बहु-परत पीसीबी का आगमन

ऐतिहासिक रूप से, मुद्रित सर्किट बोर्ड मुख्य रूप से उनकी एकल या दोहरी परत वाली संरचना की विशेषता रखते थे, जो सिग्नल की गिरावट और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) के कारण उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए उनकी उपयुक्तता पर प्रतिबंध लगाते थे। फिर भी, बहु-परत वाले मुद्रित सर्किट बोर्ड की शुरूआत से सिग्नल अखंडता, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) शमन और समग्र प्रदर्शन में उल्लेखनीय प्रगति हुई है।

बहु-स्तरित पीसीबी (चित्र 1) में कई प्रवाहकीय परतें होती हैं जो इन्सुलेटिंग सब्सट्रेट द्वारा अलग की जाती हैं। यह डिज़ाइन सिग्नल और पावर प्लेन के संचरण को परिष्कृत तरीके से सक्षम बनाता है।

मल्टी-लेयर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB) को उनके सिंगल या डबल-लेयर समकक्षों से तीन या अधिक प्रवाहकीय परतों की उपस्थिति से अलग किया जाता है, जिन्हें इन्सुलेटिंग सामग्री द्वारा अलग किया जाता है, जिन्हें आमतौर पर डाइइलेक्ट्रिक लेयर्स के रूप में जाना जाता है। इन परतों के अंतर्संबंध को विया द्वारा सुगम बनाया जाता है, जो कि छोटे प्रवाहकीय मार्ग हैं जो अलग-अलग परतों के बीच संचार की सुविधा प्रदान करते हैं। मल्टी-लेयर PCB का जटिल डिज़ाइन घटकों और जटिल सर्किटरी की अधिक सांद्रता को सक्षम बनाता है, जिससे वे अत्याधुनिक तकनीक के लिए आवश्यक हो जाते हैं।

बहुपरत पीसीबी आमतौर पर एक लचीली पीसीबी संरचना के भीतर कई परतों को प्राप्त करने की अंतर्निहित चुनौती के कारण कठोरता का एक उच्च स्तर प्रदर्शित करते हैं। परतों के बीच विद्युत कनेक्शन कई प्रकार के विया (चित्र 2) के उपयोग के माध्यम से स्थापित किए जाते हैं, जिसमें अंधे और दफन विया शामिल हैं।

इस विन्यास में मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) और बाहरी वातावरण के बीच संबंध स्थापित करने के लिए सतह पर दो परतों की नियुक्ति शामिल है। सामान्य तौर पर, मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) में परतों का घनत्व सम होता है। यह मुख्य रूप से विषम संख्याओं के मुड़ने जैसे मुद्दों के प्रति संवेदनशीलता के कारण होता है।

परतों की संख्या आमतौर पर विशिष्ट अनुप्रयोग के आधार पर भिन्न होती है, जो आमतौर पर चार से बारह परतों की सीमा में होती है।
आमतौर पर, ज़्यादातर ऐप्लिकेशन में कम से कम चार और ज़्यादा से ज़्यादा आठ लेयर्स की ज़रूरत होती है। इसके विपरीत, स्मार्टफ़ोन जैसे ऐप्स में कुल बारह लेयर्स का इस्तेमाल होता है।

मुख्य अनुप्रयोग

बहु-परत पीसीबी का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है (चित्र 3), जिनमें शामिल हैं:

●उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, जहां मल्टी-लेयर पीसीबी स्मार्टफोन, टैबलेट, गेमिंग कंसोल और पहनने योग्य उपकरणों जैसे उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए आवश्यक शक्ति और सिग्नल प्रदान करने में एक मौलिक भूमिका निभाते हैं। हम जिस स्लीक और पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स पर रोजाना निर्भर रहते हैं, उसका श्रेय उनके कॉम्पैक्ट डिज़ाइन और उच्च घटक घनत्व को जाता है

●दूरसंचार के क्षेत्र में, बहु-परत पीसीबी का उपयोग नेटवर्क पर आवाज, डेटा और वीडियो संकेतों के सुचारू प्रसारण की सुविधा प्रदान करता है, जिससे भरोसेमंद और प्रभावी संचार की गारंटी मिलती है

●औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियाँ बहु-परत मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) पर बहुत अधिक निर्भर करती हैं क्योंकि वे जटिल नियंत्रण प्रणालियों, निगरानी तंत्रों और स्वचालन प्रक्रियाओं को प्रभावी ढंग से प्रबंधित करने की क्षमता रखते हैं। मशीन नियंत्रण पैनल, रोबोटिक्स और औद्योगिक स्वचालन अपने मूलभूत समर्थन प्रणाली के रूप में उन पर निर्भर करते हैं

●मल्टी-लेयर पीसीबी मेडिकल उपकरणों के लिए भी प्रासंगिक हैं, क्योंकि वे सटीकता, निर्भरता और कॉम्पैक्टनेस सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। डायग्नोस्टिक उपकरण, रोगी निगरानी प्रणाली और जीवन रक्षक चिकित्सा उपकरण उनकी महत्वपूर्ण भूमिका से काफी प्रभावित हैं।

लाभ और फायदे

बहु-परत पीसीबी उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों में कई लाभ और फायदे प्रदान करते हैं, जिनमें शामिल हैं:

●बढ़ी हुई सिग्नल अखंडता: बहु-स्तरित पीसीबी नियंत्रित प्रतिबाधा रूटिंग की सुविधा प्रदान करते हैं, सिग्नल विरूपण को कम करते हैं और उच्च-आवृत्ति सिग्नल के विश्वसनीय संचरण को सुनिश्चित करते हैं। बहु-परत मुद्रित सर्किट बोर्डों के कम सिग्नल हस्तक्षेप के परिणामस्वरूप बेहतर प्रदर्शन, वेग और निर्भरता होती है

●कम EMI: समर्पित ग्राउंड और पावर प्लेन का उपयोग करके, बहु-स्तरित PCB प्रभावी रूप से EMI को दबाते हैं, जिससे सिस्टम की विश्वसनीयता बढ़ती है और पड़ोसी सर्किट के साथ हस्तक्षेप कम होता है

●कॉम्पैक्ट डिजाइन: अधिक घटकों और जटिल रूटिंग योजनाओं को समायोजित करने की क्षमता के साथ, बहु-स्तरित पीसीबी कॉम्पैक्ट डिजाइन को सक्षम करते हैं, जो मोबाइल उपकरणों और एयरोस्पेस सिस्टम जैसे स्थान-बाधित अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

●बेहतर थर्मल प्रबंधन: बहु-स्तरित पीसीबी थर्मल विआस और रणनीतिक रूप से रखे गए तांबे की परतों के एकीकरण के माध्यम से कुशल गर्मी अपव्यय प्रदान करते हैं, जिससे उच्च-शक्ति घटकों की विश्वसनीयता और जीवनकाल बढ़ जाता है।

●डिजाइन लचीलापन: बहु-स्तरित पीसीबी की बहुमुखी प्रतिभा अधिक डिजाइन लचीलेपन की अनुमति देती है, जिससे इंजीनियरों को प्रतिबाधा मिलान, संकेत प्रसार विलंब और बिजली वितरण जैसे प्रदर्शन मापदंडों को अनुकूलित करने में सक्षम बनाता है।