পিসিবি ম্যানুফ্যাকচারিং-এ একাধিক ইম্পিডেন্স গ্রুপ: প্রধান চ্যালেঞ্জ এবং পরীক্ষিত সমাধান

আধুনিক পিসিবি ডিজাইনে, যেহেতু ইলেকট্রনিক্স আরও জটিল হয়ে উঠছে, 5 জি ডিভাইস, চিকিৎসা সরঞ্জাম এবং শিল্প সেন্সর মনে করুন, ইঞ্জিনিয়াররা সিগন্যাল অখণ্ডতা পরিচালনা করতে ক্রমবর্ধমান একাধিক প্রতিরোধ গ্রুপের উপর নির্ভর করে।এই গোষ্ঠীগুলি, যা বৈদ্যুতিক সংকেতগুলি কিভাবে ট্র্যাকের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে তা নির্ধারণ করে, সংকেতগুলি শক্তিশালী এবং হস্তক্ষেপ মুক্ত থাকে তা নিশ্চিত করে।একক পিসিবিতে একাধিক ইম্পেড্যান্স গ্রুপ একীভূত করা উত্পাদন ক্ষমতার জন্য অনন্য চ্যালেঞ্জ তৈরি করেআসুন আমরা এই চ্যালেঞ্জগুলো বিশ্লেষণ করি, কেন সেগুলো গুরুত্বপূর্ণ এবং কিভাবে সেগুলোকে অতিক্রম করা যায়।

প্রতিবন্ধকতা গ্রুপ কি?
প্রতিবন্ধকতা গোষ্ঠীগুলি পিসিবিতে সংকেতগুলি কীভাবে আচরণ করে তা শ্রেণিবদ্ধ করে, প্রতিটি সংকেত অখণ্ডতা বজায় রাখার জন্য নির্দিষ্ট নকশা নিয়ম সহ। সর্বাধিক সাধারণ ধরণের মধ্যে রয়েছেঃ

একাধিক গ্রুপ প্রয়োজনীয় কারণ আধুনিক পিসিবি প্রায়শই মিশ্র সংকেতগুলি পরিচালনা করে - উদাহরণস্বরূপ, একটি মাইক্রোকন্ট্রোলারের ডিজিটাল কমান্ডগুলির পাশাপাশি একটি সেন্সরের অ্যানালগ ডেটা।কিন্তু এই মিশ্রণটি উল্লেখযোগ্য উত্পাদন বাধা প্রবর্তন করে.

উত্পাদনে একাধিক প্রতিবন্ধকতা গ্রুপের চ্যালেঞ্জ
একাধিক প্রতিবন্ধকতা গোষ্ঠীকে একীভূত করা পিসিবি উত্পাদন ক্ষমতাকে বিভিন্ন উপায়ে চাপ দেয়, নকশা জটিলতা থেকে মান নিয়ন্ত্রণ পর্যন্ত।

1. স্ট্যাক-আপ জটিলতা
পিসিবি স্ট্যাক-আপ (স্তর বিন্যাস) প্রতিটি প্রতিবন্ধকতা গ্রুপের জন্য সাবধানে ইঞ্জিনিয়ারিং করা আবশ্যক। প্রতিটি গ্রুপ অনন্য ট্রেস প্রস্থ, dielectric বেধ,এবং রেফারেন্স প্লেনের অবস্থানএই জটিলতা নিম্নলিখিত বিষয়গুলির দিকে পরিচালিত করেঃ

a. স্তর সংখ্যা বৃদ্ধিঃ আরও গ্রুপগুলিকে প্রায়শই সংকেতগুলি পৃথক করতে এবং ক্রসস্টক প্রতিরোধ করতে অতিরিক্ত স্তরগুলির প্রয়োজন হয়, যা উত্পাদন সময় এবং ব্যয় বাড়ায়।
বি.সিমট্রি সমস্যাঃ অ-সিমট্রিক স্ট্যাক-আপগুলি ল্যামিনেশনের সময়, বিশেষত অদ্ভুত স্তর গণনার সাথে বিকৃতি ঘটায়। এমনকি স্তর নকশা এই ঝুঁকি হ্রাস করে তবে জটিলতা যুক্ত করে।
গরম ব্যবস্থাপনার চ্যালেঞ্জঃ উচ্চ গতির সংকেতগুলি তাপ উৎপন্ন করে, যার জন্য তাপীয় ভায়াস এবং তাপ-প্রতিরোধী উপকরণগুলির প্রয়োজন হয়।

উদাহরণঃ 3 টি প্রতিবন্ধকতা গোষ্ঠী (একক-শেষ, ডিফারেনশিয়াল, কোপ্ল্যানার) সহ একটি 12-স্তরীয় পিসিবি নির্দিষ্ট গ্রাউন্ড প্লেনের জন্য 2 ′′ 3 অতিরিক্ত স্তর প্রয়োজন,একটি সহজ নকশা তুলনায় 30% দ্বারা ল্যামিনেশন সময় বৃদ্ধি.

2উপাদান এবং সহনশীলতার সীমা
প্রতিবন্ধকতা উপাদান বৈশিষ্ট্য এবং উত্পাদন সহনশীলতা অত্যন্ত সংবেদনশীল। ছোট পার্থক্য সংকেত অখণ্ডতা নিক্ষেপ করতে পারেনঃ

a. ডাইলেকট্রিক ধ্রুবক (Dk): FR-4 (Dk ~ 4.2) বনাম রজার্স 4350B (Dk ~ 3.48) এর মতো উপকরণগুলি সংকেতের গতি প্রভাবিত করে।
b. বেধের পরিবর্তনঃ এমনকি 5μm দ্বারা Prepreg (বন্ডিং উপাদান) বেধের পরিবর্তন কঠোর স্পেসিফিকেশন ব্যর্থ হলে প্রতিবন্ধকতা 3 ~ 5% দ্বারা স্থানান্তর করতে পারে।
c. তামা অভিন্নতাঃ অসামান্য প্লাটিং বা ইটচিং ট্রেস প্রতিরোধের পরিবর্তন করে, ডিফারেনশিয়াল জোড়ার জন্য গুরুত্বপূর্ণ যেখানে সিমেট্রি কী।

3. রুটিং এবং ঘনত্ব সীমাবদ্ধতা
প্রতিটি প্রতিবন্ধকতা গ্রুপের কঠোর ট্র্যাক প্রস্থ এবং দূরত্বের নিয়ম রয়েছে, যা উপাদানগুলি কতটা ঘন হতে পারে তা সীমাবদ্ধ করেঃ

a. ট্র্যাক প্রস্থের প্রয়োজনীয়তাঃ একটি 50Ω ডিফারেনশিয়াল জোড়ার 6 মিলিমিটার দূরত্বের সাথে ~ 8 মিলিমিটার প্রস্থের প্রয়োজন, যখন 75Ω একক-শেষের ট্র্যাকের 12 মিলিমিটার প্রস্থের প্রয়োজন হতে পারে।
b.Crosstalk ঝুঁকিঃ বিভিন্ন গ্রুপ থেকে সংকেত (যেমন, অ্যানালগ এবং ডিজিটাল) 3 ¢ 5x ট্রেস প্রস্থ দ্বারা পৃথক করা আবশ্যক হস্তক্ষেপ এড়াতে।
c. ভায়া স্থানান্তরঃ ভায়া (স্তরগুলি সংযোগকারী গর্ত) প্রত্যাবর্তন পথগুলিকে ব্যাহত করে, প্রতিরোধের অসম্পূর্ণতা এড়াতে সাবধানতার সাথে স্থানান্তর প্রয়োজন।

4পরীক্ষায় ও যাচাইকরণে বাধা
একাধিক গ্রুপের মধ্যে প্রতিবন্ধকতা যাচাই করা ত্রুটির ঝুঁকিপূর্ণঃ

a.টিডিআর পরিবর্তনশীলতাঃ টাইম ডোমেইন রিফ্লেক্টোমিট্রি (টিডিআর) সরঞ্জামগুলি প্রতিরোধের পরিমাপ করে, তবে বিভিন্ন উত্থান সময় (100ps বনাম 50ps) 4% পরিমাপের দোলের কারণ হতে পারে
b. নমুনা গ্রহণের সীমাবদ্ধতাঃ প্রতিটি ট্র্যাক পরীক্ষা করা অকার্যকর, তাই নির্মাতারা "টেস্ট কুপন" (ছোট্ট প্রতিলিপি) ব্যবহার করে। দুর্বল কুপন নকশা ভুল ফলাফলের দিকে পরিচালিত করে।
c. স্তর-থেকে-স্তর বৈচিত্র্যঃ ইম্পেড্যান্স অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক স্তরগুলির মধ্যে পরিবর্তিত হতে পারে কারণ ইটিংয়ের পার্থক্য, পাস / ব্যর্থ সিদ্ধান্তগুলি আরও কঠিন করে তোলে।

উৎপাদন ক্ষমতা বৃদ্ধির সমাধান
এই চ্যালেঞ্জগুলি কাটিয়ে উঠতে ডিজাইন শৃঙ্খলা, উপাদান বিজ্ঞান এবং উত্পাদন কঠোরতার মিশ্রণ প্রয়োজন।

1প্রারম্ভিক সিমুলেশন এবং পরিকল্পনা
ডিজাইনের সময় প্রতিরোধের গ্রুপ মডেল করার জন্য Ansys SIwave বা HyperLynx এর মতো সরঞ্জাম ব্যবহার করুনঃ

স্তর সংখ্যা এবং উপাদান পছন্দ অপ্টিমাইজ করার জন্য স্ট্যাক-আপ সিমুলেট করুন।
উত্পাদনের আগে রাউটিং দ্বন্দ্ব চিহ্নিত করতে ক্রসট্যাক বিশ্লেষণ চালান।
প্রতিবন্ধকতা লাফ কমিয়ে আনার জন্য ডিজাইনের মাধ্যমে পরীক্ষা করুন।

2. কঠোর উপাদান এবং প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ
উপাদান স্পেসিফিকেশন লক করুনঃ <3% বেধ সহ্যযোগ্যতার সাথে প্রিপ্রেগ/ডিলেক্ট্রিকের জন্য সরবরাহকারীদের সাথে কাজ করুন।
উন্নত উত্পাদনঃ মাইক্রোভিয়াসের জন্য লেজার ড্রিলিং ব্যবহার করুন (± 1μm নির্ভুলতা) এবং অটোমেটেড অপটিক্যাল পরিদর্শন (AOI) ইটচিং ত্রুটিগুলি ধরতে।
নাইট্রোজেন ল্যামিনেশনঃ অক্সাইডেশন হ্রাস করে, ধ্রুবক ডায়েলক্ট্রিক বৈশিষ্ট্য নিশ্চিত করে।

3. নির্মাতাদের সাথে সহযোগিতামূলক নকশা
আপনার পিসিবি প্রস্তুতকারককে তাড়াতাড়ি জড়িত করুন:

ম্যানুফ্যাকচারিং নোটে বিস্তারিত প্রতিবন্ধকতা টেবিল (ট্র্যাক প্রস্থ, দূরত্ব, লক্ষ্য মান) ভাগ করুন।
ভুল যোগাযোগ এড়াতে স্ট্যান্ডার্ড ফাইল (আইপিসি-২৫৮১, গারবার) ব্যবহার করুন।
সঠিক পরিমাপ নিশ্চিত করার জন্য একসাথে পরীক্ষার কুপন ডিজাইনগুলি যাচাই করুন।

4. পরীক্ষার প্রোটোকলগুলি সহজতর করা হয়েছে
ধারাবাহিক ফলাফলের জন্য 50ps উত্থান সময় সহ TDR সরঞ্জামগুলিতে স্ট্যান্ডার্ড করুন।
উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি গ্রুপের জন্য TDR কে ভেক্টর নেটওয়ার্ক বিশ্লেষক (VNA) এর সাথে একত্রিত করুন।
বাইরের স্তরগুলির জন্য 100% AOI এবং অভ্যন্তরীণ স্তরগুলির জন্য এক্স-রে বাস্তবায়ন করুন যাতে ত্রুটিগুলি প্রাথমিকভাবে সনাক্ত করা যায়।

সফলতার জন্য সর্বোত্তম অভ্যাস
কঠোরভাবে নথিভুক্ত করুনঃ স্তর বরাদ্দ, সহনশীলতা (সাধারণত ± 10%), এবং উপাদান স্পেসিফিকেশন সহ একটি মাস্টার প্রতিরোধের টেবিল তৈরি করুন।
সমতাকে অগ্রাধিকার দিন: ডার্পিং কমাতে সমান স্তরের স্ট্যাক-আপ ব্যবহার করুন।
প্রথম প্রোটোটাইপঃ উচ্চ-ভলিউম উত্পাদনে স্কেল করার আগে প্রতিবন্ধকতা নিয়ন্ত্রণ যাচাই করার জন্য একটি ছোট ব্যাচ পরীক্ষা করুন।

সিদ্ধান্ত
আধুনিক পিসিবি পারফরম্যান্সের জন্য একাধিক ইম্পেড্যান্স গ্রুপ অপরিহার্য, কিন্তু তারা সাবধানে পরিকল্পনা ছাড়া উত্পাদন ক্ষমতা চাপ।রুটিং সীমাবদ্ধতা, এবং পরীক্ষার ফাঁক ০ ডিজাইনার এবং নির্মাতাদের মধ্যে প্রাথমিক সহযোগিতার মাধ্যমে ০ আপনি দক্ষতা, গুণমান এবং সময়মত বিতরণ বজায় রাখতে পারেন।