एक मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) को कैसे मिलें?

पीसीबी मिलिंग एक घटिया विनिर्माण तकनीक है जिसका उपयोग पीसीबी उत्पादन में किया जाता है, जहां एक यांत्रिक उपकरण आवश्यक सर्किट पैटर्न बनाने के लिए कॉपर-क्लैड सब्सट्रेट से अवांछित तांबे को ठीक से हटा देता है। पारंपरिक रासायनिक नक़्क़ाशी के विपरीत, जो अतिरिक्त तांबे को भंग करने के लिए खतरनाक रसायनों का उपयोग करता है, मिलिंग भौतिक कटिंग पर निर्भर करता है, एक क्लीनर और अधिक पर्यावरण के अनुकूल दृष्टिकोण की पेशकश करता है।

यह प्रक्रिया विशेष रूप से तेजी से प्रोटोटाइप और छोटे-बैच में मूल्यवान है पीसीबी उत्पादन , डिजिटल डिजाइनों से सीधे कार्यात्मक सर्किट बोर्ड बनाने के लिए डिजाइनरों और इंजीनियरों को सक्षम करना। क्योंकि इसमें मास्क या रासायनिक स्नान की आवश्यकता नहीं होती है, पीसीबी मिलिंग तेजी से टर्नअराउंड समय और अधिक लचीलेपन के लिए अनुमति देता है, जिससे यह नए डिजाइनों का परीक्षण करने, प्रोटोटाइप को पुनरावृत्ति करने, या बड़े पैमाने पर विनिर्माण से जुड़े सेटअप लागतों को उकसाने के बिना सीमित मात्रा में उत्पादन करने के लिए आदर्श बनाता है।

यद्यपि पीसीबी मिलिंग व्यापक पीसीबी उत्पादन पारिस्थितिकी तंत्र का सिर्फ एक हिस्सा है, यह डिजाइन और पूर्ण पैमाने पर निर्माण के बीच की खाई को पाटने के लिए एक कुशल तरीका प्रदान करके फोटोलिथोग्राफी और नक़्क़ाशी जैसे अन्य तरीकों को पूरक करता है। विकास चक्रों को तेज करने और पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने में इसकी भूमिका आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण में इसके बढ़ते महत्व को उजागर करती है।

डिजाइन फ़ाइलों को तैयार करना

मिलिंग शुरू होने से पहले, एक चिकनी पीसीबी उत्पादन प्रक्रिया सुनिश्चित करने के लिए डिजाइन फ़ाइलों की सटीक तैयारी महत्वपूर्ण है।

1। पीसीबी डिजाइन बनाना या आयात करना

CAD/CAM सॉफ़्टवेयर जैसे KICAD, EAGLE, या ALTIUM DEGINENTER का उपयोग करके डिज़ाइन बनाए या आयात किए जाते हैं। ये उपकरण निशान, पैड, छेद और बोर्ड की रूपरेखा को परिभाषित करते हैं। मौजूदा गेरबर फ़ाइलों को मिलिंग के लिए भी परिवर्तित किया जा सकता है।

2। टूलपैथ और जी-कोड उत्पन्न करना

पीसीबी लेआउट को मिलिंग के निशान, रूपरेखा और छेद के लिए टूलपैथ उत्पन्न करने के लिए संसाधित किया जाता है। इन्हें जी-कोड के रूप में निर्यात किया जाता है, जो मिलिंग मशीन के आंदोलनों और सेटिंग्स जैसे कि गहराई, गति और उपकरण आकार को नियंत्रित करता है।

3। डिजाइन सत्यापन

मशीनिंग से पहले, डिज़ाइन को मैन्युफैक्चरबिलिटी के लिए जांचा जाता है - सेंसर ट्रेस रिक्ति, ड्रिल साइज़, और टूलपैथ मिलिंग के लिए उपयुक्त हैं। सिमुलेशन या पूर्वावलोकन त्रुटियों को जल्दी पकड़ने में मदद करते हैं और पीसीबी उत्पादन में कचरे को कम करते हैं।

मिलिंग मशीन की स्थापना

पीसीबी उत्पादन प्रक्रिया में सटीकता और स्थिरता प्राप्त करने के लिए मिलिंग मशीन का उचित सेटअप आवश्यक है। यह कदम यह सुनिश्चित करता है कि उपकरण उत्पन्न जी-कोड निर्देशों का सटीक रूप से पालन करने के लिए तैयार है।

1। उपयुक्त मिलिंग टूल का चयन करना

काटने वाले उपकरणों का विकल्प मिल्ड पीसीबी की गुणवत्ता का निर्धारण करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

अंत मिलों का उपयोग उनके चारों ओर नक्काशी करके तांबे के निशान को अलग करने के लिए किया जाता है।

ड्रिल बिट्स को VIAS और बढ़ते छेद बनाने के लिए चुना जाता है।
टूल व्यास को डिजाइन आवश्यकताओं से मेल खाना चाहिए, जिसमें छोटे उपकरणों के साथ उपयोग किया जाता है, जो ठीक विस्तार और तंग स्पेसिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

2। तांबे-क्लैड बोर्ड को सुरक्षित करना

कॉपर-क्लैड बोर्ड को क्लैंप, वैक्यूम टेबल, या डबल-साइडेड चिपकने वाले का उपयोग करके मिलिंग प्लेटफॉर्म पर मजबूती से तय किया जाना चाहिए। ऑपरेशन के दौरान स्थिरता आंदोलन से बचने के लिए आवश्यक है जो मिसलिग्न्मेंट या असमान कटौती का कारण बन सकती है, जिससे दोषपूर्ण बोर्ड हो सकते हैं।

3। मशीन सेटिंग्स को कैलिब्रेट करना

एक बार बोर्ड सुरक्षित हो जाने के बाद और उपकरण लोड हो जाते हैं, मशीन को कैलिब्रेट किया जाना चाहिए:

स्पिंडल की गति दक्षता और किनारे की चिकनाई को प्रभावित करती है।

सब्सट्रेट को नुकसान पहुंचाए बिना तांबे को हटाने के लिए गहराई से कटिंग को सावधानी से सेट किया जाना चाहिए।

फ़ीड दर नियंत्रित करती है कि उपकरण सतह पर कितनी तेजी से चलता है, गति और सटीकता को संतुलित करता है।

उचित अंशांकन सुनिश्चित करता है कि मिलिंग मशीन सटीक रूप से प्रदर्शन करती है, जिसके परिणामस्वरूप पीसीबी उत्पादन में स्वच्छ, कार्यात्मक बोर्ड और कम से कम त्रुटियां होती हैं।

मिलिंग प्रक्रिया चरण

एक बार जब मशीन ठीक से सेट हो जाती है, तो वास्तविक मिलिंग ऑपरेशन शुरू हो जाते हैं। ये चरण पीसीबी को आकार देते हैं, सर्किट पथ बनाते हैं, और घटक असेंबली के लिए बोर्ड तैयार करते हैं - एक सफल पीसीबी उत्पादन वर्कफ़्लो में सभी आवश्यक क्रियाएं।

1। प्रारंभिक रूपरेखा मिलिंग

प्रक्रिया अक्सर रूपरेखा मिलिंग के साथ शुरू होती है, जहां मशीन पीसीबी के बाहरी आयामों को निर्दिष्ट आकार में काटती है। यह बोर्ड के किनारों को परिभाषित करता है और इसमें कनेक्टर्स, बढ़ते अंक, या विशेष डिजाइन सुविधाओं के लिए स्लॉट या कटआउट शामिल हो सकते हैं।

2। अलगाव मिलिंग

इस चरण में, उपकरण तांबे और पैड के चारों ओर से तांबे को हटा देता है ताकि विद्युत रूप से उन्हें एक दूसरे से अलग किया जा सके। आइसोलेशन मिलिंग के रूप में जाना जाता है, यह एक कॉपर-क्लैड बोर्ड को एक कार्यात्मक सर्किट में बदलने का मुख्य कार्य है। इस ऑपरेशन की सटीकता सीधे सिग्नल अखंडता और अंतिम बोर्ड की विश्वसनीयता को प्रभावित करती है।

3। ड्रिलिंग छेद

यदि डिज़ाइन में होल घटक या वीआईएएस शामिल हैं, तो मशीन फिर परिभाषित पदों पर छेद ड्रिल करेगी। परतों (यदि लागू हो) और सटीक घटक बढ़ते के लिए विद्युत कनेक्टिविटी के लिए उचित छेद प्लेसमेंट महत्वपूर्ण है।

4। अंतिम सफाई और निरीक्षण

सभी मिलिंग और ड्रिलिंग पूरी होने के बाद, पीसीबी मलबे और तांबे की धूल को हटाने के लिए सफाई से गुजरता है जो शॉर्ट्स का कारण बन सकता है या टांका लगाने के साथ हस्तक्षेप कर सकता है। एक दृश्य निरीक्षण या निरंतरता परीक्षण बोर्ड को डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए यह सुनिश्चित करने के लिए अनुसरण कर सकता है।

पोस्ट-मिलिंग प्रक्रियाएँ

भौतिक मिलिंग पूरी होने के बाद, पीसीबी को स्वच्छ, कार्यात्मक और विधानसभा के लिए तैयार करने के लिए कई महत्वपूर्ण पोस्ट-प्रोसेसिंग चरणों की आवश्यकता होती है। ये परिष्करण कार्य पीसीबी उत्पादन की समग्र गुणवत्ता के लिए आवश्यक हैं, विशेष रूप से प्रोटोटाइप और छोटे-बैच निर्माण में।

1। अवशिष्ट धूल और मलबे को हटाना

मिलिंग ठीक तांबे की धूल और शीसे रेशा कण उत्पन्न करता है जो पीसीबी की सतह पर और ड्रिल किए गए छेद में जमा हो सकता है। इन अवशेषों को संपीड़ित हवा, नरम ब्रश या अल्ट्रासोनिक सफाई का उपयोग करके पूरी तरह से हटा दिया जाना चाहिए। स्वच्छ सतहें संदूषण को रोकती हैं, शॉर्ट सर्किट के जोखिम को कम करती हैं, और बाद के विधानसभा चरणों के दौरान अच्छे मिलाप आसंजन सुनिश्चित करती हैं।

2। विद्युत निरंतरता और लघु परीक्षण

एक बार बोर्ड को साफ करने के बाद, इसे विद्युत निरंतरता के लिए परीक्षण किया जाना चाहिए और यह सुनिश्चित करने के लिए कि आसन्न निशान के बीच कोई शॉर्ट्स नहीं हैं। यह एक मल्टीमीटर का उपयोग करके या स्वचालित परीक्षण जुड़नार के माध्यम से मैन्युअल रूप से किया जा सकता है। इस स्तर पर किसी भी मुद्दे की पहचान करना और सही करना पीसीबी उत्पादन के डाउनस्ट्रीम चरणों में विफलताओं को रोकता है।

3। टांका लगाने या विधानसभा की तैयारी

अंतिम चरण घटक प्लेसमेंट के लिए बोर्ड तैयार कर रहा है। इसमें फ्लक्स को लागू करना, पैड की सफाई की पुष्टि करना और बिल ऑफ मैटेरियल्स (बीओएम) के साथ संरेखण की जाँच करना शामिल हो सकता है। इस बिंदु पर, मिल्ड पीसीबी इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम में टांका लगाने और एकीकरण के लिए तैयार है।

पीसीबी मिलिंग के लाभ और सीमाएँ

पीसीबी मिलिंग पीसीबी उत्पादन के व्यापक दायरे के भीतर एक व्यावहारिक तकनीक है, विशेष रूप से विकास और कम-मात्रा वाले वातावरण में इष्ट है। हालांकि यह कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है, यह कुछ ट्रेड-ऑफ के साथ भी आता है जिन्हें आवेदन के आधार पर माना जाना चाहिए।

1.पीसीबी मिलिंग के लाभ

फास्ट टर्नअराउंड टाइम
पीसीबी मिलिंग डिजिटल डिजाइनों से सीधे सर्किट बोर्डों के तेजी से निर्माण के लिए अनुमति देता है, जिससे आउटसोर्सिंग या रासायनिक प्रसंस्करण से जुड़ी देरी को समाप्त किया जाता है। इंजीनियर कुछ घंटों में डिजाइन से एक कार्यात्मक प्रोटोटाइप तक जा सकते हैं, जिससे यह त्वरित पुनरावृत्तियों के लिए आदर्श बन जाता है।

पारंपरिक नक़्क़ाशी के विपरीत रसायनों का कोई उपयोग नहीं
, पीसीबी मिलिंग एसिड या खतरनाक रसायनों पर भरोसा नहीं करता है। यह इसे विशेष अपशिष्ट प्रबंधन क्षमताओं के बिना प्रयोगशालाओं, शैक्षणिक संस्थानों और कार्यस्थलों के लिए पर्यावरण के अनुकूल और सुरक्षित विकल्प बनाता है।

प्रोटोटाइप और अनुकूलन के लिए आदर्श
क्योंकि यह मास्क तैयारी या बड़े पैमाने पर सेटअप के ओवरहेड से बचता है, मिलिंग कम मात्रा में पीसीबी उत्पादन, एक-बंद प्रोटोटाइप और अनुकूलित डिजाइनों के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है। यह भी लचीला है - डिजाइन परिवर्तनों को लागू किया जा सकता है और लगभग तुरंत मिलाया जा सकता है।

निष्कर्ष

पीसीबी मिलिंग के व्यापक परिदृश्य के भीतर एक मूल्यवान और लचीली विधि है पीसीबी उत्पादन । डिजाइन की तैयारी और मशीन सेटअप से सटीक मिलिंग और पोस्ट-प्रोसेसिंग तक, प्रत्येक चरण कार्यात्मक प्रोटोटाइप और छोटे-बैच बोर्डों को कुशलता से बनाने में योगदान देता है।

बड़े पैमाने पर निर्माण के लिए आदर्श नहीं है, गति, अनुकूलनशीलता और रासायनिक-मुक्त संचालन में मिलिंग एक्सेल, यह तेजी से प्रोटोटाइप और विकास के लिए एकदम सही है।

दक्षता और आउटपुट गुणवत्ता को अधिकतम करने के लिए, इंजीनियरों और निर्माताओं को अन्य पीसीबी उत्पादन तकनीकों के साथ पीसीबी मिलिंग को एकीकृत करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है, एक हाइब्रिड विनिर्माण रणनीति के हिस्से के रूप में अपनी ताकत का लाभ उठाते हैं।