সিরামিক পিসিবি ডিজাইন অপটিমাইজেশন: নির্ভরযোগ্যতা এবং খরচ বাঁচানোর জন্য ৭টি মূল টিপস (২০২৫)
2025-10-28
একটি সিরামিক PCB ডিজাইন করা শুধুমাত্র একটি "উচ্চ-কার্যকারিতা" উপাদান বাছাই করা নয়—এটি অ্যাপ্লিকেশনের প্রয়োজনীয়তাগুলিকে কার্যকরী বিবরণে অনুবাদ করা সম্পর্কে: আপনার তাপীয় বাজেটের জন্য সঠিক সিরামিক নির্বাচন করা, EMI 40% কমাতে ট্রেস রাউটিং অপ্টিমাইজ করা, বা 10,000 তাপচক্র টিকে থাকার জন্য ডিজাইনের মাধ্যমে পরিমার্জন করা৷ অনেক প্রকৌশলী "AlN বেছে নেওয়া" বা "LTCC ব্যবহার করে" থামে এবং সেই সব সূক্ষ্মতাকে উপেক্ষা করে যা একটি "কার্যকর" ডিজাইনকে "নির্ভরযোগ্য, সাশ্রয়ী" ডিজাইনে পরিণত করে।
এই 2025 গাইডটি আপনাকে সম্পূর্ণ সিরামিক PCB অপ্টিমাইজেশানের যাত্রার মধ্য দিয়ে নিয়ে যায় — উপাদান এবং স্ট্যাকআপ নির্বাচন (ভিত্তিগত পদক্ষেপ) থেকে ব্যবহারিক বাস্তবায়ন (ব্যর্থতা প্রতিরোধ করে এমন বিবরণ)। ব্যর্থতার হার 80% এবং মালিকানার মোট খরচ (TCO) 30% কম করার জন্য আমরা LT CIRCUIT-এর মতো শীর্ষ নির্মাতাদের দ্বারা ব্যবহৃত 7টি সমালোচনামূলক অপ্টিমাইজেশন কৌশলগুলি ভেঙে দিয়েছি। আপনি EV ইনভার্টার, মেডিকেল ইমপ্লান্ট বা 5G mmWave মডিউলের জন্য ডিজাইন করছেন না কেন, এই রোডম্যাপ আপনাকে সাধারণ সমস্যাগুলি এড়াতে এবং সিরামিক PCB কর্মক্ষমতা সর্বাধিক করতে সাহায্য করে।
মূল গ্রহণ 1.নির্বাচন হল মেক-অর-ব্রেক: তাপ পরিবাহিতা এবং খরচের মধ্যে ট্রেডঅফ উপেক্ষা করুন (যেমন, AlN বনাম Al₂O₃), এবং আপনি হয় 50% অতিরিক্ত ব্যয় করবেন বা 30% ব্যর্থতার হারের মুখোমুখি হবেন। 2.তাপীয় বিবরণ ড্রাইভ নির্ভরযোগ্যতা: পিচের মাধ্যমে একটি 0.2 মিমি তাপ (বনাম 0.5 মিমি) ইভি ইনভার্টারে হট-স্পট তাপমাত্রা 25°C কমিয়ে দেয়। 3.EMI অপ্টিমাইজেশান ঐচ্ছিক নয়: উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিজাইনে ক্রসস্টালকে 60% কাটাতে সিরামিক PCB-এর জন্য গ্রাউন্ডেড কপার পোর + শিল্ডিং ক্যান প্রয়োজন। 4.যান্ত্রিক পরিবর্তনগুলি ক্র্যাকিং প্রতিরোধ করে: এজ চেমফার (0.5 মিমি ব্যাসার্ধ) + নমনীয় কম্পোজিটগুলি কম্পন-প্রবণ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সিরামিক ভঙ্গুরতা-সম্পর্কিত ব্যর্থতা 90% হ্রাস করে। 5. প্রস্তুতকারকের সহযোগিতা গুরুত্বপূর্ণ: তাপীয় সিমুলেশনগুলি অগ্রিম ভাগ করা প্রোটোটাইপিং ব্যর্থতার 20% এড়ায় (যেমন, অমিল সিন্টারিং পরামিতি)।
ভূমিকা: কেন সিরামিক পিসিবি ডিজাইন অপ্টিমাইজেশান ব্যর্থ হয় (এবং কীভাবে এটি ঠিক করা যায়) বেশিরভাগ সিরামিক পিসিবি ডিজাইন দুর্বল উপাদানের কারণে নয়, "বিস্তারিত ফাঁক" এর কারণে ব্যর্থ হয়: ক. একজন ইভি ইনভার্টার ডিজাইনার AlN (170 W/mK) বেছে নিয়েছেন কিন্তু তাপীয় পথ এড়িয়ে গেছেন—হট স্পট 180 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছেছে, যার ফলে সোল্ডার জয়েন্ট ব্যর্থ হয়েছে। bA মেডিকেল ইমপ্লান্ট টিম বায়োকম্প্যাটিবল ZrO₂ বাছাই করেছে কিন্তু তীক্ষ্ণ ট্রেস বাঁক ব্যবহার করেছে — চাপের ঘনত্ব ইমপ্লান্টেশনের সময় 25% পিসিবি ক্র্যাক করে। cA 5G প্রকৌশলী mmWave-এর জন্য LTCC ব্যবহার করেছেন কিন্তু প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণকে উপেক্ষা করেছেন—সংকেত ক্ষয় 0.8 dB/in (বনাম 0.3 dB/ইন টার্গেট), পঙ্গু কভারেজ পরিসীমা।
সমাধান? একটি কাঠামোগত অপ্টিমাইজেশান প্রক্রিয়া যা নির্বাচনকে (উপাদান, স্ট্যাকআপ) বাস্তবায়নের সাথে সংযুক্ত করে (থার্মাল ভিয়াস, ট্রেস রাউটিং, উত্পাদন সহনশীলতা)। নীচে, আমরা এই প্রক্রিয়াটিকে কার্যযোগ্য ধাপে বিভক্ত করি—ডেটা, সারণী এবং বাস্তব-বিশ্বের সমাধান দ্বারা সমর্থিত।
অধ্যায় 1: সিরামিক পিসিবি নির্বাচন অপ্টিমাইজেশান – সাফল্যের ভিত্তি নির্বাচন (উপাদান এবং স্ট্যাকআপ পছন্দ) হল প্রথম-এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ-অপ্টিমাইজেশন ধাপ। ভুল সিরামিক চয়ন করুন, এবং বিশদ পরিবর্তনের কোন পরিমাণ আপনার নকশা সংরক্ষণ করবে না। 1.1 মূল নির্বাচন ফ্যাক্টর (শুধু তাপ পরিবাহিতার উপর স্থির করবেন না!)
ফ্যাক্টর
কেন এটা ব্যাপার
নির্বাচন করার আগে জিজ্ঞাসা করা প্রশ্ন
তাপ পরিবাহিতা
তাপ অপচয় (উচ্চ ক্ষমতার ডিজাইনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ) নির্ধারণ করে।
"আমার ডিজাইনের কি 170 W/mK (AlN) বা 24 W/mK (Al₂O₃) প্রয়োজন?"
অপারেটিং তাপমাত্রা
সিরামিক PCB গুলি তাদের সর্বোচ্চ তাপমাত্রার (যেমন, ZrO₂ = 250°C) থেকে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।
"PCB কি 200°C অতিক্রম করবে? (যদি হ্যাঁ, Al₂O₃ এড়িয়ে চলুন।)"
বায়োকম্প্যাটিবিলিটি
ইমপ্লান্টযোগ্য ডিজাইনের জন্য ISO 10993 সম্মতি প্রয়োজন।
"এই পিসিবি কি মানুষের ইমপ্লান্টেশনের জন্য? (যদি হ্যাঁ, শুধুমাত্র ZrO₂।)"
ফ্রিকোয়েন্সি স্থিতিশীলতা
উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিজাইনের জন্য স্থিতিশীল অস্তরক ধ্রুবক (Dk) প্রয়োজন (যেমন, LTCC = 7.8 ±2%)।
"আমি কি পারফরম্যান্সের ত্যাগ ছাড়াই Al₂O₃ দিয়ে 50% বাঁচাতে পারি?"
যান্ত্রিক নমনীয়তা
সিরামিক ভঙ্গুর—নমনীয় ডিজাইনের জন্য কম্পোজিট প্রয়োজন।
"PCB বাঁকবে? (যদি হ্যাঁ, ZrO₂-PI কম্পোজিট ব্যবহার করুন৷)"
1.2 সিরামিক উপাদান নির্বাচন নির্দেশিকা (অ্যাপ্লিকেশন মিল সহ)
সিরামিক উপাদান
মূল বৈশিষ্ট্য
আদর্শ অ্যাপ্লিকেশন
নির্বাচন ভুল এড়ানোর জন্য
অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড (AlN)
170-220 W/mK, 15kV/মিমি অস্তরক শক্তি
EV ইনভার্টার, 5G পরিবর্ধক, উচ্চ-শক্তি IGBTs
কম-পাওয়ার ডিজাইনের জন্য AlN ব্যবহার করা (100% বেশি খরচ করা)।
অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (Al₂O₃)
24–29 W/mK, $2–$5/sq.in খরচ
শিল্প সেন্সর, LED আলো, কম শক্তি ইনভার্টার
100W ডিজাইনের জন্য Al₂O₃ ব্যবহার করা (অতি গরম হওয়ার ঝুঁকি)।
জিরকোনিয়া (ZrO₂)
ISO 10993 অনুগত, 1200–1500 MPa নমনীয় শক্তি
মেডিকেল ইমপ্লান্ট, ডেন্টাল ডিভাইস
উচ্চ-শক্তি ডিজাইনের জন্য (কম তাপ পরিবাহিতা) ZrO₂ ব্যবহার করা।
LTCC (Al₂O₃-ভিত্তিক)
স্থিতিশীল Dk=7.8, এমবেডেড প্যাসিভ
5G mmWave মডিউল, মাইক্রো RF ট্রান্সসিভার
>800°C পরিবেশের জন্য LTCC ব্যবহার করা (850°C এর উপরে অবনমিত)।
HTCC (Si₃N₄-ভিত্তিক)
1200°C+ প্রতিরোধ, 100 krad বিকিরণ শক্ত হওয়া
মহাকাশ সেন্সর, পারমাণবিক মনিটর
খরচ-সংবেদনশীল ডিজাইনের জন্য HTCC ব্যবহার করা (Al₂O₃ এর চেয়ে 5x বেশি ব্যয়বহুল)।
1.3 লেয়ার স্ট্যাকআপ নির্বাচন অপ্টিমাইজেশান সিরামিক PCB স্ট্যাকআপ শুধুমাত্র "স্তর যোগ করা" নয়—এটি তাপ প্রবাহ, সংকেত অখণ্ডতা এবং খরচের ভারসাম্য রক্ষার বিষয়ে। নীচে কী অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য অপ্টিমাইজ করা স্ট্যাকআপগুলি রয়েছে: টার্গেটেড ব্যবহারের ক্ষেত্রে স্ট্যাকআপের উদাহরণ
আবেদন
লেয়ার স্ট্যাকআপ
যুক্তি
ইভি ইনভার্টার (AlN DCB)
শীর্ষ: 2oz Cu (পাওয়ার ট্রেস) → AlN সাবস্ট্রেট (0.6mm) → নীচে: 2oz Cu (স্থল সমতল)
পাওয়ার ট্রেস থেকে সাবস্ট্রেট পর্যন্ত তাপপ্রবাহকে সর্বাধিক করে তোলে; পুরু তামা উচ্চ কারেন্ট পরিচালনা করে।
গ্রাউন্ড প্লেন RF সংকেত বিচ্ছিন্ন করে; এমবেডেড প্যাসিভগুলি 40% দ্বারা আকার হ্রাস করে।
মেডিকেল ইমপ্লান্ট (ZrO₂)
শীর্ষ: 1oz Au (বায়োকম্প্যাটিবল) → ZrO₂ সাবস্ট্রেট (0.3 মিমি) → নীচে: 1oz Au (ভূমি)
পাতলা স্তর ইমপ্লান্ট আকার হ্রাস; সোনা জৈব সামঞ্জস্য নিশ্চিত করে।
স্ট্যাকআপ অপ্টিমাইজেশান টিপ: হাই-পাওয়ার ডিজাইনের জন্য, গ্রাউন্ড প্লেনগুলিকে সরাসরি পাওয়ার ট্রেসের নীচে রাখুন—এটি অফসেট প্লেনের তুলনায় 30% তাপীয় প্রতিরোধকে হ্রাস করে। আরএফ ডিজাইনের জন্য, গ্রাউন্ড প্লেনের মধ্যে স্যান্ডউইচ সিগন্যাল স্তরগুলি (স্ট্রিপলাইন কনফিগারেশন) EMI 50% কমাতে।
অধ্যায় 2: থার্মাল ডিজাইন অপ্টিমাইজেশান – সিরামিক পিসিবিগুলিকে ঠান্ডা ও নির্ভরযোগ্য রাখুন সিরামিক PCB-এর সবচেয়ে বড় সুবিধা হল তাপ পরিবাহিতা-কিন্তু দুর্বল তাপ নকশা এই সুবিধার 50% নষ্ট করে। নীচে বিশদ বিবরণ রয়েছে যা তাপ অপচয় করে বা ভাঙে।
2.1 থার্মাল রেজিস্ট্যান্স ক্যালকুলেশন (আপনার সংখ্যা জানুন!) থার্মাল রেজিস্ট্যান্স (Rθ) নির্ধারণ করে যে আপনার সিরামিক PCB কতটা কার্যকরভাবে তাপ নষ্ট করে। সিরামিক সাবস্ট্রেটের জন্য এই সূত্রটি ব্যবহার করুন: Rθ (°C/W) = সাবস্ট্রেটের বেধ (মিমি) / (তাপ পরিবাহিতা (W/mK) × এলাকা (m²)) উদাহরণ: AlN বনাম Al₂O₃ তাপীয় প্রতিরোধ
সিরামিক টাইপ
পুরুত্ব
এলাকা
তাপ পরিবাহিতা
Rθ (°C/W)
হট স্পট টেম্প (100W)
আলএন
0.6 মিমি
50 মিমি × 50 মিমি
180 W/mK
0.13
13°C পরিবেষ্টিত উপরে
Al₂O₃
0.6 মিমি
50 মিমি × 50 মিমি
25 W/mK
0.96
পরিবেষ্টনের উপরে 96°C
মূল অন্তর্দৃষ্টি: AlN-এর নিম্ন Rθ হট-স্পট তাপমাত্রা 83% কমিয়ে দেয়—EV ইনভার্টার এবং 5G অ্যামপ্লিফায়ারের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
2.2 তাপীয় মাধ্যমে অপ্টিমাইজেশান (তাপ বিস্তারের জন্য #1 বিশদ) থার্মাল ভিয়াস উপরের ট্রেস থেকে নিচের গ্রাউন্ড প্লেনে তাপ স্থানান্তর করে-কিন্তু তাদের আকার, পিচ এবং পরিমাণ আপনার ধারণার চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ:
তাপীয় মাধ্যমে পরামিতি
অঅপ্টিমাইজ করা (0.5 মিমি পিচ, 0.2 মিমি ব্যাস)
অপ্টিমাইজ করা (0.2 মিমি পিচ, 0.3 মিমি ব্যাস)
প্রভাব
তাপ স্থানান্তর দক্ষতা
সর্বোচ্চ 40%
সর্বোচ্চ 90%
হট স্পট তাপমাত্রা 25 ডিগ্রি সেলসিয়াস (100W ডিজাইন) দ্বারা হ্রাস পেয়েছে
থার্মাল রেজিস্ট্যান্স (Rθ)
0.45 °C/W
0.18 °C/W
Rθ 60% হ্রাস
উত্পাদন সম্ভাব্যতা
সহজ (যান্ত্রিক তুরপুন)
লেজার ড্রিলিং প্রয়োজন
সর্বনিম্ন খরচ বৃদ্ধি (+10%)
থার্মাল ভিয়াসের জন্য অপ্টিমাইজেশন নিয়ম: 1.পিচ: উচ্চ-শক্তি অঞ্চলের জন্য 0.2-0.3 মিমি (ইভি ইনভার্টার); লো-পাওয়ার ডিজাইনের (সেন্সর) জন্য 0.5 মিমি। 2. ব্যাস: AlN/LTCC-এর জন্য 0.3 মিমি (লেজার-ড্রিল্ড); ব্যাস এড়িয়ে চলুন <0.2 মিমি (প্লেটিং করার সময় আটকে যাওয়ার ঝুঁকি)। 3.পরিমাণ: গরম এলাকার প্রতি 10mm² এর মাধ্যমে 1টি থার্মাল রাখুন (যেমন, 5mm×5mm IGBT এর জন্য 25টি ভিয়াস)।
2.3 হিট সিঙ্ক এবং ইন্টারফেস উপাদান ইন্টিগ্রেশন এমনকি সেরা সিরামিক PCB-এর জন্য 100W-এর বেশি ডিজাইনের জন্য একটি হিট সিঙ্ক প্রয়োজন। তাপীয় ফাঁক দূর করতে ইন্টারফেসটি অপ্টিমাইজ করুন:
60°C এ সক্রিয় করুন (সাধারণ অপারেটিং তাপমাত্রার সাথে মেলে)।
কেস স্টাডি: ইভি ইনভার্টার থার্মাল অপ্টিমাইজেশান 800V ইনভার্টারগুলির জন্য একটি প্রস্তুতকারকের AlN DCB PCB-এর 180°C হট স্পটগুলির কারণে 12% ব্যর্থতার হার ছিল।
অপ্টিমাইজেশান বাস্তবায়িত: 1. IGBT-এর অধীনে 0.3 মিমি তাপীয় ভায়া (0.2 মিমি পিচ) যোগ করা হয়েছে। 2. ব্যবহৃত তাপীয় গ্রীস (0.1 মিমি পুরুত্ব) + একটি অ্যালুমিনিয়াম তাপ সিঙ্ক। 3. তামার ট্রেস প্রস্থ 2 মিমি থেকে 3 মিমি পর্যন্ত বৃদ্ধি (পরিবাহী ক্ষতি হ্রাস)। ফলাফল: হট স্পট তাপমাত্রা 85 ডিগ্রি সেলসিয়াসে নেমে গেছে; ব্যর্থতার হার 1.2% এ নেমে এসেছে।
অধ্যায় 3: EMI/EMC ডিজাইন অপ্টিমাইজেশান – সংকেত পরিষ্কার রাখুন সিরামিক PCB গুলি FR4-এর তুলনায় ভাল EMI কর্মক্ষমতা অফার করে—কিন্তু ক্রসস্ট্যাক এবং হস্তক্ষেপ এড়াতে তাদের এখনও অপ্টিমাইজেশন প্রয়োজন, বিশেষ করে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিজাইনে।
3.1 গ্রাউন্ড প্লেন অপ্টিমাইজেশান (ইএমআই কন্ট্রোলের ভিত্তি) একটি কঠিন স্থল সমতল অ-আলোচনাযোগ্য - তবে কভারেজ এবং স্টিচিং ভিয়াসের মতো বিশদ বিবরণগুলি সমস্ত পার্থক্য তৈরি করে:
গ্রাউন্ড প্লেন অনুশীলন
অপ্টিমাইজ করা (50% কভারেজ, কোন সেলাই নেই)
অপ্টিমাইজ করা (90% কভারেজ, স্টিচিং ভিয়াস)
ইএমআই হ্রাস
কভারেজ এলাকা
PCB পৃষ্ঠের 50%
PCB পৃষ্ঠের 90%
30% কম বিকিরণিত ইএমআই
সেলাই Vias
কোনোটিই নয়
প্রান্ত বরাবর প্রতি 5 মিমি
40% কম ক্রসস্টক
গ্রাউন্ড প্লেন স্প্লিট
এনালগ/ডিজিটাল জন্য বিভক্ত
একক সমতল (একক-বিন্দু সংযোগ)
50% নিম্ন গ্রাউন্ড লুপ শব্দ
অঙ্গুষ্ঠের নিয়ম: RF/5G ডিজাইনের জন্য, গ্রাউন্ড প্লেন কভারেজ 80%-এর বেশি হওয়া উচিত—এবং সংবেদনশীল চিহ্নগুলির চারপাশে একটি "ফ্যারাডে খাঁচা" তৈরি করতে প্রতি 5 মিমি পর পর স্টিচিং ভিয়াস (0.3 মিমি ব্যাস) ব্যবহার করুন।
3.2 কম EMI এর জন্য ট্রেস রাউটিং দুর্বল ট্রেস রাউটিং সিরামিক PCB-এর প্রাকৃতিক EMI সুবিধাগুলিকে দুর্বল করে। এই বিবরণ অনুসরণ করুন:
ট্রেস রাউটিং অনুশীলন
অপ্টিমাইজ করা (90° বাঁক, সমান্তরাল রান)
অপ্টিমাইজ করা (45° বাঁক, অর্থোগোনাল রান)
ইএমআই প্রভাব
বাঁক কোণ
90° (তীক্ষ্ণ)
45° বা বাঁকা (ব্যাসার্ধ = 2× ট্রেস প্রস্থ)
25% কম সংকেত প্রতিফলন
সমান্তরাল রান ব্যবধান
1× ট্রেস প্রস্থ
3× ট্রেস প্রস্থ
60% কম crosstalk
ডিফারেনশিয়াল পেয়ার লেংথ ম্যাচ
±0.5 মিমি অমিল
±0.1 মিমি অমিল
30% নিম্ন ফেজ শিফট (5G mmWave)
আরএফ ট্রেস দৈর্ঘ্য
100 মিমি (অরক্ষক)
<50 মিমি (ঢালযুক্ত)
40% কম সংকেত ক্ষতি
3.3 শিল্ডিং অপ্টিমাইজেশান (উচ্চ-হস্তক্ষেপ পরিবেশের জন্য) 5G, মহাকাশ বা শিল্প ডিজাইনের জন্য, EMI 60% কমাতে শিল্ডিং যোগ করুন:
শিল্ডিং পদ্ধতি
জন্য সেরা
বাস্তবায়ন বিস্তারিত
ইএমআই হ্রাস
কপার পোর শিল্ডিং
আরএফ ট্রেস, ছোট মডিউল
গ্রাউন্ডেড কপার সহ চারপাশের ট্রেস (0.5 মিমি ব্যবধান)
30-40%
মেটাল শিল্ডিং ক্যান
5G mmWave, উচ্চ-শক্তি পরিবর্ধক
সোল্ডার টু গ্রাউন্ড প্লেন (কোন ফাঁক নেই)
50-60%
ফেরাইট জপমালা
পাওয়ার লাইন, ডিজিটাল সিগন্যাল
পাওয়ার ইনপুটগুলিতে রাখুন (1000Ω @ 100MHz)
20-30%
উদাহরণ: 5G MmWave EMI অপ্টিমাইজেশান LTCC ব্যবহার করে একটি 5G ছোট সেল ডিজাইনে EMI-এর কারণে 0.8 dB/ইন সিগন্যাল লস হয়েছে।
ফিক্স প্রয়োগ করা হয়েছে: 1. RF ট্রেসের চারপাশে 0.5 মিমি গ্রাউন্ডেড কপার ঢালা যোগ করা হয়েছে। 2.mmWave চিপের উপরে একটি ধাতব শিল্ডিং ক্যান (স্থল সমতলে সোল্ডার করা) ইনস্টল করা হয়েছে। 3. মিলিত ডিফারেনশিয়াল পেয়ারের দৈর্ঘ্য ±0.1 মিমি। ফলাফল: সিগন্যাল লস 0.3 dB/in-এ নেমে এসেছে; বিকিরণিত EMI CISPR 22 ক্লাস B মান পূরণ করেছে।
অধ্যায় 4: যান্ত্রিক এবং নির্ভরযোগ্যতা ডিজাইন অপ্টিমাইজেশান – সিরামিক ক্র্যাকিং প্রতিরোধ করুন সিরামিক সহজাতভাবে ভঙ্গুর—যান্ত্রিক অপ্টিমাইজেশান উপেক্ষা করুন, এবং আপনার PCB সমাবেশ বা ব্যবহারের সময় ক্র্যাক হয়ে যাবে। নীচে বিশদ বিবরণ রয়েছে যা স্থায়িত্ব বাড়ায়।
4.1 প্রান্ত এবং কোণ অপ্টিমাইজেশান (স্ট্রেস ঘনত্ব হ্রাস) তীক্ষ্ণ প্রান্ত এবং কোণগুলি স্ট্রেস রাইজার হিসাবে কাজ করে - ক্র্যাকিং প্রতিরোধ করতে তাদের অপ্টিমাইজ করুন:
এজ/কোনার ডিজাইন
অঅপ্টিমাইজ করা (তীক্ষ্ণ প্রান্ত, 90° কোণ)
অপ্টিমাইজ করা (0.5 মিমি চেম্ফার, গোলাকার কোণ)
ক্র্যাকিংয়ের উপর প্রভাব
নমনীয় শক্তি
350 MPa (AlN)
500 MPa (AlN)
নমনের জন্য 43% বেশি প্রতিরোধ ক্ষমতা
থার্মাল সাইক্লিং বেঁচে থাকা
500 চক্র (-40°C থেকে 150°C)
10,000 চক্র
20 গুণ দীর্ঘ জীবনকাল
সমাবেশ ফলন
85% (হ্যান্ডলিং করার সময় ফাটল)
99%
14% বেশি ফলন
অপ্টিমাইজেশন টিপ: সমস্ত সিরামিক PCB-এর জন্য, প্রান্তগুলিতে একটি 0.5 মিমি চেম্ফার এবং কোণে 1 মিমি ব্যাসার্ধ যুক্ত করুন৷ ইভি/অ্যারোস্পেস ডিজাইনের জন্য, একটি 1 মিমি চেম্ফারে আপগ্রেড করুন (ভাইব্রেশন ভালোভাবে পরিচালনা করে)।
4.2 নমনীয় সিরামিক কম্পোজিট অপ্টিমাইজেশান (বেন্ডেবল ডিজাইনের জন্য) বিশুদ্ধ সিরামিক বাঁকানো যায় না — পরিধানযোগ্য/প্রতিস্থাপনযোগ্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ZrO₂-PI বা AlN-PI কম্পোজিট ব্যবহার করুন:
কম্পোজিট টাইপ
নমনীয়তা (বেন্ড সাইকেল)
তাপ পরিবাহিতা
জন্য সেরা
ZrO₂-PI (0.1 মিমি)
100,000+ (1 মিমি ব্যাসার্ধ)
2-3 W/mK
মেডিকেল ইমপ্লান্ট, নমনীয় ইসিজি প্যাচ
AlN-PI (0.2 মিমি)
50,000+ (2 মিমি ব্যাসার্ধ)
20-30 W/mK
ভাঁজযোগ্য 5G মডিউল, বাঁকা সেন্সর
কম্পোজিটের জন্য ডিজাইনের নিয়ম: ক্র্যাকিং এড়াতে একটি বাঁক ব্যাসার্ধ ≥2× যৌগিক বেধ (যেমন, 0.1 মিমি ZrO₂-PI এর জন্য 0.2 মিমি ব্যাসার্ধ) বজায় রাখুন।
4.3 থার্মাল সাইক্লিং অপ্টিমাইজেশান (চরম তাপমাত্রায় বেঁচে থাকা) সিরামিক পিসিবি তামার থেকে ভিন্নভাবে প্রসারিত/চুক্তি করে—এটি থার্মাল সাইক্লিংয়ের সময় চাপ সৃষ্টি করে। ডিলামিনেশন প্রতিরোধ করতে অপ্টিমাইজ করুন:
থার্মাল সাইক্লিং অনুশীলন
অঅপ্টিমাইজ করা (20°C/মিনিট র্যাম্প)
অপ্টিমাইজ করা (5°C/মিনিট র্যাম্প)
ফলাফল
র্যাম্প রেট
20°C/মিনিট
5°C/মিনিট
70% কম তাপীয় চাপ
সর্বোচ্চ তাপমাত্রায় সময় ধরে রাখুন
5 মিনিট
15 মিনিট
50% কম আর্দ্রতা আউটগ্যাসিং
কুল ডাউন রেট
অনিয়ন্ত্রিত (15°C/মিনিট)
নিয়ন্ত্রিত (5°C/মিনিট)
80% কম ডিলামিনেশন ঝুঁকি
কেস স্টাডি: অ্যারোস্পেস সেন্সর যান্ত্রিক অপ্টিমাইজেশান স্যাটেলাইট সেন্সরের জন্য একটি Si₃N₄ HTCC PCB 30% তাপীয় সাইক্লিং পরীক্ষায় (-55°C থেকে 120°C) ক্র্যাক হয়েছে।
ফিক্স প্রয়োগ করা হয়েছে: 1. 1 মিমি প্রান্ত চেম্ফার যোগ করা হয়েছে। 2. তাপীয় র্যাম্পের হার 5°C/মিনিট কমিয়ে আনা হয়েছে। 3. ব্যবহৃত টংস্টেন-মলিবডেনাম কন্ডাক্টর (Si₃N₄-এর তাপ সম্প্রসারণের সহগ, CTE-এর সাথে মেলে)। ফলাফল: 10,000 চক্রের পরে 0% ক্র্যাকিং।
অধ্যায় 5: ম্যানুফ্যাকচারিং ইমপ্লিমেন্টেশন - ডিজাইনকে বাস্তবে পরিণত করুন এমনকি সেরা ডিজাইনটিও ব্যর্থ হয় যদি এটি উত্পাদনযোগ্য না হয়। এই গুরুত্বপূর্ণ বিবরণ অপ্টিমাইজ করতে আপনার সিরামিক PCB প্রস্তুতকারকের সাথে সহযোগিতা করুন: 5.1 সহনশীলতা নিয়ন্ত্রণ (সিরামিক পিসিবিগুলি FR4 এর চেয়ে কম ক্ষমাশীল) সিরামিক উত্পাদনের জন্য কঠোর সহনশীলতা প্রয়োজন—এগুলিকে উপেক্ষা করুন, এবং আপনার নকশা উপযুক্ত হবে না বা সম্পাদন করবে না:
প্যারামিটার
FR4 সহনশীলতা
সিরামিক পিসিবি সহনশীলতা
কেন এটা ব্যাপার
স্তর পুরুত্ব
±10%
±5% (AlN/LTCC)
তাপ প্রতিরোধের লক্ষ্যমাত্রার 10% এর মধ্যে থাকা নিশ্চিত করে।
ট্রেস প্রস্থ
±0.1 মিমি
±0.05 মিমি (পাতলা ফিল্ম)
প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ বজায় রাখে (50Ω ±2%)।
অবস্থানের মাধ্যমে
±0.2 মিমি
±0.05 মিমি (লেজার ড্রিল করা)
মাধ্যমে-ট্রেস মিসলাইনমেন্ট এড়িয়ে যায় (কারণগুলি খোলে)।
পরামর্শ: সহনশীলতা যাচাই করতে আপনার প্রস্তুতকারকের সাথে 3D মডেল শেয়ার করুন। LT CIRCUIT, উদাহরণস্বরূপ, সারিবদ্ধকরণের মাধ্যমে ±0.03mm নিশ্চিত করতে CAD ম্যাচিং ব্যবহার করে।
5.2 প্রোটোটাইপিং এবং বৈধতা (বৃহৎ উৎপাদনের আগে পরীক্ষা) প্রোটোটাইপিং এড়িয়ে যাওয়ার ফলে 20%+ ভর উৎপাদন ব্যর্থতার হার হয়। এই জটিল পরীক্ষাগুলিতে ফোকাস করুন:
আপনার বার্তাটি 20-3,000 টির মধ্যে হতে হবে!
