কিভাবে একটি ডবল পার্শ্বযুক্ত PCB কাজ করে? কাঠামো, ভিয়াস এবং অ্যাপ্লিকেশন

একটি ডাবল সাইডেড পিসিবি কি এবং এটি কিভাবে কাজ করে?

A ডবল পার্শ্বযুক্ত পিসিবি একটি প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড যা একটি অন্তরক সাবস্ট্রেটের উপরে এবং নীচে উভয় দিকে একটি পরিবাহী তামার স্তর সহ গর্ত মাধ্যমে ধাতুপট্টাবৃত বৈদ্যুতিকভাবে দুই পক্ষের সংযোগ। একটি একমুখী বোর্ডের বিপরীতে যেখানে সমস্ত চিহ্ন এবং উপাদানগুলি এক পৃষ্ঠে বসে থাকে, একটি দ্বিমুখী বোর্ড সংকেত এবং শক্তিকে ধাতুপট্টাবৃত ভিয়াসের মাধ্যমে এক স্তর থেকে অন্য স্তরে যাওয়ার অনুমতি দেয়। যে মুহূর্ত আপনি জিজ্ঞাসা কিভাবে একটি দ্বিমুখী PCB কাজ করে , আপনি সত্যিই জিজ্ঞাসা করছেন কিভাবে এই ভিয়াগুলি একটি কমপ্যাক্ট স্পেসে একটি জটিল সার্কিটকে রুট করা সম্ভব করে। প্রতিটি মাধ্যমে একটি তামা-ধাতুপট্টাবৃত ব্যারেল যা দুটি তামার স্তরকে সেতু করে, যা জাম্পার তারের একটি অকার্যকর গোলকধাঁধাকে একটি পরিষ্কার, পেশাদার আন্তঃসংযোগে পরিণত করে।

বোর্ডের কার্যকরী মূল হল ডবল পার্শ্বযুক্ত পিসিবি via connection . ভিয়াস ব্যতীত, দুটি তামার দিক একে অপরের থেকে বৈদ্যুতিকভাবে বিচ্ছিন্ন থাকবে এবং যে কোনও চিহ্ন যা অন্যটিকে অতিক্রম করতে হবে তা শেষ হয়ে যাবে। ছিদ্রের মাধ্যমে ধাতুপট্টাবৃত করে, ডিজাইনার একটি মাধ্যমে উপরের স্তর থেকে নীচের স্তরে একটি সংকেত ড্রপ করতে পারেন, এটিকে বাধার মধ্যে দিয়ে যেতে পারেন এবং যেখানে প্রয়োজন সেখানে এটিকে ফিরিয়ে আনতে পারেন। এটি নাটকীয়ভাবে রাউটিং ঘনত্বকে মুক্ত করে। একটি ডবল পার্শ্বযুক্ত বোর্ড মোটামুটিভাবে হোস্ট করতে পারে সার্কিটের জটিলতা দ্বিগুণ একই মাত্রার একক পার্শ্বযুক্ত বোর্ডের, এটিকে বেশিরভাগ ভোক্তা, শিল্প এবং স্বয়ংচালিত ইলেকট্রনিক্সের জন্য বেসলাইন করে তোলে।

ডবল সাইডেড PCB স্ট্রাকচার: লেয়ার, কপার এবং সাবস্ট্রেট

দ ডবল পার্শ্বযুক্ত পিসিবি structure পাঁচটি স্বতন্ত্র স্তর নিয়ে গঠিত: উপরের তামার ফয়েল, একটি অস্তরক সাবস্ট্রেট, নীচের তামার ফয়েল এবং দুটি বাইরের সোল্ডার মাস্ক স্তর। সাবস্ট্রেটটি প্রায় সবসময়ই FR-4 থাকে — একটি শিখা-প্রতিরোধী ইপোক্সি-গ্লাস কম্পোজিট — যার সাধারণ পুরুত্ব 1.6 মিমি স্ট্যান্ডার্ড বোর্ডের জন্য, যদিও 0.8 মিমি বা 1.0 মিমি পাতলা কোর ব্যবহার করা হয় যেখানে জায়গা টাইট। তামার ফয়েল তাপ এবং চাপে এই কোরের উভয় পাশে স্তরিত হয়। একটি মূল নকশা পরামিতি হল ডবল পার্শ্বযুক্ত পিসিবি copper thickness , সাধারণত 1 oz/ft² (প্রায় 35 µm পুরু) হিসাবে নির্দিষ্ট করা হয়। পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স বা মোটর কন্ট্রোলারের জন্য, 2 oz (70 µm) বা এমনকি 3 oz (105 µm) তামা অত্যধিক ট্রেস প্রস্থ ছাড়াই উচ্চতর স্রোত পরিচালনা করতে ব্যবহৃত হয়।

দ plated through holes that define a ডবল পার্শ্বযুক্ত পিসিবি with plated through holes সহজ টিউব নয়। প্রতিটি গর্ত সাবস্ট্রেট এবং কপার ফয়েলের মাধ্যমে ড্রিল করা হয়, তারপর ইলেক্ট্রোলেস কপার রাসায়নিকভাবে গর্তের দেয়ালে জমা হয় যাতে একটি পরিবাহী বীজ স্তর তৈরি করা হয়। ইলেক্ট্রোলাইটিক কপার প্লেটিং সাধারণত ব্যারেলের বেধ তৈরি করে 20-25 µm . এই ব্যারেল ক্র্যাক ছাড়া তাপ সাইক্লিং বেঁচে থাকতে হবে; এফআর-৪ (জেড-অক্ষে প্রায় 14-17 পিপিএম/°সে) এবং কপার (17 পিপিএম/°সে) এর মধ্যে তাপীয় প্রসারণের সহগ অমিল প্রতিবার যখন বোর্ড রিফ্লো সোল্ডারিংয়ের মধ্য দিয়ে যায় তখন ব্যারেলের উপর চাপ দেয়। একটি ভাল-তৈরি গর্ত মাধ্যমে ধাতুপট্টাবৃত withstands 500 টিরও বেশি তাপচক্র IPC-6012 ক্লাস 2 গ্রহণযোগ্যতা মান অনুযায়ী প্রতিরোধ 10% এর বেশি বৃদ্ধি পাওয়ার আগে।

ডাবল সাইডেড PCB ম্যানুফ্যাকচারিং প্রসেস: বেয়ার লেমিনেট থেকে ফিনিশড বোর্ড পর্যন্ত

দ ডবল পার্শ্বযুক্ত পিসিবি manufacturing process স্কেলে নির্ভরযোগ্য বোর্ড তৈরি করতে পরিমার্জিত করা হয়েছে এমন একটি ক্রম অনুসরণ করে। এটি প্যানেলের আকারে একটি দ্বি-পার্শ্বযুক্ত তামা-পরিহিত ল্যামিনেট কাটা দিয়ে শুরু হয়। প্রথম প্রধান অপারেশন হল ড্রিলিং — কম্পিউটার-নিয়ন্ত্রিত যান্ত্রিক ড্রিল থেকে গর্ত তৈরি হয় 0.2 মিমি থেকে 6.35 মিমি , ব্যাস 0.3 মিমি এবং 0.5 মিমি এর মধ্যে পড়ে সবচেয়ে সাধারণ। তুরপুন পরে গর্ত প্রাচীর মান সমালোচনামূলক; ড্রিল বিট থেকে স্মিয়ার ভিতরের তামার প্রান্তগুলিকে আবরণ করতে পারে এবং সঠিক কলাই আনুগত্য প্রতিরোধ করতে পারে। প্লাজমা বা পারম্যাঙ্গনেট রসায়ন ব্যবহার করে একটি desmear প্রক্রিয়া এই অবশিষ্টাংশ অপসারণ করে।

এরপরে আসে ইলেক্ট্রোলেস কপার ডিপোজিশন যা গর্তের দেয়ালকে পরিবাহী করে তোলে, তারপরে প্যানেল প্লেটিং যা তামার ব্যারেল তৈরি করে এবং পৃষ্ঠের তামার বেধ সমানভাবে বৃদ্ধি করে। ইমেজিং প্রক্রিয়াটি উভয় দিকে একটি ড্রাই-ফিল্ম ফটোরেসিস্ট প্রয়োগ করে, নিবন্ধন পিন ব্যবহার করে উপরের এবং নীচের আর্টওয়ার্ককে সারিবদ্ধ করে এবং UV আলোর সাথে প্রতিরোধকে প্রকাশ করে। অবাঞ্ছিত তামার বিকাশ এবং খোদাই করার পরে, ভিতরের স্তরের চিহ্ন, প্যাড এবং জমির মাধ্যমে অবশিষ্ট থাকে। বোর্ডটি তারপরে একটি তরল ফটোইমেজেবল সোল্ডার মাস্ক পায় - সাধারণত সবুজ, তবে যে কোনও রঙের - যা কেবল প্যাড এবং ভিয়াস উন্মুক্ত রাখে। চূড়ান্ত পর্যায়ে একটি সারফেস ফিনিশ প্রয়োগ করা হয়: HASL (হট এয়ার সোল্ডার লেভেলিং), ENIG (ইলেক্ট্রোলেস নিকেল ইমার্সন গোল্ড), অথবা ওএসপি (জৈব সোল্ডারেবিলিটি প্রিজারভেটিভ), প্রয়োজনীয় শেলফ লাইফ এবং সোল্ডারিং প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করে। সমগ্র ডবল পার্শ্বযুক্ত পিসিবি manufacturing process বেয়ার ল্যামিনেট থেকে ফিনিশড বোর্ডে সম্পূর্ণ করা যায় 24 থেকে 72 ঘন্টা একটি আধুনিক সুবিধার মধ্যে, স্ট্যান্ডার্ড জটিলতার ডিজাইনের জন্য 98% এর উপরে ফলন সহ।

ডাবল সাইডেড পিসিবি ডিজাইন: ভায়াস, ট্রেস রাউটিং এবং কপার থিকনেস সিলেকশন

কার্যকরী ডবল পার্শ্বযুক্ত পিসিবি design লেয়ার অ্যাসাইনমেন্ট দিয়ে শুরু হয়। একটি সাধারণ কৌশল উপরের স্তরটিকে প্রাথমিকভাবে উপাদান এবং সংক্ষিপ্ত আন্তঃসংযোগগুলিতে উত্সর্গ করে, যখন নীচের স্তরটি দীর্ঘতর সংকেতের জন্য একটি গ্রাউন্ড প্লেন এবং রাউটিং চ্যানেল হিসাবে কাজ করে। দ ডবল পার্শ্বযুক্ত পিসিবি via connection এই প্লেনগুলির মধ্যে সংকেত সরানোর জন্য ডিজাইনারের হাতিয়ার হয়ে ওঠে। ভায়াস তাদের পরিবেশন করা প্যাডের কাছাকাছি স্থাপন করা উচিত, স্টাবের দৈর্ঘ্য এবং ইন্ডাকট্যান্স কমিয়ে আনা উচিত, তবে এতটা কাছাকাছি নয় যে সমাবেশের সময় সোল্ডার ডাউন হয়ে যায়। থাম্ব একটি ভাল নিয়ম অন্তত মাধ্যমে প্রান্ত স্থাপন 0.25 মিমি স্ট্যান্ডার্ড ঘনত্ব ডিজাইনের জন্য প্যাড প্রান্ত থেকে।

উপযুক্ত নির্বাচন ডবল পার্শ্বযুক্ত পিসিবি copper thickness এটি একটি তাপীয় এবং বৈদ্যুতিক সিদ্ধান্ত, একটি নির্বিচারে পছন্দ নয়। নীচের সারণীটি বাইরের স্তরগুলির জন্য IPC-2221 নির্দেশিকাগুলির উপর ভিত্তি করে 10 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে সাধারণ তামার ওজনের জন্য ব্যবহারিক বর্তমান ক্ষমতার সারসংক্ষেপ করে।

নির্দিষ্ট করার সময় ডবল পার্শ্বযুক্ত পিসিবি design পরামিতি, ছিদ্রের মাধ্যমে ধাতুপট্টাবৃত আকৃতির অনুপাত — ড্রিল করা গর্তের ব্যাস দ্বারা বিভক্ত বোর্ডের পুরুত্ব — অতিক্রম করা উচিত নয় স্ট্যান্ডার্ড ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের জন্য 8:1 . 0.3 মিমি ভিয়াস সহ একটি 1.6 মিমি পুরু বোর্ড 5.3:1 অনুপাত দেয়, নির্ভরযোগ্য প্লেটিং উইন্ডোর মধ্যে আরামদায়ক। 10:1 এর বাইরে ঠেলে প্লেটিং ব্যারেলে শূন্যতার ঝুঁকি বাড়ায় এবং খরচ বাড়ায়, কারণ বিশেষ প্লেটিং বাথ এবং দীর্ঘ প্রক্রিয়ার সময় প্রয়োজন।

ভোক্তা, শিল্প এবং স্বয়ংচালিত ইলেকট্রনিক্স জুড়ে ডবল সাইডেড PCB অ্যাপ্লিকেশন

ডবল পার্শ্বযুক্ত PCB অ্যাপ্লিকেশন কার্যত প্রতিটি ইলেকট্রনিক পণ্যের স্প্যান যেখানে উপাদানের ঘনত্ব একটি একক স্তর পরিচালনা করতে পারে তার চেয়ে বেশি কিন্তু বাজেট বা স্থান এখনও একটি মাল্টিলেয়ার বোর্ডকে সমর্থন করে না। কনজিউমার ইলেক্ট্রনিক্সে, ডাবল সাইডেড বোর্ড হল পাওয়ার অ্যাডাপ্টার, টিভি পাওয়ার সাপ্লাই, ওয়াশিং মেশিন কন্ট্রোল মডিউল এবং মাইক্রোওয়েভ ওভেন কন্ট্রোলারের ভিত্তি। একটি সাধারণ হোম অ্যাপ্লায়েন্স কন্ট্রোলার একটি ডবল পার্শ্বযুক্ত বোর্ড ব্যবহার করে 1.6 মিমি FR-4, 1 oz copper, and ENIG finish , উপরের দিকে মাইক্রোকন্ট্রোলার, রিলে এবং সংযোগকারী টার্মিনাল হোস্টিং করার সময় বিচ্ছিন্নতা স্লটগুলির সাথে নীচের দিকে উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রেস রাউটিং করা।

স্বয়ংচালিত সেক্টরে, ডবল সাইডেড PCB গুলো ডোর কন্ট্রোল মডিউল, LED লাইটিং ড্রাইভার এবং সেন্সর ইন্টারফেসে পাওয়া যায়। এই বোর্ডগুলিকে অবশ্যই -40°C থেকে 125°C পর্যন্ত তাপীয় শক পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হতে হবে এবং ডবল পার্শ্বযুক্ত পিসিবি with plated through holes হাজার হাজার তাপ চক্রের উপর ব্যারেল অখণ্ডতা বজায় রাখতে হবে। মোটরগাড়ি নকশা প্রায়ই নির্দিষ্ট 2 oz তামা পাওয়ার ট্রেসে এবং একত্রিত বোর্ডের উপর কনফরমাল আবরণ প্রয়োজন। ইন্ডাস্ট্রিয়াল মোটর ড্রাইভ, পিএলসি এবং ইন্সট্রুমেন্টেশন মডিউল একইভাবে উচ্চ ভোল্টেজ ক্রিপেজ দূরত্ব পরিচালনা করার জন্য মোটা তামা এবং ভারী সোল্ডার মাস্ক ড্যাম সহ ডবল সাইড বোর্ডের উপর নির্ভর করে। সরলতা এবং প্রমাণিত নির্ভরযোগ্যতা ডবল পার্শ্বযুক্ত পিসিবি structure এইচডিআই এবং মাল্টিলেয়ার প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে সাথে এটিকে প্রাসঙ্গিক রাখুন — এটি যেকোন সার্কিটের জন্য খরচ-অপ্টিমাইজ করা পছন্দ হিসাবে রয়ে গেছে যার জন্য দুটি সিগন্যাল স্তর প্রয়োজন এবং এর বেশি কিছু নয়৷