पीसीबी बोर्ड में सोना, चांदी और तांबे के बारे में
मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) एक बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक घटक है जिसका व्यापक रूप से विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक और संबंधित उत्पादों में उपयोग किया जाता है। पीसीबी को कभी-कभी पीडब्लूबी (प्रिंटेड वायर बोर्ड, मुद्रित सर्किट बोर्ड) भी कहा जाता है। इसका उपयोग हांगकांग, चीन और जापान में अधिक किया जाता था, लेकिन अब यह कम होता जा रहा है (वास्तव में, PCB और PWB में अंतर है)।
पश्चिमी देशों और क्षेत्रों में इसे आम तौर पर पीसीबी कहा जाता है। पूर्व में, नाम देश और क्षेत्र के आधार पर भिन्न होता है। उदाहरण के लिए, मुख्य भूमि चीन में, इसे अब आम तौर पर मुद्रित सर्किट बोर्ड (पहले मुद्रित सर्किट बोर्ड कहा जाता था) कहा जाता है, और ताइवान में, इसे आम तौर पर पीसीबी कहा जाता है। सर्किट बोर्ड को जापान में इलेक्ट्रॉनिक (सर्किट) सब्सट्रेट और कोरिया में सब्सट्रेट कहा जाता है।
पीसीबी इलेक्ट्रॉनिक घटकों का समर्थन निकाय और इलेक्ट्रॉनिक घटकों के विद्युत कनेक्शन के लिए वाहक है। यह मुख्य रूप से सपोर्ट और इंटरकनेक्शन की भूमिका निभाता है। केवल दिखावे को देखते हुए, सर्किट बोर्ड की बाहरी परत मुख्य रूप से तीन रंगों में आती है: सोना, चांदी और हल्का लाल। कीमत के आधार पर वर्गीकृत: सोना सबसे महंगा है, उसके बाद चांदी है, और हल्का लाल सबसे सस्ता है। हालाँकि, सर्किट बोर्ड के अंदर के सर्किट मुख्य रूप से शुद्ध तांबे के होते हैं, यानी नंगे तांबे के बोर्ड।
ऐसा कहा जाता है कि पीसीबी पर कई कीमती धातुएँ होती हैं। बताया गया है कि औसतन प्रत्येक स्मार्टफोन में 05 ग्राम सोना, 0.26 ग्राम चांदी और 12.6 ग्राम तांबा होता है। एक लैपटॉप में सोने की मात्रा मोबाइल फोन से 10 गुना अधिक होती है!
पीसीबी पर कीमती धातुएँ क्यों होती हैं?
इलेक्ट्रॉनिक घटकों के समर्थन के रूप में, पीसीबी को अपनी सतह पर सोल्डरिंग घटकों की आवश्यकता होती है, जिसमें सोल्डरिंग के लिए तांबे की परत के एक हिस्से को उजागर करने की आवश्यकता होती है। इन उजागर तांबे की परतों को पैड कहा जाता है। पैड आम तौर पर एक छोटे से क्षेत्र के साथ आयताकार या गोलाकार होते हैं। इसलिए, सोल्डर रेजिस्टेंस लगाने के बाद, पैड पर लगा तांबा ही हवा के संपर्क में आता है।
पीसीबी पर खुले पैड में तांबे की परत सीधे उजागर होती है। इस भाग को ऑक्सीकरण से बचाना आवश्यक है।
पीसीबी में प्रयुक्त तांबा आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है। यदि पैड पर तांबे का ऑक्सीकरण हो जाता है, तो न केवल सोल्डर करना मुश्किल होगा, बल्कि प्रतिरोधकता भी काफी बढ़ जाएगी, जो अंतिम उत्पाद के प्रदर्शन को गंभीर रूप से प्रभावित करेगी। इसलिए, पैड को अक्रिय धातु सोने से चढ़ाया जाता है, या इसकी सतह को रासायनिक प्रक्रिया के माध्यम से चांदी की परत से ढक दिया जाता है, या पैड को हवा के संपर्क से रोकने के लिए तांबे की परत को एक विशेष रासायनिक फिल्म से ढक दिया जाता है। ऑक्सीकरण को रोकें और बाद की वेल्डिंग प्रक्रिया में उपज सुनिश्चित करने के लिए पैड की सुरक्षा करें।
पीसीबी पर सोना, चांदी और तांबा
1. पीसीबी कॉपर क्लैड बोर्ड
कॉपर-क्लैड लेमिनेट एक प्लेट के आकार की सामग्री है जो ग्लास फाइबर कपड़े या राल के साथ अन्य मजबूत सामग्री को लगाकर और तांबे की पन्नी और गर्म दबाव के साथ एक या दोनों तरफ कवर करके बनाई जाती है।
उदाहरण के तौर पर फाइबरग्लास क्लॉथ-आधारित कॉपर-क्लैड लैमिनेट को लेते हुए, इसका मुख्य कच्चा माल कॉपर फ़ॉइल, फ़ाइबरग्लास क्लॉथ और एपॉक्सी रेज़िन हैं, जो उत्पाद लागत का क्रमशः लगभग 32%, 29% और 26% है।
कॉपर क्लैड लैमिनेट मुद्रित सर्किट बोर्ड की मूल सामग्री है, और सर्किट इंटरकनेक्शन प्राप्त करने के लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए एक अनिवार्य मुख्य घटक है। वैज्ञानिक और तकनीकी स्तर के निरंतर सुधार के साथ, हाल के वर्षों में, कुछ विशेष इलेक्ट्रॉनिक कॉपर क्लैड लैमिनेट्स का उपयोग मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक घटकों के प्रत्यक्ष निर्माण में किया जा सकता है। मुद्रित सर्किट बोर्डों में उपयोग किए जाने वाले कंडक्टर आम तौर पर पतली पन्नी के आकार के परिष्कृत तांबे से बने होते हैं, जो एक संकीर्ण अर्थ में तांबे की पन्नी है।
2. पीसीबी डूबा हुआ सोना सर्किट बोर्ड
यदि सोना और तांबा सीधे संपर्क में हैं, तो इलेक्ट्रॉन प्रवासन और प्रसार (संभावित अंतर के बीच संबंध) की एक भौतिक प्रतिक्रिया होगी, इसलिए "निकल" की एक परत को बाधा परत के रूप में पहले इलेक्ट्रोप्लेट किया जाना चाहिए, और फिर सोने को शीर्ष पर इलेक्ट्रोप्लेट किया जाना चाहिए। निकल का, इसलिए जिसे हम आम तौर पर इलेक्ट्रोप्लेटेड सोना कहते हैं, उसका वास्तविक नाम "इलेक्ट्रोप्लेटेड निकल सोना" कहा जाना चाहिए।
कठोर सोने और नरम सोने के बीच का अंतर चढ़ाए गए सोने की अंतिम परत की संरचना है। सोना चढ़ाते समय, आप शुद्ध सोना या मिश्र धातु इलेक्ट्रोप्लेट करना चुन सकते हैं। चूँकि शुद्ध सोने की कठोरता अपेक्षाकृत नरम होती है, इसलिए इसे "नरम सोना" भी कहा जाता है। . क्योंकि "सोना" "एल्यूमीनियम" के साथ एक अच्छा मिश्र धातु बना सकता है, एल्यूमीनियम तार बनाते समय सीओबी को विशेष रूप से शुद्ध सोने की इस परत की मोटाई की आवश्यकता होगी। इसके अलावा, यदि आप इलेक्ट्रोप्लेटेड सोना-निकल मिश्र धातु या सोना-कोबाल्ट मिश्र धातु चुनते हैं, क्योंकि मिश्र धातु शुद्ध सोने की तुलना में कठिन होगी, तो इसे "कठोर सोना" भी कहा जाता है।
सोना चढ़ाना परत का व्यापक रूप से सर्किट बोर्डों के घटक पैड, सोने की उंगलियों, कनेक्टर छर्रे आदि में उपयोग किया जाता है। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मोबाइल फोन सर्किट बोर्ड के मुख्य बोर्ड ज्यादातर सोना चढ़ाया हुआ बोर्ड, डूबे हुए सोने के बोर्ड होते हैं। कंप्यूटर मदरबोर्ड, ऑडियो और छोटे डिजिटल सर्किट बोर्ड आमतौर पर गोल्ड-प्लेटेड बोर्ड नहीं होते हैं।
सोना असली सोना है. भले ही केवल एक पतली परत चढ़ाई गई हो, यह पहले से ही सर्किट बोर्ड की लागत का लगभग 10% है। सोने का उपयोग चढ़ाना परत के रूप में किया जाता है, सबसे पहले वेल्डिंग की सुविधा के लिए, और दूसरा जंग को रोकने के लिए। भले ही मेमोरी स्टिक की सोने की उंगली का उपयोग कई वर्षों से किया जा रहा हो, फिर भी यह पहले की तरह ही चमकती है। यदि तांबा, एल्यूमीनियम, या लोहे का उपयोग किया जाता है, तो वे जल्दी से जंग खाकर कचरे के ढेर में बदल जाएंगे। इसके अलावा, सोना चढ़ाया प्लेटों की लागत अधिक है और वेल्डिंग की ताकत खराब है। इलेक्ट्रोलेस निकल चढ़ाना प्रक्रिया के कारण, काली प्लेटें बनने का खतरा रहता है। निकेल परत समय के साथ ऑक्सीकरण हो जाएगी, और दीर्घकालिक विश्वसनीयता भी एक मुद्दा है।
3. पीसीबी डूबे हुए सिल्वर सर्किट बोर्ड
विसर्जन चांदी विसर्जन सोने की तुलना में सस्ती है। यदि पीसीबी में कनेक्शन के लिए कार्यात्मक आवश्यकताएं हैं और लागत कम करने की आवश्यकता है, तो विसर्जन चांदी एक अच्छा विकल्प है। इसके अलावा, विसर्जन चांदी में अच्छा सपाटपन और संपर्क होता है, इसलिए विसर्जन चांदी प्रक्रिया को चुना जाना चाहिए।
