2025-11-13
১.৫ মিটারের বেশি আকারের আইএমএস (IMS) পিসিবি ডিজাইন করা বেশ কিছু আলাদা প্রকৌশলগত চ্যালেঞ্জ তৈরি করে।সাধারণ পদ্ধতিগুলো এক্ষেত্রে জটিলতা ও আকারের কারণে অনেক সময় কাজে আসে না। প্রধান সমস্যাগুলো কয়েকটি ক্ষেত্রে দেখা যায়:l
l
l
l
শিল্পের নেতারা এই চাহিদাগুলো পূরণের জন্য উদ্ভাবনী সমাধান তৈরি করে চলেছেন।
গুরুত্বপূর্ণ বিষয়
বৃহৎ আকারের আইএমএস (IMS) পিসিবি তৈরি এবং ব্যবহারের সময় বাঁকানোর ঝুঁকিতে থাকে। ১.৫ মিটারের বেশি বোর্ডের দৈর্ঘ্য তাদের নিজস্ব ওজনের কারণে বাঁকানোর সম্ভাবনা বাড়িয়ে তোলে। তাপমাত্রার পরিবর্তন প্রসারণ এবং সংকোচন ঘটাতে পারে, যা স্থায়ী বিকৃতির কারণ হতে পারে। পরিচালনা এবং পরিবহনের সময়ও যান্ত্রিক চাপ তৈরি হয়, বিশেষ করে যখন বোর্ডে পর্যাপ্ত সমর্থন থাকে না। বাঁকানোর ফলে উপাদানগুলোর ভুল সারিবদ্ধকরণ, সংযোগে নির্ভরযোগ্যতার অভাব এবং এমনকি বোর্ডের ক্ষতি হতে পারে। প্রকৌশলীদের ডিজাইন প্রক্রিয়ার শুরুতেই এই ঝুঁকিগুলো বিবেচনা করতে হবে, যাতে দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করা যায়।#
বৃহৎ আকারের আইএমএস (IMS) পিসিবি তৈরি এবং ব্যবহারের সময় বাঁকানোর ঝুঁকিতে থাকে। ১.৫ মিটারের বেশি বোর্ডের দৈর্ঘ্য তাদের নিজস্ব ওজনের কারণে বাঁকানোর সম্ভাবনা বাড়িয়ে তোলে। তাপমাত্রার পরিবর্তন প্রসারণ এবং সংকোচন ঘটাতে পারে, যা স্থায়ী বিকৃতির কারণ হতে পারে। পরিচালনা এবং পরিবহনের সময়ও যান্ত্রিক চাপ তৈরি হয়, বিশেষ করে যখন বোর্ডে পর্যাপ্ত সমর্থন থাকে না। বাঁকানোর ফলে উপাদানগুলোর ভুল সারিবদ্ধকরণ, সংযোগে নির্ভরযোগ্যতার অভাব এবং এমনকি বোর্ডের ক্ষতি হতে পারে। প্রকৌশলীদের ডিজাইন প্রক্রিয়ার শুরুতেই এই ঝুঁকিগুলো বিবেচনা করতে হবে, যাতে দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করা যায়।# সিগন্যাল অখণ্ডতা বজায় রাখতে এবং ভোল্টেজ ড্রপ কমাতে সতর্ক ট্রেস ডিজাইন, সঠিক গ্রাউন্ডিং এবং পাওয়ার বিতরণ প্রয়োজন।#
বৃহৎ আকারের আইএমএস (IMS) পিসিবি তৈরি এবং ব্যবহারের সময় বাঁকানোর ঝুঁকিতে থাকে। ১.৫ মিটারের বেশি বোর্ডের দৈর্ঘ্য তাদের নিজস্ব ওজনের কারণে বাঁকানোর সম্ভাবনা বাড়িয়ে তোলে। তাপমাত্রার পরিবর্তন প্রসারণ এবং সংকোচন ঘটাতে পারে, যা স্থায়ী বিকৃতির কারণ হতে পারে। পরিচালনা এবং পরিবহনের সময়ও যান্ত্রিক চাপ তৈরি হয়, বিশেষ করে যখন বোর্ডে পর্যাপ্ত সমর্থন থাকে না। বাঁকানোর ফলে উপাদানগুলোর ভুল সারিবদ্ধকরণ, সংযোগে নির্ভরযোগ্যতার অভাব এবং এমনকি বোর্ডের ক্ষতি হতে পারে। প্রকৌশলীদের ডিজাইন প্রক্রিয়ার শুরুতেই এই ঝুঁকিগুলো বিবেচনা করতে হবে, যাতে দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করা যায়।#
বৃহৎ আকারের আইএমএস (IMS) পিসিবি তৈরি এবং ব্যবহারের সময় বাঁকানোর ঝুঁকিতে থাকে। ১.৫ মিটারের বেশি বোর্ডের দৈর্ঘ্য তাদের নিজস্ব ওজনের কারণে বাঁকানোর সম্ভাবনা বাড়িয়ে তোলে। তাপমাত্রার পরিবর্তন প্রসারণ এবং সংকোচন ঘটাতে পারে, যা স্থায়ী বিকৃতির কারণ হতে পারে। পরিচালনা এবং পরিবহনের সময়ও যান্ত্রিক চাপ তৈরি হয়, বিশেষ করে যখন বোর্ডে পর্যাপ্ত সমর্থন থাকে না। বাঁকানোর ফলে উপাদানগুলোর ভুল সারিবদ্ধকরণ, সংযোগে নির্ভরযোগ্যতার অভাব এবং এমনকি বোর্ডের ক্ষতি হতে পারে। প্রকৌশলীদের ডিজাইন প্রক্রিয়ার শুরুতেই এই ঝুঁকিগুলো বিবেচনা করতে হবে, যাতে দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করা যায়।যান্ত্রিক স্থিতিশীলতাবাঁকানোর ঝুঁকি
বৃহৎ আকারের আইএমএস (IMS) পিসিবি তৈরি এবং ব্যবহারের সময় বাঁকানোর ঝুঁকিতে থাকে। ১.৫ মিটারের বেশি বোর্ডের দৈর্ঘ্য তাদের নিজস্ব ওজনের কারণে বাঁকানোর সম্ভাবনা বাড়িয়ে তোলে। তাপমাত্রার পরিবর্তন প্রসারণ এবং সংকোচন ঘটাতে পারে, যা স্থায়ী বিকৃতির কারণ হতে পারে। পরিচালনা এবং পরিবহনের সময়ও যান্ত্রিক চাপ তৈরি হয়, বিশেষ করে যখন বোর্ডে পর্যাপ্ত সমর্থন থাকে না। বাঁকানোর ফলে উপাদানগুলোর ভুল সারিবদ্ধকরণ, সংযোগে নির্ভরযোগ্যতার অভাব এবং এমনকি বোর্ডের ক্ষতি হতে পারে। প্রকৌশলীদের ডিজাইন প্রক্রিয়ার শুরুতেই এই ঝুঁকিগুলো বিবেচনা করতে হবে, যাতে দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করা যায়।পরামর্শ:
নির্মাতারা আইএমএস (IMS) পিসিবিকে শক্তিশালী করতে এবং বাঁকানো কমাতে বিভিন্ন কৌশল ব্যবহার করেন। সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি হলো একটি ধাতব বেস স্তর একত্রিত করা। এই স্তরটি, যা সাধারণত অ্যালুমিনিয়াম, তামা বা স্টিল দিয়ে তৈরি করা হয়, এটি দৃঢ়তা যোগ করে এবং বোর্ডটিকে তার আকার বজায় রাখতে সাহায্য করে। ধাতব বেসের পুরুত্ব সাধারণত ১ মিমি থেকে ২ মিমি পর্যন্ত হয়, যা যান্ত্রিক শক্তিকে উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে তোলে। স্টিল-ভিত্তিক আইএমএস (IMS) পিসিবি সর্বোচ্চ স্তরের দৃঢ়তা প্রদান করে এবং বিকৃতি প্রতিরোধ করে, যা কঠিন পরিবেশের জন্য আদর্শ।
l l
l প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে অ্যালুমিনিয়াম, তামা বা স্টিলের মতো বেস উপাদান নির্বাচন করা।l
সর্বোত্তম শক্তির জন্য ১ মিমি থেকে ২ মিমি এর মধ্যে একটি ধাতব বেধ নির্বাচন করা।
চাহিদাসম্পন্ন পরিস্থিতিতে সর্বোচ্চ স্থায়িত্বের জন্য স্টিল বেস ব্যবহার করা।l যান্ত্রিক সমর্থন এবং ইএমআই শিল্ডিং উভয় ক্ষেত্রেই ধাতব বেস ব্যবহার করা।
আইএমএস (IMS) পিসিবি তাপীয় ব্যবস্থাপনা
বৃহৎ আইএমএস (IMS) পিসিবি ডিজাইনগুলি কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতা বজায় রাখতে উন্নত তাপীয় ব্যবস্থাপনা কৌশলগুলির প্রয়োজন। প্রকৌশলীরা গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলো থেকে তাপ সরিয়ে বোর্ড জুড়ে সমানভাবে বিতরণ করার উপর মনোযোগ দেন। সাম্প্রতিক প্রকৌশল গবেষণা তাপ অপনোদনের জন্য বেশ কয়েকটি কার্যকর কৌশল তুলে ধরেছে:
তাপ উৎপন্নকারী উপাদানগুলির নিচে স্থাপন করা তাপীয় ভায়া, স্তরগুলির মধ্যে তাপ চলাচলের জন্য সরাসরি পথ তৈরি করে।
কপার পোর (Copper pours) উপরের এবং নীচের উভয় স্তরে তাপ বিস্তারের জন্য পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি করে।
৩।
উচ্চ-ক্ষমতা সম্পন্ন উপাদানগুলির সাথে সংযুক্ত হিট সিঙ্ক তাপ নির্গমনের জন্য পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি করে।
৫। তাপীয় ইন্টারফেস উপাদান, যেমন প্যাড বা পেস্ট, উপাদান এবং হিট সিঙ্কের মধ্যে তাপ স্থানান্তর বাড়ায়।৬।
লেআউট পছন্দ, যার মধ্যে রয়েছে বিস্তৃত ট্রেস, তাপীয় ত্রাণ সংযোগ এবং অপ্টিমাইজড লেয়ার স্ট্যাক-আপ, তাপীয় প্রতিসাম্য বজায় রাখতে এবং বায়ুপ্রবাহ চ্যানেলগুলিকে সমর্থন করতে সহায়তা করে।৭।
আইএমএস (IMS) পিসিবি ডিজাইনে ধাতব বেস স্তর, সাধারণত অ্যালুমিনিয়াম, একটি তাপ পরিবাহী ডাইইলেকট্রিক এবং কপার ফয়েলের সাথে কাজ করে তাপকে দ্রুত ছড়িয়ে দিতে এবং হটস্পট প্রতিরোধ করতে।নোট:
১.৫ মিটারের বেশি লম্বা বোর্ডগুলির কিছু বিশেষ চ্যালেঞ্জ রয়েছে। তামা এবং অ্যালুমিনিয়াম স্তরের মধ্যে ভিন্ন তাপীয় প্রসারণ ইনসুলেশন স্তরে বাঁকানো এবং শিয়ার স্ট্রেস সৃষ্টি করতে পারে। পাতলা আঠালো ইনসুলেশন স্তর, তাপ প্রবাহকে উন্নত করার সময়, ইনসুলেশন ব্যর্থতার ঝুঁকি বাড়ায়। প্রকৌশলীদের অবশ্যই সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ এবং কঠোর পরীক্ষার মাধ্যমে এই বিষয়গুলোর মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে।উপাদান নির্বাচন
১.৫ মিটারের বেশি আকারের আইএমএস (IMS) পিসিবি অ্যাসেম্বলিগুলির তাপীয় ব্যবস্থাপনায় উপাদান নির্বাচন একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। নির্মাতারা এমন সাবস্ট্রেট এবং আঠালো নির্বাচন করেন যা উচ্চ তাপ পরিবাহিতা এবং যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা প্রদান করে। সাধারণত ব্যবহৃত অ্যালুমিনিয়াম খাদগুলির মধ্যে রয়েছে AL5052, AL3003, 6061-T6, 5052-H34, এবং 6063। এই খাদগুলো প্রায় ১৩৮ থেকে ১৯২ W/m·K পর্যন্ত তাপ পরিবাহিতা প্রদান করে, যা দক্ষ তাপ অপনোদনে সহায়তা করে।l
6061-T6 এবং 3003-এর মতো অ্যালুমিনিয়াম খাদ উচ্চ তাপ পরিবাহিতা প্রদান করে এবং মেশিনিং ও বাঁকানোর জন্য সুপারিশ করা হয়।l
তামা এবং অ্যালুমিনিয়ামের মধ্যে ইনসুলেশন স্তরে সাধারণত সিরামিক-পূর্ণ পলিমার ব্যবহার করা হয়, যা তাপ পরিবাহিতা এবং যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা উভয়কেই উন্নত করে।l
সিরামিক ফিলারগুলির মধ্যে রয়েছে অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড, অ্যালুমিনিয়াম নাইটরাইড, বোরন নাইটরাইড, ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড এবং সিলিকন অক্সাইড। l FR-4 বেস পিসিবি উপাদান হিসেবে কাজ করে, যেখানে HASL, ENIG এবং OSP-এর মতো সারফেস ফিনিশ পরিবেশগত প্রতিরোধ এবং সোল্ডারেবিলিটি বাড়ায়।
পুরু অ্যালুমিনিয়াম সাবস্ট্রেট (১.৫ মিমি বা তার বেশি) এবং উপযুক্ত কপার ফয়েলের পুরুত্ব বাঁকানো কমাতে এবং তাপ বিস্তারে সাহায্য করে।l সিরামিক-পূর্ণ পলিমার আঠালো, তাপ প্রবাহ এবং যান্ত্রিক চাপ ব্যবস্থাপনায় ঐতিহ্যবাহী গ্লাস ফাইবার প্রিপ্রেগগুলির চেয়ে ভালো ফল দেয়।
সাবস্ট্রেট উপাদান / বৈশিষ্ট্য
নোট
১৫২
অ্যালুমিনিয়াম খাদ 5052-H34
নরম, বাঁকানো এবং পাঞ্চিংয়ের জন্য উপযুক্ত
১৯২
উচ্চ তাপ পরিবাহিতা
|
অ্যালুমিনিয়াম খাদ 3003 |
১৯২ |
উচ্চ তাপ পরিবাহিতা |
|
ডাইইলেকট্রিক স্তরের পুরুত্ব |
০.০৫ মিমি – ০.২০ মিমি |
পাতলা স্তর তাপ প্রবাহকে উন্নত করে তবে ডাইইলেকট্রিক শক্তি কমাতে পারে |
|
ডাইইলেকট্রিক গঠন |
সিরামিক-পূর্ণ পলিমার |
তাপ পরিবাহিতা উন্নত করে এবং চাপ কমায়; ফিলারগুলির মধ্যে রয়েছে অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড, অ্যালুমিনিয়াম নাইটরাইড, বোরন নাইটরাইড, ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড, সিলিকন অক্সাইড |
|
ইন্টারফেসের প্রকার |
উচ্চ তাপ পরিবাহিতা অর্জনের জন্য প্রায়শই FR-4-এর সাথে অ্যালুমিনিয়াম সাবস্ট্রেট ব্যবহার করে। HASL, ENIG এবং OSP-এর মতো সারফেস ফিনিশ পরিবেশগত প্রতিরোধ এবং সোল্ডারেবিলিটি বাড়ানোর জন্য মানসম্মত। এই বোর্ডগুলি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে দক্ষ তাপ অপনোদনের প্রয়োজন হয়, যার মধ্যে রয়েছে উদ্যানতত্ত্ব আলো, মোটর ড্রাইভ, ইনভার্টার এবং সৌর শক্তি ব্যবস্থা। অ্যালুমিনিয়াম খাদ, সিরামিক-পূর্ণ পলিমার আঠালো এবং FR-4-এর সংমিশ্রণ নির্ভরযোগ্য তাপীয় ব্যবস্থাপনা এবং যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে। |
পরামর্শ: |
|
প্রায় ১৫০০ মিমি দৈর্ঘ্যের আইএমএস (IMS) পিসিবি অ্যাসেম্বলি |
উচ্চ তাপ পরিবাহিতা অর্জনের জন্য প্রায়শই FR-4-এর সাথে অ্যালুমিনিয়াম সাবস্ট্রেট ব্যবহার করে। HASL, ENIG এবং OSP-এর মতো সারফেস ফিনিশ পরিবেশগত প্রতিরোধ এবং সোল্ডারেবিলিটি বাড়ানোর জন্য মানসম্মত। এই বোর্ডগুলি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে দক্ষ তাপ অপনোদনের প্রয়োজন হয়, যার মধ্যে রয়েছে উদ্যানতত্ত্ব আলো, মোটর ড্রাইভ, ইনভার্টার এবং সৌর শক্তি ব্যবস্থা। অ্যালুমিনিয়াম খাদ, সিরামিক-পূর্ণ পলিমার আঠালো এবং FR-4-এর সংমিশ্রণ নির্ভরযোগ্য তাপীয় ব্যবস্থাপনা এবং যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে। |
পরামর্শ: |
|
প্রকৌশলীদের পলিমার ইনসুলেশনের দীর্ঘমেয়াদী স্থায়িত্ব বিবেচনা করা উচিত। আর্দ্রতা শোষণ, জারণ এবং বার্ধক্য সময়ের সাথে সাথে তাপীয় কর্মক্ষমতা হ্রাস করতে পারে। রক্ষণশীল ডিজাইন ডি-রেটিং এবং কঠোর গুণমান নিয়ন্ত্রণ, যার মধ্যে হাই-পোট পরীক্ষা অন্তর্ভুক্ত, বৃহৎ আইএমএস (IMS) পিসিবি অ্যাসেম্বলিতে নির্ভরযোগ্যতা বজায় রাখতে সহায়তা করে। |
বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা |
সিগন্যাল অখণ্ডতা |
|
দীর্ঘ আকারের আইএমএস (IMS) পিসিবি ডিজাইনের ক্ষেত্রে সিগন্যাল অখণ্ডতা একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। প্রকৌশলীদের অবশ্যই সিগন্যাল অ্যাটেনিউয়েশন, প্রতিফলন এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফেরেন্সের মতো চ্যালেঞ্জগুলো মোকাবেলা করতে হবে। দীর্ঘ ট্রেস উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে সিগন্যাল হ্রাসের ঝুঁকি বাড়ায়। বোর্ডের সর্বত্র ধারাবাহিক ইম্পিডেন্স সিগন্যালের গুণমান বজায় রাখতে সাহায্য করে এবং ডেটা ট্রান্সমিশনকে বিকৃত করতে পারে এমন প্রতিফলন প্রতিরোধ করে। |
ডিজাইনাররা প্রায়শই সিগন্যালের স্বচ্ছতা রক্ষার জন্য নিয়ন্ত্রিত ইম্পিডেন্স ট্রেস এবং ডিফারেনশিয়াল সিগন্যালিং ব্যবহার করেন। গ্রাউন্ড প্লেন এবং মেটাল বেস লেয়ারের মতো শিল্ডিং কৌশল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফেরেন্স কমায়। সঠিক ট্রেস রুটিং, যার মধ্যে ধারালো বাঁক কমানো এবং অভিন্ন ব্যবধান বজায় রাখা অন্তর্ভুক্ত, স্থিতিশীল সিগন্যাল ট্রান্সমিশনকে সমর্থন করে। প্রকৌশলীরা ডিজাইন পর্যায়ে সিগন্যাল অখণ্ডতা বিশ্লেষণও করেন। এই বিশ্লেষণ সম্ভাব্য সমস্যাগুলো চিহ্নিত করে এবং তৈরি করার আগে সমন্বয় করার অনুমতি দেয়। |
পরামর্শ: |
|
সংবেদনশীল সিগন্যাল ট্রেসগুলিকে উচ্
আপনার জিজ্ঞাসা সরাসরি আমাদের কাছে পাঠান |