پی سی بی کا بنیادی علم
پی سی بی مینوفیکچرنگ کے عمل کی وضاحت کرنے سے پہلے، پی سی بی اور اس کی ساخت کے بارے میں جاننا مفید ہوگا۔ طباعت شدہ سرکٹ بورڈ (PCB) زیادہ تر الیکٹرانکس مصنوعات میں بنیاد ہے – دونوں ایک فزیکل سپورٹ پیس کے طور پر اور سطح کے ماؤنٹ اور ساکٹ کے اجزاء کے لیے وائرنگ ایریا کے طور پر۔ پی سی بی سب سے زیادہ عام طور پر فائبر گلاس، کمپوزٹ ایپوکسی، یا کسی اور مرکب مواد سے بنے ہوتے ہیں۔
پی سی بی بنیادی طور پر مندرجہ ذیل حصوں پر مشتمل ہے:
- پیڈ: ایک دھاتی سوراخ جو سولڈرنگ کمپوننٹ پن کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
- Via: ایک دھاتی سوراخ تہوں کے درمیان اجزاء کے پنوں کو جوڑنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
- بڑھتے ہوئے سوراخ: پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ کو ٹھیک کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔
- تار: برقی نیٹ ورک کی تانبے کی فلم جو اجزاء کے پنوں کو جوڑنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔
- کنیکٹر: سرکٹ بورڈز کے درمیان جوڑنے کے لیے استعمال ہونے والے اجزاء۔
- فلنگ: گراؤنڈ وائر نیٹ ورک کے لیے تانبے کی کوٹنگ، جو مؤثر طریقے سے رکاوٹ کو کم کر سکتی ہے۔
- الیکٹریکل باؤنڈری: سرکٹ بورڈ کے سائز کا تعین کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، سرکٹ بورڈ کے تمام اجزاء حد سے تجاوز نہیں کر سکتے۔
پی سی بی کی ساخت کی تین اقسام ہیں:
-
سنگل پرت پی سی بی:
- سرکٹ بورڈ کے صرف ایک طرف تانبے کے ورق کی تاریں ہیں، اور دوسری طرف تانبے کے ورق کی تاریں نہیں ہیں۔ ابتدائی الیکٹرانک مصنوعات کا سرکٹ سادہ تھا۔ کنکشن اور ترسیل کے لئے صرف ایک طرف کی ضرورت ہے، اور تانبے کے ورق کے بغیر راستہ دوسری طرف رکھ سکتا ہے۔
-
ڈبل پرت پی سی بی:
- سرکٹ بورڈ کے دونوں طرف تانبے کے ورق کی تاریں ہیں۔ اور آگے اور پیچھے کے راستے ویاس کے ذریعے ایک دوسرے سے جڑ سکتے ہیں۔ چونکہ دونوں اطراف وائرڈ ہو سکتے ہیں، اس لیے قابل استعمال رقبہ ایک پینل سے دوگنا ہے، جو پیچیدہ سرکٹس والی مصنوعات کے لیے زیادہ موزوں ہے۔ ڈیزائن میں پرزے فرنٹ سائیڈ پر رکھے گئے ہیں جبکہ پچھلی طرف پارٹ فٹ کی ویلڈنگ کی سطح ہے۔
-
ملٹی لیئر پی سی بی:
- عام طور پر ملٹی لیئر پی سی بی بنانے کے لیے متعدد کھدائی والے ڈبل رخا بورڈز کا استعمال کرتے ہوئے بورڈوں کے درمیان ایک موصل تہہ (پریریگ) کو اسٹیک کرنا اور سب سے باہری تہہ کے دونوں طرف تانبے کے ورق بچھانا اور پھر انہیں ایک ساتھ دبانا۔ چونکہ دبانے کے لیے متعدد ڈبل رخا پینلز استعمال کرتے ہیں، اس لیے تہوں کی تعداد عام طور پر یکساں نمبر ہوتی ہے۔ تانبے کے ورق کی تہہ جو اندر دبائی گئی ہے وہ کنڈکٹیو پرت، سگنل لیئر، پاور لیئر یا گراؤنڈ لیئر ہو سکتی ہے۔ نظریہ میں، ملٹی لیئر بورڈ 50 سے زیادہ تہوں تک پہنچ سکتا ہے، لیکن عملی اطلاق کا علاقہ فی الحال تقریباً 30 تہوں پر مشتمل ہے۔
پی سی بی بہت ورسٹائل ہیں۔ زیادہ تر الیکٹرانک مصنوعات میں کمپیوٹر کے اجزاء (کی بورڈ، چوہے، مدر بورڈز، آپٹیکل ڈرائیوز، ہارڈ ڈسک، گرافکس کارڈ) سے لے کر ایل سی ڈی اسکرین، ٹی وی، موبائل فون، اور ٹیلی فون، الیکٹرانک گھڑی، ڈیجیٹل کیمرہ، سیٹلائٹ نیویگیشن، PDA تک پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ ہوتے ہیں۔ …) زندگی کا تقریباً ایک حصہ ہیں۔
پی سی بی کے کام کے اصول:
پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ کی ایک بہت ہی بنیادی قسم ایک فلیٹ، سخت موصلی مواد ہے جس کے ایک طرف پتلی کوندکٹو ڈھانچے لگے ہوئے ہیں۔ یہ ترسیلی ڈھانچے مستطیلوں، دائروں اور چوکوں پر مشتمل ہندسی نمونے تیار کرتے ہیں۔ لمبے اور پتلے مستطیلوں کو انٹر کنکشن کے طور پر استعمال کریں (جو تاروں کے برابر ہے)، اور مختلف اشکال کو اجزاء کے لیے کنکشن پوائنٹس کے طور پر استعمال کریں۔
پی سی بی کی مستقبل کی ترقی:
کمپیوٹر، مواصلاتی آلات، کنزیومر الیکٹرانکس اور آٹوموبائل انڈسٹریز کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ۔ پی سی بی انڈسٹری نے بھی تیزی سے ترقی حاصل کی ہے۔ طباعت شدہ سرکٹ مصنوعات کی ترقی کے ساتھ، نئے مواد، نئی ٹیکنالوجیز اور نئے آلات کی ضروریات زیادہ سے زیادہ ہوتی جا رہی ہیں۔ مستقبل میں، پرنٹ شدہ برقی مواد کی صنعت کو اپنی پیداوار کو بڑھاتے ہوئے کارکردگی اور معیار کو بہتر بنانے پر زیادہ توجہ دینی چاہیے۔ پرنٹ شدہ سرکٹ خصوصی سازوسامان کی صنعت اب کم درجے کی نقل نہیں ہے، لیکن پیداوار آٹومیشن، صحت سے متعلق، ملٹی فنکشن، اور جدید آلات کی ترقی کے لئے.. پی سی بی کی پیداوار دنیا کی ہائی ٹیک ٹیکنالوجیز کو مربوط کرتی ہے۔ پرنٹ شدہ سرکٹ پروڈکشن ٹکنالوجی نئی ٹیکنالوجیز کو اپنائے گی جیسے مائع فوٹو سینسیٹو امیجنگ، ڈائریکٹ الیکٹروپلاٹنگ، پلس الیکٹروپلاٹنگ، اور ملٹی لیئر بورڈ۔
پی سی بی مینوفیکچرنگ کا عمل
گھر کے قریب، اب پی سی بی کی پیداوار کے عمل پر ایک نظر ڈالتے ہیں۔
پی سی بی کی پیداوار بہت پیچیدہ ہے۔ ایک مثال کے طور پر چار پرتوں والا طباعت شدہ بورڈ لینا۔ پیداواری عمل میں بنیادی طور پر پی سی بی لے آؤٹ، کور بورڈ پروڈکشن، اندرونی پی سی بی لے آؤٹ ٹرانسفر، کور بورڈ چھدرن اور معائنہ، لیمینیشن شامل ہیں۔ سوراخ کرنے والی اور سوراخ والی دیوار کاپر کیمیکل ورن، بیرونی پی سی بی لے آؤٹ ٹرانسفر، بیرونی پی سی بی ایچنگ اور دیگر اقدامات۔
1. پی سی بی لے آؤٹ
پی سی بی کی پیداوار میں پہلا قدم پی سی بی لے آؤٹ کو منظم اور چیک کرنا ہے۔ پی سی بی پروڈکشن فیکٹری پی سی بی ڈیزائن کمپنی سے سی اے ڈی فائلیں وصول کرتی ہے۔ چونکہ ہر CAD سافٹ ویئر کا اپنا منفرد فائل فارمیٹ ہوتا ہے۔ پی سی بی فیکٹری اسے متحد شکل میں تبدیل کر دے گی- توسیعی Gerber RS-274X یا Gerber X2۔ پھر فیکٹری انجینئر چیک کرے گا کہ آیا پی سی بی لے آؤٹ مینوفیکچرنگ کے عمل کے مطابق ہے۔ اور کیا کوئی خرابی اور دیگر مسائل ہیں؟
2. کور بورڈ کی پیداوار
تانبے پہنے ہوئے ٹکڑے کو صاف کریں۔ اگر دھول ہے، تو اس کی وجہ سے حتمی سرکٹ شارٹ سرکٹ یا ٹوٹ سکتا ہے۔ ایک 8 پرت والا پی سی بی دراصل 3 تانبے کے پوش لیمینیٹ (کور بورڈز) کے علاوہ 2 تانبے کی فلموں سے بنا ہوتا ہے، اور پھر اسے پری پریگس کے ساتھ چپکا دیا جاتا ہے۔ پیداوار کی ترتیب درمیانی کور بورڈ (سرکٹس کی 4 اور 5 تہوں) کے ساتھ شروع کرنا ہے، مسلسل ایک دوسرے کے ساتھ اسٹیک کریں، اور پھر ٹھیک کریں۔ 4-پرت پی سی بی کی تیاری اسی طرح کی ہے، سوائے اس کے کہ صرف ایک کور بورڈ اور دو تانبے کی فلمیں استعمال کریں۔
3. اندرونی پی سی بی لے آؤٹ کی منتقلی
سب سے پہلے، درمیانی کور بورڈ کے دو پرت سرکٹ بنائیں. تانبے سے ملبوس ٹکڑے ٹکڑے کو صاف کرنے کے بعد، ایک فوٹو سینسیٹو فلم سطح پر ڈھانپے گی۔ روشنی کے سامنے آنے پر یہ فلم مضبوط ہو جائے گی۔ تانبے سے ملبوس ٹکڑے ٹکڑے کے تانبے کے ورق پر ایک حفاظتی فلم بنائیں۔ دو پرت والی پی سی بی لے آؤٹ فلم اور ڈبل لیئر کاپر پہنے ہوئے ٹکڑے ٹکڑے کو پھر اوپری پی سی بی لے آؤٹ فلم میں داخل کیا جاتا ہے تاکہ اوپری اور نچلی پی سی بی لے آؤٹ فلموں کی اسٹیکنگ پوزیشن کو یقینی بنایا جاسکے۔
فوٹو سینسیٹو مشین تانبے کے ورق پر یووی لیمپ کے ساتھ فوٹو سینسیٹو فلم کو روشن کرتی ہے۔ روشنی کی ترسیل کرنے والی فلم کے تحت فوٹو سینسیٹیو فلم کا علاج کیا جاتا ہے، اور مبہم فلم کے تحت ابھی تک کوئی علاج شدہ فوٹو سینسیٹیو فلم نہیں ہے۔ کاپر فوائل کا احاطہ کی گئی فوٹو سینسیٹیو فلم کے نیچے مطلوبہ پی سی بی لے آؤٹ سرکٹ ہے، جو دستی پی سی بی کے لیزر پرنٹر انک کے کام کے برابر ہے۔ پھر لائی کا استعمال غیر علاج شدہ فوٹو سینسیٹو فلم کو صاف کرنے کے لیے کریں۔ اور مطلوبہ تانبے کے ورق کا سرکٹ علاج شدہ فوٹو سینسیٹو فلم کے ذریعے کور کیا جائے گا۔ پھر غیر ضروری تانبے کے ورق کو ہٹانے کے لیے مضبوط الکلی، جیسے NaOH، کا استعمال کریں۔
4. کور بورڈ چھدرن اور معائنہ
کور بورڈ کو کامیابی کے ساتھ تیار کیا۔ پھر دوسرے مواد کے ساتھ سیدھ میں سہولت فراہم کرنے کے لیے کور بورڈ پر سیدھ کے سوراخوں کو پنچ کریں۔ ایک بار پی سی بی کی دوسری تہوں کے ساتھ کور بورڈ کو دبانے کے بعد، اس میں ترمیم نہیں کی جا سکتی، اس لیے معائنہ بہت ضروری ہے۔ مشین خود بخود پی سی بی لے آؤٹ ڈرائنگ کے ساتھ غلطیوں کی جانچ کرنے کے لیے موازنہ کرے گی۔
5. چکنا
یہاں ایک نئے خام مال کی ضرورت ہے، جسے پری پریگ کہتے ہیں۔ یہ کور بورڈ اور کور بورڈ (پی سی بی کی تہوں> 4) کے درمیان چپکنے والی چیز ہے۔ اس کے ساتھ ساتھ کور بورڈ اور بیرونی تانبے کا ورق، جو موصلیت میں بھی کردار ادا کرتا ہے۔ نچلے تانبے کے ورق اور prepreg کی دو تہوں کو پہلے سے ٹھیک کرنے کے لیے۔ سیدھ کے سوراخ اور لوہے کی نچلی پلیٹ کے ذریعے، اور پھر تیار شدہ کور بورڈ کو سیدھ کے سوراخ میں رکھیں۔ اور آخر میں پریپریگ کی دو تہیں، تانبے کے ورق کی ایک تہہ اور پریشر بیئرنگ ایلومینیم پلیٹ کی ایک تہہ بنیادی پلیٹ کو ڈھانپتی ہے۔
سپورٹ پر لوہے کی پلیٹ سے بند پی سی بی بورڈ کو رکھیں۔ اور پھر laminating کے لئے ویکیوم گرمی پریس کو بھیجا. ویکیوم ہاٹ پریس میں اعلی درجہ حرارت پری پریگ میں ایپوکسی رال کو پگھلا سکتا ہے اور دباؤ کے تحت کور بورڈز اور تانبے کے ورق کو ایک ساتھ ٹھیک کر سکتا ہے۔ لیمینیشن مکمل کرنے کے بعد، اوپری لوہے کی پلیٹ کو ہٹا دیں جو پی سی بی کو دباتی ہے۔ پھر پریشر بیئرنگ ایلومینیم پلیٹ کو ہٹا دیں۔ ایلومینیم پلیٹ پر مختلف PCBs کو الگ کرنے اور پی سی بی کے بیرونی تانبے کے ورق کی ہمواری کو یقینی بنانے کی ذمہ داری بھی ہے۔ پی سی بی کے دونوں اطراف اس وقت نکالے گئے، ہموار تانبے کے ورق کی ایک پرت پی سی بی کو ڈھانپ دے گی۔
6. سوراخ کرنے والی
پی سی بی میں نان کنٹیکٹ کاپر فوائلز کی 4 تہوں کو جوڑنے کے لیے، پہلے پی سی بی کو کھولنے کے لیے سوراخ کے ذریعے ڈرل کریں، اور پھر بجلی چلانے کے لیے سوراخ کی دیواروں کو میٹلائز کریں۔ اندرونی کور بورڈ کو تلاش کرنے کے لیے ایکس رے ڈرلنگ مشین کا استعمال کریں۔ مشین خود بخود کور بورڈ پر سوراخ تلاش کر لے گی۔ اور پھر پی سی بی پر پوزیشننگ ہول کو پنچ کریں تاکہ اس بات کو یقینی بنایا جا سکے کہ اگلے سوراخ کو سوراخ کے بیچ سے ڈرل کیا گیا ہے۔ پنچنگ مشین مشین پر ایلومینیم پلیٹ کی ایک تہہ لگائیں، اور پھر اس پر پی سی بی لگائیں۔
کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، پی سی بی کی تہوں کی تعداد کے مطابق، سوراخ کرنے کے لیے 1 سے 3 ایک جیسے پی سی بی بورڈز کو ایک ساتھ اسٹیک کرنا۔ آخر میں، ایلومینیم پلیٹ کی ایک پرت سے سب سے اوپر والے پی سی بی کو ڈھانپیں۔ پی سی بی پر تانبے کے ورق کو پھٹنے سے روکنے کے لیے ایلومینیم پلیٹ کی اوپری اور نچلی تہوں کا استعمال کریں جب ڈرل بٹ ڈرل کرتا ہے اور باہر ہوتا ہے۔ پچھلے لیمینیشن کے عمل میں، پگھلے ہوئے ایپوکسی کو پی سی بی سے نچوڑا گیا تھا، اس لیے اسے کاٹنے کی ضرورت ہے۔ پروفائلنگ ملنگ مشین پی سی بی کے درست XY کوآرڈینیٹس کے مطابق اپنے دائرے کو کاٹتی ہے۔
7. سوراخ کی دیوار پر تانبے کی کیمیائی ورن
چونکہ تقریباً تمام پی سی بی ڈیزائن لائنوں کی مختلف تہوں کو جوڑنے کے لیے پرفوریشن کا استعمال کرتے ہیں۔ ایک اچھے کنکشن کے لیے سوراخ کی دیوار پر 25 مائیکرون تانبے کی فلم کی ضرورت ہوتی ہے۔ تانبے کی فلم کی موٹائی کو الیکٹروپلاٹنگ کے ذریعے مکمل کرنے کی ضرورت ہے۔ لیکن سوراخ کی دیوار نان کنڈکٹیو ایپوکسی رال اور گلاس فائبر بورڈ پر مشتمل ہے۔ لہذا پہلا قدم سوراخ کی دیوار پر conductive مواد کی ایک تہہ جمع کرنا ہے. اور پورے پی سی بی کی سطح پر کیمیکل جمع کرکے، بشمول سوراخ والی دیوار پر 1 مائکرون کاپر فلم بنائیں۔ کیمیائی علاج اور صفائی جیسے پورے عمل کو کنٹرول کرنے کے لیے مشین کا استعمال کریں۔
8. بیرونی پی سی بی لے آؤٹ کی منتقلی
اگلا، بیرونی پرت کا پی سی بی لے آؤٹ تانبے کے ورق میں منتقل ہو جائے گا۔ یہ عمل اندرونی کور بورڈ پی سی بی لے آؤٹ کے پچھلے ٹرانسفر اصول کی طرح ہے۔ پی سی بی لے آؤٹ کو فوٹو کاپی فلم اور فوٹو سینسیٹو فلم کے ذریعے تانبے کے ورق میں منتقل کیا جاتا ہے۔ فرق صرف اتنا ہے کہ مثبت فلموں کو بورڈ کے طور پر استعمال کیا جائے گا۔ اندرونی PCB لے آؤٹ ٹرانسفر میں تخفیف کا طریقہ استعمال کیا جاتا ہے، اور منفی فلم کو بورڈ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ پی سی بی کو ایک سرکٹ کے طور پر ایک علاج شدہ فوٹو سینسیٹو فلم سے ڈھانپیں، اور ناقابل علاج فوٹو حساس فلم کو صاف کریں۔ بے نقاب تانبے کے ورق کو اینچ کرنے کے بعد، ٹھیک شدہ فوٹو سینسیٹو فلم پی سی بی لے آؤٹ سرکٹ کی حفاظت کرے گی۔ بیرونی پی سی بی لے آؤٹ کی منتقلی عام طریقہ کو اپناتی ہے، اور مثبت فلم کو بورڈ کے طور پر استعمال کرتی ہے۔ پی سی بی
غیر علاج شدہ فوٹو سینسیٹو فلم کو صاف کرنے کے بعد، الیکٹروپلاٹنگ کی جاتی ہے۔ جہاں فلم ہو وہاں الیکٹروپلیٹ نہ کریں۔ اور جہاں فلم نہیں ہے وہاں پہلے تانبے کی پلیٹنگ اور پھر ٹن چڑھانا۔ فلم کو ہٹانے کے بعد، الکلائن اینچنگ کی جاتی ہے، اور آخر میں ٹن کو ہٹا دیا جاتا ہے۔ سرکٹ پیٹرن بورڈ پر رہتا ہے کیونکہ یہ ٹن کی طرف سے محفوظ ہے. پی سی بی کو کلیمپ کے ساتھ کلیمپ کریں، اور تانبے کو الیکٹروپلیٹ کریں۔ جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ سوراخوں میں کافی چالکتا ہے، سوراخ کی دیواروں پر چڑھائی گئی تانبے کی فلم کی موٹائی 25 مائکرون ہونی چاہیے۔ لہذا کمپیوٹر خود بخود اس کی درستگی کو یقینی بنانے کے لیے پورے نظام کو کنٹرول کر لے گا۔
9. بیرونی پی سی بی اینچنگ۔
اگلا، ایک مکمل خودکار اسمبلی لائن اینچنگ کے عمل کو مکمل کرتی ہے۔ سب سے پہلے، پی سی بی پر علاج شدہ فوٹو حساس فلم کو صاف کریں. پھر اس سے ڈھکے ہوئے غیر ضروری تانبے کے ورق کو صاف کرنے کے لیے مضبوط الکلی کا استعمال کریں۔ پھر پی سی بی لے آؤٹ تانبے کے ورق پر ٹن چڑھانے کے لیے ٹن سٹرپنگ سلوشن کا استعمال کریں۔ صفائی کے بعد، 4 پرتوں والا پی سی بی لے آؤٹ مکمل ہو گیا ہے۔ پی سی بی کی پیداوار کا عمل زیادہ پیچیدہ ہے، اور اس میں وسیع پیمانے پر عمل شامل ہیں۔ سادہ مکینیکل پروسیسنگ سے لے کر پیچیدہ مکینیکل پروسیسنگ تک، عام کیمیائی رد عمل، فوٹو کیمیکل، الیکٹرو کیمیکل، تھرمو کیمیکل اور دیگر عمل، کمپیوٹر کی مدد سے ڈیزائن CAM۔ اور علم کے بہت سے دوسرے پہلو۔
اس کے علاوہ، پیداوار کے عمل میں بہت سے عمل کے مسائل ہیں اور وقت وقت پر کچھ نئے مسائل کا سامنا کریں گے. کچھ مسائل وجہ معلوم کیے بغیر ختم ہو جاتے ہیں۔ پیداواری عمل ایک غیر مسلسل اسمبلی لائن کی شکل ہے۔ لہذا کسی بھی لنک میں کوئی بھی مسئلہ پوری لائن کی پیداوار کو روکنے اور بڑے پیمانے پر سکریپنگ کے نتائج کا سبب بنے گا۔
