এক-পার্শ্বযুক্ত বনাম ডাবল-পার্শ্বযুক্ত বনাম মাল্টিলেয়ার পিসিবিঃ আপনার প্রকল্পের জন্য সঠিক নকশা নির্বাচন করুন

প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড (পিসিবি) আধুনিক ইলেকট্রনিক্সের মেরুদণ্ড, কিন্তু সব পিসিবি সমান তৈরি করা হয় না।এবং মাল্টিলেয়ার PCBs জটিলতা মত কারণের উপর নির্ভর করেপ্রতিটি ধরণের অনন্য সুবিধা এবং সীমাবদ্ধতা রয়েছে, যা এগুলিকে সাধারণ এলইডি ট্যাশলাইট থেকে উন্নত 5 জি রাউটার পর্যন্ত বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

এই নির্দেশিকাটি এই তিনটি পিসিবি প্রকারের মধ্যে মূল পার্থক্যগুলি ভেঙে দেয়, তাদের নির্মাণ, কর্মক্ষমতা, খরচ এবং আদর্শ ব্যবহারের ক্ষেত্রে তুলনা করে। তাদের শক্তি এবং দুর্বলতা বোঝার মাধ্যমে,প্রকৌশলী, ডিজাইনার এবং নির্মাতারা কার্যকারিতা এবং সাশ্রয়ী মূল্যের মধ্যে ভারসাম্য বজায় রেখে সুনির্দিষ্ট সিদ্ধান্ত নিতে পারেন।

মূল বিষয়
1এক-পার্শ্বযুক্ত পিসিবিগুলি সবচেয়ে সহজ এবং সস্তা, একপাশে উপাদানগুলির সাথে, কম জটিলতার ডিভাইসগুলির জন্য আদর্শ (যেমন, ক্যালকুলেটর) তবে কম ঘনত্ব এবং সংকেত রুটিং দ্বারা সীমাবদ্ধ।
2ডাবল-সাইডেড পিসিবি উভয় পক্ষের উপাদান এবং গর্ত-হোল ভিয়াসের সাথে আরও নমনীয়তা সরবরাহ করে, মাঝারি পরিসরের ব্যয়ে মাঝারি জটিলতা (যেমন, আরডুইনো বোর্ড) সমর্থন করে।
3মাল্টিলেয়ার পিসিবি (৪+ স্তর) উচ্চ ঘনত্ব, উচ্চতর সংকেত অখণ্ডতা এবং শক্তি ব্যবস্থাপনা প্রদান করে, যা জটিল ইলেকট্রনিক্সের জন্য প্রয়োজনীয় করে তোলে (যেমন, স্মার্টফোন,5G বেস স্টেশন) কিন্তু উচ্চ খরচে.
4সঠিক প্রকার নির্বাচন করে উৎপাদন খরচ ২০% থেকে ৫০% পর্যন্ত কমিয়ে আনা হয়: একটি সহজ ডিভাইসের জন্য মাল্টিলেয়ার পিসিবি দিয়ে অতিরিক্ত ইঞ্জিনিয়ারিং অর্থ অপচয়।যখন একটি জটিল নকশা জন্য একটি একতরফা বোর্ড সঙ্গে অধীনে প্রকৌশল কর্মক্ষমতা ব্যর্থতা কারণ.

একতরফা, দ্বি-তরফা এবং মাল্টিলেয়ার পিসিবি কী?
এই পিসিবি প্রকারের মধ্যে মূল পার্থক্য তাদের স্তর সংখ্যা এবং কীভাবে উপাদান এবং ট্রেসগুলি সাজানো হয়।

একতরফা পিসিবি
a.Construction: একক স্তর conductive তামা ফয়েল একটি নিরোধক স্তর (সাধারণত FR4) এর এক পাশে আবদ্ধ। উপাদান তামা দিকে মাউন্ট করা হয়,যে একক স্তর উপর সব ট্রেস রুট.
b.Key Feature: কোন ভিয়াস (স্তর সংযোগ গর্ত) প্রয়োজন হয় না, কারণ সেখানে শুধুমাত্র একটি পরিবাহী স্তর আছে।
গ. বেধঃ সাধারণত 0.8 ¢ 1.6 মিমি, 1 ওনস তামা (35 μm বেধ) চিহ্নের জন্য।

ডাবল-সাইডেড পিসিবি
a.নির্মাণঃ স্তরটির উভয় পাশে তামা স্তর, উপরের এবং নীচের ট্রেসগুলিকে সংযুক্ত করে গর্তযুক্ত ভিয়াস (প্লেটেড গর্ত) সহ। উপাদানগুলি উভয় পক্ষেই মাউন্ট করা যেতে পারে।
b.Key Feature: Vias সিগন্যালগুলিকে স্তরগুলির মধ্যে jump jump করতে দেয়, একতরফা PCBs এর চেয়ে জটিল রুটিং সক্ষম করে।
c. বেধঃ 0.8 ¢2.4 মিমি, 1 ¢ 2 ওনস তামার চিহ্নের জন্য (35 ¢ 70 μm) ।

মাল্টিলেয়ার পিসিবি
a.নির্মাণঃ 4 বা ততোধিক তামা স্তর (এমনকি সংখ্যাগুলি স্ট্যান্ডার্ড) নিরোধক স্তর স্তর (প্রিপ্রেগ এবং কোর) দ্বারা পৃথক করা হয়। অভ্যন্তরীণ স্তরগুলি প্রায়শই গ্রাউন্ড প্লেন বা বিদ্যুৎ বিতরণ নেটওয়ার্ক হিসাবে কাজ করে,যখন বাইরের স্তরগুলো উপাদান ধরে রাখে।
b.Key Features: Blind vias (বাইরের স্তর থেকে ভিতরের স্তর সংযোগ) এবং buried vias (connect inner layers only) space sacrificing ছাড়া ঘন রুটিং সম্ভব করে তোলে।নিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতা ট্র্যাক উচ্চ গতির সংকেত সমর্থন করে.
c. বেধঃ শক্তির প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে 1 ̊3oz তামা (35 ̊105μm) সহ 4 ̊16 স্তরগুলির জন্য 1.2 ̊3.2 মিমি।

পাশ-পাশের তুলনা: মূল বৈশিষ্ট্য

প্রকারভেদে সুবিধা ও সীমাবদ্ধতা
একতরফা পিসিবি
উপকারিতা:
a.Low Cost: সহজতম উত্পাদন প্রক্রিয়া (ড্রিলিং বা প্লাটিংয়ের মাধ্যমে নয়) ডাবল-সাইড PCB এর তুলনায় উপাদান এবং শ্রম খরচ 30~50% হ্রাস করে।
b. দ্রুত উত্পাদনঃ স্তর সমন্বয় বা প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন নেই, যা প্রোটোটাইপগুলির জন্য 2-5 দিনের সীসা সময়কে সক্ষম করে।
c.Easy Inspection: সমস্ত ট্রেস এবং উপাদান একপাশে দৃশ্যমান, ম্যানুয়াল টেস্টিং এবং ত্রুটি সমাধান সহজতর।

সীমাবদ্ধতা:
a.Low Density: Traces cannot cross without shorting, limiting component count and design complexity. a.Low Density: Traces cannot cross without shorting, limiting component count and design complexity. a.Low Density: ট্র্যাকগুলি শর্টকাট ছাড়া অতিক্রম করতে পারে না, যা উপাদানগুলির সংখ্যা এবং নকশার জটিলতা সীমাবদ্ধ করে।
b. দরিদ্র সিগন্যাল অখণ্ডতাঃ দীর্ঘ, ঘূর্ণায়মান ট্র্যাক (ক্রসওভার এড়ানোর জন্য প্রয়োজনীয়) উচ্চ গতির ডিজাইনে সিগন্যাল বিলম্ব এবং গোলমালের কারণ হয়।
c. সীমিত পাওয়ার হ্যান্ডলিংঃ একক তামা স্তর বর্তমান প্রবাহকে সীমাবদ্ধ করে, যা উচ্চ-শক্তি ডিভাইসের জন্য তাদের অনুপযুক্ত করে তোলে।

ডাবল-সাইডেড পিসিবি
উপকারিতা:
a. বর্ধিত ঘনত্বঃ ভায়াসগুলি বিপরীত স্তরে রাউটিং করে ট্র্যাকগুলিকে অতিক্রম করতে দেয়, একতরফা পিসিবিগুলির চেয়ে 2x3x বেশি উপাদানকে সমর্থন করে।
b.Better Signal Routing: সংক্ষিপ্ত ট্র্যাক (ভিয়াসের জন্য ধন্যবাদ) সংকেত ক্ষতি হ্রাস করে, তাদের কম গতির ডিজিটাল ডিজাইনের জন্য উপযুক্ত করে তোলে (≤100MHz) ।
গ.ব্যয়-কার্যকর ভারসাম্যঃ মাল্টিলেয়ার পিসিবি-র চেয়ে বেশি সাশ্রয়ী মূল্যের এবং একতরফা বোর্ডের তুলনায় আরও নমনীয়তা প্রদান করে।

সীমাবদ্ধতা:
ক. স্তর সংখ্যা দ্বারা এখনও সীমিতঃ জটিল ডিজাইন (যেমন, 100+ উপাদান বা উচ্চ গতির সংকেত সহ) ক্রসট্যাক এড়াতে আরও স্তর প্রয়োজন হতে পারে।
b.Via নির্ভরযোগ্যতাঃ থ্রু-হোল ভায়াসগুলি তাপীয় চাপের অধীনে ব্যারেলের ফাটলগুলির জন্য প্রবণ, উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশে একটি ঝুঁকি (উদাহরণস্বরূপ, অটোমোবাইল ইঞ্জিন) ।

মাল্টিলেয়ার পিসিবি
উপকারিতা:
a.উচ্চ ঘনত্বঃ অভ্যন্তরীণ স্তর এবং উন্নত ভায়াস (অন্ধ/মৃত) দ্বিমুখী পিসিবি-র তুলনায় 5×10 গুণ বেশি উপাদান সক্ষম করে, যা স্মার্টফোনের মতো কমপ্যাক্ট ডিভাইসের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
b.উচ্চতর সংকেত অখণ্ডতাঃ নিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতা ট্র্যাক (50Ω/100Ω) এবং ডেডিকেটেড গ্রাউন্ড প্লেনগুলি ক্রসট্যাক এবং ইএমআইকে হ্রাস করে, উচ্চ-গতির সংকেতগুলি (1Gbps+) সমর্থন করে।
গ.কার্যকর বিদ্যুৎ বিতরণঃ পৃথক বিদ্যুৎ স্তরগুলি 5 জি ট্রান্সসিভারগুলির মতো বিদ্যুতের ক্ষুধার্ত ডিভাইসগুলির জন্য উচ্চ স্রোত (10 এ +) পরিচালনা করে ভোল্টেজ ড্রপ হ্রাস করে।
d. যান্ত্রিক শক্তিঃ একাধিক স্তর স্তরগুলি একক / ডাবল-পার্শ্বযুক্ত পিসিবিগুলির তুলনায় তাদের আরও শক্ত এবং বিকৃতি প্রতিরোধী করে তোলে।

সীমাবদ্ধতা:
a.উচ্চতর খরচঃ জটিল উত্পাদন (স্তর সারিবদ্ধকরণ, ড্রিলিং, স্তরায়ন) দ্বি-পার্শ্বযুক্ত PCB এর তুলনায় খরচ 2×5x বৃদ্ধি করে।
b.Longer Lead Times: Precision engineering and testing extend production times to 7~14 days for prototypes, and longer for high-layer-count boards. দীর্ঘতর লিড টাইমঃ সুনির্দিষ্ট ইঞ্জিনিয়ারিং এবং পরীক্ষাগুলি প্রোটোটাইপগুলির জন্য উৎপাদন সময়কে 7~14 দিনের মধ্যে এবং উচ্চ স্তর-সংখ্যা বোর্ডগুলির জন্য আরও দীর্ঘতর করে তোলে।
গ.পুনর্নির্মাণের চ্যালেঞ্জঃ অভ্যন্তরীণ স্তরের ত্রুটিগুলি মেরামত করা কঠিন, যা স্ক্র্যাপের হার এবং পুনর্নির্মাণের ব্যয় বৃদ্ধি করে।

প্রতিটি পিসিবি টাইপের জন্য আদর্শ অ্যাপ্লিকেশন
পিসিবি প্রকারটি অ্যাপ্লিকেশনটির সাথে মেলে তা সর্বোত্তম পারফরম্যান্স এবং ব্যয় দক্ষতা নিশ্চিত করে।

একতরফা পিসিবি
কম জটিলতা, কম খরচে ডিভাইসের জন্য সেরা যেখানে স্থান এবং কর্মক্ষমতা সমালোচনামূলক নয়ঃ
a.ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সঃ রিমোট কন্ট্রোল, ক্যালকুলেটর, এলইডি ট্যাশলাইট এবং খেলনা।
b.শিল্প সেন্সরঃ ন্যূনতম উপাদান সহ সাধারণ তাপমাত্রা বা আর্দ্রতা সেন্সর।
c. পাওয়ার সাপ্লাই: কম সক্রিয় উপাদান সহ মৌলিক রৈখিক পাওয়ার সাপ্লাই।
উদাহরণঃ একটি শিশুদের খেলনা পিসিবি প্রতি ইউনিট $ 1 এর নিচে খরচ রাখার জন্য একটি একতরফা নকশা ব্যবহার করে, 10 ¢ 15 উপাদান (LEDs, প্রতিরোধক, একটি সহজ আইসি) ।

ডাবল-সাইডেড পিসিবি
মাঝারি জটিলতার ডিভাইসগুলির জন্য উপযুক্ত যা একতরফা পিসিবিগুলির চেয়ে আরও বেশি উপাদান এবং আরও ভাল রুটিংয়ের প্রয়োজনঃ
a. এমবেডেড সিস্টেমঃ আরডুইনো বোর্ড, রাস্পবেরি পাই পিকো এবং মৌলিক মাইক্রোকন্ট্রোলার ভিত্তিক ডিভাইস।
b.অটোমোটিভ আনুষাঙ্গিকঃ গাড়ির চার্জার, ড্যাশবোর্ড ক্যামেরা এবং ব্লুটুথ রিসিভার।
c.অডিও সরঞ্জামঃ হেডফোন এম্প্লিফায়ার, বেসিক স্পিকার এবং এফএম রেডিও।
উদাহরণঃ একটি আরডুইনো ইউনো একটি দ্বি-পার্শ্বযুক্ত পিসিবি ব্যবহার করে 50+ উপাদান (ইউএসবি পোর্ট, ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক, জিপিআইও পিন) ফিট করতে, উভয় পক্ষের মাধ্যমে ট্র্যাকগুলি দিয়ে।

মাল্টিলেয়ার পিসিবি
উচ্চ-কার্যকারিতা, জটিল ইলেকট্রনিক্সের জন্য অপরিহার্য যেখানে ঘনত্ব, গতি এবং নির্ভরযোগ্যতা সমালোচনামূলকঃ
a.স্মার্টফোন এবং পোশাকঃ ৬-১২ স্তরের পিসিবি প্রসেসর, ৫জি মডেম এবং ব্যাটারি স্লিম ডিজাইনে প্যাক করে।
বি.টেলিকম অবকাঠামো: ৫জি বেস স্টেশন এবং ডাটা সেন্টার সুইচ ২৮ গিগাহার্জ মিমিওয়েভ ট্রান্সিভার এবং ১০০ গিগাবাইট সেকেন্ডের বেশি সিগন্যালের জন্য ১২-১৬ স্তরের পিসিবি ব্যবহার করে।
মেডিকেল ডিভাইসঃ এমআরআই মেশিন এবং পেসমেকারগুলি সঠিক সংকেত রুটিং এবং ইএমআই প্রতিরোধের জন্য 4 ′′ 8 স্তর পিসিবি-তে নির্ভর করে।
ঘ.এয়ারস্পেসঃ উপগ্রহের পয়ল্ডে উচ্চ তাপমাত্রা এবং বিকিরণ প্রতিরোধের জন্য উচ্চ-টিজি সাবস্ট্র্যাট সহ ৮-১২ স্তরের পিসিবি ব্যবহার করা হয়।
উদাহরণঃ একটি 5 জি স্মার্টফোনের প্রধান পিসিবি একটি 8-স্তর নকশাঃ উপাদানগুলির জন্য 2 বাইরের স্তর, শক্তি বিতরণের জন্য 2 অভ্যন্তরীণ স্তর এবং উচ্চ-গতির সংকেত রুটিংয়ের জন্য 4 স্তর (5 জি, ওয়াই-ফাই 6 ই) ।

খরচ বিশ্লেষণঃ কেন মাল্টিলেয়ার পিসিবি বেশি ব্যয়বহুল
পিসিবি প্রকারের মধ্যে খরচ পার্থক্য উত্পাদন জটিলতা থেকে উদ্ভূত হয়ঃ

সঠিক পিসিবি টাইপ কিভাবে বেছে নেবেন
সর্বোত্তম PCB টাইপ নির্বাচন করার জন্য এই সিদ্ধান্তের কাঠামো অনুসরণ করুনঃ
1উপাদান সংখ্যা নির্ধারণ করুনঃ
<৫০টি উপাদানঃ একমুখী।
50×200 উপাদানঃ ডাবল-পার্শ্বযুক্ত।
২০০টি উপাদানঃ বহুস্তর।

2সিগন্যালের গতি নির্ধারণ করুন:
≤ ১০০ মেগাহার্টজঃ একক বা দ্বি-পার্শ্বযুক্ত।
১০০ মেগাহার্টজ ০১ গিগাবাইট প্রতি সেকেন্ডঃ ডাবল-সাইডেড বা ৪-লেয়ার।
1Gbps: নিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতা সহ 4+ স্তর।

3বিদ্যুতের চাহিদা বিবেচনা করুনঃ
<১এঃ একতরফা।
১.১০এ: ঘন তামা দিয়ে ডাবল সাইড।
10A: বিশেষ শক্তি স্তর সহ মাল্টিলেয়ার।

4. স্পেস সীমাবদ্ধতা পরীক্ষা করুন:
বড় অভ্যন্তর (যেমন, শিল্প বাক্স): একক / দ্বি-পার্শ্বযুক্ত।
কমপ্যাক্ট ডিভাইস (যেমন পোশাক): মাল্টিলেয়ার।

5ব্যালেন্স খরচ এবং পারফরম্যান্সঃ
খরচকে অগ্রাধিকার দিন: প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে সবচেয়ে সহজ টাইপ ব্যবহার করুন।
পারফরম্যান্সকে অগ্রাধিকার দিনঃ নির্ভরযোগ্যতার জন্য উচ্চতর স্তরের সংখ্যাতে আপগ্রেড করুন।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন
প্রশ্ন: একটি নকশা কি একতরফা পিসিবি দিয়ে শুরু করা যায় এবং মাল্টিলেয়ারে স্কেল করা যায়?
উত্তরঃ হ্যাঁ, অনেকগুলি পণ্য বৈশিষ্ট্য যুক্ত হওয়ার সাথে সাথে একক থেকে দ্বিগুণ থেকে বহুস্তরীয় হয়ে ওঠে। উদাহরণস্বরূপ, প্রাথমিক স্মার্টওয়াচগুলি দ্বি-পার্শ্বযুক্ত পিসিবি ব্যবহার করেছিল, যখন আধুনিক মডেলগুলি 6 ′′ 8 স্তর ডিজাইন ব্যবহার করে।

প্রশ্ন: উচ্চ গতির সংকেতের জন্য কি মাল্টিলেয়ার পিসিবি সবসময়ই ভালো?
উত্তরঃ সাধারণভাবে, হ্যাঁ। তাদের ডেডিকেটেড গ্রাউন্ড প্লেন এবং নিয়ন্ত্রিত প্রতিরোধের ট্র্যাকগুলি সংকেত ক্ষতি হ্রাস করে। তবে, ভালভাবে ডিজাইন করা দ্বি-পার্শ্বযুক্ত পিসিবিগুলি সংক্ষিপ্ত ট্র্যাকগুলিতে (≤5 সেমি) 1 গিগাবাইটস পর্যন্ত পরিচালনা করতে পারে।

প্রশ্নঃ মাল্টিলেয়ার পিসিবি ব্যবহার করার সময় আমি কিভাবে খরচ কমাতে পারি?
উঃ স্তর সংখ্যা অপ্টিমাইজ করুন (উদাহরণস্বরূপ, যদি সম্ভব হয় তবে 6 এর পরিবর্তে 4 টি স্তর ব্যবহার করুন), সমালোচনামূলক অঞ্চলে অন্ধ / কবর দেওয়া ভিয়াস সীমাবদ্ধ করুন,এবং ব্যয়বহুল উপকরণগুলির পরিবর্তে স্ট্যান্ডার্ড FR4 ব্যবহার করুন (যদি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সির জন্য প্রয়োজন না হয়).

প্রশ্নঃ একতরফা পিসিবি কি RoHS মেনে চলতে পারে?
উত্তরঃ হ্যাঁ √ RoHS সম্মতি উপাদান উপর নির্ভর করে (লেড-মুক্ত সোল্ডার, হ্যালোজেন-মুক্ত স্তর), স্তর সংখ্যা নয়। বেশিরভাগ একতরফা PCBs আজ RoHS- সম্মতি উপাদান ব্যবহার করে।

প্রশ্ন: PCB এর সর্বাধিক স্তর সংখ্যা কত?
উত্তরঃ বাণিজ্যিক পিসিবি সাধারণত সর্বোচ্চ 40 স্তর (উদাহরণস্বরূপ, সুপার কম্পিউটারের জন্য) ব্যবহার করে, তবে বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশন 4 ′′ 16 স্তর ব্যবহার করে।

সিদ্ধান্ত
একতরফা, দ্বি-তরফা এবং বহুস্তরীয় পিসিবিগুলির মধ্যে পছন্দটি জটিলতা, কর্মক্ষমতা এবং ব্যয়ের ভারসাম্য বজায় রাখার উপর নির্ভর করে। একতরফা পিসিবিগুলি সহজ, কম খরচে ডিভাইসে শ্রেষ্ঠত্ব অর্জন করে,যখন ডাবল-পার্শ্বযুক্ত বোর্ডগুলি মাঝারি নকশার জন্য একটি মধ্যম পথ সরবরাহ করেমাল্টিলেয়ার পিসিবিগুলি তাদের উচ্চতর খরচ সত্ত্বেও উচ্চ-কার্যকারিতা, ঘন ইলেকট্রনিক্সের জন্য যেতে হয়।

আপনার প্রকল্পের উপাদান সংখ্যা, সংকেতের গতি, শক্তির চাহিদা এবং স্থান সীমাবদ্ধতার সাথে PCB টাইপ সমন্বয় করে,আপনি overengineering (এবং overspending) বা underengineering (এবং ব্যর্থতার ঝুঁকি) এড়াতে পারেনইলেকট্রনিক্স ক্রমাগত সঙ্কুচিত হচ্ছে এবং গতি বাড়ছে, মাল্টিলেয়ার পিসিবিগুলির গুরুত্ব বাড়তে থাকবে, কিন্তু একক এবং দ্বি-পার্শ্বযুক্ত বোর্ডগুলি ব্যয়-সংবেদনশীল, কম জটিলতার অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য অত্যাবশ্যক।

শেষ পর্যন্ত, “সঠিক” PCB প্রকারটি আপনার নকশার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে, অপ্রয়োজনীয় খরচ ছাড়াই, আপনার পণ্যটি কার্যকরী এবং বাজারে প্রতিযোগিতামূলক উভয়ই নিশ্চিত করে।