उत्पाद डिजाइन के लिए जानने योग्य बातें: इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरों द्वारा महारत हासिल की गई, ये बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक घटक शब्दावली, पीसीबी प्रौद्योगिकियां और सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले घटकों के फुटप्रिंट उत्पाद डिजाइनरों, मैकेनिकल डिजाइनरों, परियोजना प्रबंधकों और नियामक इंजीनियरों के लिए भी परियोजना विकास दक्षता के लिए जानना अनिवार्य है।
बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक घटकों के प्रकार
- प्रतिरोधक: एक निष्क्रिय दो-टर्मिनल वाला विद्युत घटक जो धारा के प्रवाह का प्रतिरोध करता है।
- संधारित्र: एक निष्क्रिय दो-टर्मिनल वाला विद्युत घटक जो विद्युत क्षेत्र में विद्युत ऊर्जा संग्रहित करता है।
- प्रेरक: एक निष्क्रिय दो-टर्मिनल वाला विद्युत घटक जो चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा संग्रहित करता है।
- डायोड: एक दो-टर्मिनल वाला इलेक्ट्रॉनिक घटक जो केवल एक ही दिशा में धारा प्रवाहित होने देता है।
- ट्रांजिस्टर: ट्रांजिस्टर एक तीन टर्मिनल वाला इलेक्ट्रॉनिक घटक है जिसका उपयोग विद्युत संकेतों को बढ़ाने या स्विच करने के लिए किया जा सकता है। अरबों की संख्या में असेंबल किए जाने पर, ट्रांजिस्टर सभी आधुनिक कंप्यूटिंग लॉजिक का आधार होते हैं।
- रिले: एक विद्युत चालित स्विच जिसका उपयोग विभिन्न प्रकार के विद्युत परिपथों को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है।
थ्रू-होल रेसिस्टर, सबसे बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक घटक - ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स: इलेक्ट्रॉनिक घटक जो प्रकाश को विद्युत संकेतों में या इसके विपरीत परिवर्तित करते हैं। एलईडी (लाइट एमिटिंग डायोड) उनमें से एक है।
- दोलक: वे इलेक्ट्रॉनिक घटक जो एक विशिष्ट आवृत्ति पर प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न करते हैं।
- वोल्टेज रेगुलेटर: इलेक्ट्रॉनिक घटकों का एक समूह जो निरंतर वोल्टेज आउटपुट बनाए रखता है।
- ट्रांसफॉर्मर्स: ऐसे इलेक्ट्रॉनिक घटक जिनका उपयोग विद्युत सिग्नल के वोल्टेज या करंट को बदलने के लिए किया जा सकता है।
- क्रिस्टल: वे इलेक्ट्रॉनिक घटक जिनका उपयोग ऑसिलेटर सर्किट की आवृत्ति को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।
- फ़िल्टर: विद्युत संकेतों से अवांछित आवृत्तियों को हटाने के लिए उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रॉनिक घटकों का एक समूह।
- एकीकृत परिपथ (आईसी): परस्पर जुड़े हुए इलेक्ट्रॉनिक घटकों का एक समूह, जैसा कि ऊपर वर्णित है, आमतौर पर एक ही सेमीकंडक्टर चिप पर होता है, जो कई प्रकार के कार्य कर सकता है।
पीसीबी शब्दावली
- पीसीबी: (मुद्रित) सर्किट बोर्डइलेक्ट्रॉनिक सर्किट बनाने के लिए उपयोग किया जाने वाला आधार (बेस सपोर्ट) एक बोर्ड होता है जो फाइबरग्लास जैसे इंसुलेटिंग मटेरियल से बना होता है और उस पर कंडक्टिव पाथवे उकेरे गए होते हैं।
- पीसीबीए: प्रिंटेड सर्किट बोर्ड असेंबली (PCB) का मतलब है, जो कि एक कार्यशील सर्किट बोर्ड बनाने के लिए PCB पर घटकों को सोल्डर करने की प्रक्रिया है। इलेक्ट्रॉनिक सर्किटइसमें बोर्ड पर इंटीग्रेटेड सर्किट, रेसिस्टर और कैपेसिटर जैसे कंपोनेंट लगाना और उन्हें सोल्डर करके फिक्स करना शामिल है।
- सोल्डर मास्क: प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) की सतह पर लगाई जाने वाली पॉलीमर की पतली परत, जो कॉपर ट्रेस को ऑक्सीकरण और शॉर्ट सर्किट से बचाती है।
- प्लैटिन: किसी धातु की सतह पर टिन या सोने जैसी किसी अन्य धातु की पतली परत चढ़ाने की प्रक्रिया।
- Etching: जैसा कि ऊपर वर्णित है, यह एक रासायनिक घोल का उपयोग करके पीसीबी से अवांछित सामग्री को हटाने की प्रक्रिया है।
- लेमिनेशन: दो या दो से अधिक पदार्थों की परतों को आपस में जोड़कर एक इकाई बनाने की प्रक्रिया।
- कॉपर क्लैड लैमिनेट: पीसीबी के निर्माण में प्रयुक्त सामग्री, जिसमें एक पतली तांबे की पन्नी को एक सब्सट्रेट से जोड़ा जाता है।
- सिल्कस्क्रीन: प्रिंटिंग में, पीसीबी पर टेक्स्ट और ग्राफिक्स प्रिंट करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली प्रक्रिया।
Like other design acronyms, PCB, PCBA and BOM are used daily by engineers but need a definition for newcomers. A list of manufacturing terms and acronyms helps product designers follow these exchanges.
- सर्किट ट्रेस: पीसीबी पर विद्युत घटकों को जोड़ने के लिए उपयोग की जाने वाली पतली तांबे की लाइन।
- के जरिए: पीसीबी में एक छोटा सा छेद, जिसे सोल्डरिंग से भरा जाता है, जिसका उपयोग बोर्ड के माध्यम से दो या अधिक परतों को जोड़ने के लिए किया जाता है।
- एसएमटी (सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी): पीसीबी में छेद किए बिना सोल्डर पेस्ट और रिफ्लो ओवन का उपयोग करके इलेक्ट्रॉनिक घटकों को पीसीबी पर लगाने की विधि। विशिष्ट घटकों का वर्णन आगे किया गया है।
- आर-पार छेद: ऊपर बताए गए SMT के विपरीत, थ्रू-होल असेंबली प्रक्रिया में कंपोनेंट्स को प्रिंटेड सर्किट बोर्ड पर लगाया जाता है और उनके लीड्स या पिन्स को PCB के छेदों से गुजारकर दूसरी तरफ सोल्डर किया जाता है। इस असेंबली विधि को थ्रू-होल माउंटिंग, पिन-इन-होल माउंटिंग या होल-थ्रू माउंटिंग भी कहा जाता है।
- बीजीए (बॉल ग्रिड ऐरे): पीसीबी से किसी घटक को जोड़ने के लिए उपयोग किए जाने वाले सोल्डर बॉल्स की एक सरणी
- वेव सोल्डरिंग: पिघले हुए सोल्डर की लहर का उपयोग करके पीसीबी पर घटकों को सोल्डर करने की प्रक्रिया।
- रिफ्लो ओवन: एक ओवन जिसका उपयोग पीसीबी को गर्म करने और सोल्डर पेस्ट को पिघलाने के लिए किया जाता है, जिससे बोर्ड पर घटकों को सोल्डर किया जा सके।
- पैनल निर्माण: कुशल उत्पादन के लिए एक ही पैनल पर कई पीसीबी को व्यवस्थित करने की प्रक्रिया।
- रूटिंग: राउटर का उपयोग करके पीसीबी से अतिरिक्त सामग्री को काटने की प्रक्रिया
- टेस्ट फिक्स्चर या टेस्टर: पीसीबी की कार्यक्षमता का परीक्षण करने के लिए उपयोग किया जाने वाला उपकरण।
- गेरबर फ़ाइल: द फ़ाइल फ़ारमैट इसका उपयोग पीसीबी के घटकों, ट्रेस और परतों के लेआउट का वर्णन करने के लिए किया जाता है।
- चुनें और रखें: पीसीबी पर घटकों को उच्च गति से लगाने के लिए उपयोग की जाने वाली एक स्वचालित कंप्यूटर-नियंत्रित मशीन।
- स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण (AOI): पीसीबी में दोषों की जांच करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली मशीन।
इलेक्ट्रॉनिक घटकों के आकार और पदचिह्न
थ्रू-होल इलेक्ट्रॉनिक घटक
- अक्षीय लीड: यह सबसे सामान्य प्रकार का थ्रू-होल फुटप्रिंट है, जिसमें कंपोनेंट बॉडी के किनारों से निकलने वाले दो लीड होते हैं।
- रेडियल लीड: इस प्रकार के फुटप्रिंट में घटक निकाय के किनारों से गोलाकार पैटर्न में फैली हुई दो या दो से अधिक लीड शामिल होती हैं।
- डीआईपी (डुअल इन-लाइन पैकेज): इस एकीकृत परिपथ पैकेज का आकार आयताकार है और इसके दोनों ओर पिनों की दो पंक्तियाँ फैली हुई हैं।
- एसआईपी (सिंगल इन-लाइन पैकेज): ऊपर दिए गए डीआईपी के समान, लेकिन केवल एक लाइन के साथ: इस प्रकार के फुटप्रिंट में इलेक्ट्रॉनिक घटक बॉडी के किनारों से फैली हुई लीड की एक पंक्ति होती है।
मानकीकृत थ्रू-होल आकार
अन्य कई आकृतियों के अलावा, ये कुछ ट्रांजिस्टरों के लिए हैं:
| पदचिह्न या आकृति का नाम | सरफेस माउंट मानकीकृत आकार | उदाहरण |
| TO-126, TO-92, TO-39, TO-18, TO-5 … | धातु के आवरण के साथ या उसके बिना तीन लीड वाला पैकेज, जिसका उपयोग छोटे सिग्नल वाले ट्रांजिस्टर के लिए किया जाता है।
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| टीओ-3, टीओ-3पी, टीओ-220, टीओ-220एफ, टीओ-247 … | हीट सिंक के लिए मेटल टैब और एक अतिरिक्त फिक्स्चर के साथ तीन लीड वाला पैकेज, जिसका उपयोग पावर ट्रांजिस्टर के लिए किया जाना है। |  |
सरफेस माउंट इलेक्ट्रॉनिक कंपोनेंट्स
- SOIC (स्मॉल आउटलाइन इंटीग्रेटेड सर्किट): यह एक प्रकार का आयताकार आकार का इंटीग्रेटेड सर्किट पैकेज है, जिसके प्रत्येक तरफ पिनों की एक पंक्ति होती है।
- QFP (क्वाड फ्लैट पैकेज): इस प्रकार के फुटप्रिंट में घटक निकाय के प्रत्येक तरफ से आयताकार पैटर्न में फैली हुई लीड की चार पंक्तियाँ होती हैं।
- पीएलसीसी (प्लास्टिक लेडेड चिप कैरियर): इस प्रकार के फुटप्रिंट में घटक निकाय के किनारों से आयताकार पैटर्न में फैली हुई लीड की दो पंक्तियाँ होती हैं।
- पीजीए (पिन ग्रिड ऐरे): इस प्रकार के फुटप्रिंट में कंपोनेंट बॉडी के निचले हिस्से पर पिनों का एक ग्रिड होता है। आगे वर्णित बीजीए के विपरीत, इसे माउंट करने के लिए सॉकेट की आवश्यकता होती है, और इस प्रकार यह पूरी तरह से सरफेस माउंट कंपोनेंट नहीं है।
- QFN (क्वाड फ्लैट नो-लीड): इस प्रकार के फुटप्रिंट में इलेक्ट्रॉनिक कंपोनेंट बॉडी के किनारों से आयताकार पैटर्न में फैली हुई लीड की चार पंक्तियाँ होती हैं, लेकिन कंपोनेंट बॉडी के नीचे से कोई लीड नहीं निकलती है।
पीएलसीसी (प्लास्टिक लेडेड चिप कैरियर): यह एक प्रकार का वर्गाकार एकीकृत परिपथ पैकेज है जिसके प्रत्येक तरफ पिनों की एक पंक्ति होती है।
बीजीए (बॉल ग्रिड ऐरे): इस प्रकार के फुटप्रिंट में कंपोनेंट बॉडी के निचले हिस्से पर सोल्डर गेंदों का एक ग्रिड होता है।
एसओटी (स्मॉल आउटलाइन) ट्रांजिस्टर): यह एक प्रकार का ट्रांजिस्टर पैकेज है जिसका आकार आयताकार होता है और प्रत्येक तरफ पिनों की एक पंक्ति होती है।
मानकीकृत सरफेस माउंट फुटप्रिंट आकार
सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले कुछ उदाहरण:
| पदचिह्न नाम | सरफेस माउंट के लिए मानकीकृत फुटप्रिंट आकार | विशिष्ट अनुप्रयोग |
| “0201” | 0.6 मिमी x 0.3 मिमी | इनका उपयोग प्रतिरोधक और संधारित्र जैसे छोटे निष्क्रिय घटकों के लिए किया जाता है। छोटे आकार के कारण, यहां केवल स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली ही संभव है। |
| 402 | 0.6 मिमी x 0.4 मिमी | |
| 603 | 0.6 मिमी x 0.5 मिमी | |
| “0805” | 0.8 मिमी x 0.5 मिमी | |
| 1206 | 1.2 मिमी x 0.6 मिमी | |
| आज-23 | 2.9 मिमी x 1.3 मिमी | इनका उपयोग आमतौर पर ट्रांजिस्टर और डायोड जैसे बड़े सक्रिय घटकों के लिए किया जाता है। |
| आज-223 | 4.9 मिमी x 3.1 मिमी | |
| आज-89 | 6.1 मिमी x 3.1 मिमी | |
| आज-553 | 7.9 मिमी x 5.3 मिमी |
विकिपीडिया पर इलेक्ट्रॉनिक घटकों और उनके अनुप्रयोगों के बारे में और अधिक पढ़ें। इलेक्ट्रॉनिक पोर्टल या पर विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स संस्थान (आईईईई)।
पूरक पठन सामग्री और तकनीकें
- सर्किट डिज़ाइन बुनियादी बातें: आरेख और लेआउट डिजाइन को समझना।
- प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (पीसीबी) निर्माण: पीसीबी उत्पादन में शामिल तकनीकें और प्रक्रियाएं।
- सोल्डरिंग तकनीकें: इलेक्ट्रॉनिक घटकों को प्रभावी ढंग से सोल्डर करने के तरीके।
- microcontroller प्रोग्रामिंग: Arduino या Raspberry Pi जैसे माइक्रोकंट्रोलर की प्रोग्रामिंग का परिचय।
- एनालॉग और डिजिटल सिग्नल: एनालॉग और डिजिटल सिग्नलों के बीच अंतर और अनुप्रयोग।
- एम्बेडेड सिस्टम विकास: एम्बेडेड सिस्टम के लिए हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर विकसित करने की बुनियादी बातें।
- सिग्नल प्रोसेसिंग: इलेक्ट्रॉनिक संकेतों को संसाधित करने और उनका विश्लेषण करने की तकनीकें।
- इलेक्ट्रॉनिक परीक्षण और समस्या निवारण: tools and methods for diagnosing इलेक्ट्रॉनिक सर्किट समस्याएँ।
- विद्युतचुंबकीय संगतता (ईएमसी): इलेक्ट्रॉनिक घटकों और प्रणालियों को ईएमसी मानकों के अनुरूप समझना और सुनिश्चित करना।
इलेक्ट्रॉनिक घटकों पर बाहरी लिंक
अंतर्राष्ट्रीय मानक
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प्रयुक्त शब्दों की शब्दावली
Automated Optical Inspection (AOI): a process using imaging technology to detect defects in printed circuit boards and other electronic assemblies by analyzing visual data against predefined criteria, ensuring quality control and adherence to specifications.
Bill Of Material (BOM): किसी उत्पाद के निर्माण के लिए आवश्यक घटकों, उप-समूहों और कच्चे माल का विस्तृत विवरण देने वाली एक संरचित सूची, जिसमें मात्रा और विशिष्टताएँ शामिल होती हैं, जिसका उपयोग उत्पादन नियोजन और इन्वेंट्री प्रबंधन के लिए किया जाता है।
Bill of Materials (BOM): किसी उत्पाद के निर्माण के लिए आवश्यक घटकों, सामग्रियों और मात्राओं का विस्तृत विवरण देने वाली एक व्यापक सूची, जिसका उपयोग अक्सर उत्पादन नियोजन, इन्वेंट्री प्रबंधन और लागत अनुमान को सुविधाजनक बनाने के लिए विनिर्माण और इंजीनियरिंग में किया जाता है।
Electromagnetic Compatibility (EMC): विद्युतीय उपकरणों की वह क्षमता जिसके द्वारा वे बाह्य विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के हस्तक्षेप के बिना कार्य कर सकते हैं और विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के ऐसे स्तरों का उत्सर्जन नहीं करते हैं जो अन्य उपकरणों के लिए हस्तक्षेप का कारण बनते हैं।
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE): यह एक पेशेवर संगठन है जो प्रकाशनों, सम्मेलनों और मानक विकास के माध्यम से विद्युत अभियांत्रिकी, इलेक्ट्रॉनिक्स, कंप्यूटर विज्ञान और संबंधित क्षेत्रों में प्रौद्योगिकी को बढ़ावा देने के लिए समर्पित है। यह वैश्विक स्तर पर पेशेवरों और शोधकर्ताओं के बीच नवाचार और सहयोग को प्रोत्साहित करता है।
Printed Circuit Board (PCB): एक सपाट बोर्ड जो इन्सुलेटिंग सामग्री से बना होता है और संवाहक रास्तों के माध्यम से इलेक्ट्रॉनिक घटकों का समर्थन और कनेक्शन करता है, आमतौर पर तांबे की शीट से नक़्क़ाशीदार। यह सर्किट असेंबली के लिए एक नींव के रूप में कार्य करता है और घटकों के बीच विद्युत कनेक्शन को सुविधाजनक बनाता है।
Programmable Logic Controller (PLC): औद्योगिक प्रक्रियाओं के स्वचालन के लिए उपयोग किया जाने वाला एक डिजिटल कंप्यूटर, जिसमें निर्देशों को संग्रहीत करने के लिए एक प्रोग्राम करने योग्य मेमोरी, मशीनरी की निगरानी और नियंत्रण के लिए इनपुट/आउटपुट इंटरफेस और नियंत्रण एल्गोरिदम को निष्पादित करने के लिए एक प्रोसेसर होता है।
Surface-Mount Technology (SMT): यह इलेक्ट्रॉनिक घटकों को सीधे प्रिंटेड सर्किट बोर्ड की सतह पर असेंबल करने की एक विधि है, जिससे उपकरणों की सघनता अधिक होती है और आकार छोटा हो जाता है। इसमें घटकों को जोड़ने के लिए सोल्डर पेस्ट और रिफ्लो सोल्डरिंग तकनीकों का उपयोग किया जाता है। यह उच्च गति वाली पूर्णतः स्वचालित मशीन असेंबली के लिए अनुकूलित है, हालांकि मैनुअल असेंबली भी संभव है।
