৩২-স্তর মাল্টিলেয়ার পিসিবি (PCB) - ব্লাইন্ড ও বেরিড ভিয়াস সহ: প্রযুক্তি, ম্যানুফ্যাকচারিং এবং উচ্চ-শ্রেণীর অ্যাপ্লিকেশন

যেহেতু ইলেকট্রনিক্স চরম ক্ষুদ্রাকরণ এবং উচ্চ পারফরম্যান্সের দিকে এগিয়ে যাচ্ছে—যেমন 100Gbps ডেটা সেন্টার ট্রান্সসিভার, স্যাটেলাইট যোগাযোগ ব্যবস্থা এবং 800V EV ইনভার্টার—ঐতিহ্যবাহী 12- বা 20-লেয়ার PCB তাদের সীমা অতিক্রম করছে। এই উন্নত ডিভাইসগুলির জন্য এমন PCB-এর প্রয়োজন যা আরও উপাদান ধারণ করতে পারে, দ্রুত সংকেত সমর্থন করতে পারে এবং কঠোর পরিবেশে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করতে পারে। 32-লেয়ার মাল্টিলেয়ার PCB-এর প্রবেশ, যেখানে ব্লাইন্ড এবং বারিড ভিয়াস ব্যবহার করা হয়: একটি বিশেষ সমাধান যা 20-লেয়ার বোর্ডের চেয়ে 40% বেশি উপাদান ঘনত্ব সরবরাহ করে, সংকেত হ্রাস এবং প্যারাসিটিক ইন্টারফারেন্স হ্রাস করে।

ব্লাইন্ড এবং বারিড ভিয়াস হল 32-লেয়ার PCB পারফরম্যান্সের গোপন চাবিকাঠি। থ্রু-হোল ভিয়াস (যা সমস্ত স্তর ভেদ করে, স্থান নষ্ট করে এবং শব্দ যোগ করে) থেকে ভিন্ন, ব্লাইন্ড ভিয়াস বাইরের স্তরগুলিকে ভিতরের স্তরের সাথে সংযুক্ত করে এবং বারিড ভিয়াস শুধুমাত্র ভিতরের স্তরগুলিকে সংযুক্ত করে। এই ডিজাইনটি অপ্রয়োজনীয় ধাতু অপসারণ করে, সংকেত পথের দৈর্ঘ্য 30% কমিয়ে দেয় এবং নেক্সট-জেন ইলেকট্রনিক্সের জন্য গুরুত্বপূর্ণ অতি-ঘন বিন্যাস সক্ষম করে।

এই নির্দেশিকাটি ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস সহ 32-লেয়ার PCB-এর পেছনের প্রযুক্তি, তাদের উত্পাদন প্রক্রিয়া, প্রধান সুবিধা এবং তাদের উপর নির্ভরশীল উচ্চ-শ্রেণীর শিল্পগুলি নিয়ে আলোচনা করে। আপনি অ্যারোস্পেস হার্ডওয়্যার বা ডেটা সেন্টার অবকাঠামো ডিজাইন করছেন কিনা, এই PCBগুলি বোঝা আপনাকে কর্মক্ষমতা এবং ঘনত্বের নতুন স্তর আনলক করতে সহায়তা করবে।

গুরুত্বপূর্ণ বিষয়সমূহ
1. ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস সহ 32-লেয়ার PCB প্রতি বর্গ ইঞ্চিতে 1,680টি উপাদান অর্জন করে—20-লেয়ার PCB-এর চেয়ে 40% বেশি ঘনত্ব—যা স্যাটেলাইট এবং চিকিৎসা ডিভাইসের জন্য ক্ষুদ্রাকরণ সক্ষম করে।
2. ব্লাইন্ড ভিয়াস (45–100µm ব্যাস) এবং বারিড ভিয়াস (60–150µm ব্যাস) থ্রু-হোল ভিয়াসের তুলনায় 60% প্যারাসিটিক ইন্ডাকট্যান্স হ্রাস করে, যা 100Gbps+ সংকেত অখণ্ডতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
3. 32-লেয়ার PCB তৈরি করতে ক্রমিক ল্যামিনেশন এবং লেজার ড্রিলিং (±5µm নির্ভুলতা) প্রয়োজন, শর্ট সার্কিট এড়াতে ±3µm পর্যন্ত লেয়ার সারিবদ্ধকরণ সহনশীলতা সহ।
4. প্রধান চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে রয়েছে লেয়ার মিসলাইনমেন্ট (যা প্রোটোটাইপ ব্যর্থতার 25% ঘটায়) এবং ভিয়া ফিলিং (শূন্যতা 20% দ্বারা পরিবাহিতা হ্রাস করে)—অপটিক্যাল সারিবদ্ধকরণ এবং কপার ইলেক্ট্রোপ্লেটিং দ্বারা সমাধান করা হয়েছে।
5. উচ্চ-শ্রেণীর অ্যাপ্লিকেশন (অ্যারোস্পেস, চিকিৎসা, ডেটা সেন্টার) 32-লেয়ার PCB-এর উপর নির্ভর করে তাদের 100Gbps সংকেত, 800V পাওয়ার এবং চরম তাপমাত্রা (-55°C থেকে 150°C) পরিচালনা করার ক্ষমতার জন্য।

মূল ধারণা: 32-লেয়ার PCB এবং ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস
উত্পাদন বা অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ করার আগে, মৌলিক শর্তাবলী সংজ্ঞায়িত করা এবং কেন 32-লেয়ার PCB-গুলি ব্লাইন্ড এবং বারিড ভিয়াসের উপর নির্ভরশীল তা ব্যাখ্যা করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

32-লেয়ার মাল্টিলেয়ার PCB কী?
একটি 32-লেয়ার PCB হল একটি উচ্চ-ঘনত্বের সার্কিট বোর্ড যা পরিবাহী তামা (সংকেত, পাওয়ার, গ্রাউন্ড) এবং অন্তরক ডাইইলেকট্রিক (সাবস্ট্রেট, প্রিপ্রেগ)-এর 32টি বিকল্প স্তর দ্বারা গঠিত। নিম্ন-লেয়ার PCB (12–20 স্তর)-এর বিপরীতে, 32-লেয়ার ডিজাইনগুলি:

1. একক-পদক্ষেপ ল্যামিনেশনের পরিবর্তে ক্রমিক ল্যামিনেশন ব্যবহার করে (বোর্ডটিকে 2–4 লেয়ার “সাব-স্ট্যাক”-এ তৈরি করে এবং তারপর সেগুলিকে বন্ধন করে), যা লেয়ার সারিবদ্ধকরণের উপর আরও কঠোর নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে।
2. ভোল্টেজ স্থিতিশীল করতে এবং শব্দ কমাতে ডেডিকেটেড পাওয়ার/গ্রাউন্ড প্লেন (সাধারণত 8–10 প্লেন) অন্তর্ভুক্ত করে—উচ্চ-ক্ষমতা (800V EV) এবং উচ্চ-গতির (100Gbps) সিস্টেমের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
3. ঘনত্ব ত্যাগ না করে স্তরগুলিকে সংযুক্ত করতে উন্নত ড্রিলিং (ব্লাইন্ড ভিয়াসের জন্য লেজার, বারিড ভিয়াসের জন্য নির্ভুল যান্ত্রিক) প্রয়োজন।

32-লেয়ার PCB প্রতিটি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অতিরিক্ত নয়—এগুলি এমন ডিজাইনের জন্য সংরক্ষিত যেখানে ঘনত্ব, গতি এবং নির্ভরযোগ্যতা আপোষহীন। উদাহরণস্বরূপ, একটি স্যাটেলাইটের যোগাযোগ মডিউলের 32টি স্তরের প্রয়োজন 60+ উপাদান (ট্রান্সসিভার, ফিল্টার, অ্যামপ্লিফায়ার) একটি স্থানে স্থাপন করার জন্য যা একটি পাঠ্যপুস্তকের চেয়ে বড় নয়।

ব্লাইন্ড ও বারিড ভিয়াস: কেন 32-লেয়ার PCB তাদের ছাড়া থাকতে পারে না
থ্রু-হোল ভিয়াস (যা সমস্ত 32টি স্তর অতিক্রম করে) উচ্চ-ঘনত্বের ডিজাইনের জন্য ব্যবহারিক নয়—এগুলি ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াসের চেয়ে 3 গুণ বেশি স্থান দখল করে এবং প্যারাসিটিক ইন্ডাকট্যান্স তৈরি করে যা উচ্চ-গতির সংকেতকে হ্রাস করে। এখানে কিভাবে ব্লাইন্ড এবং বারিড ভিয়াস এই সমস্যাগুলি সমাধান করে:

গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা: ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস ব্যবহার করে একটি 32-লেয়ার PCB থ্রু-হোল ভিয়াস সহ একটি বোর্ডের চেয়ে 40% বেশি উপাদান স্থাপন করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি 100mm×100mm 32-লেয়ার বোর্ড ~1,680টি উপাদান ধারণ করে বনাম থ্রু-হোল সহ 1,200টি উপাদান।

কেন 32 স্তর? উচ্চ-শ্রেণীর ডিজাইনের জন্য উপযুক্ত স্থান
32 স্তর ঘনত্ব, কর্মক্ষমতা এবং উত্পাদনযোগ্যতার মধ্যে একটি ভারসাম্য তৈরি করে। কম স্তর (20 বা তার কম) 100Gbps/800V সিস্টেমের জন্য প্রয়োজনীয় পাওয়ার প্লেন বা সংকেত পথ সমর্থন করতে পারে না, যেখানে আরও স্তর (40+) অত্যন্ত ব্যয়বহুল এবং ল্যামিনেশন ব্যর্থতার প্রবণতা তৈরি করে।

ডেটা পয়েন্ট: IPC (অ্যাসোসিয়েশন কানেক্টিং ইলেকট্রনিক্স ইন্ডাস্ট্রিজ) ডেটা অনুসারে, 32-লেয়ার PCB উচ্চ-ঘনত্বের PCB চালানের 12%—2020 সালের 5% থেকে বেশি—ডেটা সেন্টার এবং অ্যারোস্পেস থেকে আসা চাহিদা দ্বারা চালিত।

ব্লাইন্ড ও বারিড ভিয়াস সহ 32-লেয়ার PCB-এর উত্পাদন প্রক্রিয়া
32-লেয়ার PCB তৈরি করা একটি নির্ভুলতা-চালিত প্রক্রিয়া যার জন্য 10+ ধাপ প্রয়োজন, প্রতিটির জন্য কঠোর সহনশীলতা প্রয়োজন। এমনকি ±5µm মিসলাইনমেন্ট বোর্ডটিকে অকেজো করে দিতে পারে। নিচে কর্মপ্রবাহের বিস্তারিত বিবরণ দেওয়া হল:
ধাপ 1: স্ট্যাক-আপ ডিজাইন – সাফল্যের ভিত্তি
স্ট্যাক-আপ (লেয়ারের ক্রম) সংকেত অখণ্ডতা, তাপীয় কর্মক্ষমতা এবং ভিয়ার স্থান নির্ধারণ করে। ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস সহ 32-লেয়ার PCB-এর জন্য, একটি সাধারণ স্ট্যাক-আপ অন্তর্ভুক্ত:

ক. বাইরের স্তর (1, 32): সংকেত স্তর (25/25µm ট্রেস প্রস্থ/স্পেসিং) ভিতরের স্তর 2–5-এর সাথে ব্লাইন্ড ভিয়াস সহ।
খ. ভিতরের সংকেত স্তর (2–8, 25–31): উচ্চ-গতির পথ (100Gbps ডিফারেনশিয়াল জোড়া) বারিড ভিয়াস সহ যা স্তর 6–10 এবং 22–26-কে সংযুক্ত করে।
গ. পাওয়ার/গ্রাউন্ড প্লেন (9–12, 19–22): 800V পাওয়ার বিতরণ এবং শব্দ কমানোর জন্য 2oz তামার প্লেন (70µm)।
ঘ. বাফার স্তর (13–18): ডাইইলেকট্রিক স্তর (উচ্চ-Tg FR4, 0.1 মিমি পুরু) পাওয়ার এবং সংকেত স্তরগুলিকে আলাদা করতে।

ঙ. সেরা অনুশীলন: ক্রসস্টক 50% কমাতে প্রতিটি সংকেত স্তরকে একটি সংলগ্ন গ্রাউন্ড প্লেনের সাথে যুক্ত করুন। 100Gbps সংকেতের জন্য, EMI কমানোর জন্য একটি “স্ট্রিপলাইন” কনফিগারেশন (দুটি গ্রাউন্ড প্লেনের মধ্যে সংকেত স্তর) ব্যবহার করুন।

ধাপ 2: সাবস্ট্রেট ও উপাদান নির্বাচন
32-লেয়ার PCB-এর জন্য এমন উপকরণ প্রয়োজন যা ক্রমিক ল্যামিনেশন তাপ (180°C) সহ্য করতে পারে এবং তাপমাত্রা পরিবর্তনের সময় স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে পারে। প্রধান উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে:

গুরুত্বপূর্ণ পছন্দ: উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিজাইন (60GHz+) এর জন্য, FR4-এর পরিবর্তে Rogers RO4350 (Dk = 3.48) ব্যবহার করুন—এটি 100Gbps-এ সংকেত হ্রাস 30% কমায়।

ধাপ 3: ক্রমিক ল্যামিনেশন – সাব-স্ট্যাকগুলিতে বোর্ড তৈরি করা
12-লেয়ার PCB-এর (এক ধাপে ল্যামিনেটেড) বিপরীতে, 32-লেয়ার বোর্ডগুলি সারিবদ্ধতা নিশ্চিত করতে ক্রমিক ল্যামিনেশন ব্যবহার করে:

ক. সাব-স্ট্যাক তৈরি: ভিতরের সংকেত/পাওয়ার স্তর এবং বারিড ভিয়াস সহ 4–8টি সাব-স্ট্যাক (প্রতিটি 4–8 স্তর) তৈরি করুন।
খ. প্রথম ল্যামিনেশন: প্রিপ্রেগ এবং একটি ভ্যাকুয়াম প্রেস (180°C, 400 psi) ব্যবহার করে 90 মিনিটের জন্য সাব-স্ট্যাকগুলিকে বন্ধন করুন।
গ. ড্রিলিং ও প্লেটিং: আংশিকভাবে ল্যামিনেটেড বোর্ডের বাইরের স্তরে ব্লাইন্ড ভিয়াস ড্রিল করুন, তারপর সাব-স্ট্যাকগুলিকে সংযুক্ত করতে তামা ইলেক্ট্রোপ্লেট করুন।
ঘ. চূড়ান্ত ল্যামিনেশন: বাইরের সংকেত স্তর যুক্ত করুন এবং 32-লেয়ার কাঠামো সম্পূর্ণ করতে দ্বিতীয় ল্যামিনেশন করুন।

সারিবদ্ধকরণ সহনশীলতা: ±3µm সারিবদ্ধকরণ অর্জনের জন্য অপটিক্যাল সারিবদ্ধকরণ সিস্টেম ব্যবহার করুন (প্রতিটি সাব-স্ট্যাকে ফিডুসিয়াল চিহ্ন সহ)—স্তরগুলির মধ্যে শর্ট সার্কিট এড়াতে গুরুত্বপূর্ণ।

ধাপ 4: ব্লাইন্ড ও বারিড ভিয়াস ড্রিলিং
ড্রিলিং 32-লেয়ার PCB-এর জন্য সবচেয়ে প্রযুক্তিগতভাবে চ্যালেঞ্জিং ধাপ। ভিয়ার প্রকারের উপর নির্ভর করে দুটি পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়:

ডেটা পয়েন্ট: ব্লাইন্ড ভিয়াসের জন্য লেজার ড্রিলিং যান্ত্রিক ড্রিলিংয়ের তুলনায় 40% ত্রুটির হার কমায়—32-লেয়ার PCB-এর জন্য গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে একটি খারাপ ভিয়া পুরো বোর্ডটিকে নষ্ট করে দেয়।

ধাপ 5: কপার প্লেটিং ও ভিয়া ফিলিং
পরিবাহিতা এবং যান্ত্রিক শক্তি নিশ্চিত করতে ভিয়াসগুলিকে তামা দিয়ে পূরণ করতে হবে। 32-লেয়ার PCB-এর জন্য:

ক. ডেস্মিয়ারিং: পারম্যাঙ্গানেট দ্রবণ ব্যবহার করে ভিয়া ওয়াল থেকে ইপোক্সি অবশিষ্টাংশ সরান—তামা আঠালোতা নিশ্চিত করে।
খ. ইলেক্ট্রলেস কপার প্লেটিং: একটি পরিবাহী বেস তৈরি করতে একটি পাতলা তামার স্তর (0.5µm) জমা করুন।
গ. ইলেক্ট্রোপ্লেটিং: ভিয়াসগুলিকে ঘন করতে (15–20µm) এবং শূন্যতা পূরণ করতে অ্যাসিড কপার সালফেট ব্যবহার করুন—সংকেত হ্রাস এড়াতে 95% পূরণ করার লক্ষ্য রাখুন।
ঘ. প্ল্যানারাইজেশন: উপাদান বসানোর জন্য সমতলতা নিশ্চিত করে অতিরিক্ত তামা অপসারণ করতে বোর্ডের পৃষ্ঠকে গ্রাইন্ড করুন।

গুণমান পরীক্ষা: ভিয়া ফিলিং হার যাচাই করতে এক্স-রে পরিদর্শন ব্যবহার করুন—শূন্যতা >5% পরিবাহিতা 10% কমায় এবং তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়।

ধাপ 6: এচিং, সোল্ডার মাস্ক ও চূড়ান্ত পরীক্ষা
চূড়ান্ত পদক্ষেপগুলি নিশ্চিত করে যে PCB কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতার মান পূরণ করে:

ক. এচিং: 25/25µm সংকেত ট্রেস তৈরি করতে রাসায়নিক এচিং (অ্যামোনিয়াম পারসালফেট) ব্যবহার করুন—স্বয়ংক্রিয় অপটিক্যাল পরিদর্শন (AOI) ট্রেস প্রস্থ যাচাই করে।
খ. সোল্ডার মাস্ক অ্যাপ্লিকেশন: উচ্চ-তাপমাত্রা LPI সোল্ডার মাস্ক প্রয়োগ করুন এবং UV আলো দিয়ে নিরাময় করুন—উপাদান সোল্ডারিংয়ের জন্য প্যাডগুলি উন্মুক্ত রাখুন।
গ. পরীক্ষা:
এক্স-রে পরিদর্শন: ভিতরের স্তরের শর্টস এবং ভিয়া ফিল পরীক্ষা করুন।
ফ্লাইং প্রোব টেস্টিং: সমস্ত 32 স্তরের জুড়ে বৈদ্যুতিক ধারাবাহিকতা যাচাই করুন।
তাপীয় সাইক্লিং: অ্যারোস্পেস/অটোমোটিভ ব্যবহারের জন্য -55°C থেকে 150°C (1,000 চক্র) পর্যন্ত কর্মক্ষমতা পরীক্ষা করুন।

ব্লাইন্ড ও বারিড ভিয়াস সহ 32-লেয়ার PCB-এর প্রযুক্তিগত সুবিধা
ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস সহ 32-লেয়ার PCB নিম্ন-লেয়ার ডিজাইনগুলিকে তিনটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্রে ছাড়িয়ে যায়: ঘনত্ব, সংকেত অখণ্ডতা এবং তাপ ব্যবস্থাপনা।
1. 40% উচ্চ উপাদান ঘনত্ব
ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস থ্রু-হোল ভিয়াস দ্বারা নষ্ট হওয়া স্থান দূর করে, যা সক্ষম করে:

ক. ছোট ফর্ম ফ্যাক্টর: একটি স্যাটেলাইট ট্রান্সসিভারের জন্য একটি 32-লেয়ার PCB একটি 100mm×100mm ফুটপ্রিন্টে ফিট করে—থ্রু-হোল সহ একটি 20-লেয়ার বোর্ডের জন্য 140mm×140mm বনাম।
খ. আরও উপাদান: প্রতি বর্গ ইঞ্চিতে 1,680টি উপাদান বনাম 20-লেয়ার PCB-এর জন্য 1,200—একটি মেডিকেল ইমেজিং ডিভাইসে 60+ উচ্চ-গতির IC স্থাপন করার জন্য যথেষ্ট।

উদাহরণ: একটি ডেটা সেন্টার 100Gbps ট্রান্সসিভার একটি 32-লেয়ার PCB ব্যবহার করে 4×25Gbps চ্যানেল, একটি ক্লক জেনারেটর এবং EMI ফিল্টারগুলিকে 80mm×80mm স্থানে স্থাপন করতে—যা একটি 20-লেয়ার বোর্ড কর্মক্ষমতা ত্যাগ না করে অর্জন করতে পারে না।

2. 100Gbps+ ডিজাইনের জন্য সুপিরিয়র সিগন্যাল ইন্টিগ্রিটি
উচ্চ-গতির সংকেত (100Gbps+) প্যারাসিটিক ইন্ডাকট্যান্স এবং EMI-এর প্রতি সংবেদনশীল—সমস্যাগুলি ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস সহ 32-লেয়ার PCB কম করে:

ক. হ্রাসকৃত প্যারাসিটিক ইন্ডাকট্যান্স: ব্লাইন্ড ভিয়াস 0.3–0.5nH যোগ করে বনাম থ্রু-হোলের জন্য 1–2nH—সংকেত প্রতিফলন 30% কমায়।
খ. নিয়ন্ত্রিত ইম্পিডেন্স: স্ট্রিপলাইন কনফিগারেশন (গ্রাউন্ড প্লেনের মধ্যে সংকেত) 50Ω (একক-শেষ) এবং 100Ω (ডিফারেনশিয়াল) ইম্পিডেন্স ±5% সহনশীলতা সহ বজায় রাখে।
গ. নিম্ন EMI: ডেডিকেটেড গ্রাউন্ড প্লেন এবং ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস বিকিরিত নির্গমন 45% কমায়—FCC ক্লাস B মান পূরণ করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

পরীক্ষার ফলাফল: ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস সহ একটি 32-লেয়ার PCB 10cm ট্রেসের উপর 100Gbps সংকেত প্রেরণ করে শুধুমাত্র 0.8dB ক্ষতি সহ—থ্রু-হোল সহ একটি 20-লেয়ার বোর্ডের জন্য 1.5dB ক্ষতি বনাম।

3. উন্নত তাপ ব্যবস্থাপনা
32-লেয়ার PCB-এর 8–10টি তামার পাওয়ার/গ্রাউন্ড প্লেন রয়েছে, যা বিল্ট-ইন হিট স্প্রেডার হিসেবে কাজ করে:

ক. নিম্ন তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা: 20-লেয়ার PCB-এর জন্য 0.8°C/W বনাম 0.5°C/W—উচ্চ-ক্ষমতা সম্পন্ন সিস্টেমে উপাদানগুলির তাপমাত্রা 20°C কমায়।
খ. তাপ বিতরণ: তামার প্লেন গরম উপাদান (যেমন, 800V EV ইনভার্টার ICs) থেকে বোর্ড জুড়ে তাপ ছড়িয়ে দেয়, হটস্পটগুলি এড়িয়ে চলে।

কেস স্টাডি: একটি EV-এর উচ্চ-ক্ষমতা সম্পন্ন ইনভার্টারে একটি 32-লেয়ার PCB IGBT জংশন তাপমাত্রা 85°C-এ রাখে—20-লেয়ার বোর্ডের জন্য 105°C বনাম। এটি IGBT-এর জীবনকাল 2x বাড়ায় এবং কুলিং সিস্টেমের খরচ প্রতি ইউনিটে $15 কমায়।

প্রধান উত্পাদন চ্যালেঞ্জ ও সমাধান
ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস সহ 32-লেয়ার PCB-এর কোনো বাধা নেই—লেয়ার সারিবদ্ধকরণ, ভিয়া ফিলিং এবং খরচ সবচেয়ে বড় সমস্যা। নিচে প্রমাণিত সমাধানগুলি দেওয়া হল:
1. লেয়ার মিসলাইনমেন্ট (প্রোটোটাইপ ব্যর্থতার 25%)
ক. চ্যালেঞ্জ: সাব-স্ট্যাকগুলির মধ্যে এমনকি ±5µm মিসলাইনমেন্ট ভিতরের স্তরগুলির মধ্যে শর্ট সার্কিট ঘটায়।
খ. সমাধান:
প্রতিটি সাব-স্ট্যাকে ফিডুসিয়াল চিহ্ন (100µm ব্যাস) সহ অপটিক্যাল সারিবদ্ধকরণ সিস্টেম ব্যবহার করুন—±3µm সহনশীলতা অর্জন করে।
সম্পূর্ণ উত্পাদনের আগে সারিবদ্ধতা যাচাই করতে প্রি-ল্যামিনেট টেস্ট প্যানেল—30% স্ক্র্যাপ কমায়।

ফলাফল: অপটিক্যাল সারিবদ্ধকরণ ব্যবহার করে অ্যারোস্পেস PCB নির্মাতারা 32-লেয়ার বোর্ডের জন্য 90% ফলন রিপোর্ট করে—যান্ত্রিক সারিবদ্ধকরণের সাথে 75% থেকে বেশি।

2. ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়া ফিলিং (শূন্যতা পরিবাহিতা কমায়)
ক. চ্যালেঞ্জ: ভিয়া ফিলিংয়ে শূন্যতা (যান্ত্রিক ড্রিলিংয়ের সাথে সাধারণ) পরিবাহিতা 20% কমায় এবং তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়।
খ. সমাধান:
ভিয়াসগুলিকে 95% ঘনত্বে পূরণ করতে পালস কারেন্ট (5–10A/dm²) সহ তামা ইলেক্ট্রোপ্লেটিং ব্যবহার করুন।
শূন্যতা গঠন প্রতিরোধ করতে প্লেটিং বাথে জৈব সংযোজন (যেমন, পলিইথিলিন গ্লাইকোল) যোগ করুন।

ডেটা পয়েন্ট: তামা-পূর্ণ ভিয়াসের সোল্ডার-পূর্ণ ভিয়াসের তুলনায় 80% কম শূন্যতা রয়েছে—800V EV সিস্টেমের জন্য গুরুত্বপূর্ণ যেখানে শূন্যতা আর্সিং ঘটায়।

3. উচ্চ উত্পাদন খরচ (20-লেয়ার PCB-এর তুলনায় 3.5x)
ক. চ্যালেঞ্জ: ক্রমিক ল্যামিনেশন, লেজার ড্রিলিং এবং পরীক্ষা 20-লেয়ার PCB-এর খরচে 2.5x যোগ করে।
খ. সমাধান:
ব্যাচ প্রোডাকশন: উচ্চ-ভলিউম রান (10k+ ইউনিট) প্রতি-ইউনিট খরচ 40% কমায়—আরও বোর্ডের মধ্যে সেটআপ ফি ছড়িয়ে দেয়।
হাইব্রিড ডিজাইন: শুধুমাত্র গুরুত্বপূর্ণ বিভাগের জন্য 32 স্তর ব্যবহার করুন (যেমন, 100Gbps পাথ) এবং অ-গুরুত্বপূর্ণ সংকেতের জন্য 20 স্তর ব্যবহার করুন—খরচ 25% কমায়।

উদাহরণ: একটি ডেটা সেন্টার OEM প্রতি মাসে 50k 32-লেয়ার ট্রান্সসিভার তৈরি করে ব্যাচ প্রোডাকশনের মাধ্যমে প্রতি-ইউনিট খরচ $150 থেকে $90-এ কমিয়েছে—মোট বার্ষিক $3M সাশ্রয়।

4. পরীক্ষার জটিলতা (লুকানো অভ্যন্তরীণ-স্তর ত্রুটি)
ক. চ্যালেঞ্জ: অভ্যন্তরীণ-স্তর শর্টস বা ওপেন সার্কিটগুলি এক্স-রে পরিদর্শন ছাড়া সনাক্ত করা কঠিন।
খ. সমাধান:
সমস্ত 32 স্তর স্ক্যান করতে 3D এক্স-রে পরিদর্শন ব্যবহার করুন—10µm-এর মতো ছোট ত্রুটি সনাক্ত করে।
প্রতি বোর্ডে 5 মিনিটের মধ্যে 1,000+ ধারাবাহিকতা পরীক্ষা চালানোর জন্য স্বয়ংক্রিয় পরীক্ষার সরঞ্জাম (ATE) প্রয়োগ করুন।

ফলাফল: ATE ম্যানুয়াল প্রোবিংয়ের তুলনায় পরীক্ষার সময় 70% কমায়—উচ্চ-ভলিউম উৎপাদনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

ব্লাইন্ড ও বারিড ভিয়াস সহ 32-লেয়ার PCB-এর উচ্চ-শ্রেণীর অ্যাপ্লিকেশন
ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস সহ 32-লেয়ার PCB-গুলি এমন শিল্পের জন্য সংরক্ষিত যেখানে কর্মক্ষমতা এবং ঘনত্ব খরচকে সমর্থন করে। নিচে সবচেয়ে সাধারণ ব্যবহারের ক্ষেত্রগুলি দেওয়া হল:
1. অ্যারোস্পেস ও স্যাটেলাইট যোগাযোগ
ক. প্রয়োজন: ক্ষুদ্রাকৃতির, বিকিরণ-প্রতিরোধী PCB যা 60GHz+ সংকেত এবং -55°C থেকে 150°C তাপমাত্রা সমর্থন করে।
ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস একটি সার্জিক্যাল রোবটের 150mm×150mm বাহুতে 50+ উপাদান (ইমেজ প্রসেসর, মোটর কন্ট্রোলার) স্থাপন করে।
ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস একটি স্যাটেলাইটের 1U (43mm×43mm) চেসিসে 60+ উপাদান (ট্রান্সসিভার, পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার) স্থাপন করে।
বিকিরণ-প্রতিরোধী Rogers RO4350 সাবস্ট্রেট এবং তামার প্লেন 100kRad মহাকাশ বিকিরণ সহ্য করে।

গ. উদাহরণ: NASA-এর ইউরোপা ক্লিপার মিশন তার যোগাযোগ মডিউলে 32-লেয়ার PCB ব্যবহার করে—600 মিলিয়ন কিলোমিটারের বেশি দূরত্বে পৃথিবীর কাছে <1% সংকেত হ্রাসের সাথে 100Mbps ডেটা প্রেরণ করে।2. ডেটা সেন্টার (100Gbps+ ট্রান্সসিভার)

ক. প্রয়োজন: 1U র‍্যাকে ফিট করে এবং সংকেত হ্রাস কমায় এমন 100Gbps/400Gbps ট্রান্সসিভারের জন্য উচ্চ-ঘনত্বের PCB।
খ. 32-লেয়ার সুবিধা:
ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস একটি সার্জিক্যাল রোবটের 150mm×150mm বাহুতে 50+ উপাদান (ইমেজ প্রসেসর, মোটর কন্ট্রোলার) স্থাপন করে।
স্ট্রিপলাইন কনফিগারেশন এবং ব্লাইন্ড ভিয়াস 100Gbps ইথারনেটের জন্য 100Ω ডিফারেনশিয়াল ইম্পিডেন্স বজায় রাখে।
গ. বাজারের প্রবণতা: 32-লেয়ার PCB ডেটা সেন্টার ট্রান্সসিভার PCB-এর 35%—2022 সালের 15% থেকে বেশি—400Gbps স্থাপনার দ্বারা চালিত।
3. বৈদ্যুতিক যানবাহন (800V ইনভার্টার ও ADAS)

ক. প্রয়োজন: উচ্চ-ক্ষমতা সম্পন্ন PCB যা 800V DC, 300A কারেন্ট এবং আন্ডারহুড তাপমাত্রা (125°C) পরিচালনা করে।
খ. 32-লেয়ার সুবিধা:
ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস একটি সার্জিক্যাল রোবটের 150mm×150mm বাহুতে 50+ উপাদান (ইমেজ প্রসেসর, মোটর কন্ট্রোলার) স্থাপন করে।
ব্লাইন্ড ভিয়াস বাইরের IGBT-কে ভিতরের পাওয়ার প্লেনের সাথে সংযুক্ত করে—প্যারাসিটিক ইন্ডাকট্যান্স দূর করে যা সুইচিং ক্ষতি ঘটায়।
গ. উদাহরণ: Porsche-এর Taycan তার 800V ইনভার্টারে 32-লেয়ার PCB ব্যবহার করে—20-লেয়ার ডিজাইনের তুলনায় চার্জিংয়ের সময় 25% কমায় এবং রেঞ্জ 10% বাড়ায়।
4. চিকিৎসা ডিভাইস (সিটি স্ক্যানার ও সার্জিক্যাল রোবট)

ক. প্রয়োজন: উচ্চ-রেজোলিউশন ইমেজিং এবং সুনির্দিষ্ট রোবোটিক নিয়ন্ত্রণের জন্য কমপ্যাক্ট, কম-শব্দযুক্ত PCB।
খ. 32-লেয়ার সুবিধা:
ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস একটি সার্জিক্যাল রোবটের 150mm×150mm বাহুতে 50+ উপাদান (ইমেজ প্রসেসর, মোটর কন্ট্রোলার) স্থাপন করে।
কম-শব্দযুক্ত গ্রাউন্ড প্লেন EMI 45% কমায়—সিটি স্ক্যানার ইমেজ রেজোলিউশনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ (0.1 মিমি পিক্সেল সাইজ)।
গ. সম্মতি: 32-লেয়ার PCB জৈব সামঞ্জস্যতা এবং নির্বীজন (134°C অটোক্লেভিং) এর জন্য ISO 13485 মান পূরণ করে।
ব্লাইন্ড ও বারিড ভিয়াস সহ 32-লেয়ার PCB সম্পর্কে প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

প্রশ্ন 1: 32-লেয়ার PCB-এর জন্য সর্বনিম্ন ট্রেস প্রস্থ/স্পেসিং কত?
উত্তর: বেশিরভাগ নির্মাতারা লেজার এচিংয়ের মাধ্যমে 25/25µm (1/1mil) অর্জন করে। উন্নত প্রক্রিয়া (যেমন, গভীর UV লিথোগ্রাফি) উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিজাইনের জন্য 20/20µm পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, যদিও এটি খরচে 15% যোগ করে।
প্রশ্ন 2: 32-লেয়ার PCB-এ ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস কতটা নির্ভরযোগ্য?

উত্তর: IPC-6012 ক্লাস 3 মান অনুযায়ী তৈরি করা হলে, ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস 1,000+ তাপীয় চক্র (-40°C থেকে 125°C) সহ্য করে <1% ব্যর্থতার হার সহ। অ্যারোস্পেস অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, তারা MIL-STD-883H পূরণ করে, যা 10+ বছরের নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করে।
প্রশ্ন 3: 32-লেয়ার PCB কি নমনীয় সাবস্ট্রেট ব্যবহার করতে পারে?উত্তর: খুব কমই—নমনীয় সাবস্ট্রেট (পলিইমাইড) 32 স্তরের জন্য ক্রমিক ল্যামিনেশনের সাথে লড়াই করে। বেশিরভাগ 32-লেয়ার PCB কঠিন উচ্চ-Tg FR4 বা Rogers ব্যবহার করে। নমনীয় উচ্চ-ঘনত্বের ডিজাইনের জন্য, 12–20 স্তর (নমনীয় বিভাগ) এবং 32 স্তর (কঠিন কোর) সহ রিজিড-ফ্লেক্স PCB ব্যবহার করুন।

প্রশ্ন 4: ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস সহ 32-লেয়ার PCB-এর জন্য লিড টাইম কত?
উত্তর: প্রোটোটাইপ তৈরি করতে 4–6 সপ্তাহ সময় লাগে (ক্রমিক ল্যামিনেশন এবং পরীক্ষার কারণে)। উচ্চ-ভলিউম প্রোডাকশন (10k+ ইউনিট) 8–10 সপ্তাহ সময় নেয়। দ্রুত-টার্ন পরিষেবাগুলি দ্রুত ল্যামিনেশন এবং পরীক্ষার মাধ্যমে প্রোটোটাইপগুলিকে 3–4 সপ্তাহে কমাতে পারে।

প্রশ্ন 5: কখন আমার 20-লেয়ার PCB-এর চেয়ে 32-লেয়ার PCB বেছে নেওয়া উচিত?
উত্তর: 32 স্তর বেছে নিন যদি:

ক. আপনার প্রতি বর্গ ইঞ্চিতে 1,200-এর বেশি উপাদানের প্রয়োজন।
খ. আপনার ডিজাইনের জন্য 100Gbps+ সংকেত বা 800V পাওয়ার প্রয়োজন।

গ. স্থান গুরুত্বপূর্ণ (যেমন, স্যাটেলাইট, সার্জিক্যাল রোবট)।
50Gbps বা 400V ডিজাইনের জন্য, ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস সহ একটি 20-লেয়ার PCB আরও বেশি সাশ্রয়ী।
উপসংহার

ব্লাইন্ড ও বারিড ভিয়াস সহ 32-লেয়ার মাল্টিলেয়ার PCB নেক্সট-জেন ইলেকট্রনিক্সের মেরুদণ্ড—অ্যারোস্পেস, ডেটা সেন্টার, EV এবং চিকিৎসা ডিভাইসের জন্য প্রয়োজনীয় ঘনত্ব, গতি এবং নির্ভরযোগ্যতা সক্ষম করে। যদিও তাদের উত্পাদন জটিল এবং ব্যয়বহুল, সুবিধাগুলি—40% উচ্চতর ঘনত্ব, 30% কম সংকেত হ্রাস এবং 20°C শীতল অপারেশন—উচ্চ-শ্রেণীর অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য বিনিয়োগকে সমর্থন করে।

প্রযুক্তি উন্নত হওয়ার সাথে সাথে, 32-লেয়ার PCB আরও সহজলভ্য হবে: AI-চালিত স্ট্যাক-আপ ডিজাইন প্রকৌশল সময় 50% কমাবে এবং নতুন সাবস্ট্রেট উপকরণ (যেমন, গ্রাফিন-রিইনফোর্সড FR4) খরচ কমাবে এবং তাপীয় কর্মক্ষমতা উন্নত করবে। প্রকৌশলী এবং নির্মাতাদের জন্য, এই PCB-গুলিতে দক্ষতা অর্জন করা কেবল একটি প্রতিযোগিতামূলক সুবিধা নয়—এটি আগামীকালের ইলেকট্রনিক্স তৈরি করার জন্য একটি প্রয়োজনীয়তা।
আপনি একটি স্যাটেলাইট ট্রান্সসিভার বা একটি 800V EV ইনভার্টার ডিজাইন করছেন কিনা, ব্লাইন্ড/বারিড ভিয়াস সহ 32-লেয়ার PCB উচ্চাকাঙ্ক্ষী ধারণাগুলিকে বাস্তবে রূপ দিতে পারফর্মেন্স সরবরাহ করে। সঠিক উত্পাদন অংশীদার এবং ডিজাইন কৌশল সহ, এই PCBগুলি কেবল আপনার স্পেসিফিকেশন পূরণ করবে না—তারা সম্ভবনার সংজ্ঞা পুনরায় সংজ্ঞায়িত করবে।