پی سی بی کے بارے میں انتہائی تفصیلی تعارف

پی سی بیالیکٹرانک پرنٹنگ ٹیکنالوجی کی طرف سے بنایا گیا ہے، لہذا اسے پرنٹ سرکٹ بورڈ کہا جاتا ہے.تقریباً ہر قسم کا الیکٹرانک سامان، جس میں ائرفون، بیٹریاں، کیلکولیٹر سے لے کر کمپیوٹر، مواصلاتی آلات، ہوائی جہاز، سیٹلائٹ، جب تک الیکٹرانک اجزاء جیسے کہ مربوط سرکٹس استعمال ہوتے ہیں، پی سی بی ان کے درمیان برقی روابط کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

پی سی بی اور پی سی بی اے پی سی بیز ہیں جن میں غیر نصب شدہ اجزاء ہیں، پی سی بی اے (پرنٹڈ سرکٹ بورڈ اسمبلی)، یعنی پی سی بیز الیکٹرانک اجزاء سے لیس ہیں (جیسے چپس، کنیکٹر، ریزسٹر، کیپسیٹرز، انڈکٹرز وغیرہ)۔

پی سی بی کی اصل
1925 میں، ریاستہائے متحدہ میں چارلس ڈوکاس (اضافی طریقہ کار کا موجد) نے ایک موصل سبسٹریٹ پر ایک سرکٹ پیٹرن پرنٹ کیا، اور پھر کامیابی سے الیکٹروپلاٹنگ کے ذریعے ایک کنڈکٹر کو وائرنگ کے طور پر بنایا۔

1936 میں، آسٹریا کے پال آئسلر (ذخمی طریقہ کار کا موجد) ریڈیو میں پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ استعمال کرنے والا پہلا شخص تھا۔

1943 میں امریکیوں نے اس ٹیکنالوجی کو فوجی ریڈیو پر لاگو کیا۔1948 میں، ریاستہائے متحدہ نے سرکاری طور پر تجارتی استعمال کے لیے ایجاد کو تسلیم کیا۔

پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ صرف 1950 کی دہائی کے وسط سے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے رہے ہیں، اور آج وہ الیکٹرانکس کی صنعت پر حاوی ہیں۔

طباعت شدہ سرکٹ بورڈز سنگل لیئر سے ڈبل سائیڈڈ، ملٹی لیئر اور لچکدار بن چکے ہیں، اور اب بھی اپنی ترقی کے رجحانات کو برقرار رکھتے ہیں۔اعلی صحت سے متعلق، اعلی کثافت اور اعلی وشوسنییتا کی سمت میں مسلسل ترقی کی وجہ سے، سائز میں مسلسل کمی، لاگت میں کمی اور کارکردگی میں بہتری، پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ اب بھی مستقبل کے الیکٹرانک آلات کی ترقی میں مضبوط جیورنبل برقرار رکھتے ہیں۔

اندرون اور بیرون ملک پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی کے مستقبل کے ترقی کے رجحان پر بحثیں بنیادی طور پر یکساں ہیں، یعنی اعلی کثافت، اعلیٰ درستگی، عمدہ یپرچر، پتلی تار، چھوٹی پچ، اعلی وشوسنییتا، ملٹی لیئر، ہائی سپیڈ ٹرانسمیشن۔ ، ہلکے وزن کی پیداوار کے لحاظ سے، یہ پیداواری صلاحیت کو بڑھانے، اخراجات کو کم کرنے، آلودگی کو کم کرنے، اور کثیر اقسام اور چھوٹے بیچ کی پیداوار کو اپنانے کی سمت میں ترقی کر رہا ہے۔

پی سی بی کا کردار
پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ کے نمودار ہونے سے پہلے، الیکٹرانک اجزاء کے درمیان باہمی ربط کو براہ راست تاروں کے ذریعے جوڑا جاتا تھا تاکہ ایک مکمل سرکٹ بن سکے۔

الیکٹرانک آلات کے پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز کو اپنانے کے بعد، اسی طرح کے پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز کی مستقل مزاجی کی وجہ سے، دستی وائرنگ میں غلطیوں سے بچا جاتا ہے۔

پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ مختلف الیکٹرانک اجزاء جیسے مربوط سرکٹس کو ٹھیک کرنے اور جمع کرنے، وائرنگ اور برقی کنکشن کو مکمل کرنے یا مختلف الیکٹرانک اجزاء جیسے مربوط سرکٹس کے درمیان برقی موصلیت، اور مطلوبہ برقی خصوصیات فراہم کر سکتا ہے، جیسے خصوصیات میں رکاوٹ، وغیرہ، خودکار سولڈرنگ کے لیے سولڈر ماسک گرافکس فراہم کر سکتے ہیں، اور اجزاء کے اندراج، معائنہ اور دیکھ بھال کے لیے شناختی کردار اور گرافکس فراہم کر سکتے ہیں۔
پی سی بی کی درجہ بندی
1. مقصد کے لحاظ سے درجہ بندی
شہری طباعت شدہ سرکٹ بورڈز (صارفین): چھپی ہوئی سرکٹ بورڈ جو کھلونوں، کیمرے، ٹیلی ویژن، آڈیو آلات، موبائل فون وغیرہ میں استعمال ہوتے ہیں۔
صنعتی پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ (سامان): پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ جو سیکورٹی، آٹوموبائل، کمپیوٹر، کمیونیکیشن مشینیں، آلات وغیرہ میں استعمال ہوتے ہیں۔
ملٹری پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز: ایرو اسپیس اور ریڈار وغیرہ میں استعمال ہونے والے پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ۔

2. سبسٹریٹ کی قسم کے لحاظ سے درجہ بندی
کاغذ پر مبنی طباعت شدہ سرکٹ بورڈز: فینولک کاغذ پر مبنی طباعت شدہ سرکٹ بورڈز، ایپوکسی کاغذ پر مبنی طباعت شدہ سرکٹ بورڈ وغیرہ۔
شیشے کے کپڑے پر مبنی طباعت شدہ سرکٹ بورڈز: ایپوکسی شیشے کے کپڑے پر مبنی طباعت شدہ سرکٹ بورڈز، PTFE شیشے کے کپڑے پر مبنی طباعت شدہ سرکٹ بورڈ وغیرہ۔
مصنوعی فائبر پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ: ایپوکسی مصنوعی فائبر پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ وغیرہ۔
آرگینک فلم سبسٹریٹ پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ: نایلان فلم پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ وغیرہ۔
سرامک سبسٹریٹ پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ۔
دھاتی کور پر مبنی پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ۔
3. ساخت کے لحاظ سے درجہ بندی
ساخت کے مطابق، پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز کو سخت طباعت شدہ سرکٹ بورڈز، لچکدار طباعت شدہ سرکٹ بورڈز اور سخت لچکدار طباعت شدہ سرکٹ بورڈز میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔

4. تہوں کی تعداد کے مطابق درجہ بندی
تہوں کی تعداد کے مطابق پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز کو سنگل سائیڈڈ بورڈز، ڈبل سائیڈڈ بورڈز، ملٹی لیئر بورڈز اور ایچ ڈی آئی بورڈز (ہائی ڈینسٹی انٹرکنیکٹ بورڈز) میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔
1) یک طرفہ
ایک طرفہ بورڈ سے مراد وہ سرکٹ بورڈ ہوتا ہے جو سرکٹ بورڈ کے صرف ایک طرف (سولڈرنگ سائیڈ) پر وائرڈ ہوتا ہے، اور تمام اجزاء، اجزاء کے لیبل اور ٹیکسٹ لیبل دوسری طرف (جزو کی طرف) رکھے جاتے ہیں۔

سنگل سائیڈڈ پینل کی سب سے بڑی خصوصیت اس کی کم قیمت اور سادہ مینوفیکچرنگ عمل ہے۔تاہم، چونکہ وائرنگ صرف ایک سطح پر کی جا سکتی ہے، اس لیے وائرنگ زیادہ مشکل ہے، اور وائرنگ ناکام ہونے کا خطرہ ہے، اس لیے یہ صرف کچھ نسبتاً آسان سرکٹس کے لیے موزوں ہے۔

2) دو طرفہ
ڈبل رخا بورڈ انسولیٹنگ بورڈ کے دونوں اطراف وائرڈ ہوتا ہے، ایک طرف اوپر کی پرت کے طور پر استعمال ہوتا ہے، اور دوسری طرف نیچے کی پرت کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔اوپری اور نیچے کی تہیں برقی طور پر ویاس کے ذریعے جڑی ہوئی ہیں۔

عام طور پر، دو پرتوں والے بورڈ کے اجزاء اوپر کی پرت پر رکھے جاتے ہیں۔تاہم، بعض اوقات بورڈ کے سائز کو کم کرنے کے لیے اجزاء کو دونوں تہوں پر رکھا جا سکتا ہے۔ڈبل لیئر بورڈ کی خاصیت اعتدال پسند قیمت اور آسان وائرنگ ہے۔یہ عام سرکٹ بورڈز میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والی قسم ہے۔

3) ملٹی لیئر بورڈ
دو سے زیادہ تہوں والے پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز کو اجتماعی طور پر ملٹی لیئر بورڈ کہا جاتا ہے۔

4) ایچ ڈی آئی بورڈ
ایچ ڈی آئی بورڈ ایک سرکٹ بورڈ ہے جس میں مائیکرو بلائنڈ بیریڈ ہول ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے نسبتاً زیادہ سرکٹ ڈسٹری بیوشن ڈینسٹی ہے۔

پی سی بی کا ڈھانچہ
پی سی بی بنیادی طور پر تانبے سے ملبوس ٹکڑے ٹکڑے (کاپر کلڈ لیمینیٹ، سی سی ایل)، پری پریگ (پی پی شیٹ)، تانبے کا ورق (کاپر فوائل)، سولڈر ماسک (جسے سولڈر ماسک بھی کہا جاتا ہے) (سولڈر ماسک) پر مشتمل ہے۔ایک ہی وقت میں، سطح پر بے نقاب تانبے کے ورق کی حفاظت اور ویلڈنگ کے اثر کو یقینی بنانے کے لیے، پی سی بی پر سطح کا علاج کرنا بھی ضروری ہے، اور بعض اوقات اسے حروف سے بھی نشان زد کیا جاتا ہے۔

1) تانبے سے ملبوس ٹکڑے ٹکڑے
تانبے سے پہنے ہوئے ٹکڑے ٹکڑے (CCL)، جسے تانبے سے ملبوس ٹکڑے ٹکڑے یا تانبے سے پوش ٹکڑے ٹکڑے کہا جاتا ہے، پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز کی تیاری کے لیے بنیادی مواد ہے۔یہ ایک ڈائی الیکٹرک پرت (رال، گلاس فائبر) اور ایک اعلی طہارت کے موصل (تانبے کے ورق) پر مشتمل ہے۔مرکب مواد پر مشتمل ہے.

یہ 1960 تک نہیں تھا کہ پیشہ ور مینوفیکچررز نے ایک طرفہ پی سی بی بنانے کے لیے بنیادی مواد کے طور پر فارملڈہائیڈ رال کاپر فوائل کا استعمال کیا، اور انہیں ریکارڈ پلیئرز، ٹیپ ریکارڈرز، ویڈیو ریکارڈرز وغیرہ کی مارکیٹ میں ڈال دیا۔ بعد میں، دوہرے اضافے کی وجہ سے -سائیڈ تھرو ہول کاپر چڑھانا مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی، گرمی کی مزاحمت، سائز مستحکم ایپوکسی گلاس سبسٹریٹس اب تک بڑے پیمانے پر استعمال کیے گئے ہیں۔آج کل، FR4، FR1، CEM3، سیرامک ​​پلیٹیں اور Teflon پلیٹیں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہیں۔

فی الحال، سب سے زیادہ استعمال ہونے والا پی سی بی جو اینچنگ کے طریقہ کار سے بنایا گیا ہے، مطلوبہ سرکٹ پیٹرن حاصل کرنے کے لیے تانبے والے بورڈ پر منتخب طور پر اینچ کرنا ہے۔تانبے سے ملبوس ٹکڑے ٹکڑے بنیادی طور پر پورے پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ پر ترسیل، موصلیت اور مدد کے تین کام فراہم کرتا ہے۔پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز کی کارکردگی، معیار اور مینوفیکچرنگ لاگت کافی حد تک تانبے سے ملبوس ٹکڑے ٹکڑے پر منحصر ہے۔

2) پریگریگ
Prepreg، جسے پی پی شیٹ بھی کہا جاتا ہے، ملٹی لیئر بورڈز کی تیاری میں اہم مواد میں سے ایک ہے۔یہ بنیادی طور پر رال اور تقویت بخش مواد پر مشتمل ہے۔تقویت دینے والے مواد کو گلاس فائبر کپڑا (جسے شیشے کا کپڑا کہا جاتا ہے)، کاغذ کی بنیاد اور جامع مواد میں تقسیم کیا گیا ہے۔

ملٹی لیئر پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز کی تیاری میں استعمال ہونے والی زیادہ تر پری پریگس (چپکنے والی چادریں) شیشے کے کپڑے کو مضبوط کرنے والے مواد کے طور پر استعمال کرتی ہیں۔ٹریٹ شدہ شیشے کے کپڑے کو رال گلو کے ساتھ امپریگنیٹ کرکے اور پھر ہیٹ ٹریٹمنٹ کے ذریعے پہلے سے بیک کرکے تیار کیا جانے والا پتلا مواد پری پریگ کہلاتا ہے۔پری پریگس گرمی اور دباؤ میں نرم ہو جاتے ہیں اور ٹھنڈا ہونے پر ٹھوس ہو جاتے ہیں۔

چونکہ وارپ اور ویفٹ سمتوں میں شیشے کے کپڑے کی فی یونٹ لمبائی میں سوت کے تاروں کی تعداد مختلف ہوتی ہے، لہذا کاٹتے وقت پری پریگ کے وارپ اور ویفٹ سمتوں پر توجہ دی جانی چاہیے۔عام طور پر، وارپ ڈائریکشن (وہ سمت جس میں شیشے کا کپڑا گھمایا جاتا ہے) کو پروڈکشن بورڈ کی شارٹ سائیڈ ڈائریکشن کے طور پر منتخب کیا جاتا ہے، اور ویفٹ ڈائریکشن پروڈکشن بورڈ کے لمبے سائیڈ کی سمت کو یقینی بنانے کے لیے ہے بورڈ کی سطح اور پروڈکشن بورڈ کو گرم ہونے کے بعد مڑنے اور خراب ہونے سے روکیں۔

3) تانبے کا ورق
تانبے کا ورق ایک پتلا، مسلسل دھاتی ورق ہے جو سرکٹ بورڈ کی بنیادی تہہ پر جمع ہوتا ہے۔پی سی بی کے کنڈکٹر کے طور پر، یہ آسانی سے موصلی پرت سے منسلک ہوتا ہے اور سرکٹ پیٹرن بنانے کے لیے اینچ کیا جاتا ہے۔

عام صنعتی تانبے کے ورق کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: رولڈ کاپر فوائل (RA کاپر فوائل) اور الیکٹرولائٹک کاپر فوائل (ED کاپر فوائل):
رولڈ تانبے کے ورق میں اچھی لچک اور دیگر خصوصیات ہیں، اور یہ تانبے کا ورق ہے جو ابتدائی نرم بورڈ کے عمل میں استعمال ہوتا ہے۔
الیکٹرولیٹک تانبے کے ورق میں رولڈ کاپر فوائل سے کم مینوفیکچرنگ لاگت کا فائدہ ہے

4) سولڈر ماسک
سولڈر ریزسٹ پرت سے مراد پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ کا وہ حصہ ہے جس میں سولڈر ریزسٹ انک ہے۔

سولڈر ریزسٹ انک عام طور پر سبز ہوتی ہے، اور کچھ لوگ سرخ، سیاہ اور نیلے رنگ وغیرہ کا استعمال کرتے ہیں، اس لیے سولڈر ریزسٹ انک کو پی سی بی انڈسٹری میں اکثر گرین آئل کہا جاتا ہے۔یہ پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز کی ایک مستقل حفاظتی تہہ ہے، جو نمی، اینٹی سنکنرن، اینٹی پھپھوندی اور مکینیکل رگڑ وغیرہ کو روک سکتی ہے، لیکن حصوں کو غلط جگہوں پر ویلڈنگ ہونے سے بھی روک سکتی ہے۔

5) سطح کا علاج
جیسا کہ یہاں استعمال کیا گیا ہے "سطح" سے مراد PCB پر کنکشن پوائنٹس ہیں جو الیکٹرانک اجزاء یا دیگر سسٹمز اور PCB پر موجود سرکٹس کے درمیان برقی رابطہ فراہم کرتے ہیں، جیسے پیڈ کے کنکشن پوائنٹس یا رابطہ کنکشن۔ننگے تانبے کی سولڈریبلٹی خود بہت اچھی ہے، لیکن ہوا کے سامنے آنے پر یہ آسانی سے آکسائڈائز اور آلودہ ہو جاتا ہے، اس لیے ننگے تانبے کی سطح پر ایک حفاظتی فلم کا احاطہ کیا جانا چاہیے۔

عام پی سی بی کی سطح کے علاج کے عمل میں لیڈ HASL، لیڈ فری HASL، آرگینک کوٹنگ (آرگینک سولڈریبلٹی پریزرویٹوز، OSP)، وسرجن گولڈ، وسرجن سلور، وسرجن ٹن اور گولڈ چڑھایا ہوا انگلیاں وغیرہ شامل ہیں۔ ماحولیاتی تحفظ کے ضوابط کی مسلسل بہتری کے ساتھ، وہاں لیڈ HASL کے عمل پر بتدریج پابندی لگا دی گئی ہے۔

6) کردار
کریکٹر ٹیکسٹ پرت ہے، پی سی بی کی اوپری پرت پر، یہ غائب ہوسکتا ہے، اور یہ عام طور پر تبصروں کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

عام طور پر، سرکٹ کی تنصیب اور دیکھ بھال کو آسان بنانے کے لیے، مطلوبہ لوگو کے پیٹرن اور ٹیکسٹ کوڈ پرنٹ شدہ بورڈ کی اوپری اور نچلی سطحوں پر پرنٹ کیے جاتے ہیں، جیسے اجزاء کے لیبلز اور برائے نام قدریں، اجزاء کی خاکہ کی شکلیں اور مینوفیکچرر لوگو، پیداوار۔ تاریخیں انتظار کریں.

حروف عام طور پر اسکرین پرنٹنگ کے ذریعے پرنٹ کیے جاتے ہیں۔