एफपीसीबी के बारे में वह सब कुछ जो आपको जानना चाहिए

लचीला मुद्रित सर्किट बनाए जाने का कारण कठोर वायरिंग हार्नेस की आवश्यकता से छुटकारा पाना था। कनेक्टिविटी, गतिशीलता, पहनने योग्य, सिकुड़ने और अन्य आधुनिक रुझानों के कारण लगभग हर उद्योग में लचीले प्रिंटेड सर्किट का उपयोग किया जाता है। इसके सबसे मूल में, एक लचीला सर्किट कई कंडक्टरों से बना होता है जो एक नाजुक ढांकता हुआ फिल्म से अलग होते हैं। लचीले प्रिंटेड सर्किट बोर्ड का उपयोग सरलतम से लेकर सबसे जटिल कार्यों तक हर चीज के लिए किया जा सकता है।

एफपीसीबी का इतिहास

20वीं सदी की शुरुआत में, नए टेलीफोन व्यवसाय के शोधकर्ताओं ने मानक, लचीले विद्युत परिपथों की आवश्यकता देखी। सर्किट कंडक्टर और इंसुलेटर की वैकल्पिक परतों से बने थे। 1903 के एक अंग्रेजी पेटेंट के अनुसार, कागज पर पैराफिन लगाकर और फ्लैट मेटल कंडक्टर बिछाकर सर्किट बनाए गए थे। लगभग उसी समय के अपने नोट्स में, थॉमस एडिसन ने सेलूलोज़ गम के साथ लेपित लिनन पेपर का उपयोग करने और ग्रेफाइट पाउडर के साथ तैयार करने का सुझाव दिया। 1940 के दशक के अंत में, जब बड़े पैमाने पर उत्पादन तकनीकों का पहली बार उपयोग किया जा रहा था, लचीले सबस्ट्रेट्स पर फोटो-ईचिंग सर्किट के लिए कई पेटेंट दायर किए गए थे। लचीले सर्किट में सक्रिय और निष्क्रिय घटकों को जोड़ने से "लचीली सिलिकॉन प्रौद्योगिकी का विकास हुआ, जो एक लचीले सब्सट्रेट पर अर्धचालक (पतली-फिल्म ट्रांजिस्टर जैसी तकनीकों का उपयोग करके) को संयोजित करने की क्षमता का वर्णन करता है। ऑनबोर्ड संगणना और सेंसर क्षमता के संयोजन के लिए धन्यवाद, लचीले सर्किट आर्किटेक्चर के सामान्य लाभों के साथ कई क्षेत्रों में रोमांचक नए विकास हुए हैं। नए विकास, विशेष रूप से विमान, चिकित्सा और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में। 

एफपीसीबी क्या है?

नियमित की तुलना में पीसीबी, उन्हें कैसे डिज़ाइन किया जाता है, बनाया जाता है और वे कैसे काम करते हैं, इसमें महत्वपूर्ण अंतर हैं। यह कहना गलत है कि आधुनिक निर्माण तकनीकें "मुद्रित" हैं। चूंकि प्रिंटिंग के बजाय पैटर्न को परिभाषित करने के लिए फोटो इमेजिंग या लेजर इमेजिंग का अधिक से अधिक उपयोग किया जाता है, एक लचीला मुद्रित सर्किट बनाने के लिए धातु के निशान की एक परत को पॉलीमाइड जैसी ढांकता हुआ सामग्री से चिपकाया जाता है। . ढांकता हुआ परत की मोटाई .0005 इंच से .010 इंच तक हो सकती है। जबकि धातु की परत की मोटाई .0001 इंच से >.010 इंच तक कहीं भी हो सकती है। आसंजन अक्सर धातुओं को उनके सबस्ट्रेट्स से जोड़ते हैं, लेकिन वाष्प जमाव जैसी अन्य विधियां भी संभव हैं। कॉपर ऑक्सीकरण कर सकता है, इसलिए यह आमतौर पर एक सुरक्षात्मक परत से ढका होता है। सोना या सोल्डर सबसे आम विकल्प हैं क्योंकि वे बिजली का संचालन करते हैं और पर्यावरण के लिए खड़े हो सकते हैं। एक ढांकता हुआ पदार्थ आमतौर पर सर्किटरी को उन जगहों पर ऑक्सीकरण या शॉर्टिंग से बचाने के लिए उपयोग किया जाता है जहां यह कुछ भी नहीं छूता है। 

एफपीसीबी की संरचना

लचीले पीसीबी में कठोर पीसीबी की तरह एक, दो या अधिक सर्किट परतें हो सकती हैं। अधिकांश सिंगल-लेयर फ्लेक्सिबल प्रिंटेड सर्किट इन भागों से बने होते हैं: 

• ढांकता हुआ सब्सट्रेट फिल्म पीसीबी की नींव के रूप में कार्य करती है। सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली सामग्री, पॉलियामाइड (PI), कर्षण और तापमान के लिए एक मजबूत प्रतिरोध है।
• कॉपर-आधारित विद्युत कंडक्टर जो सर्किट के निशान के रूप में काम करते हैं
• कवर ले या कवर कोट का उपयोग करके एक सुरक्षात्मक कोटिंग बनाई जाती है।
• पॉलीइथाइलीन या एपॉक्सी राल चिपकने वाला पदार्थ है जो विभिन्न सर्किट घटकों को एक साथ रखता है।

सबसे पहले, निशान प्रकट करने के लिए तांबे को उकेरा जाता है, और फिर टांका लगाने वाले पैड को प्रकट करने के लिए सुरक्षात्मक आवरण (कवर ले) को छेद दिया जाता है। भागों को साफ किया जाता है और फिर अंतिम उत्पाद बनाने के लिए एक साथ रोल किया जाता है। वेल्डिंग में मदद करने या उन्हें जंग लगने से बचाने के लिए सर्किट के बाहर के पिन और टर्मिनलों को टिन में डुबोया जाता है। यदि सर्किट जटिल है या कॉपर ग्राउंड शील्ड की जरूरत है, तो डबल-लेयर या मल्टी-लेयर FPC पर स्विच करना आवश्यक है। मल्टी-लेयर FPCs को सिंगल-लेयर FPCs के समान बनाया जाता है। लेकिन, मल्टी-लेयर FPCs में, प्रवाहकीय परतों को जोड़ने के लिए एक PTH (प्लेटेड थ्रू होल) जोड़ा जाना चाहिए। चिपकने वाली सामग्री प्रवाहकीय पटरियों को ढांकता हुआ सब्सट्रेट से चिपका देती है या, बहु-परत लचीले सर्किट में, सर्किट बनाने के लिए विभिन्न परतों को एक साथ चिपका देती है। इसके अलावा, चिपकने वाली फिल्म लचीले सर्किट को नमी, धूल और अन्य कणों से होने वाले नुकसान से बचा सकती है।

एफपीसीबी की निर्माण प्रक्रिया

योजनाबद्ध कैप्चर, प्रिंटेड सर्किट बोर्ड लेआउट, और सर्किट बोर्ड फैब्रिकेशन और असेंबली पीसीबी को डिजाइन करने और बनाने के चरणों का उच्च-स्तरीय विवरण है, लेकिन विवरण जटिल हैं। इस अनुभाग में, हम प्रत्येक चरण को देखेंगे। 

• योजनाबद्ध का निर्माण करें

सीएडी टूल्स के साथ बोर्ड को डिजाइन करना शुरू करने से पहले, लाइब्रेरी घटकों को डिजाइन करना खत्म करना महत्वपूर्ण है। इसका मतलब है कि आप जिन हिस्सों का निर्माण कर सकते हैं, उनके लिए तार्किक प्रतीक बनाना, जैसे प्रतिरोधक, कैपेसिटर, इंडक्टर्स, कनेक्शन और आईसी। जिसे आप योजनाबद्ध (आईसी) में उपयोग कर सकते हैं। एक बार जब ये पुर्जे तैयार हो जाते हैं, तो आप सीएडी टूल का उपयोग करके योजनाबद्ध शीट पर उन्हें व्यवस्थित करके शुरू कर सकते हैं। एक बार जब टुकड़ों को मोटे तौर पर एक साथ रखा जाता है, तो आप यह दिखाने के लिए तार खींच सकते हैं कि योजनाबद्ध प्रतीकों के पिन कैसे जुड़ते हैं। इलेक्ट्रॉनिक मेमोरी और डेटा सर्किट में, नेट वे रेखाएँ होती हैं जो सिंगल नेट या नेट के समूह दिखाती हैं। योजनाबद्ध कैप्चर के दौरान, स्पष्ट और पठनीय आरेख बनाने के लिए आपको प्रक्रिया भागों को चारों ओर ले जाना चाहिए। 

• सर्किट्री सिमुलेशन

एक बार जब आप योजनाबद्ध भागों और कनेक्शनों को आकर्षित करते हैं, तो आप यह देखने के लिए सर्किट का परीक्षण कर सकते हैं कि यह काम करता है या नहीं। आप मॉडलिंग प्रोग्राम में SPICE (एकीकृत सर्किट जोर के साथ सिमुलेशन प्रोग्राम) सर्किट सिमुलेशन का उपयोग करके इसे दोबारा जांच सकते हैं। वास्तविक हार्डवेयर बनाने से पहले, पीसीबी इंजीनियर इन उपकरणों का उपयोग उनके द्वारा डिज़ाइन किए गए सर्किट को अनुकरण करने के लिए कर सकते हैं। पीसीबी डिजाइन उपकरण आवश्यक हैं क्योंकि वे समय और पैसा बचा सकते हैं। 

• सीएडी टूल सेटअप

आज के डिजाइन टूल्स के साथ, पीसीबी डिजाइनरों के पास डिजाइन नियमों और बाधाओं को सेट करने की क्षमता जैसी कई सुविधाओं तक पहुंच है। यह अलग-अलग जालों को पार करने से रोकता है और घटकों के बीच पर्याप्त जगह देता है। डिजाइनरों के पास अतिरिक्त उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला तक भी पहुंच है। डिजाइन ग्रिड जैसे उपकरण। यह घटकों और मार्ग के निशान को व्यवस्थित तरीके से रखना आसान बनाता है। 

• लेआउट के लिए घटक

जब आपने नेट कनेक्ट कैसे आयात किया जाता है, इस पर डिज़ाइन डेटाबेस और योजनाबद्ध डेटा बनाया है, तो आप वास्तविक सर्किट बोर्ड लेआउट बना सकते हैं। सबसे पहले, जब डिज़ाइनर किसी इम्प्रेशन पर क्लिक करता है, तो आपको CAD प्रोग्राम में बोर्ड की रूपरेखा के अंदर घटक के पदचिन्ह लगाने चाहिए। एक "घोस्ट-लाइन" ग्राफ़िक जो नेट कनेक्शन दिखा रहा है और वे किन घटकों को ले जाते हैं, दिखाई देंगे। अभ्यास के साथ, डिजाइनर सीखेंगे कि इन भागों को सर्वोत्तम प्रदर्शन के लिए कैसे स्थापित किया जाए - कनेक्टिविटी, हॉट स्पॉट, विद्युत शोर, और केबल, कनेक्टर और बढ़ते हार्डवेयर जैसी भौतिक बाधाओं पर विचार करते हुए। डिजाइनर इस बारे में नहीं सोच सकते कि सर्किट को क्या चाहिए। डिजाइनरों को यह भी सोचना होगा कि भागों को कहाँ रखा जाए ताकि निर्माता के लिए उन्हें एक साथ रखना आसान हो। 

• पीसीबी रूटिंग

अब जबकि सब कुछ वहीं है जहां उसे होना चाहिए, तो आप जाल लगा सकते हैं। ऐसा करने के लिए, आपको रबर-बैंड नेट में कनेक्शन से ड्राइंग पर लाइनें और विमान बनाने होंगे। सीएडी कार्यक्रमों में कई सहायक विशेषताएं हैं, जैसे स्वचालित रूटिंग फ़ंक्शन जो डिज़ाइन समय में कटौती करते हैं, जो उन्हें ऐसा करने में मदद करता है। 

रूटिंग पर पूरा ध्यान देना जरूरी है। यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि जाल की लंबाई उन संकेतों के लिए उपयुक्त है जो वे ले जा रहे हैं और यह कि वे बहुत अधिक शोर वाले क्षेत्रों से नहीं गुजरते हैं। इस वजह से, क्रॉस-टॉक और सिग्नल अखंडता के साथ अन्य समस्याएं प्रभावित कर सकती हैं कि बोर्ड बनने के बाद कितनी अच्छी तरह काम करता है। 

• एक स्पष्ट पीसीबी वापसी वर्तमान पथ स्थापित करें।

आपको बोर्ड पर सबसे सक्रिय भागों, जैसे एकीकृत सर्किट (आईसी) को पावर और ग्राउंड नेट से कनेक्ट करने की आवश्यकता है। ठोस तल बनाने के लिए आपको बस इतना करना है कि ये भाग किसी क्षेत्र या परत तक पहुंच सकें। जब पावर और ग्राउंड प्लेन बनाने की बात आती है, तो चीजें अधिक जटिल होती हैं। इन विंग्स में ट्रेस के साथ बैक सिग्नल भेजने का भी महत्वपूर्ण काम होता है। यदि विमानों में बहुत अधिक छेद, कटआउट या विभाजन हैं, तो वापसी के रास्ते बहुत शोर कर सकते हैं और पीसीबी के प्रदर्शन को नुकसान पहुंचा सकते हैं। 

• नियमों की अंतिम जांच

आपका पीसीबी डिज़ाइन अब लगभग पूरा हो चुका है कि आपने घटकों को लगाना, अनुरेखण ट्रेस, और पावर और ग्राउंड प्लेन बनाना समाप्त कर लिया है। अगला चरण पाठ और चिह्नों को सेट करना है जो बाहरी परतों पर सिल्क स्क्रीन किए जाएंगे और अंतिम नियम जांच चलाएंगे। 

बोर्ड पर नाम, दिनांक और कॉपीराइट जानकारी डालने से अन्य लोगों को भागों को खोजने में मदद मिलेगी। साथ ही, आपको पीसीबी बनाने और एक साथ रखने में विनिर्माण चित्र बनाना और उपयोग करना चाहिए। पीसीबी डिजाइनर ऐसे उपकरणों का भी उपयोग करते हैं जो उन्हें यह निर्धारित करने में मदद करते हैं कि बोर्ड बनाने में कितना खर्च आएगा। 

• बोर्ड बनाओ

आपके द्वारा आउटपुट डेटा फ़ाइलें बनाने के बाद, अगला चरण उन्हें बोर्ड बनाने के लिए निर्माण सुविधा में भेजना है। धातु की परतों में निशान और विमानों को काटने के बाद, आपको एक "नंगे बोर्ड" बनाने के लिए उन्हें एक साथ दबाने की जरूरत है जो एक साथ रखे जाने के लिए तैयार है। जब बोर्ड वहाँ पहुँच जाता है जहाँ आप इसे एक साथ रख सकते हैं, तो आप इसे इसके लिए आवश्यक पुर्जे दे सकते हैं। उसके बाद, आप इसे प्रत्येक भाग के लिए डिज़ाइन की गई कई सोल्डरिंग प्रक्रियाओं में से एक के माध्यम से रख सकते हैं। बोर्ड आखिरकार अब तैयार है कि उसने सभी आवश्यक परीक्षण पास कर लिए हैं। 

एफपीसीबी बनाने के लिए प्रयुक्त सामग्री

एफपीसीबी उत्पाद न केवल लचीली सामग्री से बने होते हैं बल्कि हल्के और पतले भी लगते हैं। संरचना इतनी हल्की है कि आप पीसीबी पर इन्सुलेशन को नुकसान पहुंचाए बिना इसे कई बार खींच सकते हैं। सॉफ्ट बोर्ड हाई कंडक्शन करंट या वोल्टेज को हैंडल नहीं कर सकता क्योंकि यह प्लास्टिक का बना होता है और तारों से बना होता है। यह उच्च शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में इसे कम उपयोगी बनाता है। लेकिन आप कम-शक्ति, कम-वर्तमान उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में सॉफ्ट बोर्ड का बहुत अधिक उपयोग कर सकते हैं। उत्पाद डिजाइन में प्राथमिक वाहक बोर्ड के रूप में सॉफ्ट बोर्ड का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है क्योंकि उनकी इकाई लागत अधिक होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रमुख सामग्री पीआई नियंत्रित करती है कि प्रति यूनिट कितने सॉफ्ट बोर्ड की लागत आती है। इसके बजाय, उन्हें महत्वपूर्ण डिजाइन के केवल "मुलायम" भागों को पूरा करने के लिए काम पर रखा जाता है। इलेक्ट्रॉनिक घटक या कार्यात्मक मॉड्यूल जिन्हें स्थानांतरित करने और काम करने की आवश्यकता होती है, उन्हें सॉफ्ट सर्किट बोर्ड की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, डिजिटल कैमरा में इलेक्ट्रॉनिक ज़ूम लेंस या ऑप्टिकल डिस्क ड्राइव में रीड हेड इलेक्ट्रॉनिक सर्किट इसके उदाहरण हैं। पीआई, जिसे पॉलीमाइड (पीआई) भी कहा जाता है, को आगे पूरी तरह सुगंधित और अर्ध-सुगंधित पीआई में तोड़ा जा सकता है। आप इसकी आणविक संरचना और उच्च तापमान को संभालने की क्षमता के आधार पर इसका उपयोग कर सकते हैं। पूरी तरह सुगंधित पीआई एक रासायनिक यौगिक है जो पीआई के सीधे प्रकारों में से एक है। चीजें नरम या कठोर हो सकती हैं, या वे दोनों हो सकती हैं। क्योंकि वे संक्रमित होते हैं, जिन सामग्रियों को इंजेक्ट किया जा सकता है उन्हें आकार नहीं दिया जा सकता है, लेकिन उन्हें कुचला जा सकता है, पाप किया जा सकता है और अलग तरह से इस्तेमाल किया जा सकता है। अर्ध-सुगंधित पीआई एक प्रकार का पॉलीएथेरिमाइड है जो इस समूह से संबंधित है। क्योंकि सामग्री थर्माप्लास्टिक है, इंजेक्शन मोल्डिंग का उपयोग अक्सर पॉलीएथेरिमाइड बनाने के लिए किया जाता है। थर्मोसेटिंग पीआई के साथ, आप गर्भवती सामग्री, संपीड़न मोल्डिंग, और स्थानांतरण मोल्डिंग के टुकड़े टुकड़े मोल्डिंग का उपयोग कर सकते हैं, जिन्हें कच्चे माल में विभिन्न गुणों की आवश्यकता होती है। 

एफपीसीबी के प्रकार

फ्लेक्स सर्किट आठ प्रकार के होते हैं, सिंगल-लेयर से लेकर मल्टी-लेयर तक कठोर। यहाँ कुछ सबसे सामान्य प्रकार के लचीले सर्किट हैं। 

• एक तरफा लचीला सर्किट: इन सर्किटों में इन्सुलेशन की दो परतों के बीच एक तांबे की परत होती है। या इन्सुलेशन की एक परत (आमतौर पर पॉलीमाइड) और एक तरफ जो कवर नहीं होता है। सर्किट लेआउट को फिर रासायनिक रूप से नीचे तांबे की परत में उकेरा जाता है। उन्हें कैसे बनाया जाता है, इसके कारण घटकों, कनेक्टर्स, पिन और स्टिफ़नर को एक तरफा लचीले प्रिंटेड सर्किट बोर्ड में जोड़ा जा सकता है।

• डुअल एक्सेस के साथ सिंगल-साइड फ्लेक्स सर्किट: कुछ एक तरफा फ्लेक्स पीसीबी में एक लेआउट होता है जो बोर्ड के दोनों ओर से सर्किट के कंडक्टर तक पहुंचने देता है। इस डिज़ाइन फ़ंक्शन के लिए एक लचीली पीसीबी और विशिष्ट परतों का उपयोग करना आधार सामग्री की पॉलीमाइड परत के माध्यम से एक तांबे की परत को प्राप्त करना संभव बनाता है।

• दो तरफा फ्लेक्स सर्किट: ये सर्किट लचीले मुद्रित सर्किट बोर्ड हैं जिनमें दो संवाहक परतें होती हैं। इन सर्किटों को पॉलीइमाइड इन्सुलेशन द्वारा अलग किया जाता है। प्रवाहकीय परत के बाहरी पक्षों को या तो उजागर किया जा सकता है या कवर किया जा सकता है। अधिकांश परतें छिद्रों के माध्यम से प्लेटिंग द्वारा जुड़ी हुई हैं, लेकिन अन्य तरीके भी हैं। एक तरफा संस्करणों की तरह, दो तरफा लचीले पीसीबी में पिन, कनेक्शन और स्टिफनर जैसे अतिरिक्त हिस्से हो सकते हैं।

• बहुस्तरीय लचीला पीसीबी। ये सर्किट सिंगल और डबल-साइड सर्किट बनाने के लिए बीच में इंसुलेटिंग लेयर्स के साथ तीन या अधिक लचीली कंडक्टिंग लेयर्स का इस्तेमाल करते हैं। इन इकाइयों की बाहरी परतों में आमतौर पर कवर और एक छेद होता है। वे अक्सर तांबे में चढ़ाए जाते हैं और इन लचीले सर्किटों की मोटाई की लंबाई को चलाते हैं। बहुस्तरीय लचीले सर्किट के साथ, आप क्रॉसओवर, क्रॉस-टॉक, प्रतिबाधा और परिरक्षण समस्याओं से बच सकते हैं। बहुस्तरीय परिपथों को डिजाइन करने के कई तरीके हैं। उदाहरण के लिए, अंधे और दबे हुए व्यास FR4 कैन के रूप में बहु-स्तरित फ्लेक्स बोर्ड बना सकते हैं। इसके अलावा, आप अतिरिक्त सुरक्षा के लिए एक बहु-स्तरित सर्किट की परतों को बार-बार लेमिनेट कर सकते हैं, लेकिन यदि लचीलापन अधिक महत्वपूर्ण है तो इस चरण को आमतौर पर छोड़ दिया जाता है।

• कठोर-लचीले सर्किट: ये पीसीबी दूसरों की तुलना में थोड़े अलग हैं, और वे आमतौर पर अन्य लचीले पीसीबी विकल्पों की तुलना में अधिक खर्च करते हैं, भले ही वे एक ही उद्देश्य की सेवा करते हों। अधिकांश समय, इन डिज़ाइनों में दो या अधिक प्रवाहकीय परतें होती हैं, जिनमें से प्रत्येक के बीच या तो कठोर या लचीला इन्सुलेशन होता है। मल्टी-लेयर सर्किट के विपरीत, वे यूनिट को एक साथ रखने के लिए केवल स्टिफ़नर का उपयोग करते हैं, और कंडक्टर उन परतों पर रखे जाते हैं जो लचीले नहीं होते हैं। इस वजह से, एयरोस्पेस और रक्षा उद्योगों में कठोर-फ्लेक्स पीसीबी लोकप्रिय हो गए हैं।

• एल्यूमीनियम लचीला बोर्ड: लचीले एल्यूमीनियम मुद्रित सर्किट बोर्ड दवा और कारों जैसे उद्योगों में सबसे अच्छा काम करते हैं जो बहुत अधिक बिजली और प्रकाश का उपयोग करते हैं। और क्योंकि वे छोटे हैं, वे छोटे द्वारों से जाने में सक्षम हो सकते हैं। ये उत्कृष्ट निवेश हैं क्योंकि ये सस्ते, हल्के और लंबे समय तक चलने वाले हैं। उनके पास एल्यूमीनियम की परतें भी होती हैं जो गर्मी को उनके माध्यम से स्थानांतरित करने में मदद करती हैं।

• माइक्रोसर्किट: लचीले माइक्रोक्रिकिट बोर्ड उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए सबसे अच्छा समाधान हैं। उनके हल्के वजन और झटके और कंपन के प्रतिरोध के कारण, ये सामग्री उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एकदम सही हैं। माइक्रोक्रिस्केट्स में अच्छी सिग्नल अखंडता होती है, इसलिए उनका छोटा आकार प्रभावित नहीं करता है कि वे कितनी अच्छी तरह काम करते हैं।

• लचीले सर्किट वाले उच्च-घनत्व इंटरकनेक्टर (एचडीआई) बोर्ड: ये मुद्रित सर्किट बोर्ड व्यवसाय में सबसे तेजी से विकसित होने वाली तकनीकों में से एक हैं। क्योंकि उनके पास पारंपरिक सर्किट बोर्डों की तुलना में अधिक तार होते हैं, वे उपकरण को हल्का और छोटा करते समय विद्युत प्रदर्शन और गति में सुधार करते हैं। वे सेल फोन, कंप्यूटर और वीडियो गेम कंसोल जैसे गैजेट्स में बहुत अच्छा काम करते हैं।

• अल्ट्रा-थिन, फ्लेक्सिबल प्रिंटेड सर्किट बोर्ड: इनमें छोटे, पतले हिस्से और बोर्ड सामग्री होती है। यह उन्हें इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एकदम सही बनाता है जिन्हें पोर्टेबल होने या शरीर के अंदर रखने की आवश्यकता होती है। या किसी अन्य उपयोग के लिए जिसके लिए बहुत हल्के सर्किट बोर्ड की आवश्यकता होती है।

एफपीसीबी एप्लीकेशन

एक फ्लेक्स पीसीबी नियमित मुद्रित सर्किट बोर्ड के समान होता है, सर्किट कनेक्शन को छोड़कर, लचीली आधार सामग्री के साथ बनाया जाता है। यह उन चीजों के लिए विशेष रूप से सहायक है जो स्थायी रूप से स्थापित नहीं होने वाली हैं। अधिक से अधिक उद्योगों में लचीले पीसीबी का उपयोग किया जाता है क्योंकि वे लंबे समय तक चलते हैं और कम जगह लेते हैं। इस तकनीक का उपयोग कहाँ और कैसे किया जा सकता है, इसके कुछ उदाहरण निम्नलिखित हैं: 

• ऑटोमोबाइल उद्योग: अधिक से अधिक कारों में इलेक्ट्रॉनिक पुर्जे होते हैं। इसलिए, यह आवश्यक है कि सर्किट कार के अंदर होने वाले धक्कों और झटकों को संभाल सके। एक लचीला प्रिंटेड सर्किट बोर्ड एक महत्वपूर्ण व्यवसाय विकल्प है क्योंकि यह सस्ता है और लंबे समय तक चलता है।

• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: लचीला मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) अक्सर उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किए जाते हैं। जैसे, सेल फोन, टैबलेट, कैमरा और वीडियो रिकॉर्डर। झटके और कंपन को संभालने के लिए लचीले पीसीबी की क्षमता आपके काम आएगी अगर आपको इन चीजों को अक्सर स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है।

• हाई-स्पीड डिजिटल, आरएफ और माइक्रोवेव अनुप्रयोग: लचीले पीसीबी उच्च आवृत्ति के लिए उत्कृष्ट हैं। आप उनका उपयोग हाई-स्पीड डिजिटल, आरएफ और माइक्रोवेव अनुप्रयोगों में कर सकते हैं क्योंकि वे विश्वसनीय हैं।

• औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स। औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स को लचीले पीसीबी की आवश्यकता होती है जो झटके को अवशोषित कर सकते हैं और कंपन को रोक सकते हैं क्योंकि उन्हें बहुत अधिक तनाव और कंपन को संभालना पड़ता है।

• LED: एल ई डी घरों और व्यवसायों में प्रकाश व्यवस्था के लिए मानक बन रहे हैं। एलईडी तकनीक इस चलन का एक बड़ा हिस्सा है क्योंकि यह अच्छी तरह से काम करती है। ज्यादातर समय, एकमात्र समस्या गर्मी होती है, लेकिन एक लचीले प्रिंटेड सर्किट बोर्ड का अच्छा हीट ट्रांसफर मदद कर सकता है।

• चिकित्सा प्रणाली: जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉनिक इम्प्लांट्स और पोर्टेबल सर्जिकल उपकरणों की मांग बढ़ती है। यह कॉम्पैक्ट और सघन इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन को चिकित्सा प्रणाली क्षेत्र में अधिक महत्वपूर्ण बनाता है। आप दोनों में लचीले प्रिंटेड सर्किट बोर्ड का उपयोग कर सकते हैं। क्योंकि आप उन्हें मोड़ सकते हैं, और वे सर्जिकल तकनीक और प्रत्यारोपण के तनाव को संभाल सकते हैं।

• बिजली के इलेक्ट्रॉनिक्स। पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में, एक लचीले प्रिंटेड सर्किट बोर्ड में उच्च धाराओं को संभालने का अतिरिक्त लाभ होता है क्योंकि इसमें बहुत लचीली तांबे की परतें होती हैं। पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के कारोबार में यह बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि उपकरणों को पूरी क्षमता से चलने पर अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है।

एफपीसीबी का महत्व

आप लचीले बोर्डों का उपयोग गतिशील और स्थिर दोनों स्थितियों में कर सकते हैं क्योंकि आप उन्हें मोड़ सकते हैं। कठोर पीसीबी की तुलना में, आप बिना तोड़े गतिशील अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले सर्किट बोर्डों को खींच सकते हैं। तेल और गैस उद्योग में बोरहोल माप लचीले सर्किट डिजाइनों के लिए एकदम सही हैं। क्योंकि वे उच्च तापमान (-200 डिग्री सेल्सियस और 400 डिग्री सेल्सियस के बीच) का सामना कर सकते हैं, भले ही लचीले बोर्डों का उपयोग होता है, आप उन्हें नियमित सर्किट बोर्डों के स्थान पर उपयोग नहीं कर सकते। कठोर बोर्ड एक स्वाभाविक पसंद हैं क्योंकि वे सस्ती हैं। आप उन्हें स्वचालित, उच्च मात्रा निर्माण अनुप्रयोगों में उपयोग कर सकते हैं। लचीले सर्किट बोर्ड प्रदर्शन, सटीकता, सटीक और लगातार झुकने का तरीका हैं। 

एफपीसीबी की चुनौतियां और लागत संबंधी विचार

एफपीसीबी के साथ काम करते समय, जैसे परिवर्तन या मरम्मत करने की कोशिश करते समय, समस्याएँ हो सकती हैं। डिज़ाइन बदलने के लिए आपको एक नए आधार मानचित्र या लिथोग्राफी सॉफ़्टवेयर के पुनर्लेखन की आवश्यकता होगी। बदलाव करना आसान नहीं है क्योंकि आपको पहले बोर्ड से एक सुरक्षात्मक परत उतारनी होगी। इन्हें बनाने में प्रयुक्त मशीनों के आकार के कारण लंबाई और चौड़ाई सीमित होती है। इसके अलावा, अगर आप एफपीसीबी को लापरवाही से संभालते हैं तो आप उसे तोड़ भी सकते हैं। इसलिए जो लोग जानते हैं कि वे क्या कर रहे हैं उन्हें सोल्डर करने और उन्हें ठीक करने की आवश्यकता है।

लागत हमेशा एक प्रमुख कारक है। हालाँकि, अनुप्रयोग बहुत प्रभावित करता है कि कैसे लागत प्रभावी FPCBs की तुलना कठोर PCBs से की जाती है। चूंकि प्रत्येक एफपीसीबी एप्लिकेशन अद्वितीय है, प्रारंभिक सर्किट डिजाइन, लेआउट और फोटोग्राफिक प्लेट्स से जुड़े खर्च छोटे नंबरों के लिए महंगे हैं।

कम तारों, कनेक्टर्स, वायर हार्नेस और असेंबली के लिए आवश्यक अन्य भागों के कारण एफपीसीबी अंततः उच्च विनिर्माण मात्रा के लिए अधिक किफायती हो सकते हैं। यह विशेष रूप से सच है जब अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम लाभों पर विचार किया जाता है, जैसे कम आपूर्ति श्रृंखला जोखिम और कम भागों की उपलब्धता के कारण रखरखाव अनुरोधों में कमी।

एफपीसीबी की उन्नत विशेषताएं

फ्लेक्स सर्किट उद्योग स्थिर गति से बढ़ रहा है। इस वृद्धि के कारण, प्रौद्योगिकी में और अधिक सुधार हुए हैं, जैसे: 

• ग्राफिक ओवरले: ग्राफिक ओवरले उपयोगकर्ताओं को पीसीबी के नीचे सर्किटरी से बात करने की अनुमति देते हैं। वे पीसीबी के लिए ऐक्रेलिक या पॉलिएस्टर कवर हैं। इन ओवरले में अक्सर एलईडी, एलसीडी और स्विच होते हैं जो उपयोगकर्ताओं को पीसीबी से उनकी इच्छानुसार बात करने देते हैं।

• हॉट बार सोल्डर: हार्डबोर्ड और फ्लेक्स सर्किट को जोड़ने के लिए आप कनेक्टर के बजाय हॉट बार सोल्डर कनेक्शन का उपयोग कर सकते हैं। नतीजा एक सस्ता कनेक्शन है जो मजबूत है और लंबे समय तक चलता है।

• लेजर स्किव्ड स्लॉट और छेद: अतीत में, आप एफपीसीबी को रेजर से काट सकते थे। और कट की गुणवत्ता इस बात पर निर्भर करती है कि व्यक्ति रेजर का उपयोग करने में कितना अच्छा था। लेकिन अब हमारे पास जो लेज़र हैं, उनसे हम बहुत सटीकता और नियंत्रण के साथ लाइनों को काट सकते हैं, जिससे हम लचीले पीसीबी पर और भी छोटे सर्किट बना सकते हैं।

• पैनलीकरण: सर्किट बोर्ड, जिन्हें पीसीबी कहा जाता है, जब कई मॉड्यूल के बड़े पैनल में एक साथ रखे जाते हैं। "पिक-एंड-प्लेस" असेंबली लाइन्स में। यह फ्लेक्स सर्किट को एक साथ रखने की प्रक्रिया को बहुत तेज कर सकता है। चरण दो इकाइयों को छोटे समूहों में विभाजित करना है।

• दबाव-संवेदनशील चिपकने वाले। दबाव के प्रति संवेदनशील चिपकने वाले एक लाइनर को हटाकर और किसी वस्तु को गोंद में दबाकर चीजों को एक साथ चिपका देते हैं। सोल्डर का उपयोग किए बिना सर्किट भागों को जगह में रखने के लिए इस सामग्री का उपयोग अक्सर मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) पर किया जाता है।

• परिरक्षण: अतीत में, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप एक समस्या रही है। यह एक समस्या रही है, खासकर उन जगहों पर जहां इलेक्ट्रॉनिक्स के इससे प्रभावित होने की अधिक संभावना है। यह अब कम समस्या है क्योंकि परिरक्षण तकनीक में सुधार हुआ है। इसने शोर को कम किया और सिग्नल लाइनों के प्रतिबाधा को नियंत्रित करना आसान बना दिया।

• स्टिफ़नर: FR4 और पॉलीइमाइड जैसी सामग्रियों से बने स्टिफ़नर को अक्सर कनेक्शन बिंदुओं पर फ्लेक्स सर्किट में जोड़ा जाता है। कनेक्शन बिंदु जहां सर्किट अतिरिक्त समर्थन का उपयोग कर सकता है। इस वजह से सर्किट लंबे समय तक चलेगा और बेहतर काम करेगा।

एफपीसीबी का उपयोग करने के लाभ

फ्लेक्स पीसीबी तकनीक कई नए उत्पाद और लेआउट बनाना संभव बनाती है। विद्युत भागों में इसकी लचीलापन की मांग की जाती है। कनेक्शन, तार, केबल और मुद्रित सर्किट बोर्ड जैसे विद्युत भाग। फ्लेक्स सर्किट का उपयोग करने के कुछ लाभ यहां दिए गए हैं।

• एफपीसीबी ने उपकरण के वजन में लगभग 70% की कटौती की।
• वे बेहतर इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग के लिए अधिक विकल्प देते हैं।
• एफपीसीबी आपको पैकिंग और वायरिंग की समस्याओं को ठीक करने में मदद करते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह लचीला, अनुकूलनीय है और आकार बदल सकता है।
• एफपीसीबी तारों, कनेक्शनों, मुद्रित सर्किट बोर्डों और केबलों की आवश्यकता को कम करते हैं। यह चीजों को जोड़ने के तरीके की समस्या को हल करने में मदद करता है।
• 3डी पैकेज बनाने की क्षमता सामग्री की अनुरूपता और पतलापन से संभव है।
• विद्युत एकीकरण: कस्टम समाधान बनाना आसान है। यह आपको अपने डिजाइन को कई भौतिक विकल्पों पर आधारित करने की अनुमति देता है। इसके अलावा, आप विभिन्न चढ़ाना तकनीकों और शैलियों से चयन कर सकते हैं।
• कोई फर्क नहीं पड़ता कि आपका हीट सिंक कितना अच्छा या मजबूत है, एक लचीला प्रिंटेड सर्किट गर्मी को संभाल सकता है। इसलिए, वे उच्च-शक्ति स्थितियों में अच्छा काम करते हैं।
• एफपीसीबी मैकेनिकल और इलेक्ट्रिकल रिपीटेबिलिटी प्रदान करते हैं।
• वे पारंपरिक हार्ड वायरिंग और अन्य असेंबली विधियों की तुलना में 30% कम खर्च करते हैं।
• एफपीसीबी को करीब 30 फीसदी कम जगह की जरूरत है।
• एफपीसीबी अधिक विश्वसनीय है क्योंकि इसके साथ वायरिंग की गलतियां नहीं हो सकती हैं।

एफपीसीबी का उपयोग करने की कमियां 

• एक फ्लेक्स सर्किट का प्रारंभिक सर्किट डिजाइन, वायरिंग और फोटोग्राफिक मास्टर्स अधिक महंगे हैं। वे महंगे हैं क्योंकि आप उन्हें प्रत्येक एप्लिकेशन के लिए बना सकते हैं। कम मात्रा में उपयोग के लिए फ्लेक्सी-पीसीबी लागत प्रभावी नहीं हैं।

• फ्लेक्स सर्किट बोर्ड को बदलना और मरम्मत करना चुनौतीपूर्ण है। एक बार निर्मित होने के बाद, आपको फ्लेक्स सर्किट को मूल डिज़ाइन या लाइट ड्राइंग प्रोग्राम से बदलना होगा। सतह पर एक सुरक्षात्मक परत होती है जिसे आपको मरम्मत से पहले हटाना होगा और बाद में वापस लगाना होगा। 

• क्योंकि वे छोटे होते हैं, लचीले प्रिंटेड सर्किट बोर्ड बहुत कम उपयोग किए जाते हैं। इसलिए इनका उत्पादन आमतौर पर बैचों में किया जाता है। उन्हें बनाने में प्रयुक्त मशीनरी की आकार सीमा के कारण, आप उन्हें बहुत लंबा या चौड़ा नहीं बना सकते।

• लचीले सर्किट को लापरवाही से उपयोग करके इसे नुकसान पहुंचाना आसान है, और अगर इसे सही तरीके से सेट नहीं किया गया तो नुकसान भी हो सकता है। सोल्डरिंग और रीवर्किंग के लिए इस वजह से कुशल ऑपरेटरों की जरूरत होती है।

कठोर पीसीबी और लचीले पीसीबी के बीच अंतर

जब ज्यादातर लोग सर्किट बोर्ड के बारे में सोचते हैं, तो वे एक हार्ड-प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) की कल्पना करते हैं। एक गैर-प्रवाहकीय आधार पर। ये बोर्ड विद्युत भागों को प्रवाहकीय पटरियों और अन्य भागों से जोड़ते हैं। ग्लास का उपयोग अक्सर कठोर सर्किट बोर्ड के गैर-प्रवाहकीय सब्सट्रेट सामग्री के रूप में किया जाता है। क्योंकि यह बोर्ड को मजबूत और कठोर बनाता है, एक कठोर सर्किट बोर्ड अपने मजबूत डिजाइन के कारण घटकों को बहुत गर्म होने से बचा सकता है। आप तांबे या एल्यूमीनियम जैसी कठोर सामग्री के पारंपरिक सर्किट बोर्ड बना सकते हैं। लेकिन आप लचीले पीसीबी बना सकते हैं जो मोड़ने में आसान होते हैं, जैसे कि पॉलीमाइड। लचीले सर्किट झटके को अवशोषित कर सकते हैं, अतिरिक्त गर्मी छोड़ सकते हैं, और आकार की एक विस्तृत श्रृंखला ले सकते हैं क्योंकि आप उन्हें मोड़ सकते हैं। क्योंकि उन्हें लचीला बनाया जाता है, फ्लेक्स सर्किट का उपयोग अधिक से अधिक छोटे, आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जा रहा है। मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) और फ्लेक्स सर्किट के बीच कुछ महत्वपूर्ण अंतर हैं। 

• क्योंकि रोल्ड एनीलेल्ड कॉपर इलेक्ट्रो-डिपॉजिट कॉपर की तुलना में अधिक लचीला होता है, आप इसे इलेक्ट्रो-डिपॉजिट कॉपर के बजाय फ्लेक्स सर्किट में प्रवाहकीय सामग्री के रूप में उपयोग कर सकते हैं।
• निर्माण में, आप सोल्डर मास्क के बजाय ओवरले का उपयोग कर सकते हैं। आप इसे लचीले पीसीबी पर उजागर सर्किटरी की सुरक्षा के लिए कर सकते हैं।
• भले ही फ्लेक्स सर्किट अधिक महंगे हों, कठोर सर्किट बोर्ड कम खर्चीले होते हैं। लेकिन क्योंकि फ्लेक्स सर्किट छोटे होते हैं, इंजीनियर उनका उपयोग अपने उपकरणों को छोटा करने के लिए कर सकते हैं। वे ऐसे तरीकों से पैसा बचा रहे हैं जो स्पष्ट नहीं हैं।

एलईडी स्ट्रिप्स में एफपीसीबी का महत्व

जैसे-जैसे तकनीक में सुधार होता है, एलईडी स्ट्रिप्स अधिक से अधिक लोकप्रिय हो रहे हैं। एलईडी स्ट्रिप्स पहले से ही आपके घर को रोशन करने और सजाने का एक शानदार तरीका है, और लचीला पीसीबी केवल चीजों को बेहतर बनाता है। एलईडी स्ट्रिप्स सर्किट बोर्ड होते हैं जो एक दूसरे से जुड़े होते हैं। SMT (सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी) का उपयोग सरफेस-माउंटेड पार्ट्स (SMD LEDs, कनेक्टर्स, आदि) के साथ लचीले प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCBs) बनाने के लिए किया जाता है। . जब एलईडी चिप्स को एक साथ रखा जा रहा होता है, तो एफपीसीबी उनके लिए एक आधार के रूप में कार्य करता है। सर्किट बोर्ड की संरचना जितनी महत्वपूर्ण है, उतनी ही अच्छी तरह से यह गर्मी से छुटकारा दिला सकती है। जब एलईडी स्ट्रिप लाइट की बात आती है तो लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स एक बड़ी मदद होते हैं। कठोर पीसीबी की तरह, विभिन्न एफपीसीबी सिंगल-लेयर, डबल-लेयर और मल्टी-लेयर पीसीबी सर्किट हैं। 

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न 

सारांश

आप विभिन्न आकृतियों और आकारों में फिट होने के लिए FPCs को मोड़ और फ्लेक्स कर सकते हैं। इससे उन्हें डिजाइन और उपयोग करना आसान हो जाता है। आप विषम आयामों वाले स्थानों में मानक कठोर सर्किट नहीं लगा सकते, लेकिन लचीले सर्किट लगा सकते हैं। लचीले सर्किट एप्लिकेशन के मदरबोर्ड पर कम जगह लेते हैं। यह उन्हें सस्ता और कम भारी बनाता है। सभी उपलब्ध स्थान का अधिकतम उपयोग करके, बेहतर तापीय प्रबंधन इसे बनाता है ताकि कम गर्मी को चारों ओर स्थानांतरित करने की आवश्यकता हो। लचीले मुद्रित सर्किट अधिक विश्वसनीय हो सकते हैं और कठोर पीसीबी की तुलना में लंबे समय तक चल सकते हैं, खासकर जब सर्किट लगातार हिलते हैं या यांत्रिक तनाव के तहत होते हैं। एफपीसीबी ने पारंपरिक कनेक्टिविटी विधियों को बदल दिया है। एफपीसीबी ने उनके सस्ते वजन, पतली प्रोफाइल, उत्कृष्ट यांत्रिक प्रतिरोध, उच्च तापमान और वायुमंडलीय एजेंटों के प्रति लचीलापन, और अच्छी विद्युत चुम्बकीय प्रतिरक्षा (ईएमआई) के कारण टांका लगाने वाले तारों और हाथ से तार वाले कनेक्टर्स के आधार पर उन्हें बदल दिया है। इस बारे में सोचें कि एक आधुनिक कार (रोटरी कंट्रोल, बटन, आदि) में सभी स्क्रीन, कंट्रोलर और डिस्प्ले को कनेक्ट करना कितना कठिन होगा क्योंकि ये इलेक्ट्रॉनिक्स यांत्रिक भार और कंपन के संपर्क में हैं। चाहे वाहन कैसे भी चलता हो, उन्हें एक सुरक्षित कनेक्शन की आवश्यकता होती है। एफपीसीबी ऑटोमोटिव उद्योग में शून्य डाउनटाइम, लंबी सेवा जीवन और न्यूनतम रखरखाव सुनिश्चित करते हैं। 

LEDYi उच्च गुणवत्ता बनाती है एलईडी स्ट्रिप्स और एलईडी नियॉन फ्लेक्स. हमारे सभी उत्पाद अत्यधिक गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए उच्च तकनीक प्रयोगशालाओं से गुजरते हैं। इसके अलावा, हम अपने एलईडी स्ट्रिप्स और नियॉन फ्लेक्स पर अनुकूलन योग्य विकल्प प्रदान करते हैं। तो, प्रीमियम एलईडी पट्टी और एलईडी नियॉन फ्लेक्स के लिए, LEDYi से संपर्क करें यथाशीघ्र!