الیکٹریکل انجینئرز کو اکثر پی سی بی ڈیزائن کے لیے تہوں کی زیادہ سے زیادہ تعداد کا تعین کرنے میں مخمصے کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔کیا زیادہ پرتیں استعمال کرنا بہتر ہے یا کم پرتیں؟آپ پی سی بی کے لیے تہوں کی تعداد کا فیصلہ کیسے کرتے ہیں؟
1. پی سی بی پرت کا کیا مطلب ہے؟
پی سی بی کی پرتیں تانبے کی ان تہوں کا حوالہ دیتی ہیں جو سبسٹریٹ کے ساتھ پرتدار ہوتی ہیں۔واحد پرت والے پی سی بی کے علاوہ جن میں صرف ایک تانبے کی تہہ ہوتی ہے، دو یا زیادہ تہوں والے تمام پی سی بی میں تہوں کی تعداد یکساں ہوتی ہے۔اجزاء کو سب سے باہر کی پرت پر سولڈر کیا جاتا ہے، جبکہ دوسری پرتیں وائرنگ کنکشن کے طور پر کام کرتی ہیں۔تاہم، کچھ اعلیٰ درجے کے PCBs اندرونی تہوں میں اجزاء کو بھی سرایت کریں گے۔
PCBs کا استعمال مختلف صنعتوں، جیسے کنزیومر الیکٹرانکس، آٹوموٹو، ٹیلی کمیونیکیشن، ایرو اسپیس، ملٹری اور میڈیکل میں مختلف الیکٹرانک آلات اور مشینری تیار کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔
صنعتیںایک مخصوص بورڈ کی تہوں کی تعداد اور سائز پی سی بی کی طاقت اور صلاحیت کا تعین کرتا ہے۔جیسے جیسے تہوں کی تعداد بڑھتی ہے، اسی طرح فعالیت بھی بڑھتی ہے۔
2. پی سی بی کی تہوں کی تعداد کا تعین کیسے کریں؟
پی سی بی کے لیے تہوں کی مناسب تعداد کا فیصلہ کرتے وقت، سنگل یا ڈبل لیئرز کے مقابلے میں متعدد پرتوں کے استعمال کے فوائد پر غور کرنا ضروری ہے۔ایک ہی وقت میں، ملٹی لیئر ڈیزائن کے مقابلے میں سنگل لیئر ڈیزائن کے استعمال کے فوائد پر غور کرنا بھی ضروری ہے۔ان عوامل کو درج ذیل پانچ زاویوں سے جانچا جا سکتا ہے۔
2-1۔پی سی بی کو کہاں استعمال کیا جائے گا؟
پی سی بی بورڈ کے لیے تصریحات کا تعین کرتے وقت، یہ ضروری ہے کہ اس مطلوبہ مشین یا آلات پر غور کیا جائے جس میں پی سی بی استعمال کیا جائے گا، ساتھ ہی اس طرح کے آلات کے لیے مخصوص سرکٹ بورڈ کی ضروریات کو بھی مدنظر رکھا جائے۔اس میں یہ شناخت کرنا بھی شامل ہے کہ آیا پی سی بی بورڈ کو جدید ترین میں استعمال کیا جائے گا۔
پیچیدہ الیکٹرانک مصنوعات، یا بنیادی فعالیت کے ساتھ آسان مصنوعات میں۔
2-2۔پی سی بی کے لیے کس کام کی فریکوئنسی کی ضرورت ہے؟
پی سی بی کو ڈیزائن کرتے وقت ورکنگ فریکوئنسی کے مسئلے پر غور کرنے کی ضرورت ہے کیونکہ یہ پیرامیٹر پی سی بی کی فعالیت اور صلاحیت کا تعین کرتا ہے۔تیز رفتاری اور آپریشنل صلاحیتوں کے لیے ملٹی لیئر پی سی بیز ضروری ہیں۔
2-3. منصوبے کا بجٹ کیا ہے؟
دوسرے عوامل پر غور کرنا ہے سنگل کی مینوفیکچرنگ لاگت
اور ڈبل لیئر پی سی بی بمقابلہ ملٹی لیئر پی سی بی۔اگر آپ پی سی بی کو زیادہ سے زیادہ صلاحیت کے ساتھ چاہتے ہیں، تو لاگت لامحالہ نسبتاً زیادہ ہوگی۔
کچھ لوگ پی سی بی میں پرتوں کی تعداد اور اس کی قیمت کے درمیان تعلق کے بارے میں پوچھتے ہیں۔عام طور پر، پی سی بی کے پاس جتنی زیادہ پرتیں ہوں گی، اس کی قیمت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔اس کی وجہ یہ ہے کہ ملٹی لیئر پی سی بی کو ڈیزائن اور مینوفیکچر کرنے میں زیادہ وقت لگتا ہے اور اس لیے زیادہ لاگت آتی ہے۔ذیل کا چارٹ درج ذیل شرائط کے تحت تین مختلف مینوفیکچررز کے لیے ملٹی لیئر پی سی بی کی اوسط قیمت کو ظاہر کرتا ہے۔
پی سی بی آرڈر کی مقدار: 100؛
پی سی بی سائز: 400 ملی میٹر x 200 ملی میٹر؛
تہوں کی تعداد: 2، 4، 6، 8، 10۔
چارٹ تین مختلف کمپنیوں سے پی سی بی کی اوسط قیمت دکھاتا ہے، جس میں شپنگ کے اخراجات شامل نہیں ہیں۔پی سی بی کی قیمت کا اندازہ پی سی بی کوٹیشن ویب سائٹس کا استعمال کرتے ہوئے کیا جا سکتا ہے، جو آپ کو مختلف پیرامیٹرز جیسے کنڈکٹر کی قسم، سائز، مقدار، اور تہوں کی تعداد کو منتخب کرنے کی اجازت دیتی ہے۔یہ چارٹ صرف تین مینوفیکچررز کی اوسط PCB قیمتوں کا عمومی خیال فراہم کرتا ہے، اور قیمتیں تہوں کی تعداد کے مطابق مختلف ہو سکتی ہیں۔شپنگ کے اخراجات شامل نہیں ہیں۔مؤثر کیلکولیٹر آن لائن دستیاب ہیں، جو خود مینوفیکچررز کے ذریعہ فراہم کیے گئے ہیں تاکہ صارفین کو مختلف پیرامیٹرز جیسے کنڈکٹر کی قسم، سائز، مقدار، تہوں کی تعداد، موصلیت کا مواد، موٹائی وغیرہ کی بنیاد پر ان کے پرنٹ شدہ سرکٹس کی قیمت کا اندازہ کرنے میں مدد ملے۔
2-4۔پی سی بی کے لیے ضروری ترسیل کا وقت کیا ہے؟
ڈیلیوری کے وقت سے مراد وہ وقت ہے جو سنگل/ڈبل/ملٹی لیئر پی سی بی کی تیاری اور ڈیلیور کرنے میں لگتا ہے۔جب آپ کو بڑی مقدار میں پی سی بی تیار کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، تو ڈیلیوری کے وقت کو مدنظر رکھنے کی ضرورت ہوتی ہے۔سنگل/ڈبل/ملٹی لیئر پی سی بی کے لیے ڈیلیوری کا وقت مختلف ہوتا ہے اور پی سی بی ایریا کے سائز پر منحصر ہوتا ہے۔یقیناً، اگر آپ زیادہ رقم خرچ کرنے کے لیے تیار ہیں، تو ترسیل کا وقت کم کیا جا سکتا ہے۔
2-5۔پی سی بی کو کس کثافت اور سگنل پرت کی ضرورت ہے؟
پی سی بی میں تہوں کی تعداد پن کی کثافت اور سگنل کی تہوں پر منحصر ہے۔مثال کے طور پر، 1.0 کی پن کی کثافت کے لیے 2 سگنل پرتوں کی ضرورت ہوتی ہے، اور جیسے جیسے پن کی کثافت کم ہوتی جائے گی، درکار پرتوں کی تعداد بڑھ جاتی ہے۔اگر پن کی کثافت 0.2 یا اس سے کم ہے تو پی سی بی کی کم از کم 10 تہوں کی ضرورت ہے۔
3. مختلف پی سی بی پرتوں کے فائدے - سنگل لیئر/ڈبل لیئر/ملٹی لیئر۔
3-1۔سنگل لیئر پی سی بی
سنگل لیئر پی سی بی کی تعمیر آسان ہے، جس میں برقی طور پر کنڈکٹیو مواد کی پریسڈ اور ویلڈیڈ تہوں کی ایک پرت ہوتی ہے۔پہلی پرت کو تانبے سے ملبوس پلیٹ سے ڈھانپ دیا جاتا ہے، اور پھر ٹانکا لگانے والی پرت لگائی جاتی ہے۔سنگل لیئر پی سی بی کا خاکہ عام طور پر تہہ اور اس کی دو ڈھانپنے والی تہوں کی نمائندگی کرنے کے لیے تین رنگ کی پٹیاں دکھاتا ہے - ڈائی الیکٹرک تہہ کے لیے سرمئی، تانبے سے ملبوس پلیٹ کے لیے بھورا، اور سولڈر ریزسٹ پرت کے لیے سبز۔
فوائد:
● کم مینوفیکچرنگ لاگت، خاص طور پر کنزیومر الیکٹرانکس کی تیاری کے لیے، جس کی لاگت کی کارکردگی زیادہ ہے۔
● اجزاء کی اسمبلی، ڈرلنگ، سولڈرنگ، اور تنصیب نسبتاً آسان ہیں، اور پیداواری عمل میں مسائل کا سامنا کرنے کا امکان کم ہے۔
● اقتصادی اور بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے موزوں ہے ۔
● کم کثافت کے ڈیزائن کے لیے مثالی انتخاب۔
درخواستیں:
● بنیادی کیلکولیٹر سنگل لیئر پی سی بی استعمال کرتے ہیں۔
● ریڈیو، جیسے عام تجارتی سامان کی دکانوں میں کم قیمت والی ریڈیو الارم گھڑیاں، عام طور پر سنگل لیئر پی سی بی استعمال کرتی ہیں۔
● کافی مشینیں اکثر سنگل لیئر پی سی بی استعمال کرتی ہیں۔
● کچھ گھریلو آلات سنگل لیئر پی سی بی استعمال کرتے ہیں۔
3-2۔ڈبل لیئر پی سی بی
ڈبل لیئر پی سی بی میں تانبے کی چڑھائی کی دو تہیں ہوتی ہیں جن کے درمیان ایک موصل پرت ہوتی ہے۔اجزاء بورڈ کے دونوں طرف رکھے جاتے ہیں، اسی وجہ سے اسے ڈبل رخا پی سی بی بھی کہا جاتا ہے۔وہ تانبے کی دو تہوں کو درمیان میں ایک ڈائی الیکٹرک مواد کے ساتھ جوڑ کر تیار کیے جاتے ہیں، اور تانبے کا ہر رخ مختلف برقی سگنل منتقل کر سکتا ہے۔وہ ان ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں جن کے لیے تیز رفتار اور کمپیکٹ پیکیجنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔
برقی سگنل تانبے کی دو تہوں کے درمیان روٹ کیے جاتے ہیں، اور ان کے درمیان ڈائی الیکٹرک مواد ان سگنلز کو ایک دوسرے کے ساتھ مداخلت کرنے سے روکنے میں مدد کرتا ہے۔ڈبل لیئر پی سی بی تیار کرنے کے لیے سب سے عام اور اقتصادی سرکٹ بورڈ ہے۔
ڈبل لیئر پی سی بیز سنگل لیئر پی سی بی کی طرح ہوتے ہیں، لیکن ان میں الٹا آئینہ دار نیچے نصف ہوتا ہے۔ڈبل لیئر پی سی بی استعمال کرتے وقت، ڈائی الیکٹرک پرت سنگل لیئر پی سی بی کی نسبت موٹی ہوتی ہے۔مزید برآں، ڈائی الیکٹرک مواد کے اوپر اور نیچے دونوں طرف کاپر چڑھانا ہے۔مزید برآں، پرتدار بورڈ کے اوپر اور نیچے کو سولڈر ریزسٹ پرت سے ڈھانپ دیا گیا ہے۔
ڈبل لیئر پی سی بی کا خاکہ عام طور پر تین پرتوں والے سینڈوچ کی طرح لگتا ہے، جس کے بیچ میں ایک موٹی بھوری پرت ڈائی الیکٹرک کی نمائندگی کرتی ہے، اوپری اور نچلی تہوں پر بھوری دھاریاں تانبے کی نمائندگی کرتی ہیں، اور اوپر اور نیچے پتلی سبز دھاریاں۔ سولڈر مزاحمتی پرت کی نمائندگی کرتا ہے۔
فوائد:
● لچکدار ڈیزائن اسے مختلف آلات کے لیے موزوں بناتا ہے۔
● کم لاگت کا ڈھانچہ جو اسے بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے آسان بناتا ہے۔
● سادہ ڈیزائن۔
● چھوٹے سائز مختلف آلات کے لیے موزوں ہے۔
درخواستیں:
ڈبل لیئر پی سی بی سادہ اور پیچیدہ الیکٹرانک آلات کی وسیع رینج کے لیے موزوں ہیں۔بڑے پیمانے پر تیار کردہ آلات کی مثالیں جن میں ڈبل لیئر پی سی بی شامل ہیں:
● HVAC یونٹس، مختلف برانڈز کے رہائشی ہیٹنگ اور کولنگ سسٹم سبھی میں ڈبل لیئر پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز شامل ہیں۔
● ایمپلیفائر، ڈبل لیئر پی سی بی بہت سے موسیقاروں کے ذریعہ استعمال ہونے والے ایمپلیفائر یونٹوں سے لیس ہیں۔
● پرنٹرز، کمپیوٹر کے مختلف آلات ڈبل لیئر پی سی بیز پر انحصار کرتے ہیں۔
3-3۔فور لیئر پی سی بی
4-پرت والا پی سی بی ایک پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ ہے جس میں چار کوندکٹو پرتیں ہیں: اوپر، دو اندرونی تہیں، اور نیچے۔دونوں اندرونی پرتیں بنیادی ہیں، عام طور پر پاور یا گراؤنڈ ہوائی جہاز کے طور پر استعمال ہوتی ہیں، جبکہ بیرونی اوپر اور نیچے کی تہوں کو اجزاء رکھنے اور روٹنگ سگنلز کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
بیرونی تہوں کو عام طور پر سولڈر ریزسٹ پرت سے ڈھانپ دیا جاتا ہے جس میں بے نقاب پیڈ ہوتے ہیں تاکہ سطح پر لگے ہوئے آلات اور سوراخ کے ذریعے اجزاء کو جوڑنے کے لیے جگہ کا تعین کیا جا سکے۔تھرو ہولز کا استعمال عام طور پر چار تہوں کے درمیان کنکشن فراہم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، جو بورڈ بنانے کے لیے ایک ساتھ پرتدار ہوتے ہیں۔
یہاں ان تہوں کی خرابی ہے:
- پرت 1: نیچے کی تہہ، عام طور پر تانبے سے بنی ہوتی ہے۔یہ پورے سرکٹ بورڈ کی بنیاد کے طور پر کام کرتا ہے، دوسری تہوں کے لیے مدد فراہم کرتا ہے۔
- پرت 2: پاور پرت۔اس کا نام اس لیے رکھا گیا ہے کیونکہ یہ سرکٹ بورڈ کے تمام اجزاء کو صاف اور مستحکم طاقت فراہم کرتا ہے۔
- پرت 3: زمینی ہوائی پرت، سرکٹ بورڈ کے تمام اجزاء کے لیے زمینی ذریعہ کے طور پر کام کرتی ہے۔
- پرت 4: روٹنگ سگنلز اور اجزاء کے لیے کنکشن پوائنٹس فراہم کرنے کے لیے استعمال ہونے والی اوپر کی پرت۔
4 پرتوں والے پی سی بی ڈیزائن میں، تانبے کے 4 نشانات کو اندرونی ڈائی الیکٹرک کی 3 تہوں سے الگ کیا جاتا ہے اور اوپر اور نیچے سولڈر ریزسٹ لیئرز کے ساتھ سیل کر دیا جاتا ہے۔عام طور پر، 4 پرتوں والے PCBs کے ڈیزائن کے اصول 9 نشانات اور 3 رنگوں کا استعمال کرتے ہوئے دکھائے جاتے ہیں - تانبے کے لیے بھورا، کور اور پری پریگ کے لیے سرمئی، اور سولڈر ریزسٹ کے لیے سبز۔
فوائد:
● پائیداری - چار پرتوں والے پی سی بی سنگل لیئر اور ڈبل لیئر بورڈز سے زیادہ مضبوط ہیں۔
● کومپیکٹ سائز - چار پرتوں والے PCBs کا چھوٹا ڈیزائن آلات کی ایک وسیع رینج میں فٹ ہو سکتا ہے۔
● لچک - چار پرتوں والے PCBs متعدد قسم کے الیکٹرانک آلات بشمول سادہ اور پیچیدہ آلات میں کام کر سکتے ہیں۔
● حفاظت - پاور اور زمینی تہوں کو صحیح طریقے سے سیدھ میں کر کے، چار پرتوں والے PCBs برقی مقناطیسی مداخلت سے بچا سکتے ہیں۔
● ہلکا پھلکا - چار پرتوں والے PCBs سے لیس آلات کو کم اندرونی وائرنگ کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے وہ عام طور پر وزن میں ہلکے ہوتے ہیں۔
درخواستیں:
● سیٹلائٹ سسٹمز - ملٹی لیئر پی سی بیز سیٹلائٹ کے مدار میں لیس ہیں۔
● ہینڈ ہیلڈ ڈیوائسز - اسمارٹ فونز اور ٹیبلیٹ عام طور پر چار پرتوں والے PCBs سے لیس ہوتے ہیں۔
● اسپیس ایکسپلوریشن کا سامان - ملٹی لیئر پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز خلائی ریسرچ کے آلات کو طاقت فراہم کرتے ہیں۔
3-4۔6 پرتیں پی سی بی
ایک 6 پرت والا پی سی بی بنیادی طور پر ایک 4 پرتوں کا بورڈ ہوتا ہے جس میں طیاروں کے درمیان دو اضافی سگنل لیئرز شامل ہوتے ہیں۔معیاری 6 لیئر پی سی بی اسٹیک اپ میں 4 روٹنگ لیئرز (دو بیرونی اور دو اندرونی) اور 2 اندرونی طیارے (ایک زمین کے لیے اور ایک پاور کے لیے) شامل ہیں۔
تیز رفتار سگنلز کے لیے 2 اندرونی تہوں اور کم رفتار سگنلز کے لیے 2 بیرونی تہوں کی فراہمی EMI (برقی مقناطیسی مداخلت) کو نمایاں طور پر بڑھا دیتی ہے۔EMI الیکٹرانک آلات کے اندر سگنلز کی توانائی ہے جو تابکاری یا انڈکشن سے متاثر ہوتے ہیں۔
6 پرتوں والے پی سی بی کے اسٹیک اپ کے لیے مختلف انتظامات ہیں، لیکن استعمال ہونے والی طاقت، سگنل، اور زمینی تہوں کی تعداد درخواست کی ضروریات پر منحصر ہے۔
ایک معیاری 6-پرت کے پی سی بی اسٹیک اپ میں ٹاپ لیئر - پری پریگ - انٹرنل گراؤنڈ لیئر - کور - انٹرنل روٹنگ لیئر - پری پریگ - انٹرنل روٹنگ لیئر - کور - انٹرنل پاور لیئر - پری پریگ - نیچے کی پرت شامل ہے۔
اگرچہ یہ ایک معیاری ترتیب ہے، لیکن یہ پی سی بی کے تمام ڈیزائنز کے لیے موزوں نہیں ہو سکتا، اور اس کے لیے تہوں کو دوبارہ جگہ دینا یا مزید مخصوص تہوں کا ہونا ضروری ہو سکتا ہے۔تاہم، ان کو لگاتے وقت وائرنگ کی کارکردگی اور کراسسٹالک کو کم سے کم کرنے پر غور کیا جانا چاہیے۔
فوائد:
● طاقت - چھ پرتوں والے PCBs اپنے پتلے پیشرو سے زیادہ موٹے ہوتے ہیں اور اس لیے زیادہ مضبوط ہوتے ہیں۔
● Compactness - اس موٹائی کی چھ تہوں والے بورڈز زیادہ تکنیکی صلاحیتوں کے حامل ہوتے ہیں اور کم چوڑائی استعمال کر سکتے ہیں۔
● اعلی صلاحیت - چھ پرت یا اس سے زیادہ PCBs الیکٹرانک آلات کے لیے بہترین طاقت فراہم کرتے ہیں اور کراسسٹالک اور برقی مقناطیسی مداخلت کے امکان کو بہت حد تک کم کرتے ہیں۔
درخواستیں:
● کمپیوٹرز - 6 پرتوں والے PCBs نے پرسنل کمپیوٹرز کی تیز رفتار ترقی کو آگے بڑھانے میں مدد کی، جس سے وہ زیادہ کمپیکٹ، ہلکے اور تیز تر ہوتے ہیں۔
● ڈیٹا سٹوریج - چھ پرتوں والے PCBs کی اعلیٰ صلاحیت نے پچھلی دہائی کے دوران ڈیٹا سٹوریج کے آلات کو تیزی سے بکثرت بنا دیا ہے۔
● فائر الارم سسٹمز - 6 یا اس سے زیادہ سرکٹ بورڈز کا استعمال کرتے ہوئے، حقیقی خطرے کا پتہ لگانے کے وقت الارم سسٹم زیادہ درست ہو جاتے ہیں۔
جیسے جیسے پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ میں تہوں کی تعداد چوتھی اور چھٹی تہہ سے بڑھ جاتی ہے، اسٹیک اپ میں مزید کوندکٹیو تانبے کی تہوں اور ڈائی الیکٹرک میٹریل کی تہوں کو شامل کیا جاتا ہے۔
مثال کے طور پر، آٹھ پرتوں والے پی سی بی میں چار ہوائی جہاز اور چار سگنل تانبے کی پرتیں ہوتی ہیں - کل آٹھ - ڈائی الیکٹرک مواد کی سات قطاروں سے جڑی ہوتی ہیں۔آٹھ پرتوں کا اسٹیک اپ اوپر اور نیچے ڈائی الیکٹرک سولڈر ماسک کی تہوں کے ساتھ بند ہے۔بنیادی طور پر، آٹھ پرتوں کا پی سی بی اسٹیک اپ چھ پرتوں کی طرح ہے، لیکن تانبے اور پریپریگ کالم کے ایک اضافی جوڑے کے ساتھ۔
شینزین اینکے پی سی بی کمپنی، ل
2023-6-17
پوسٹ ٹائم: جون-26-2023
