মাল্টিলেয়ার পিসিবি সংজ্ঞা
সাধারণত, একতরফা, দ্বি-পার্শ্বযুক্ত এবং বহুস্তরীয় পিসিবি বোর্ড থাকে। কিছু সাধারণ বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি, যেমন রেডিওর জন্য, একতরফা পিসিবি যথেষ্ট। তবে, সময়ের বিকাশের সাথে সাথে, বহু-কার্যকরী এবং ছোট-আয়তনের ইলেকট্রনিক পণ্যের জন্য, একতরফা এবং দ্বি-পার্শ্বযুক্ত পিসিবি সম্পূর্ণরূপে প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না, তবে বহুস্তরীয় পিসিবি বোর্ড ব্যবহার করা আবশ্যক। বহুস্তরীয় পিসিবি বোর্ডের অনেক সুবিধা রয়েছে, যেমন: উচ্চ সমাবেশ ঘনত্ব এবং ছোট আয়তন; ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির মধ্যে সংযোগ সংক্ষিপ্ত করা হয়, সংকেত সংক্রমণ গতি দ্রুত হয় এবং তারের সুবিধাজনক; ভাল শিল্ডিং প্রভাব ইত্যাদি।
মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের স্তর সংখ্যার কোনও সীমা নেই। বর্তমানে, ১০০ টিরও বেশি স্তরের মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ড রয়েছে, সাধারণত ৪ লিটার এবং ৬ লিটার পিসিবি বোর্ড। তাহলে, মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ড একক-পার্শ্বযুক্ত পিসিবি এবং দ্বি-পার্শ্বযুক্ত পিসিবির তুলনা করে, কোন স্তরগুলি গঠিত? তাদের অর্থ এবং ব্যবহার কী? আসুন একসাথে একবার দেখে নেওয়া যাক।
সিগন্যাল স্তর
সিগন্যাল স্তরটি উপরের স্তর, মাঝের স্তর এবং নীচের স্তরে বিভক্ত এবং এটি মূলত বিভিন্ন উপাদান স্থাপনের জন্য বা তার এবং ঢালাইয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়।
অভ্যন্তরীণ সমতল স্তর
অভ্যন্তরীণ সমতল স্তর, যা অভ্যন্তরীণ পাওয়ার স্তর নামেও পরিচিত, পাওয়ার লাইন এবং গ্রাউন্ড লাইনের বিন্যাসের জন্য নিবেদিত। এই ধরণের স্তরটি শুধুমাত্র মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের জন্য ব্যবহৃত হয়। আমরা এটিকে ডাবল-লেয়ার, 4L এবং 6L বোর্ড বলি, সাধারণত সিগন্যাল স্তরের সংখ্যা এবং অভ্যন্তরীণ পাওয়ার/গ্রাউন্ড স্তরগুলিকে বোঝায়।
যান্ত্রিক স্তর
যান্ত্রিক স্তর পুরো মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের চেহারা নির্ধারণ করে। আসলে, যখন আমরা যান্ত্রিক স্তর সম্পর্কে কথা বলি, তখন আমরা পুরো মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের চেহারা কাঠামো বোঝাই। যান্ত্রিক স্তর সাধারণত বোর্ড তৈরি এবং সমাবেশ পদ্ধতি সম্পর্কে নির্দেশক তথ্য স্থাপন করতে ব্যবহৃত হয়, যেমন সার্কিট বোর্ডের ভৌত মাত্রা লাইন, ডেটা, তথ্যের মাধ্যমে ইত্যাদি। এই তথ্য ডিজাইন কোম্পানি বা পিসিবি নির্মাতাদের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে পরিবর্তিত হয়। এছাড়াও, যান্ত্রিক স্তরটি অন্যান্য স্তরের সাথে সংযুক্ত করে ডিসপ্লে একসাথে আউটপুট করা যেতে পারে।
সোল্ডার মাস্ক লেয়ার
মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের সেই অংশকে বোঝায় যেখানে সবুজ সোল্ডারমাস্ক তেল দিয়ে রঙ করা হবে। আসলে, সোল্ডারমাস্ক স্তরটি নেতিবাচক আউটপুট ব্যবহার করে, তাই বোর্ডে সোল্ডারমাস্ক স্তরের আকৃতি ম্যাপ করার পরে, সোল্ডারমাস্কটি সবুজ তেল দিয়ে রঙ করা হয় না, বরং তামাটি উন্মুক্ত করা হয়। সাধারণত, তামার ফয়েলের পুরুত্ব বাড়ানোর জন্য, সোল্ডারমাস্কটি সবুজ তেল দিয়ে সরানো হয়, এবং তারপর তামার তারের পুরুত্ব বাড়ানোর জন্য টিন যোগ করা হয়।
মাস্ক লেয়ার পেস্ট করুন
এর কার্যকারিতা সোল্ডারমাস্ক স্তরের মতোই, তবে এটি মেশিন ওয়েল্ডিংয়ের সময় পৃষ্ঠ-মাউন্ট করা উপাদানের প্যাডের সাথে মিলে যায়। হয়তো এই মুহুর্তে, সবাই এখনও সোল্ডারমাস্ক স্তর এবং পেস্ট মাস্ক স্তরের ধারণা সম্পর্কে বিভ্রান্ত। আসলে, সংক্ষেপে:
ভূমিকা:
① সোল্ডারমাস্ক স্তরটি মূলত পিসিবি তামার ফয়েলকে সরাসরি বাতাসের সংস্পর্শে আসা থেকে রক্ষা করতে এবং একটি প্রতিরক্ষামূলক ভূমিকা পালন করতে ব্যবহৃত হয়।
② স্টেনসিল জাল তৈরিতে পেস্ট মাস্ক স্তর ব্যবহার করা হয়, এবং স্টেনসিল জাল সঠিকভাবে সোল্ডার করার জন্য SMD প্যাডে সোল্ডার পেস্ট লাগাতে পারে।
পার্থক্য:
① সোল্ডারমাস্ক স্তর বলতে বোঝায় সোল্ডারমাস্কের সবুজ তেলের পুরো অংশের উপর একটি জানালা খুলে দেওয়া যাতে ঢালাই করা যায়।
② ডিফল্টরূপে, সোল্ডার মাস্ক ছাড়া সমস্ত জায়গা সবুজ তেল দিয়ে লেপা উচিত।
③ SMD প্যাকেজিংয়ের জন্য সোল্ডার ফ্লাক্স স্তর ব্যবহার করা হয়।
লেয়ারটি বাইরে রাখুন
সার্কিট বোর্ডে উপাদান এবং তারের কার্যকরভাবে স্থাপন করা যেতে পারে এমন এলাকা নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়। এই তলায় একটি বদ্ধ এলাকাকে তারের কার্যকর এলাকা হিসেবে আঁকুন, এবং এই এলাকার বাইরে স্বয়ংক্রিয়ভাবে লেআউট এবং তার স্থাপন করা অসম্ভব।
সিল্কস্ক্রিন স্তর
সিল্কস্ক্রিন স্তরটি মূলত মুদ্রিত তথ্য স্থাপনের জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন উপাদানগুলির রূপরেখা এবং চিহ্নিতকরণ, বিভিন্ন টীকা সিল্কস্ক্রিন ইত্যাদি। সাধারণত, সমস্ত ধরণের চিহ্নিত সিল্কস্ক্রিন উপরের সিল্কস্ক্রিন স্তরে থাকে এবং নীচের সিল্কস্ক্রিন স্তরটি বন্ধ করা যেতে পারে।
মাল্টি লেয়ার
সার্কিট বোর্ডের উপরের প্যাড এবং পেনিট্রেটিং ভায়া হোলকে পুরো মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডে প্রবেশ করতে হবে এবং বিভিন্ন পরিবাহী প্যাটার্ন স্তরের সাথে বৈদ্যুতিক সংযোগ স্থাপন করতে হবে, তাই সিস্টেমটি বিশেষভাবে একটি বিমূর্ত মাল্টি-লেয়ার সেট আপ করে। সাধারণত, প্যাড এবং ভায়াগুলি মাল্টি-লেয়ারে সাজানো উচিত এবং যদি এই স্তরটি বন্ধ থাকে, তাহলে প্যাড এবং ভায়াগুলি প্রদর্শিত হবে না।
ড্রিল লেয়ার
ড্রিলিং স্তরটি সার্কিট বোর্ড তৈরির প্রক্রিয়ায় ড্রিলিং তথ্য প্রদান করে (উদাহরণস্বরূপ, প্যাড এবং ভায়া ড্রিল করা প্রয়োজন)।
পদ্ধতি
কাজের স্তরটি নকশার নিয়ম লঙ্ঘনের তথ্য প্রদর্শনের জন্য ব্যবহৃত হয়।
মাল্টিলেয়ার পিসিবি ডিজাইন
১. বোর্ডের আকৃতি, আকার এবং স্তরের সংখ্যা নির্ধারণ যেকোনো মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের অন্যান্য কাঠামোগত অংশের সাথে একত্রিত করার সমস্যা থাকে। অতএব, মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের আকৃতি এবং আকার অবশ্যই পুরো পণ্যের কাঠামোর উপর ভিত্তি করে তৈরি করা উচিত। তবে, উৎপাদন প্রযুক্তির দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি যতটা সম্ভব সহজ হওয়া উচিত, সাধারণত দৈর্ঘ্য-প্রস্থ অনুপাতে আয়তাকার, যাতে সমাবেশ সহজতর হয়, উৎপাদন দক্ষতা উন্নত হয় এবং শ্রম খরচ কমানো যায়।
সার্কিট কর্মক্ষমতা, বোর্ডের আকার এবং সার্কিট ঘনত্বের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে স্তরের সংখ্যা নির্ধারণ করতে হবে। মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের জন্য, 4L বোর্ড এবং 6L বোর্ড সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। উদাহরণ হিসাবে 4L বোর্ড নিন, অর্থাৎ, দুটি কন্ডাক্টর স্তর (কম্পোনেন্ট সারফেস এবং সোল্ডারিং সারফেস), একটি পাওয়ার লেয়ার এবং একটি গ্রাউন্ড লেয়ার।
মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের স্তরগুলি প্রতিসম হওয়া উচিত, এবং সমান তামার স্তর থাকা ভাল, অর্থাৎ চার, ছয়, আট স্তর ইত্যাদি। অসমমিতিক ল্যামিনেশনের কারণে, বোর্ডের পৃষ্ঠটি বিকৃত হওয়ার ঝুঁকিতে থাকে, বিশেষ করে পৃষ্ঠ-মাউন্ট করা মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের জন্য, যার দিকে আরও মনোযোগ দেওয়া উচিত।
2. উপাদানগুলির অবস্থান এবং অভিযোজন সার্কিটের প্রবণতা পূরণের জন্য প্রথমে সার্কিট নীতির দিক থেকে উপাদানগুলির অবস্থান এবং স্থাপনের দিক বিবেচনা করা উচিত। স্থাপনের যৌক্তিকতা সরাসরি মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করবে, বিশেষ করে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যানালগ সার্কিটের, যার জন্য স্পষ্টতই আরও কঠোর ডিভাইস অবস্থান এবং স্থাপনের প্রয়োজন।
উপাদানগুলির যুক্তিসঙ্গত স্থান নির্ধারণ, এক অর্থে, বহুস্তরীয় পিসিবি ডিজাইনের সাফল্য নির্দেশ করে। অতএব, বহুস্তরীয় পিসিবি বোর্ডের বিন্যাস নির্ধারণ এবং সামগ্রিক বিন্যাস নির্ধারণ করার সময়, আমাদের সার্কিট নীতির একটি বিশদ বিশ্লেষণ করা উচিত, প্রথমে বিশেষ উপাদানগুলির অবস্থান নির্ধারণ করা উচিত (যেমন বৃহৎ-স্কেল আইসি, উচ্চ-শক্তি ট্রানজিস্টর, সংকেত উৎস, ইত্যাদি), এবং তারপরে সম্ভাব্য হস্তক্ষেপের কারণগুলি এড়াতে অন্যান্য উপাদানগুলিকে সাজান।
অন্যদিকে, আমাদের মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের সামগ্রিক কাঠামো বিবেচনা করা উচিত যাতে অসম বিন্যাস এবং উপাদানগুলির বিশৃঙ্খলা এড়ানো যায়। এটি কেবল মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের সৌন্দর্যকেই প্রভাবিত করে না, বরং সমাবেশ এবং রক্ষণাবেক্ষণের ক্ষেত্রেও অনেক অসুবিধার সৃষ্টি করে।
3. তারের বিন্যাস এবং তারের ক্ষেত্রের প্রয়োজনীয়তা সাধারণত, মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের ওয়্যারিং সার্কিট ফাংশন অনুসারে করা হয়। বাইরের স্তরে ওয়্যারিং করার সময়, ওয়েল্ডিং পৃষ্ঠে বেশি ওয়্যারিং এবং কম্পোনেন্ট পৃষ্ঠে কম ওয়্যারিং থাকা প্রয়োজন, যা মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের রক্ষণাবেক্ষণ এবং সমস্যা সমাধানের জন্য সহায়ক।
পাতলা, ঘন তার এবং হস্তক্ষেপের জন্য সংবেদনশীল সংকেত লাইনগুলি সাধারণত ভিতরের স্তরে সাজানো থাকে। তামার ফয়েলের একটি বৃহৎ অংশ ভিতরের এবং বাইরের স্তরগুলিতে সমানভাবে বিতরণ করা উচিত, যা বোর্ডের ওয়ারপেজ কমাতে এবং ইলেক্ট্রোপ্লেটিং করার সময় পৃষ্ঠের উপর আরও অভিন্ন আবরণ পেতে সহায়তা করবে।
আকৃতি প্রক্রিয়াকরণ এবং মুদ্রিত তার এবং যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণের ফলে স্তরগুলির মধ্যে শর্ট সার্কিট প্রতিরোধ করার জন্য, অভ্যন্তরীণ এবং বহিরাগত তারের অঞ্চলের পরিবাহী প্যাটার্ন এবং বোর্ড প্রান্তের মধ্যে দূরত্ব 50 মিলির বেশি হওয়া উচিত।
৪. তারের দিকনির্দেশনা এবং লাইন প্রস্থের প্রয়োজনীয়তা মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ড ওয়্যারিংয়ের মাধ্যমে পাওয়ার লেয়ার, গ্রাউন্ড লেয়ার এবং সিগন্যাল লেয়ার আলাদা করা উচিত যাতে পাওয়ার, গ্রাউন্ড এবং সিগন্যালের মধ্যে হস্তক্ষেপ কমানো যায়।
দুটি সংলগ্ন বহুস্তরীয় বোর্ডের রেখাগুলি সমান্তরাল রেখার পরিবর্তে একে অপরের সাথে লম্ব বা যতদূর সম্ভব ঝুঁকে থাকা বা বাঁকা হওয়া উচিত, যাতে সাবস্ট্রেটের আন্তঃস্তর সংযোগ এবং হস্তক্ষেপ কম হয়। এবং তারগুলি যতটা সম্ভব ছোট হওয়া উচিত, বিশেষ করে ছোট সিগন্যাল সার্কিটের জন্য। তারগুলি যত ছোট হবে, প্রতিরোধ তত কম হবে এবং হস্তক্ষেপ তত কম হবে।
একই তলায় থাকা সিগন্যাল লাইনগুলি দিক পরিবর্তন করার সময় ধারালো কোণ এড়িয়ে চলা উচিত। সার্কিটের কারেন্ট এবং ইম্পিডেন্সের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে তারের প্রস্থ নির্ধারণ করা উচিত। পাওয়ার ইনপুট লাইনটি বড় এবং সিগন্যাল লাইনটি তুলনামূলকভাবে ছোট হওয়া উচিত।
সাধারণ ডিজিটাল বোর্ডের জন্য, পাওয়ার ইনপুট লাইনের লাইন প্রস্থ 50 ~ 80 মিলি হতে পারে এবং সিগন্যাল লাইনের লাইন প্রস্থ 6 ~ 10 মিলি হতে পারে।
তার লাগানোর সময়, এটাও মনে রাখা উচিত যে লাইনের প্রস্থ যতটা সম্ভব সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়া উচিত, যাতে তারের হঠাৎ ঘন হওয়া এবং পাতলা হওয়া এড়ানো যায়, যা প্রতিবন্ধকতা মিলনের জন্য সহায়ক।
৫. ড্রিলিং গর্তের আকার এবং প্যাডের প্রয়োজনীয়তা মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের কম্পোনেন্টের গর্তের আকার নির্বাচিত কম্পোনেন্টের পিনের আকারের সাথে সম্পর্কিত। যদি ড্রিলিং হোলটি খুব ছোট হয়, তাহলে এটি ডিভাইসের ইনস্টলেশন এবং সোল্ডারিংকে প্রভাবিত করবে; ড্রিলিং হোলটি খুব বড়, এবং ওয়েল্ডিংয়ের সময় ওয়েল্ডিং স্পটটি যথেষ্ট পরিমাণে পূর্ণ হয় না। সাধারণভাবে বলতে গেলে, কম্পোনেন্টের গর্তের ব্যাস এবং প্যাডের আকার গণনা পদ্ধতি হল:
※ কম্পোনেন্ট গর্তের ব্যাস = কম্পোনেন্ট পিনের ব্যাস (অথবা তির্যক রেখা)+(১০ ~ ৩০ মিলি)
※এলিমেন্ট প্যাড ব্যাস ≥এলিমেন্ট গর্ত ব্যাস +১৮ মিলি
ভায়া হোলের ব্যাসের ক্ষেত্রে, এটি মূলত সমাপ্ত বোর্ডের পুরুত্ব দ্বারা নির্ধারিত হয়। উচ্চ-ঘনত্বের মাল্টিলেয়ার বোর্ডের জন্য, এটি সাধারণত বোর্ডের পুরুত্বের পরিসরে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত: গর্তের ব্যাস ≤ 5: 1।
VIAPAD এর গণনা পদ্ধতি হল: প্যাড ব্যাসের মাধ্যমে ≥ ব্যাসের মাধ্যমে +১২ মিলি।
৬. অভ্যন্তরীণ সমতল স্তর, স্থল স্তর বিভাজনের প্রয়োজনীয়তা মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের জন্য, কমপক্ষে একটি পাওয়ার লেয়ার এবং একটি গ্রাউন্ড লেয়ার থাকে। যেহেতু মাল্টিলেয়ার পিসিবি বোর্ডের সমস্ত ভোল্টেজ একই পাওয়ার লেয়ারের সাথে সংযুক্ত, তাই পাওয়ার লেয়ারটি পার্টিশন এবং আইসোলেটেড করতে হবে। সাধারণত, পার্টিশন লাইনের আকার 20 ~ 80 মিলি হওয়া উচিত। ভোল্টেজ যত বেশি হবে, পার্টিশন লাইন তত ঘন হবে।
ঢালাই প্রক্রিয়ায় বৃহৎ-ক্ষেত্রের ধাতু তাপ শোষণের ফলে নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধি এবং ভার্চুয়াল ঢালাই কমানোর জন্য।
আইসোলেশন প্যাডের অ্যাপারচার ≥ ড্রিলিং অ্যাপারচার +20 মিলি
৭. নিরাপদ ব্যবধানের জন্য প্রয়োজনীয়তা নিরাপত্তা দূরত্ব নির্ধারণ বৈদ্যুতিক নিরাপত্তার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে। সাধারণভাবে বলতে গেলে, বাইরের পরিবাহীর সর্বনিম্ন ব্যবধান ৪ মিলির কম হবে না এবং ভেতরের পরিবাহীর সর্বনিম্ন ব্যবধান ৪ মিলির কম হবে না। যদি তারের ব্যবস্থা করা যায়, তাহলে ব্যবধান যতটা সম্ভব বড় হওয়া উচিত, যাতে সমাপ্ত পণ্যের হার উন্নত করা যায় এবং সমাপ্ত বোর্ড ব্যর্থতার লুকানো ঝামেলা কমানো যায়।
8. পুরো বোর্ডের হস্তক্ষেপ-বিরোধী ক্ষমতা উন্নত করুন। মাল্টিলেয়ার পিসিবি ডিজাইনে পুরো বোর্ডের হস্তক্ষেপ-বিরোধী ক্ষমতার দিকেও মনোযোগ দিতে হবে। সাধারণ পদ্ধতিগুলি হল:
প্রতিটি আইসির পাওয়ার সাপ্লাই এবং গ্রাউন্ডের কাছে ফিল্টার ক্যাপাসিটর যুক্ত করুন, ক্ষমতা সাধারণত 473 বা 104।
মাল্টিলেয়ার পিসিবিতে সংবেদনশীল সিগন্যালের জন্য, এর সাথে থাকা শিল্ডিং তারগুলি আলাদাভাবে যুক্ত করতে হবে এবং সিগন্যাল উৎসের কাছাকাছি তারগুলি যতটা সম্ভব কম রাখতে হবে।
একটি যুক্তিসঙ্গত গ্রাউন্ডিং পয়েন্ট বেছে নিন।