এইচডিআই যে কোন স্তরের পিসিবি: নকশা নীতি, উত্পাদন প্রক্রিয়া, এবং উচ্চ ঘনত্ব ইলেকট্রনিক্সের সুবিধা

উচ্চ ঘনত্বের ইন্টারকানেক্ট (এইচডিআই) যে কোনও স্তরের পিসিবি আধুনিক ইলেকট্রনিক্সের ক্ষুদ্রীকরণ এবং পারফরম্যান্সের চূড়া প্রতিনিধিত্ব করে।ঐতিহ্যবাহী HDI বোর্ডের বিপরীতে যেখানে সংযোগগুলি নির্দিষ্ট স্তরগুলিতে সীমাবদ্ধ থাকে যে কোন স্তরের HDI ভিয়াসকে অন্য যে কোন স্তরের সাথে সংযোগ করতে সক্ষম করে, রুটিংয়ের সীমাবদ্ধতা দূর করে এবং অভূতপূর্ব নকশা নমনীয়তা উন্মুক্ত করে। এই উদ্ভাবন 5G ডিভাইস, এআই ত্বরান্বিতকারী এবং পরিধানযোগ্য প্রযুক্তিতে অগ্রগতি চালাচ্ছে,যেখানে স্থান সীমিত এবং সংকেত গতি গুরুত্বপূর্ণ.

এই গাইডটি এইচডিআই যে কোনও স্তরের পিসিবিগুলির নকশা নীতি, উত্পাদন কৌশল এবং বাস্তব বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশনগুলি অনুসন্ধান করে, কীভাবে তারা প্রচলিত পিসিবি এবং এমনকি স্ট্যান্ডার্ড এইচডিআইগুলিকে ছাড়িয়ে যায় তা তুলে ধরে।আপনি পরবর্তী প্রজন্মের হার্ডওয়্যার ডিজাইনিং ইঞ্জিনিয়ার বা উৎপাদন স্কেলিং প্রস্তুতকারক কিনাউচ্চ ঘনত্বের ইলেকট্রনিক্সে প্রতিযোগিতামূলক থাকার জন্য যে কোনও স্তরের এইচডিআইগুলি বোঝা গুরুত্বপূর্ণ।

এইচডিআই যে কোন স্তরের পিসিবি কি?
এইচডিআই যেকোনো স্তরবিশিষ্ট পিসিবি হল উন্নত সার্কিট বোর্ড যার বৈশিষ্ট্য হলঃ
a.অসীম স্তর সংযোগঃ মাইক্রোভিয়া (≤0.15 মিমি ব্যাসার্ধ) স্ট্যান্ডার্ড এইচডিআইগুলির বিপরীতে যে কোনও স্তরকে অন্য কোনও স্তরের সাথে সংযুক্ত করে, যা সংলগ্ন স্তর বা পূর্বনির্ধারিত স্ট্যাকগুলিতে সংযোগকে সীমাবদ্ধ করে।
b.অল্ট্রা-ফাইন বৈশিষ্ট্যঃ 3/3 মিল (0.075 মিমি/0.075 মিমি) এর মতো ছোট ট্র্যাক প্রস্থ এবং দূরত্ব, ঘন উপাদান স্থাপনের অনুমতি দেয় (যেমন, 0.4 মিমি-পিচ বিজিএ) ।
গ. পাতলা কোর উপকরণ: ০.১ মিমি পাতলা সাবস্ট্র্যাট বোর্ডের মোট বেধ হ্রাস করে, যা স্মার্টফোন এবং স্মার্টওয়াচের মতো পাতলা ডিভাইসের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
এই নকশাটি ঐতিহ্যবাহী পিসিবি-তে "বটলগ্লক" দূর করে দেয়, যেখানে স্ট্যাকের মাধ্যমে স্থির রাউটিং দীর্ঘতর ট্র্যাকগুলিকে বাধ্য করে, সংকেত ক্ষতি এবং ক্রসট্যাক বৃদ্ধি করে।

যে কোন স্তরের এইচডিআই স্ট্যান্ডার্ড এইচডিআই থেকে কীভাবে আলাদা
মূল পার্থক্যটি ভায়া আর্কিটেকচারে রয়েছে। স্ট্যান্ডার্ড এইচডিআইগুলি স্থির সংযোগগুলির সাথে স্ট্যাকড বা স্টেগার্ড ভায়াস ব্যবহার করে, যখন যে কোনও স্তরের এইচডিআইগুলি যে কোনও স্তরকে সংযুক্ত করে এমন ফ্রি ভায়াস ব্যবহার করে।এই পার্থক্য কর্মক্ষমতা পরিবর্তন করে:

এইচডিআই যে কোন স্তরের পিসিবিগুলির জন্য ডিজাইন নীতি
যে কোন স্তরের এইচডিআই ডিজাইন করার জন্য ঐতিহ্যগত পিসিবি থেকে একটি পরিবর্তন প্রয়োজন।
1মাইক্রোভিয়া কৌশল
ব্যাসার্ধের মাধ্যমেঃ বেশিরভাগ সংযোগের জন্য 0.1 মিমি (4 মিলি) মাইক্রোভিয়া ব্যবহার করুন; অতি ঘন এলাকাগুলির জন্য 0.075 মিমি (3 মিলি) (উদাহরণস্বরূপ, বিজিএগুলির অধীনে) ।
আকার অনুপাতঃ নির্ভরযোগ্য লেপ নিশ্চিত করার জন্য মাইক্রোভিয়া আকার অনুপাত (গভীরতা / ব্যাসার্ধ) ≤1: 1 বজায় রাখুন। 0.1 মিমি মাধ্যমে, সর্বাধিক গভীরতা 0.1 মিমি।
স্থান নির্ধারণের মাধ্যমেঃ স্থান বাঁচানোর জন্য উপাদানগুলির অধীনে (যেমন, বিজিএ প্যাড) মাইক্রোভিয়াগুলি ক্লাস্টার করুন, নিরবচ্ছিন্ন সংহতকরণের জন্য "ভিআইপিপিও" (ভিআইপিপিও) কৌশল ব্যবহার করে।

2. স্তর স্ট্যাকআপ অপ্টিমাইজেশান
সমান্তরাল স্ট্যাকসঃ স্তরায়নের সময় বাঁকানো পৃষ্ঠকে হ্রাস করার জন্য তামার বিতরণ ভারসাম্য (পাতলা কোরগুলির জন্য সমালোচনামূলক) ।
অদ্ভুত/জোড় স্তর জোড়াঃ স্তরগুলি ধারাবাহিক না হলেও ইএমআই হ্রাস করতে সংলগ্ন গ্রাউন্ড প্লেনগুলির সাথে গ্রুপ সিগন্যাল স্তরগুলি।
পাতলা ডিয়েলেক্ট্রিক্সঃ মাইক্রোভিয়া গভীরতা সংক্ষিপ্ত করতে এবং সংকেতের গতি উন্নত করতে স্তরগুলির মধ্যে 0.05 ′′ 0.1 মিমি প্রিপেইগ ব্যবহার করুন।

3. উপাদান স্থানান্তর
সূক্ষ্ম-পিচ অগ্রাধিকারঃ বিজিএ, কিউএফপি এবং অন্যান্য সূক্ষ্ম-পিচ উপাদানগুলি প্রথমে রাখুন, কারণ তাদের সর্বাধিক মাইক্রোভিয়া প্রয়োজন।
থার্মাল ম্যানেজমেন্টঃ পাওয়ার কম্পোনেন্ট (যেমন, পিএমআইসি) এর অধীনে তামার দ্বীপগুলিকে সংহত করুন, তাপীয় মাইক্রোভিয়াস (২.২ মিমি ব্যাসার্ধ) এর মাধ্যমে অন্যান্য স্তরের সাথে সংযুক্ত করুন।
ক্রস-লেয়ার জ্যামিং এড়ানোঃ সমস্ত স্তর জুড়ে রাউটিং সিমুলেট করতে ডিজাইন সফ্টওয়্যার (আলটিয়াম, ক্যাডেন্স) ব্যবহার করুন, কোনও স্তরই বোতল ঘা হয়ে না যায় তা নিশ্চিত করুন।

এইচডিআই যে কোন স্তরের পিসিবিগুলির জন্য উত্পাদন প্রক্রিয়া
যে কোন স্তরের এইচডিআই উৎপাদনের জন্য স্ট্যান্ডার্ড পিসিবি উৎপাদনের বাইরে সুনির্দিষ্ট সরঞ্জাম এবং উন্নত কৌশল প্রয়োজনঃ
1মাইক্রোভিয়াসের জন্য লেজার ড্রিলিং
ইউভি লেজার ড্রিলিংঃ ±2μm নির্ভুলতার সাথে 0.075 ′′ 0.15 মিমি মাইক্রোভিয়া তৈরি করে, যা সংলগ্ন স্তরগুলি সংযুক্ত করার জন্য অপরিহার্য।
নিয়ন্ত্রিত গভীরতা ড্রিলিংঃ অন্যান্য তামার বৈশিষ্ট্য ক্ষতিগ্রস্ত এড়াতে লক্ষ্য স্তরগুলিতে সঠিকভাবে থামে।
ডিবুরিংঃ প্লাজমা ইটচিং মাইক্রোভিয়া দেয়াল থেকে রজন smears এবং burrs অপসারণ, নির্ভরযোগ্য plating নিশ্চিত।

2সিকোয়েন্সিয়াল ল্যামিনেশন
স্ট্যান্ডার্ড পিসিবি (এক ধাপে স্তরিত) এর বিপরীতে, যে কোনও স্তরের এইচডিআইগুলি ধারাবাহিক স্তরিত ব্যবহার করেঃ
কোর প্রস্তুতিঃ প্রাক-ড্রিলড মাইক্রোভিয়া দিয়ে একটি পাতলা কোর (0.1 ০.২ মিমি) দিয়ে শুরু করুন।
প্লাটিংঃ স্তরগুলির মধ্যে বৈদ্যুতিক সংযোগ তৈরির জন্য তামা প্লেট মাইক্রোভিয়া।
স্তর যোগ করুনঃ প্রতিটি নতুন স্তরের জন্য ড্রিলিং এবং প্লাটিং পদক্ষেপগুলি পুনরাবৃত্তি করে প্রিপ্যাগ এবং নতুন তামার স্তরগুলি প্রয়োগ করুন।
চূড়ান্ত ল্যামিনেশনঃ অভিন্নতা নিশ্চিত করার জন্য একটি প্রেসে (180~200°C, 300~500 psi) সমস্ত স্তর বন্ধ করুন।

3. অ্যাডভান্স প্ল্যাটিং
ইলেক্ট্রোলেস কপার প্লেটিংঃ পরিবাহিততার জন্য মাইক্রোভিয়াসের ভিতরে 0.5 ′′ 1 μm বেস স্তর জমা দেয়।
ইলেক্ট্রোপ্লেটিংঃ কম প্রতিরোধ এবং যান্ত্রিক শক্তি নিশ্চিত করে 15 ′′ 20 μm পর্যন্ত তামার বেধ তৈরি করে।
এনআইজি ফিনিসঃ নিকেল (510μm) এর উপরে নিমজ্জন স্বর্ণ (0.1 ¢ 0.5μm) প্যাডগুলিকে অক্সিডেশন থেকে রক্ষা করে, সূক্ষ্ম-পিচ সোল্ডারিংয়ের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

4. পরিদর্শন ও পরীক্ষা
এক্স-রে পরিদর্শনঃ মাইক্রোভিয়া প্ল্যাটিং অখণ্ডতা এবং স্তর সারিবদ্ধতা (± 5μm সহনশীলতা) যাচাই করে।
থ্রিডি ইমেজিং সহ এওআইঃ সূক্ষ্ম-পিচ এলাকায় ট্র্যাক শর্টস বা খোলার জন্য চেক করে।
TDR পরীক্ষাঃ উচ্চ গতির সংকেতগুলির জন্য প্রতিরোধের নিয়ন্ত্রণ (50Ω ±10%) যাচাই করে।

এইচডিআই যে কোনও স্তরযুক্ত পিসিবিগুলির সুবিধা
যে কোন স্তরের এইচডিআই উচ্চ ঘনত্বের ইলেকট্রনিক্সের গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জগুলি সমাধান করেঃ
1. উচ্চতর সংকেত অখণ্ডতা
সংক্ষিপ্ত ট্রেসঃ সীমাহীন স্তর সংযোগগুলি স্ট্যান্ডার্ড এইচডিআইগুলির তুলনায় 30 ০% 50% দ্বারা ট্রেস দৈর্ঘ্য হ্রাস করে, সংকেত ক্ষতি হ্রাস করে।
হ্রাসকৃত ক্রসটালকঃ সংলগ্ন গ্রাউন্ড প্লেনগুলির সাথে সূক্ষ্ম ট্র্যাক স্পেসিং (3/3 মিলি) ইএমআইকে হ্রাস করে, যা 5 জি (28 গিগাহার্জ +) এবং পিসিআইই 6.0 (64 গিগাবাইট / সেকেন্ড) এর জন্য সমালোচনামূলক।
নিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতাঃ পাতলা ডায়েলেক্ট্রিক্স (0.05 মিমি) প্রতিফলন হ্রাস করে সঠিক প্রতিবন্ধকতা মেলে।

2. ক্ষুদ্রীকরণ
ছোট পদচিহ্নঃ একই কার্যকারিতা জন্য স্ট্যান্ডার্ড এইচডিআই এর তুলনায় 30~40% ছোট। একটি 12-স্তর যে কোনও স্তর এইচডিআই স্ট্যান্ডার্ড এইচডিআই এর জন্য 1.6 মিমি বনাম 1.0 মিমি বেধে ফিট করে।
আরও উপাদানঃ ঘন মাইক্রোভিয়া একই বোর্ডের এলাকায় 20~30% বেশি উপাদান (যেমন, সেন্সর, প্যাসিভ) অনুমতি দেয়।

3. উন্নত নির্ভরযোগ্যতা
তাপীয় পারফরম্যান্সঃ মাইক্রোভিয়াগুলি ঐতিহ্যবাহী পিসিবিগুলির তুলনায় উপাদানগুলির তাপমাত্রা 10 ̊15 °C হ্রাস করে তাপ পরিবাহক হিসাবে কাজ করে।
কম্পন প্রতিরোধেরঃ কোন গর্ত-হোল ভায়াস (যা বোর্ডকে দুর্বল করে তোলে) অটোমোটিভ এবং এয়ারস্পেস অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ কোন স্তর HDI তৈরি করে (MIL-STD-883 সামঞ্জস্যপূর্ণ) ।

4. উচ্চ পরিমাণে খরচ দক্ষতা
যদিও স্ট্যান্ডার্ড পিসিবিগুলির তুলনায় প্রাথমিক ব্যয় বেশি, যে কোনও স্তরের এইচডিআই সিস্টেমের ব্যয় হ্রাস করেঃ
একই কার্যকারিতা জন্য কম স্তর প্রয়োজন (যেমন, 8 যে কোন স্তর স্তর বনাম 12 স্ট্যান্ডার্ড স্তর).
সংক্ষিপ্ত সমাবেশের ধাপ (সংকীর্ণ স্থানে তারের সংযুক্তি বা সংযোগকারীগুলির প্রয়োজন নেই) ।

এইচডিআই যে কোনও স্তরযুক্ত পিসিবিগুলির অ্যাপ্লিকেশন
যে কোন স্তরের এইচডিআইগুলি এমন শিল্পে শ্রেষ্ঠত্ব অর্জন করে যেখানে আকার, গতি এবং নির্ভরযোগ্যতা আলোচনাযোগ্য নয়ঃ
1. ৫জি ডিভাইস
স্মার্টফোনঃ 5 জি মিমিওয়েভ অ্যান্টেনা এবং মাল্টি-ক্যামেরা সিস্টেম স্লিম ডিজাইনে সক্ষম করুন (উদাহরণস্বরূপ, আইফোন 15 প্রো যে কোনও স্তরের এইচডিআই ব্যবহার করে) ।
বেস স্টেশনঃ হাই-ব্যান্ড 5 জি-র জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কম সংকেত ক্ষতির সাথে 28GHz/39GHz ফ্রিকোয়েন্সি সমর্থন করে।

2এআই এবং কম্পিউটিং
এআই অ্যাক্সিলারেটরঃ জিপিইউগুলিকে উচ্চ-ব্যান্ডউইথ মেমরিতে (এইচবিএম) 100+ গিগাবাইট / সেকেন্ডের লিঙ্কগুলির সাথে সংযুক্ত করুন।
ডেটা সেন্টার সুইচ: ন্যূনতম বিলম্বের সাথে 400G/800G ইথারনেট পরিচালনা করুন।

3. মেডিকেল ডিভাইস
পোশাকঃ ইসিজি মনিটর এবং রক্তে গ্লুকোজ সেন্সরকে কমপ্যাক্ট ফর্ম ফ্যাক্টরগুলিতে ফিট করুন।
ইমেজিং সরঞ্জামঃ ঘন ইলেকট্রনিক্স সহ উচ্চ রেজোলিউশনের আল্ট্রাসাউন্ড জোন সক্ষম করুন।

4অটোমোটিভ ইলেকট্রনিক্স
এডিএএস সেন্সর: লিডার, রাডার এবং ক্যামেরাগুলি স্পেস-সীমাবদ্ধ যানবাহন মডিউলগুলিতে সংযুক্ত করুন।
তথ্য বিনোদনঃ ড্যাশবোর্ডে 4K ডিসপ্লে এবং উচ্চ গতির ডেটা লিঙ্ক সমর্থন করে।

চ্যালেঞ্জ এবং প্রশমন
যে কোন স্তরের এইচডিআইগুলি অনন্য উত্পাদন চ্যালেঞ্জগুলি উপস্থাপন করে যা সাবধানতার সাথে পরিকল্পনা করে পরিচালিত হতে পারেঃ
1খরচ এবং জটিলতা
চ্যালেঞ্জঃ লেজার ড্রিলিং এবং সিকোয়েন্সিয়াল ল্যামিনেশন স্ট্যান্ডার্ড এইচডিআই-র তুলনায় উৎপাদন খরচ ৩০-৫০% বৃদ্ধি করে।
হ্রাসঃ ব্যয় এবং কর্মক্ষমতা ভারসাম্য বজায় রাখতে হাইব্রিড ডিজাইন ব্যবহার করুন (সমালোচনামূলক বিভাগগুলির জন্য যে কোনও স্তর, অন্যদের জন্য স্ট্যান্ডার্ড এইচডিআই) ।

2. ওয়ারপেজ
চ্যালেঞ্জঃ পাতলা কোর এবং একাধিক স্তর স্তরায়ন warpage ঝুঁকি বৃদ্ধি।
প্রশমিতকরণঃ সিমেট্রিক্যাল স্ট্যাকআপ এবং কম সিটিই (তাপীয় প্রসারণের সহগ) উপাদান যেমন রজার্স ৪৩৫০ ব্যবহার করুন।

3. নকশা জটিলতা
চ্যালেঞ্জঃ 16+ স্তর জুড়ে রাউটিং উন্নত সফটওয়্যার এবং দক্ষতা প্রয়োজন।
হ্রাসঃ নকশা অপ্টিমাইজ করার জন্য ডিএফএম (ডিজাইন ফর ম্যানুফ্যাকচারাবিলিটি) সমর্থন সরবরাহকারী নির্মাতাদের সাথে অংশীদার।

এইচডিআই যেকোনো স্তর প্রযুক্তির ভবিষ্যৎ প্রবণতা
উপকরণ এবং উৎপাদন ক্ষেত্রে অগ্রগতি যে কোন স্তরের এইচডিআই সক্ষমতা বাড়াবে:
a. ন্যানো-ড্রিলিংঃ 0.05 মিমি মাইক্রোভিয়াস সক্ষম লেজার সিস্টেমগুলি আরও ঘন নকশা সক্ষম করবে।
b.AI-Driven Routing: সফটওয়্যার যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে ক্রস-লেয়ার সংযোগগুলিকে অপ্টিমাইজ করে, ডিজাইনের সময় 50% হ্রাস করে।
জৈব ভিত্তিক প্রিপ্রেগ এবং পরিবেশ বান্ধব মান পূরণের জন্য পুনর্ব্যবহারযোগ্য তামা।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন
প্রশ্ন: এইচডিআই যে কোন স্তরের পিসিবিগুলির জন্য ন্যূনতম অর্ডার পরিমাণ কত?
উত্তরঃ প্রোটোটাইপগুলি 5 ¢ 10 ইউনিট পর্যন্ত কম হতে পারে, তবে উচ্চ-ভলিউম উত্পাদন (10,000+) প্রতি ইউনিটের ব্যয় উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

প্রশ্ন: কোন স্তরের এইচডিআই তৈরি করতে কত সময় লাগে?
উত্তরঃ ধারাবাহিক স্তরায়নের কারণে প্রোটোটাইপগুলির জন্য ২-৩ সপ্তাহ; উচ্চ-ভলিউম উত্পাদনের জন্য ৪-৬ সপ্তাহ।

প্রশ্ন: যে কোন স্তরের এইচডিআই স্ট্যান্ডার্ড উপাদান ব্যবহার করতে পারে?
উত্তরঃ হ্যাঁ, কিন্তু তারা সূক্ষ্ম-পিচ উপাদানগুলির সাথে (≤0.4 মিমি পিচ) যা ঘন মাইক্রোভিয়া সংযোগের প্রয়োজন।

প্রশ্ন: কোন স্তরের এইচডিআই কি RoHS মেনে চলে?
উত্তরঃ হ্যাঁ, নির্মাতারা সীসা মুক্ত সোল্ডার, হ্যালোজেন মুক্ত ল্যামিনেট এবং RoHS- সম্মতিযুক্ত প্লাটিং (ENIG, HASL) ব্যবহার করে।

প্রশ্ন: কোন ডিজাইন সফটওয়্যারটি যেকোনো স্তরের এইচডিআই এর জন্য সেরা?
উত্তরঃ অ্যালটিয়াম ডিজাইনার এবং ক্যাডেন্স অ্যালগ্রো মাইক্রোভিয়া রাউটিং এবং ক্রস-লেয়ার স্ট্যাকআপ ম্যানেজমেন্টের জন্য বিশেষ সরঞ্জাম সরবরাহ করে।

সিদ্ধান্ত
এইচডিআই যে কোন স্তরের পিসিবি ইলেকট্রনিক্স শিল্পকে নতুন রূপ দিচ্ছে, যা আগের চেয়ে ছোট, দ্রুত এবং নির্ভরযোগ্য ডিভাইসকে সক্ষম করে।তারা রাউটিং বোতলঘাট সমাধান করে যা ঐতিহ্যগত এইচডিআইকে বাধা দেয়।৫জি, এআই এবং পোশাকের প্রযুক্তির জন্য এগুলি অপরিহার্য।
যদিও তাদের উত্পাদন জটিল, তবে সুবিধাগুলি ঊর্ধ্বতন সংকেত অখণ্ডতা, ক্ষুদ্রীকরণ, এবং সিস্টেম খরচ সাশ্রয় ঊর্ধ্বতন কর্মক্ষমতা অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য বিনিয়োগকে ন্যায়সঙ্গত করে।প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে সাথেইলেকট্রনিক্স ডিজাইনে সম্ভাবনার সীমাকে ছাপিয়ে যে কোন স্তরের এইচডিআই উদ্ভাবনের অগ্রভাগে থাকবে।