबकि उच्च आवृत्ति डिजाइन पीटीएफई पर निर्भर करते हैं।
5अनुप्रयोगः पीसीबी उपभोक्ता उपकरणों, ईवी, चिकित्सा उपकरणों और एयरोस्पेस प्रणालियों को प्रत्येक उद्योग की जरूरतों के लिए विशेष डिजाइन के साथ बिजली प्रदान करते हैं।
6लागत और दक्षताः बहुपरत पीसीबी की लागत अधिक है, लेकिन स्थान की बचत होती है; उच्च मात्रा में उत्पादन प्रति इकाई लागत को 30%-50% तक कम करता है।
पीसीबी क्या है? परिभाषा, उद्देश्य और वर्गीकरण
A Printed Circuit Board (PCB) is a rigid or flexible board that mechanically supports and electrically connects electronic components using conductive pathways (called “traces”) etched into copper layersपुराने बिंदु-से-बिंदु वायरिंग (जो भागों को जोड़ने के लिए ढीली तारों का उपयोग करती थी) के विपरीत, पीसीबी कॉम्पैक्ट, टिकाऊ और बड़े पैमाने पर उत्पादन करने में आसान हैं।
पीसीबी का मुख्य उद्देश्य
पीसीबी इलेक्ट्रॉनिक्स में तीन महत्वपूर्ण समस्याओं को हल करता हैः
1लघुकरणः तांबे के निशान (0.1 मिमी तक पतले) डिजाइनरों को क्रेडिट कार्ड से छोटे बोर्ड पर सैकड़ों घटकों को फिट करने की अनुमति देते हैं (उदाहरण के लिए, एक स्मार्टफोन की मुख्य पीसीबी) ।
2विश्वसनीयता: फिक्स्ड सर्किट के साथ तुलना में 70% तक विफलता दर को कम करते हुए फिसल कनेक्शन को समाप्त करते हैं।
3विनिर्माण क्षमताः स्वचालित असेंबली (पिक-एंड-प्लेस मशीन) प्रति घंटे 1,000+ पीसीबी भर सकती है, जिससे उच्च मात्रा में उत्पादन सस्ती हो जाती है।
पीसीबी वर्गीकरणः विश्वसनीयता और जटिलता के आधार पर
पीसीबी को डिजाइनरों और निर्माताओं के लिए उनके इच्छित उपयोग (विश्वसनीयता) और परतों की संख्या (जटिलता) के आधार पर श्रेणियों में समूहीकृत किया जाता है।
1विश्वसनीयता वर्ग (आईपीसी मानक)
आईपीसी (एसोसिएशन कनेक्टिंग इलेक्ट्रॉनिक्स इंडस्ट्रीज) तीन वर्गों को परिभाषित करता है, जो कि पीसीबी के उपकरण के कार्य के लिए महत्वपूर्ण होने के आधार पर हैः
| वर्ग | विश्वसनीयता की आवश्यकता | विशिष्ट अनुप्रयोग | उदाहरण उपकरण |
|---|---|---|---|
| वर्ग 1 | कम (गैर-महत्वपूर्ण) | बुनियादी उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, खिलौने, डिस्पोजेबल उपकरण | खिलौना रिमोट कंट्रोल, बुनियादी एलईडी रोशनी |
| वर्ग 2 | मध्यम (प्रदर्शन पर केंद्रित) | औद्योगिक औजार, उच्च अंत उपभोक्ता गियर | लैपटॉप, स्मार्ट टीवी, औद्योगिक सेंसर |
| वर्ग 3 | उच्च (सुरक्षा-महत्वपूर्ण) | चिकित्सा उपकरण, एयरोस्पेस, ऑटोमोबाइल सुरक्षा प्रणाली | पेसमेकर, उपग्रह ट्रांससीवर, एडीएएस रडार |
उदाहरण: एक पेसमेकर में कक्षा 3 पीसीबी को विफलताओं से बचने के लिए सख्त परीक्षण (जैसे, 1,000+ थर्मल चक्र) को पूरा करना चाहिए, जबकि एक खिलौना में कक्षा 1 पीसीबी को केवल बुनियादी कार्यक्षमता की आवश्यकता होती है।
2जटिलता वर्ग (स्तरों की संख्या)
परतों की गिनती निर्धारित करती है कि एक पीसीबी कितने प्रवाहकीय मार्गों का समर्थन कर सकता है। अधिक परतों का अर्थ है अधिक घटक और तेज संकेतः
| प्रकार | परतों की संख्या | तांबे के निशान का स्थान | प्रमुख विशेषताएं | के लिए सर्वश्रेष्ठ |
|---|---|---|---|---|
| एकतरफा | 1 | केवल एक पक्ष | कम लागत, सरल डिजाइन, सीमित घटक | कैलकुलेटर, बिजली की आपूर्ति, बुनियादी सेंसर |
| दोतरफा | 2 | दोनों पक्ष | अधिक घटकों, परतों को जोड़ने के लिए माध्यमों का उपयोग करता है | अर्डिनो बोर्ड, एचवीएसी नियंत्रण, एम्पलीफायर |
| बहुपरत | ४५०+ | आंतरिक + बाहरी परतें | उच्च घनत्व, तेज संकेत, स्थान की बचत | स्मार्टफोन, ईवी बीएमएस, 5जी बेस स्टेशन |
रुझानः बहुपरत पीसीबी (6 ′′ 12 परतें) अब स्मार्टफोन में मानक हैं और ईवी ′′ एप्पल ′′ का आईफोन 15 अपने 5 एनएम प्रोसेसर और 5 जी मॉडेम को पतले डिजाइन में फिट करने के लिए 8-परत पीसीबी का उपयोग करता है।
पीसीबी बनाम पीसीबीएः क्या अंतर है?
भ्रम का एक सामान्य स्रोत पीसीबी और पीसीबीए (प्रिंट सर्किट बोर्ड असेंबली) के बीच अंतर हैः
a.PCB: ′′नंगे बोर्ड′′केवल परतों वाली संरचना (स्तंभ, तांबा, सोल्डर मास्क) बिना किसी घटक के।
बी.पीसीबीए: तैयार उत्पाद के घटकों (प्रतिरोध, आईसी, कनेक्टर) पीसीबी के लिए soldered कर रहे हैं, इसे कार्यात्मक बनाने.
उदाहरण: एक निर्माता एक शौकिया को एक नंगे पीसीबी बेच सकता है, लेकिन एक स्मार्टफोन कारखाना उपकरणों में स्थापित करने के लिए तैयार पीसीबीए खरीदता है।
पीसीबी संरचनाः परतें और सामग्री
पीसीबी का प्रदर्शन इसके स्तरित डिजाइन और प्रत्येक परत के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों पर निर्भर करता है। यहां तक कि छोटे परिवर्तन (जैसे, एक मोटी सब्सट्रेट) स्थायित्व, संकेत गति और गर्मी प्रतिरोध को प्रभावित कर सकते हैं।
एक मानक पीसीबी की 4 मुख्य परतें
अधिकांश कठोर पीसीबी (जैसे, एफआर4 आधारित) में चार प्रमुख परतें होती हैं, जबकि लचीले या बहुपरत डिजाइन विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए अतिरिक्त परतें जोड़ते हैंः
| परत | सामग्री | उद्देश्य |
|---|---|---|
| 1. सब्सट्रेट | FR4 (ग्लास फाइबर + इपोक्सी) | आधार परत जो कठोरता और इन्सुलेशन प्रदान करती है; शॉर्ट सर्किट को रोकती है। |
| 2तांबे की परत | इलेक्ट्रोलाइटिक/वाल्स्ड तांबा | विद्युत संकेतों और शक्ति को ले जाने के लिए निशानों में उत्कीर्ण प्रवाहकीय परत। |
| 3सोल्डर मास्क | तरल फोटोइमेज करने योग्य (एलपीआई) राल | ऑक्सीकरण और सोल्डर ब्रिज को रोकने के लिए तांबे के निशान (पैड को छोड़कर) को कवर करने वाला सुरक्षात्मक कोटिंग। |
| 4सिल्कस्क्रीन | इपॉक्सी आधारित स्याही | शीर्ष परत के लेबल (भाग संख्या, प्रतीक) जो असेंबली और मरम्मत का मार्गदर्शन करते हैं। |
उन्नत पीसीबी के लिए वैकल्पिक परतेंः
a.पावर/जमीनी विमानः बहुस्तरीय पीसीबी में आंतरिक तांबे की परतें जो शक्ति वितरित करती हैं और शोर को कम करती हैं।
b.थर्मल Vias: तांबे से भरे हुए छेद जो गर्म घटकों (जैसे, IC) से गर्मी को आंतरिक परतों या हीट सिंक में स्थानांतरित करते हैं।
मुख्य पीसीबी सामग्री: सही सामग्री कैसे चुनें
सामग्री का चयन पीसीबी के उपयोग के मामले पर निर्भर करता है, उदाहरण के लिए, एक लचीले स्मार्टवॉच बैंड को उच्च-तापीय ईवी इन्वर्टर की तुलना में एक अलग सब्सट्रेट की आवश्यकता होती है। नीचे सबसे आम सामग्रियों की तुलना की गई हैः
| सामग्री का प्रकार | प्रमुख गुण | थर्मल चालकता (W/m·K) | अधिकतम परिचालन तापमान (°C) | के लिए सर्वश्रेष्ठ | लागत (FR4 के सापेक्ष) |
|---|---|---|---|---|---|
| FR4 (मानक) | कठोर, लौ प्रतिरोधी (UL94 V-0), कम लागत | 0.3 | 130-180 | उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक उपकरण | 1x |
| पोलीमाइड | लचीला, गर्मी प्रतिरोधी, जैव संगत | 0.2 | 260 ¢ 400 | पहनने योग्य उपकरण, फोल्डेबल फोन, चिकित्सा प्रत्यारोपण | चार गुना |
| पीटीएफई (टेफ्लॉन) | कम संकेत हानि, उच्च आवृत्ति समर्थन | 0.25 | 260 | उच्च आवृत्ति उपकरण (5G, रडार) | दस गुना |
| एल्यूमीनियम कोर (MCPCB) | थर्मल कंडक्टिव, कठोर | 1 ¢5 | 150 | उच्च शक्ति वाले एलईडी, ईवी चार्जिंग मॉड्यूल | 2x |
महत्वपूर्ण विचारः उच्च आवृत्ति डिजाइनों के लिए (जैसे, 5 जी एमएमवेव), पीटीएफई के कम डाइलेक्ट्रिक नुकसान (डीएफ = 0.0002) सिग्नल क्षीणन को कम करता है, कुछ FR4 (डीएफ = 0.02) मेल नहीं खा सकता है।
आवश्यक पीसीबी घटक: वे क्या करते हैं और वे महत्वपूर्ण क्यों हैं
एक पीसीबी केवल तभी कार्यात्मक होता है जब इसके साथ घटक मिलाए जाते हैं। प्रत्येक घटक की एक विशिष्ट भूमिका होती है, वर्तमान को नियंत्रित करने से लेकर डेटा प्रसंस्करण तक। नीचे सबसे आम घटक और उनके कार्य दिए गए हैंः
सामान्य पीसीबी घटक और उनकी भूमिकाएं
| घटक | कार्य | उपकरणों में उदाहरण उपयोग |
|---|---|---|
| प्रतिरोधक | घटक क्षति को रोकने के लिए वर्तमान प्रवाह को सीमित करता है; सिग्नल की ताकत को समायोजित करता है। | एक स्मार्टफोन स्क्रीन में एल ई डी के लिए वर्तमान को कम करता है। |
| संधारित्र | विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करता है और जरूरत पड़ने पर उसे छोड़ देता है; शोर को फ़िल्टर करता है। | लैपटॉप के सीपीयू के लिए वोल्टेज को स्थिर करता है। |
| डायोड | वर्तमान को केवल एक दिशा में बहने देता है; विपरीत वोल्टेज से बचाता है। | एक फ्लैशलाइट में बैटरी रिवर्स ध्रुवीयता को रोकता है। |
| ट्रांजिस्टर | स्विच (सर्किट चालू/बंद करता है) या एम्पलीफायर (सिग्नल को बढ़ाता है) के रूप में कार्य करता है। | OLED टीवी में पिक्सेल चमक को नियंत्रित करता है। |
| एकीकृत सर्किट (IC) | लघु सर्किट जो जटिल कार्य (डेटा प्रोसेसिंग, मेमोरी) को संभालते हैं। | आईफोन में ए17 प्रो चिप (डेटा प्रोसेस करता है) । |
| इंडक्टर्स | चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा संग्रहीत करता है; उच्च आवृत्ति शोर को फ़िल्टर करता है। | कार के इंफोटेनमेंट सिस्टम में ईएमआई को कम करता है। |
| कनेक्टर | पीसीबी को बाहरी उपकरणों (शक्ति, सेंसर, डिस्प्ले) से जोड़ता है। | एक टैबलेट पर यूएसबी-सी कनेक्टर। |
उदाहरण: वायरलेस इयरबड में, एक आईसी ऑडियो सिग्नल को संसाधित करता है, कैपेसिटर बैटरी से बिजली को सुचारू रूप से संचालित करते हैं,और प्रतिरोधक स्पीकर को अतिप्रवाह से बचाते हैं.
कैसे काम करते हैं अंग
घटक विशिष्ट कार्य करने के लिए सर्किट (श्रृंखला, समानांतर या मिश्रित) में व्यवस्थित होते हैं। उदाहरण के लिएः
a.पावर सर्किटः एक बैटरी वोल्टेज प्रदान करती है → एक डायोड रिवर्स करंट को रोकती है → एक कैपेसिटर शोर को फ़िल्टर करता है → एक प्रतिरोध एक एलईडी पर वर्तमान को सीमित करता है।
सिग्नल सर्किट: एक सेंसर प्रकाश का पता लगाता है → एक ट्रांजिस्टर सिग्नल को बढ़ाता है → एक आईसी डेटा को संसाधित करता है → एक कनेक्टर डिस्प्ले पर परिणाम भेजता है।
यह सहयोग पीसीबी को एक एकल, सामंजस्यपूर्ण प्रणाली के रूप में कार्य करने की गारंटी देता है।
पीसीबी अनुप्रयोगः उनका उपयोग कहाँ किया जाता है (और क्यों)
पीसीबी हर जगह हैं, लेकिन उनके डिजाइन उद्योग के अनुसार नाटकीय रूप से भिन्न होता है। एक खिलौना के लिए पीसीबी एक उपग्रह में इस्तेमाल किया एक की स्थायित्व की जरूरत नहीं है,और एक स्मार्टवॉच के लिए एक लचीला पीसीबी एक EV इन्वर्टर की गर्मी को संभाल नहीं सकता.
1उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्सः सबसे बड़ा बाजार
उपभोक्ता गैजेट्स छोटे, कम लागत वाले पीसीबी पर निर्भर करते हैं जो प्रदर्शन और किफायतीता को संतुलित करते हैं। प्रमुख अनुप्रयोगों में शामिल हैंः
a.स्मार्टफ़ोनः 5G मॉडेम, प्रोसेसर और कैमरों के अनुरूप छोटे निशान (0.1 मिमी) के साथ 6-12 परत पीसीबी।
b.Wearables: फ्लेक्सिबल पॉलीमाइड पीसीबी जो स्मार्टवॉच या फिटनेस बैंड के साथ झुकते हैं Apple Watch अपने स्ट्रैप में 4-परत लचीले पीसीबी का उपयोग करता है।
ग.घरेलू उपकरण: रेफ्रिजरेटर (तापमान नियंत्रण) और माइक्रोवेव (ऊर्जा प्रबंधन) में एकल या दो तरफा FR4 पीसीबी।
बाजार डेटा: उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स वैश्विक पीसीबी मांग का 40% हिस्सा है, जो वार्षिक 1.3 बिलियन यूनिट की स्मार्टफोन बिक्री से प्रेरित है।
2ऑटोमोटिवः ईवी और एडीएएस विकास को बढ़ावा देते हैं
कारों में पहले से कहीं अधिक पीसीबी का उपयोग होता है पारंपरिक आईसीई (आंतरिक दहन इंजन) कारों में 50-100 पीसीबी होते हैं, जबकि ईवी में 300-500 होते हैं। महत्वपूर्ण मोटर वाहन पीसीबी अनुप्रयोगः
a.ADAS (Advanced Driver-Assistance Systems): रडार (77GHz) और LiDAR प्रणालियों में मल्टीलेयर पीसीबी
सी.ईवी बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस): मोटी तांबे (2 औंस+) के पीसीबी जो 400 वी डीसी को संभालते हैं और बैटरी कोशिकाओं से गर्मी फैलाते हैं।
सूचना मनोरंजनः टचस्क्रीन और ब्लूटूथ कनेक्टिविटी के लिए डबल-साइड पीसीबी।
मुख्य आवश्यकताः ऑटोमोटिव पीसीबी को -40°C से 125°C के तापमान और कंपन (20G+) ों का सामना करना चाहिए, इसलिए वे उच्च-Tg FR4 (Tg ≥170°C) और अतिरिक्त सोल्डर मास्क सुरक्षा का उपयोग करते हैं।
3चिकित्सा उपकरणः सुरक्षा और परिशुद्धता
चिकित्सा पीसीबी कक्षा 3 (सुरक्षा-महत्वपूर्ण) हैं और जैव संगतता, बाँझपन और विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है। सामान्य उपयोगः
a.इम्प्लांटेबलः पेसमेकर और न्यूरोस्टिमुलेटर में लचीले पॉलीमाइड पीसीबी वे जैव संगत हैं और शरीर के तरल पदार्थों का सामना करते हैं।
बी.निदान: अल्ट्रासाउंड मशीनों और रक्त विश्लेषकों में बहुपरत पीसीबी सटीक रीडिंग सुनिश्चित करते हैं।
c.Wearables: हृदय गति मॉनिटर में लचीले पीसीबी वे शरीर के अनुरूप हैं और पसीने का विरोध करते हैं।
अनुपालनः चिकित्सा पीसीबी आईएसओ 13485 मानकों को पूरा करते हैं और कठोर परीक्षणों से गुजरते हैं (उदाहरण के लिए, नसबंदी के लिए 1,000+ ऑटोक्लेव चक्र) ।
4एयरोस्पेस और रक्षा: अत्यधिक स्थायित्व
एयरोस्पेस पीसीबी कठोर वातावरण (रेडिएशन, वैक्यूम, चरम तापमान) में काम करते हैं और विफलता-सुरक्षित होने चाहिए। अनुप्रयोगों में शामिल हैंः
उपग्रहः पीटीएफई और सिरेमिक पीसीबी जो विकिरण (100kRad) का विरोध करते हैं और -55°C से 125°C तक काम करते हैं।
b.सैन्य विमानः रडार और नेविगेशन प्रणालियों में बहुपरत पीसीबी वे बंदूक की कंपन (100G) और ईंधन के संपर्क का सामना करते हैं।
c. मिसाइलें: उच्च आवृत्ति पीसीबी जो लक्ष्यीकरण प्रणालियों का मार्गदर्शन करते हैं √ PTFE सब्सट्रेट 100GHz पर संकेत हानि को कम करता है।
परीक्षणः एयरोस्पेस पीसीबी थर्मल साइकिल, कंपन और विकिरण के लिए एमआईएल-एसटीडी -883 एच (सैन्य मानक) पास करते हैं।
पीसीबी कैसे काम करता हैः विद्युत कनेक्शन और संकेत प्रवाह
एक पीसीबी का कार्य विद्युत संकेतों और घटकों के बीच हस्तक्षेप या हानि के बिना बिजली को स्थानांतरित करना है। यह तीन प्रमुख डिजाइन सिद्धांतों पर निर्भर करता हैः
1. ट्रैक रूटिंगः सिग्नल के लिए "सड़कें"
तांबे के निशान संकेत और शक्ति ले जाने वाले "सड़कें" हैं। डिजाइनर निम्नलिखित के लिए रूटिंग का अनुकूलन करते हैंः
a. लंबाई को कम करेंः कम निशान संकेत देरी को कम करते हैं जो उच्च गति डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है (उदाहरण के लिए, 5 जी विलंबता से बचने के लिए निशान <5 सेमी का उपयोग करता है) ।
b.क्रॉसओवर से बचें: एकल-पक्षीय पीसीबी में, निशान पार नहीं कर सकते (वे छोटे होते हैं), इसलिए दो-पक्षीय/बहु-परत पीसीबी परतों के बीच कूदने के लिए व्यास (छेद) का उपयोग करते हैं।
नियंत्रण चौड़ाईः व्यापक निशान अधिक वर्तमान ले जाते हैं, 1 मिमी चौड़े, 1 औंस तांबे के निशान हैंडल ~ 10 ए, जबकि 0.2 मिमी के निशान हैंडल ~ 2 ए (आईपीसी -2221 मानक) ।
उदाहरण: 5जी स्मार्टफोन के पीसीबी में सिग्नल पथ के लिए 0.15 मिमी चौड़े निशान और पावर (बैटरी से आईसी तक) के लिए 1 मिमी चौड़े निशान का उपयोग किया जाता है।
2प्रतिबाधा मिलानः संकेतों को स्पष्ट रखना
प्रतिबाधा (एसी संकेतों का प्रतिरोध) संकेत प्रतिबिंब को रोकने के लिए निशानों में सुसंगत होना चाहिए। अधिकांश पीसीबी एकल-अंत संकेतों (जैसे, यूएसबी) के लिए 50Ω प्रतिबाधा और अंतर जोड़े के लिए 100Ω का उपयोग करते हैं (जैसे, पीसीबी).ईथरनेट) के कारण होता है:
a.सिग्नल हानिः 10% प्रतिबाधा असंगतता (55Ω के बजाय 50Ω) संकेत का 10% प्रतिबिंबित करती है, सीमा को कम करती है।
b. शोरः प्रतिबिंबित संकेत अन्य निशानों में हस्तक्षेप करते हैं, जिससे ऑडियो या डेटा में गड़बड़ी होती है।
मिलान कैसे प्राप्त करें: 0.1 मिमी मोटी FR4 = 50Ω प्रतिबाधा पर 0.15 मिमी चौड़ाई के निशान की चौड़ाई और सब्सट्रेट मोटाई को समायोजित करें।
3ग्राउंडिंग और शोर में कमी
विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) को कम करने के लिए ग्राउंडिंग महत्वपूर्ण है, जो संकेतों को बाधित कर सकता है। पीसीबी का उपयोगः
a. ग्राउंड प्लेन्स: एक ठोस तांबे की परत (मल्टीलेयर पीसीबी में) जो शोर को अवशोषित करने के लिए एक ढाल के रूप में कार्य करती है।
b.Single-Point Grounding: सभी ग्राउंड कनेक्शन एक बिंदु पर मिलते हैं ताकि ′′ग्राउंड लूप्स′′ (जो शोर पैदा करते हैं) से बचा जा सके।
c.डिस्कॉप्लिंग कैपेसिटरः पावर शोर को फ़िल्टर करने के लिए आईसी के पास रखे जाने वाले 0.1μF कैपेसिटर अधिकांश डिजाइनों के लिए मानक हैं।
परिणाम: अच्छी तरह से ग्राउंड किए गए पीसीबी में 50% कम ईएमआई होता है, जिससे यह मेडिकल मॉनिटर जैसे संवेदनशील उपकरणों के लिए उपयुक्त होता है।
पीसीबी के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
Q1: कठोर और लचीले पीसीबी में क्या अंतर है?
A: कठोर पीसीबी (FR4-आधारित) कठोर होते हैं और लैपटॉप जैसे उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं। लचीले पीसीबी (पॉलीमाइड-आधारित) मोड़ और तह करते हैं। वेयरबल्स या फोल्डेबल फोन के लिए आदर्श। कठोर-लचीले पीसीबी दोनों को जोड़ते हैं (जैसे,एक कठोर कोर और लचीला पट्टा के साथ एक स्मार्टवॉच पीसीबी).
प्रश्न 2: मैं सही पीसीबी सामग्री कैसे चुनूं?
उत्तर: इस चेकलिस्ट का पालन करें:
1अनुप्रयोगः लचीला? पॉलीमाइड का उपयोग करें. उच्च आवृत्ति? पीटीएफई का उपयोग करें.
2.पर्यावरणः गर्म (ईवी)? उच्च-टीजी एफआर 4 का उपयोग करें। बाँझ (चिकित्सा)? जैव संगत पॉलीमाइड का उपयोग करें।
3लागतः बजट? एफआर 4 का उपयोग करें। प्रीमियम? पीटीएफई या सिरेमिक का उपयोग करें।
प्रश्न 3: जटिल उपकरणों के लिए बहुपरत पीसीबी बेहतर क्यों हैं?
A: बहुस्तरीय पीसीबी:
a.स्थान की बचत (6-परत पीसीबी = एक ही घटकों के साथ एकतरफा पीसीबी का 1/3 आकार) ।
शोर को कम करना (अलग-अलग पावर/ग्राउंड प्लेन)
c. तेज़ संकेतों का समर्थन करें (छोटे निशान, नियंत्रित प्रतिबाधा) ।
प्रश्न 4: क्या पीसीबी को पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है?
उत्तर: हाँ, विशेष सुविधाएं रासायनिक या यांत्रिक प्रक्रियाओं का उपयोग करके तांबे (40% पीसीबी के वजन का 60%) और कीमती धातुओं (स्वर्ण, चांदी) को पुनः प्राप्त करती हैं।पुनर्चक्रण से ई-कचरा कम होता है और कच्चे माल की लागत कम होती है.
प्रश्न 5: पीसीबी डिजाइन करने के लिए मुझे किन औजारों की आवश्यकता है?
उत्तरः शुरुआती लोगों के लिएः KiCad या EasyEDA जैसे मुफ्त उपकरण (सरल परियोजनाओं के लिए बहुत अच्छा) पेशेवरों के लिएः Altium Designer या Cadence Allegro (बहुपरत, उच्च आवृत्ति डिजाइन संभालता है) ।अधिकांश औजारों में योजनाबद्ध कैप्चर (ड्राइंग सर्किट) और लेआउट (स्थान घटक/चिह्न) शामिल हैं.
निष्कर्ष
पीसीबी आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स की नींव हैं, लघुकरण, विश्वसनीयता और दक्षता को सक्षम करते हैं जिसे हम स्वीकृत मानते हैं। एक बच्चे के खिलौने से लेकर एक मार्स रोवर तक, उनके डिजाइन, परतें, सामग्री,प्रत्येक अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए घटक अनुकूलितपीसीबी की मूल अवधारणाओं को समझना कि वे कैसे संरचित हैं, किस सामग्री का उपयोग करना है, और कैसे घटक एक साथ काम करते हैं, आपको इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को अधिक प्रभावी ढंग से डिजाइन, निर्माण या मरम्मत करने में सक्षम बनाता है।
जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी प्रगति करती है (6जी, एआई, क्वांटम कंप्यूटिंग), पीसीबी भी विकसित होंगेः पतले निशान, अधिक परतें, और नई सामग्री (उदाहरण के लिए, तेजी से संकेतों के लिए ग्राफीन) क्या संभव है की सीमाओं को आगे बढ़ाएंगे।चाहे आप शौकिया हों या इंजीनियर, इन मूलभूत बातों से परिचित रहने से आपको इलेक्ट्रॉनिक्स की तेजी से बढ़ती दुनिया के साथ बने रहने में मदद मिलेगी।
निर्माताओं और डिजाइनरों के लिए, अनुभवी पीसीबी आपूर्तिकर्ताओं के साथ साझेदारी (जैसे एलटी सर्किट) सुनिश्चित करता है कि आपके बोर्ड उद्योग के मानकों और प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।आप सबसे जटिल इलेक्ट्रॉनिक विचारों को भी कार्यात्मक में बदल सकते हैं, विश्वसनीय उत्पाद।
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