স্বয়ংক্রিয় পরীক্ষা সরঞ্জামের জন্য পিসিবি: নির্ভুলতা এবং নির্ভরযোগ্যতার জন্য ডিজাইন করা

গ্রাহক-অ্যানথ্রোাইজড চিত্র

অটোমেটেড টেস্ট সরঞ্জাম (এটিই) ইলেকট্রনিক্স উত্পাদনে মান নিশ্চিতকরণের মেরুদণ্ড হিসাবে কাজ করে, উপাদান, পিসিবি,এবং ম্যানুয়াল টেস্টিংয়ের তুলনায় দ্রুততা এবং নির্ভুলতার সাথে সমাপ্ত ডিভাইসএই পরিশীলিত সিস্টেমগুলির কেন্দ্রস্থলে একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান রয়েছে যা প্রায়শই উপেক্ষা করা হয়ঃ পিসিবি নিজেই। এটিই পিসিবিগুলিকে ব্যতিক্রমী সংকেত অখণ্ডতা, তাপ স্থিতিশীলতা,এবং যান্ত্রিক স্থায়িত্ব নিশ্চিত করার জন্য, পুনরাবৃত্তিযোগ্য পরীক্ষার ফলাফলগুলি যা গ্রাহক বা শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত স্ট্যান্ডার্ড পিসিবি থেকে পৃথক করে।

এই গাইডটি উপাদান নির্বাচন এবং নকশা বিবেচনা থেকে পারফরম্যান্স মেট্রিক্স এবং বাস্তব বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশন পর্যন্ত স্বয়ংক্রিয় পরীক্ষার সরঞ্জামগুলির জন্য পিসিবিগুলির অনন্য প্রয়োজনীয়তাগুলি অনুসন্ধান করে।সেমিকন্ডাক্টর পরীক্ষা করা হয় কি না, অটোমোটিভ ইলেকট্রনিক্স, বা চিকিৎসা সরঞ্জাম, সঠিক PCB নকশা ATE সঠিকতা এবং দক্ষতা জন্য মৌলিক।

কেন এটিই বিশেষায়িত পিসিবি চায়
স্বয়ংক্রিয় পরীক্ষার সরঞ্জাম কঠোর অবস্থার অধীনে কাজ করে যা পিসিবিগুলিকে তাদের সীমাবদ্ধতার দিকে ঠেলে দেয়ঃ
1উচ্চ-গতির সংকেতঃ এটিই সিস্টেমগুলি 100Gbps পর্যন্ত ডেটা রেট পরিচালনা করে (যেমন, অর্ধপরিবাহী পরীক্ষার মাথাগুলিতে), নিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতা এবং ন্যূনতম সংকেত ক্ষতির সাথে পিসিবি প্রয়োজন।
2অত্যন্ত নির্ভুলতাঃ পরিমাপের নির্ভুলতা (মাইক্রোভোল্ট বা মাইক্রোএম্পে পর্যন্ত) শব্দ, ক্রসট্যাক বা সংকেত বিকৃতির জন্য কোনও জায়গা ছেড়ে দেয় না।
3. অবিচ্ছিন্ন অপারেশনঃ এটিই সিস্টেমগুলি উত্পাদন পরিবেশে 24/7 চালিত হয়, দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতার সাথে পিসিবিগুলির চাহিদা (এমটিবিএফ > 100,000 ঘন্টা) ।
4তাপীয় চাপঃ ঘন উপাদান বিন্যাস এবং উচ্চ-শক্তির যন্ত্রপাতি উল্লেখযোগ্য তাপ উত্পাদন করে, ড্রাইভিং প্রতিরোধের জন্য কার্যকর তাপীয় ব্যবস্থাপনা প্রয়োজন।
5যান্ত্রিক অনমনীয়তাঃ পরীক্ষার মাথা এবং প্রোবগুলি ধ্রুবক শক্তি প্রয়োগ করে, পিসিবিগুলির প্রয়োজন হয় যা warpage প্রতিরোধ করে এবং মাত্রিক স্থিতিশীলতা বজায় রাখে।
এই পরিস্থিতিতে খরচ বা সাধারণ ব্যবহারের জন্য অপ্টিমাইজড স্ট্যান্ডার্ড পিসিবি ব্যর্থ হয়, যা এটিই-নির্দিষ্ট ডিজাইনের প্রয়োজনকে তুলে ধরে।

এটিই পিসিবিগুলির জন্য মূল নকশা প্রয়োজনীয়তা
পরীক্ষার চাহিদা মেটাতে ATE PCBs এর একাধিক পারফরম্যান্স বৈশিষ্ট্যকে ভারসাম্যপূর্ণ করতে হবেঃ
1সিগন্যাল ইন্টিগ্রিটি
উচ্চ গতির, কম গোলমাল সংকেত সঠিক পরিমাপের জন্য সমালোচনামূলক। ডিজাইন কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছেঃ
a. নিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতাঃ ট্র্যাকগুলি প্রতিফলনকে হ্রাস করার জন্য ± 3% পর্যন্ত সংকীর্ণ সহনশীলতার সাথে 50Ω (একক-শেষ) বা 100Ω (বিভিন্ন) এ ডিজাইন করা হয়েছে। এর জন্য ট্র্যাকের প্রস্থের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন,ডিলেক্ট্রিক বেধ, এবং তামার ওজন।
b.Low-Loss Materials: Low dielectric constant (Dk = 3.0 ¢ 3.8) এবং dissipation factor (Df <0.002 at 10GHz) সহ Substrate সিগন্যাল attenuation কমাতে পারে।রজার্স RO4350B বা প্যানাসনিক মেগট্রন 6 এর মতো উপকরণগুলি স্ট্যান্ডার্ড FR-4 এর চেয়ে পছন্দসই.
c. ক্রসটালক হ্রাসঃ ট্র্যাক স্পেসিং ≥3x ট্র্যাক প্রস্থ, সিগন্যাল স্তরগুলির মধ্যে গ্রাউন্ড প্লেন এবং ডিফারেনশিয়াল জুটি রাউটিং (স্থির স্পেসিং সহ) পার্শ্ববর্তী সংকেতগুলির মধ্যে হস্তক্ষেপ রোধ করে।
d.Short Signal Paths: কমপ্যাক্ট লেআউটগুলি ট্র্যাক দৈর্ঘ্য হ্রাস করে, বিলম্ব এবং সংকেত অবনতি হ্রাস করে যা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ATE (যেমন, 5G ডিভাইস পরীক্ষক) এর জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

2তাপীয় ব্যবস্থাপনা
পাওয়ার এম্প্লিফায়ার, এফপিজিএ এবং ভোল্টেজ রেগুলেটর থেকে তাপ সিগন্যাল ড্রিফট এবং উপাদান অবনতির কারণ হতে পারে। এটিই পিসিবিগুলি এর সাথে এটি মোকাবেলা করেঃ
a.ঘন তামা স্তরঃ পাওয়ার প্লেন এবং গ্রাউন্ড প্লেনগুলিতে 2 ′′ 4 ওনস (70 ′′ 140 μm) তামা তাপ ছড়িয়ে দেওয়ার উন্নতি করে। উচ্চ-ক্ষমতা মডিউলগুলির জন্য, 6 ওনস তামা (203 μm) ব্যবহার করা হয়।
b. থার্মাল ভায়াসঃ 0.3 ০.৫ মিমি ভায়াসের অ্যারে (10 ০20 প্রতি সেমি 2) উপাদান প্যাড থেকে অভ্যন্তরীণ বা বাহ্যিক তাপ সিঙ্কগুলিতে তাপ স্থানান্তর করে, তাপীয় প্রতিরোধকে 40 ০.৬০% হ্রাস করে।
c.Metal Core Substrates: অ্যালুমিনিয়াম বা তামা কোর PCBs (তাপ পরিবাহিতা 1 ¢ 200 W/m·K) উচ্চ ক্ষমতা পরীক্ষা মডিউল (যেমন, অটোমোবাইল ব্যাটারি পরীক্ষক) 50W + তাপ dissipate ব্যবহার করা হয়।

3যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা
এটিই পিসিবিগুলিকে যান্ত্রিক চাপের অধীনে নির্ভুলতা বজায় রাখতে হবেঃ
a.কঠিন সাবস্ট্র্যাটঃ উচ্চ-টিজি FR-4 (টিজি > 170 °C) বা সিরামিক-ভরা ল্যামিনেটগুলি তাপমাত্রা চক্রের সময় (-40 °C থেকে 85 °C) warpage হ্রাস করে।
b. শক্তিশালী প্রান্তঃ পুরু পিসিবি প্রান্ত বা ধাতব শক্তকারীগুলি পরীক্ষার মাথাগুলিতে বাঁকানো রোধ করে, যেখানে জোনগুলি প্রতি যোগাযোগের জন্য 10N পর্যন্ত শক্তি প্রয়োগ করে।
c. নিয়ন্ত্রিত বেধঃ ± 0.05 মিমি সহনশীলতার সাথে মোট পিসিবি বেধ (সাধারণত 1.6 ~ 3.2 মিমি) ধ্রুবক প্রোব সারিবদ্ধতা নিশ্চিত করে।

4. উচ্চ ঘনত্বের ইন্টারকানেক্ট (এইচডিআই)
ATE সিস্টেমগুলির ক্ষুদ্রীকরণ (যেমন, পোর্টেবল পরীক্ষক) HDI বৈশিষ্ট্য প্রয়োজনঃ
a.মাইক্রোভিয়াসঃ 0.1 ′′ 0.2 মিমি ব্যাসার্ধের ভিয়াসগুলি ঘন উপাদান স্থাপনের অনুমতি দেয় (উদাহরণস্বরূপ, 0.8 মিমি পিচ সহ বিজিএ প্যাকেজগুলি) ।
b.Stacked Vias: স্তরগুলির মধ্যে উল্লম্ব সংযোগগুলি সিগন্যাল পথের দৈর্ঘ্য হ্রাস করে, মাল্টি-লেয়ার ডিজাইনে গতি উন্নত করে (8 ′′ 16 স্তর) ।
c. সূক্ষ্ম লাইন/স্পেসঃ 3/3 মিল (75/75μm) পর্যন্ত সংকীর্ণ ট্র্যাকগুলি উচ্চ পিন-সংখ্যা আইসিগুলি (যেমন, 1000+ পিন এফপিজিএ) গ্রহণ করে।

এটিই পিসিবিগুলির জন্য উপাদানঃ তুলনামূলক বিশ্লেষণ
পারফরম্যান্স এবং খরচ ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য সঠিক স্তর নির্বাচন করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণঃ

a.Cost vs Performance: High-Tg FR-4 বেশিরভাগ শিল্প ATE এর জন্য ভারসাম্য বজায় রাখে।যখন Rogers বা Megtron উপকরণ উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি বা উচ্চ গতির অ্যাপ্লিকেশন যেখানে সংকেত অখণ্ডতা সমালোচনামূলক জন্য সংরক্ষিত হয়.
b. থার্মাল ট্রেড অফসঃ অ্যালুমিনিয়াম কোর পিসিবিগুলি তাপ অপসারণে দুর্দান্ত তবে কম ক্ষতির ল্যামিনেটগুলির তুলনায় উচ্চতর ডি কে রয়েছে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিজাইনে তাদের ব্যবহার সীমাবদ্ধ করে।

শিল্প দ্বারা ATE PCB অ্যাপ্লিকেশন
এটিই পিসিবিগুলি বিভিন্ন পরীক্ষার পরিবেশের অনন্য চাহিদা অনুসারে তৈরি করা হয়ঃ
1সেমিকন্ডাক্টর টেস্টিং
প্রয়োজনীয়তাঃ আইসি, এসওসি এবং মাইক্রোপ্রসেসর পরীক্ষা করার জন্য উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি (১১০ গিগাহার্জ পর্যন্ত), কম শব্দ এবং ঘন আন্তঃসংযোগ।
পিসিবি বৈশিষ্ট্যঃ মাইক্রোভিয়া সহ 12 ′′ 16 স্তর এইচডিআই, রজার্স RO4830 সাবস্ট্র্যাট (Dk = 3.38), এবং 50Ω নিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতা।
উদাহরণঃ 7nm প্রক্রিয়া চিপ পরীক্ষা করার জন্য 100+ ডিফারেনশিয়াল জোড়া (100Ω) সহ একটি ওয়েফার প্রোড স্টেশন PCB, 56Gbps PAM4 পর্যন্ত সংকেত অখণ্ডতা অর্জন করে।

2অটোমোটিভ ইলেকট্রনিক্স টেস্টিং
প্রয়োজনীয়তা: উচ্চ ভোল্টেজ (১০০০ ভি পর্যন্ত), উচ্চ বর্তমান (50A+), এবং তেল, আর্দ্রতা এবং কম্পনের প্রতিরোধের।
পিসিবি বৈশিষ্ট্যঃ অ্যালুমিনিয়াম কোর সাবস্ট্র্যাট, 4 ওনস তামার পাওয়ার প্লেন এবং কনফর্মাল লেপ (আইপি 67 রেটিং) ।
উদাহরণঃ ± 1mV নির্ভুলতার সাথে ভোল্টেজ পরিমাপ করার জন্য বিচ্ছিন্ন গ্রাউন্ড প্লেন সহ EV ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS) পরীক্ষা করার জন্য একটি PCB।

3. মেডিকেল ডিভাইস টেস্টিং
প্রয়োজনীয়তাঃ কম ফুটো প্রবাহ (<1μA), জৈব সামঞ্জস্যপূর্ণ উপকরণ এবং পেসমেকার, এমআরআই উপাদান ইত্যাদি পরীক্ষা করার জন্য ইএমআই ঢালাই।
পিসিবি বৈশিষ্ট্যঃ সিরামিক ভরা FR-4, টিন-লেড মুক্ত পৃষ্ঠ সমাপ্তি (ENIG), এবং তামা প্রতিরক্ষামূলক স্তর।
উদাহরণঃ ইইজি ডিভাইস যাচাই করার জন্য একটি পরীক্ষার ফিক্সচার পিসিবি, যার সিগন্যাল রেজোলিউশন 1μV এবং 50/60Hz গোলমালের প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।

4এয়ারস্পেস এবং প্রতিরক্ষা পরীক্ষা
প্রয়োজনীয়তা: বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসীমা (-55°C থেকে 125°C), বিকিরণ প্রতিরোধের এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা।
পিসিবি বৈশিষ্ট্যঃ পলিআইমাইড সাবস্ট্র্যাট, সোনার ধাতুপট্টাবৃত ট্রেস, এবং 100% বৈদ্যুতিক পরীক্ষা (হাই-পট, ধারাবাহিকতা) ।
উদাহরণঃ রডার মডিউল পরীক্ষা করার জন্য একটি PCB, 50kRad বিকিরণ সহ্য এবং তাপমাত্রা চরম জুড়ে প্রতিবন্ধকতা স্থিতিশীলতা বজায় রাখা।

এটিই পিসিবিগুলির জন্য উত্পাদন এবং গুণমান নিয়ন্ত্রণ
এটিই পিসিবিগুলির পারফরম্যান্স নিশ্চিত করার জন্য কঠোর উত্পাদন এবং পরীক্ষার প্রয়োজনঃ
a.প্রাথমিক ইটচিংঃ লেজার ডাইরেক্ট ইমেজিং (এলডিআই) ± 0.005 মিমি ট্র্যাক প্রস্থের অস্বীকৃতি অর্জন করে, যা নিয়ন্ত্রিত প্রতিরোধের জন্য সমালোচনামূলক।
b.ইম্পেড্যান্স টেস্টিংঃ টিডিআর (টাইম-ডোমেইন রিফ্লেক্টমেট্রি) পরিমাপ প্রতি বোর্ডে 10+ পয়েন্টে লক্ষ্যমাত্রার ± 3% এর মধ্যে প্রতিবন্ধকতা যাচাই করে।
c. তাপীয় চক্রঃ -৪০°সি থেকে ৮৫°সি পর্যন্ত ১,০০০+ চক্র, ডিলেমিনেশন বা সোল্ডার জয়েন্ট ক্লান্তি পরীক্ষা করার জন্য।
d. এক্স-রে পরিদর্শনঃ গুণমান এবং BGA লোডারের জয়েন্টের মাধ্যমে যাচাই করে, কোনও ফাঁকা জায়গা নিশ্চিত করে (> 5% ফাঁকা অঞ্চল প্রত্যাখ্যান করা হয়) ।
e.Environmental Testing: Humidity testing (85% RH at 85°C for 1,000 hours) and vibration testing (20G for 10 hours) validate reliability. পরিবেশগত পরীক্ষাঃ আর্দ্রতা পরীক্ষা (১০০০ ঘন্টার জন্য ৮৫ ডিগ্রি সেলসিয়াসে ৮৫% RH) এবং কম্পন পরীক্ষা (১০ ঘন্টার জন্য ২০ জি) নির্ভরযোগ্যতা যাচাই করে।

এটিই পিসিবি ডিজাইনের প্রবণতা
টেস্টিং প্রযুক্তির অগ্রগতি ATE PCBs-এ উদ্ভাবনকে চালিত করছেঃ
a.5G এবং 6G টেস্টিংঃ এমএমওয়েভ (28 √110GHz) ক্ষমতা সহ PCB, কম ক্ষতির উপকরণ যেমন Rogers RO5880 (Dk = 2.2) এবং তরঙ্গগাইড ইন্টিগ্রেশন ব্যবহার করে।
এআই-উন্নত পরীক্ষাঃ স্মার্ট পরীক্ষকগুলির রিয়েল-টাইম ডেটা প্রসেসিংয়ের জন্য এমবেডেড এফপিজিএ এবং মেশিন লার্নিং এক্সিলারেটর সহ পিসিবি।
c.মিনিট্যুরিজেশনঃ পোর্টেবল এটিইতে নমনীয় পিসিবি (যেমন, ফিল্ড টেস্টার) যা স্ট্রিপ সেকশন (উপাদানের জন্য) নমনীয় সেকশন (সংযোগের জন্য) এর সাথে একত্রিত করে।
d.সস্টেনেবিলিটিঃ লিড-মুক্ত উপকরণ, পুনর্ব্যবহারযোগ্য স্তর এবং শক্তি-দক্ষ নকশা যা EU RoHS এবং মার্কিন EPA মান পূরণ করে।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন
প্রশ্নঃ এটিই পিসিবিগুলির জন্য সাধারণ স্তর সংখ্যা কত?
উত্তরঃ বেশিরভাগ এটিই পিসিবি 8 ′′ 16 স্তর থেকে শুরু করে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বা উচ্চ ঘনত্বের সিস্টেমগুলি সংকেত, শক্তি এবং স্থল প্লেনগুলিকে সামঞ্জস্য করার জন্য 20+ স্তর ব্যবহার করে।

প্রশ্ন: পিসিবি বেধ কীভাবে এটিই কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে?
উত্তরঃ আরও পুরু পিসিবি (2.4 ′′ 3.2 মিমি) পরীক্ষার মাথাগুলির জন্য আরও ভাল যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা সরবরাহ করে, যখন পাতলা পিসিবি (1.0 ′′ 1.6 মিমি) পোর্টেবল পরীক্ষকগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে ওজন সমালোচনামূলক।

প্রশ্নঃ এটিই পিসিবিগুলির জন্য কোন পৃষ্ঠের সমাপ্তি সেরা?
উত্তরঃ ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) এর সমতা, জারা প্রতিরোধের এবং সূক্ষ্ম-পিচ উপাদানগুলির সাথে সামঞ্জস্যের জন্য পছন্দ করা হয় (যেমন, 0.5 মিমি বিজিএ) ।

প্রশ্ন: ক্ষতিগ্রস্ত হলে কি এটিই পিসিবি মেরামত করা যায়?
উত্তরঃ সীমিত মেরামত (উদাহরণস্বরূপ, সোল্ডার জয়েন্টগুলির পুনর্নির্মাণ) সম্ভব, তবে মাইক্রোভিয়া বা কবরযুক্ত উপাদানগুলির সাথে উচ্চ ঘনত্বের নকশা প্রায়শই অপরিবর্তনীয়, প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন।

প্রশ্নঃ শিল্প পরিবেশে এটিই পিসিবি কতক্ষণ স্থায়ী হয়?
উত্তরঃ সঠিক নকশা এবং উত্পাদন সহ, এটিই পিসিবিগুলির এমটিবিএফ 100,000 ₹ 500,000 ঘন্টা, অবিচ্ছিন্ন অপারেশনে 10 ₹ 15 বছর স্থায়ী হয়।

সিদ্ধান্ত
পিসিবি হল স্বয়ংক্রিয় পরীক্ষার সরঞ্জামগুলির অজানা নায়ক, যা আধুনিক উৎপাদন চাহিদা অনুযায়ী নির্ভুলতা, গতি এবং নির্ভরযোগ্যতা প্রদান করে।এটিই পিসিবিগুলিকে অবশ্যই ব্যতিক্রমী সংকেত অখণ্ডতা প্রদান করতে হবে, তাপীয় ব্যবস্থাপনা, এবং যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা যা সাবধানে উপাদান নির্বাচন, উন্নত নকশা কৌশল, এবং কঠোর মান নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন।
পরীক্ষার প্রয়োজনীয়তা যেমন বিকশিত হচ্ছে (দ্রুত গতি, উচ্চতর শক্তি, ছোট ফর্ম ফ্যাক্টর), ATE PCBs PCB প্রযুক্তির সীমানা প্রসারিত অব্যাহত থাকবে।এটিই পিসিবিগুলির অনন্য চাহিদা বোঝা আগামীকালের ইলেকট্রনিক্সের গুণমানের মান পূরণ করে এমন পরীক্ষার সিস্টেম বিকাশের মূল চাবিকাঠি.
মূল তথ্যঃ এটিই পিসিবি হল বিশেষায়িত উপাদান যা সরাসরি স্বয়ংক্রিয় পরীক্ষার নির্ভুলতা এবং নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করে।এবং যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা, এই পিসিবিগুলি নিশ্চিত করে যে আমরা যেসব পণ্যের উপর নির্ভর করি তা থেকে শুরু করে মেডিকেল ডিভাইস থেকে স্মার্টফোন পর্যন্ত সর্বোচ্চ মানের মান পূরণ করে।