इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की बढ़ती मांग के साथ, प्रिंटेड सर्किट बोर्ड असेंबली (PCBA) की जटिलता को सीखना महत्वपूर्ण है। हम PCB असेंबली प्रक्रिया, PCB असेंबली के प्रकार और इसमें शामिल विभिन्न तकनीकों और विधियों के बारे में जानेंगे। इसके अतिरिक्त, हम इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में PCBA के महत्व का भी पता लगाएंगे, जिससे आपको इस महत्वपूर्ण घटक की बेहतर समझ प्राप्त होगी।

PCBA क्या है?

PCBA का मतलब प्रिंटेड सर्किट बोर्ड असेंबली है, जो एक कार्यात्मक सर्किट बनाने के लिए प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) पर इलेक्ट्रॉनिक घटकों को सोल्डर करने की प्रक्रिया है। अनिवार्य रूप से, PCB इलेक्ट्रॉनिक्स के मुख्य भाग के रूप में कार्य करता है, घटकों के लिए एक ठोस आधार प्रदान करता है और उनके बीच कनेक्शन की सुविधा प्रदान करता है। असेंबली प्रक्रिया में बोर्ड पर घटकों को सोल्डर करना शामिल है, और तैयार असेंबली PCBA है।

PCB असेंबली के प्रकार:

सर्किट कार्ड असेंबली विभिन्न आवश्यकताओं, बजट और जटिलता के स्तरों को पूरा करने के लिए विभिन्न प्रकारों में आती है। आइए सबसे आम प्रकारों पर चर्चा करें:

1. सिंगल-साइडेड प्रिंटेड सर्किट असेंबली:

इस प्रकार के लिए, घटक केवल PCB के एक तरफ स्थापित होते हैं। इसकी सादगी के कारण, सिंगल-साइडेड असेंबली कम लागत वाले, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए अत्यधिक उपयुक्त है।

2. डबल-साइडेड PCB असेंबली:

PCB निर्माण में 2 पक्ष होते हैं जो सबसे आम है और घटकों द्वारा माउंट किया जाता है। वास्तव में, डबल-साइडेड का उपयोग उच्च घनत्व और अधिक उन्नत इलेक्ट्रॉनिक्स के अधिकांश उद्योगों में अधिक व्यापक रूप से किया जाता है।

3. थ्रू-होल तकनीक (THT) PCBA:

थ्रू होल तकनीक (THT) का अर्थ है PCB बोर्ड निर्माता पर पहले से ड्रिल किए गए छेदों में इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लीड डालना और उन्हें सोल्डरिंग के माध्यम से सर्किट बोर्ड के पीछे फिक्स करना। THT को आमतौर पर मैनुअल वेल्डिंग या वेव सोल्डरिंग द्वारा इकट्ठा किया जाता है। थ्रू-होल असेंबली मजबूत यांत्रिक बंधन और उत्कृष्ट चालकता प्रदान करती है, जो इसे भारी-भरकम घटकों या उपकरणों के लिए एक आदर्श विकल्प बनाती है जो यांत्रिक तनाव का सामना कर सकते हैं। 4. सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी (SMT) सर्किट बोर्ड मैन्युफैक्चरिंग असेंबली: आजकल SMT का इस्तेमाल कई निर्माताओं द्वारा किया जाता है, जो सीधे PCB की सतह पर कंपोनेंट को बिना छेद के स्थापित करता है। SMT के कई फायदे हैं, जैसे आकार, वजन और जटिलता को कम करना, कंपोनेंट घनत्व को बढ़ाना और उच्च आवृत्ति प्रदर्शन में सुधार करना। 5. मिक्स्ड प्रिंटेड सर्किट बोर्ड असेंबली: मिक्स्ड असेंबली में इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए थ्रू-होल और SMT तकनीक शामिल है। मिक्स्ड असेंबली आमतौर पर उन स्थितियों में लागू की जाती है, जहाँ आवश्यक प्रदर्शन और डिज़ाइन मानकों को पूरा करने के लिए दो तकनीकों को संयोजित करने की आवश्यकता होती है। PCB बोर्ड असेंबली के घटक क्या हैं? घटक PCB और असेंबली से बने होते हैं। PCBA घटकों को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: सक्रिय घटक और निष्क्रिय घटक। जैसे IC, ट्रांजिस्टर, ये सक्रिय घटक हैं जिन्हें काम करने के लिए पावर स्रोत की आवश्यकता होती है। निष्क्रिय घटक ऐसे घटक हैं जो बिना पावर स्रोत की आवश्यकता के काम कर सकते हैं, जैसे प्रतिरोधक, कैपेसिटर और इंडक्टर्स। पीसी बोर्ड असेंबली घटकों का चयन करना महत्वपूर्ण है, क्योंकि मानदंडों में विद्युत विशेषताएँ, आकार और लागत शामिल हैं। यह सुनिश्चित करने के लिए कि पीसीबी असेंबली उपयोग के लिए विनिर्देशों को पूरा करती है, घटकों की विद्युत विशेषताओं को अनुकूलित करें। यह सुनिश्चित करने के लिए घटक आयामों को अनुकूलित करें कि वे पीसीबी पर हो सकते हैं। असेंबल किए गए सर्किट बोर्ड के लागत-प्रभावी निर्माण को सुनिश्चित करने के लिए घटकों की लागत को अनुकूलित करें।

पीसीबी असेंबली प्रक्रिया:

पीसीबीए सर्किट बोर्ड प्रक्रिया बहुत जटिल है और इसमें कई चरण शामिल हैं। निम्नलिखित एक सामान्य प्रक्रिया का एक सामान्य है:

1. चरण एक: डिज़ाइन और लेआउट: यह चरण ग्राहक के पीसीबी बोर्ड निर्माण लेआउट का गहन डिज़ाइन बनाने के लिए पेशेवर सॉफ़्टवेयर का उपयोग करना है, जिसमें घटकों का स्थान, विद्युत कनेक्शन की वायरिंग और सर्किट की समग्र कार्यक्षमता शामिल है।

2. दूसरा चरण: PCB निर्माण: PCB निर्माण निर्माता कॉपर-क्लैड फाइबरग्लास का उपयोग करता है और ड्रिलिंग, सोल्डर मास्क लगाना, कॉपर प्लेटिंग, टिन प्लेटिंग, निकल प्लेटिंग, सिल्वर और गोल्ड प्लेटिंग, नक्काशी, बेकिंग, केमिकल स्ट्रिपिंग, वैक्यूम और दबाव में फाइबरग्लास और एपॉक्सी को ठीक करना, वायरिंग और परीक्षण सहित कई प्रक्रियाओं का पालन करता है, ताकि लंबे समय तक सेवा देने वाले टिकाऊ प्रिंटेड सर्किट बोर्ड का उत्पादन किया जा सके।

3. तीसरा चरण: सोल्डर पेस्ट: सोल्डर पेस्ट एक ऐसी सामग्री है जिसका उपयोग सरफेस माउंट तकनीक (SMT) में घटकों को प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) से जोड़ने के लिए किया जाता है। यह पाउडर सोल्डर एलॉय और फ्लक्स बाइंडर का मिश्रण है। पेस्ट को स्टैंसिल का उपयोग करके प्रिंटेड सर्किट बोर्ड असेंबली पर लगाया जाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि यह केवल उन पैड को कवर करता है जहां घटकों को रखा जाएगा। एक बार घटकों को माउंट करने के बाद, बोर्ड एक रिफ्लो प्रक्रिया से गुजरता है जहां पेस्ट पिघल जाता है, जिससे ठोस सोल्डर जोड़ बनते हैं जो घटकों को सुरक्षित करते हैं। सोल्डर पेस्ट अलग-अलग फॉर्मुलेशन में आता है, जो सोल्डर एलॉय और फ्लक्स के प्रकार पर निर्भर करता है, और विश्वसनीय विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

4. चरण चार: घटक प्लेसमेंट: प्रारंभिक मुद्रित सर्किट बोर्ड और असेंबली डिज़ाइन और लेआउट के अनुसार, इलेक्ट्रॉनिक घटकों को स्वचालित मशीनों या मैनुअल लेबर के माध्यम से असेंबल पीसीबी में इकट्ठा किया जाता है।

5. चरण पाँच: रीफ़्लो सोल्डरिंग: रीफ़्लो सोल्डरिंग एक सामान्य सरफ़ेस माउंट (SMT) सोल्डरिंग तकनीक है। यह विधि उच्च तापमान पर पिघलने वाले तापमान और गर्म हवा के संचलन का उपयोग करके मुद्रित सर्किट बोर्डों की असेंबली में इलेक्ट्रॉनिक घटकों को मिलाती है। यह एक कुशल, तेज़ और लागत प्रभावी सोल्डरिंग तकनीक है, इसलिए इसका बड़े पैमाने पर उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

6. चरण छह: परीक्षण: सर्किट बोर्ड की गुणवत्ता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए PCBA परीक्षण में ICT, FCT, एजिंग टेस्ट और AOI आदि शामिल हैं। ICT ऑनलाइन परीक्षण लाइन ओपन सर्किट, शॉर्ट सर्किट आदि का पता लगाता है; FCT कार्यात्मक परीक्षण सर्किट बोर्ड की गुणवत्ता की पुष्टि करता है; एजिंग परीक्षण उत्पाद उपयोग की स्थितियों का अनुकरण करता है; AOI स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण PCB तस्वीरें लेता है और उनकी तुलना योजनाबद्ध आरेख से करता है। पीसीबी असेंबली (पीसीबीए) निरीक्षण:

1. दृश्य निरीक्षण: खराब सोल्डर जोड़ों, गलत संरेखित घटकों, गायब भागों आदि जैसे स्पष्ट दोषों को देखने के लिए नंगी आंखों से या माइक्रोस्कोप के नीचे असेंबली पीसीबी की सतह का निरीक्षण करें।

2. स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण (एओआई): पीसीबी सर्किट बोर्ड असेंबली की सतह पर दोषों का स्वचालित रूप से पता लगाने के लिए उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले कैमरों और इमेज प्रोसेसिंग सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें, जैसे खराब सोल्डर जोड़, घटक गलत संरेखण, गायब भाग आदि।

3. स्वचालित एक्स-रे निरीक्षण (एक्सआई): सोल्डर जोड़ों, छेद भरने, घटक संरेखण आदि की गुणवत्ता की जांच करने के लिए पीसीबी मुद्रित सर्किट बोर्ड असेंबली की आंतरिक संरचना का निरीक्षण करने के लिए एक्स-रे तकनीक का उपयोग करें।

4. इन-सर्किट परीक्षण (आईसीटी): जब सर्किट चालू न हो, तो प्रतिरोधक, कैपेसिटर, डायोड, इंडक्टर आदि सहित प्रत्येक घटक के विद्युत प्रदर्शन का परीक्षण करने के लिए परीक्षण जांच या कीलों के बिस्तर का उपयोग करें।

5.कार्यात्मक परीक्षण: मुद्रित सर्किट बोर्ड पीसीबीए को उत्पाद में एकीकृत करें और इसके कार्यों और प्रदर्शन को सत्यापित करने के लिए वास्तविक संचालन परीक्षण करें।

6.सोल्डरेबिलिटी परीक्षण: एक सुचारू सोल्डरिंग प्रक्रिया सुनिश्चित करने के लिए सोल्डर जोड़ों और छिद्रों के सोल्डरिंग प्रदर्शन का परीक्षण करें

7.पर्यावरण परीक्षण: विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों (जैसे उच्च तापमान, कम तापमान, आर्द्रता, कंपन, आदि) के तहत पीसीबी डिज़ाइन और पीसीबीए के प्रदर्शन का परीक्षण करें

8.थर्मल इमेजिंग परीक्षण: संचालन के दौरान इकट्ठे पीसीबी बोर्ड के तापमान वितरण का पता लगाने और हॉट स्पॉट और ओवरहीटिंग समस्याओं का पता लगाने के लिए इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग उपकरण का उपयोग करें

9.सफाई परीक्षण: यह सुनिश्चित करने के लिए कि सफाई आवश्यकताओं को पूरा करती है, सर्किट बोर्ड सतहों और सोल्डर जोड़ों पर आयनिक संदूषकों का पता लगाएं

पीसीबीए पैकिंग:

1. एंटी-स्टैटिक सुरक्षा: सभी पीसीबी असेंबली (पीसीबीए) को एंटी-स्टैटिक बैग या एंटी-स्टैटिक फोम पैकेजिंग में पैक किया जाना चाहिए ताकि स्थैतिक बिजली घटकों को नुकसान न पहुंचाए। सीलबंद प्रिंटेड सर्किट बोर्ड को एंटी-स्टेटिक बबल बैग या स्टेटिक शील्डिंग बैग में रखा जा सकता है।

2. नमी-रोधी पैकेजिंग: नमी को सर्किट बोर्ड को प्रभावित करने से रोकने के लिए, डेसीकेंट शामिल करें और वैक्यूम पैकेजिंग या बॉक्स का उपयोग करें, खासकर लंबी दूरी के परिवहन या लंबी अवधि के भंडारण के लिए। वैक्यूम पैकेजिंग नमी के प्रवेश को कम करने में मदद करती है, इस प्रकार PCB बोर्ड डिज़ाइन घटकों को ऑक्सीकरण या नमी से होने वाले नुकसान से बचाती है।

3. कुशनिंग सुरक्षा: परिवहन के दौरान शारीरिक प्रभाव और कंपन को रोकने के लिए फोम, EPE (विस्तारित पॉलीइथाइलीन) या बबल रैप जैसी सामग्रियों का उपयोग करें। उत्पाद पर बाहरी बलों को कम करने के लिए बाहरी पैकेजिंग के अंदर अतिरिक्त कुशनिंग सामग्री जोड़ी जा सकती है।

4. वर्गीकृत पैकेजिंग: बड़ी मात्रा में PCB असेंबली के लिए, उन्हें विनिर्देशों, मॉडल और बैचों के अनुसार वर्गीकृत करें और स्पष्ट लेबल संलग्न करें। प्रत्येक पैकेज में आसान गिनती और पता लगाने की क्षमता के लिए एक उत्पाद सूची (BOM), निरीक्षण रिपोर्ट या अनुरूपता का प्रमाण पत्र होना चाहिए।

5. बाहरी पैकेजिंग आवश्यकताएँ: बाहरी पैकेजिंग आम तौर पर कार्डबोर्ड या लकड़ी के बक्से से बनी होती है, जिसमें परिवहन के दौरान विरूपण को रोकने के लिए पर्याप्त ताकत और संपीड़न प्रतिरोध होना चाहिए। पैकेजिंग बॉक्स पर "नमी-प्रूफ", "सावधानी से संभालें", "एंटी-स्टेटिक" और अन्य प्रतीकों के साथ लेबल होना चाहिए।

निष्कर्ष:

संक्षेप में, PCBA (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड असेंबली) ऑटोमोबाइल, औद्योगिक स्वचालन, दूरसंचार, चिकित्सा आदि जैसे कई उद्योगों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जिसमें प्रिंटेड सर्किट बोर्ड निर्माताओं पर इलेक्ट्रॉनिक घटकों की असेंबली शामिल है। पिछले कुछ वर्षों में, छोटे, अधिक शक्तिशाली और अधिक कुशल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की मांग को पूरा करने के लिए PCBA प्रक्रिया तेजी से आगे बढ़ी है।