পিসিবি ডিজাইনে গর্তের ব্যবধানের নির্ভরযোগ্যতা বিশ্লেষণ

একতরফা বা দ্বি-পার্শ্বযুক্ত পিসিবি তৈরিতে সাধারণত উপাদান কাটার পরপরই অ-পরিবাহী বা পরিবাহী গর্ত ড্রিল করা হয়, অন্যদিকে ল্যামিনেশন প্রক্রিয়ার পরে বহু-স্তরযুক্ত বোর্ড ড্রিল করা হয়। গর্তগুলিকে তাদের কার্যকারিতার উপর ভিত্তি করে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, যার মধ্যে রয়েছে কম্পোনেন্ট হোল, টুল হোল, থ্রু হোল (ভায়াস), ব্লাইন্ড হোল এবং বার্ড হোল (ব্লাইন্ড এবং বার্ড হোল এক ধরণের ভায়া হোল)। প্রচলিত ড্রিলিং যান্ত্রিক ড্রিলিং সরঞ্জাম ব্যবহার করে করা হয়। প্রকৃত উৎপাদনে, গর্তের মধ্যে ব্যবধান সাধারণত মেশিনিং প্রক্রিয়া এবং চূড়ান্ত পণ্যের নির্ভরযোগ্যতা উভয়কেই প্রভাবিত করে।

গর্ত ব্যবধান তৈরির প্রয়োজনীয়তা:

ভায়া হোলস (পরিবাহী হোলস):

1. ন্যূনতম গর্ত ব্যাস: যান্ত্রিক ড্রিলিং ০.১৫ মিমি, লেজার ড্রিলিং ০.০৭৫ মিমি।
2. প্যাড টু বোর্ড এজ স্পেসিং: 0.2 মিমি।
3. ভায়া হোল থেকে ভায়া হোল স্পেসিং (এজ টু এজ): ৬ মিলির কম হতে পারবে না; ৮ মিলির বেশি হলে ভালো হবে। এটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ এবং ডিজাইনের সময় অবশ্যই বিবেচনা করা উচিত।
4. ন্যূনতম ভায়া হোল ব্যাস সাধারণত ০.২ মিমি এর কম হওয়া উচিত নয় এবং প্যাডের একক-পার্শ্বের দূরত্ব ৪ মিলির কম হওয়া উচিত নয়, বিশেষ করে ৬ মিলির বেশি, যার কোন ঊর্ধ্বসীমা নেই। এটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ এবং বিবেচনা করা উচিত।

প্যাড হোলস (PTH):

1. প্যাড টু বোর্ড এজ স্পেসিং: 0.25 মিমি।
2. প্যাড হোলের আকার ব্যবহৃত কম্পোনেন্ট দ্বারা নির্ধারিত হয়, তবে এটি কম্পোনেন্ট পিনের চেয়ে কমপক্ষে 0.2 মিমি বড় হওয়া উচিত। উদাহরণস্বরূপ, 0.6 মিমি পিনযুক্ত একটি কম্পোনেন্টে কমপক্ষে 0.8 মিমি গর্ত থাকা উচিত যাতে উৎপাদন সহনশীলতার কারণে অসুবিধা না হয়।
3. প্যাড হোল থেকে প্যাড হোল স্পেসিং (এজ টু এজ): ০.৩ মিমি এর কম হতে পারবে না। যত বড়, তত ভালো। এটি গুরুত্বপূর্ণ এবং বিবেচনা করা উচিত।

নন-প্লেটেড হোল এবং স্লট (NPTH):

1. নন-প্লেটেড স্লট হোল স্পেসিং: সর্বনিম্ন ব্যবধান কমপক্ষে ১.৬ মিমি হওয়া উচিত, অন্যথায় এটি ভাঙা গর্ত এবং এজ মিলিংয়ে অসুবিধার ঝুঁকি বাড়িয়ে তুলতে পারে।
2. ভাঙা গর্ত এড়াতে নন-প্লেটেড স্লট থেকে বোর্ডের প্রান্তের দূরত্ব 2.0 মিমি এর কম হওয়া উচিত নয়। প্রান্তে বিচ্ছেদ রোধ করার জন্য বোর্ডের প্রান্ত থেকে লম্বা স্লটগুলির দূরত্ব বেশি হওয়া উচিত।
3. নন-প্লেটেড স্ট্যাম্পড হোল: বোর্ডগুলিকে একসাথে সংযুক্ত করার জন্য, এই গর্তগুলি খুব ছোট বা খুব বড় না করে ফাঁকা রাখা উচিত যাতে বোর্ডটি ভেঙে না যায়। প্রস্তাবিত ব্যবধান সাধারণত 0.2-0.3 মিমি এর মধ্যে থাকে।

গর্ত ব্যবধানের নির্ভরযোগ্যতার প্রভাব:

গর্ত থেকে গর্তের ব্যবধান:

এটি একটি গর্তের ভেতরের দেয়াল থেকে অন্যটির ভেতরের দেয়ালের দূরত্বকে বোঝায়, প্যাডগুলির মধ্যে দূরত্বকে নয়। এই পরিমাপগুলির মধ্যে পার্থক্য করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

যদি গর্ত থেকে গর্তের ব্যবধান খুব কম হয়, তাহলে সম্ভাব্য সমস্যাগুলি কী কী?

1. যদি একই নেটওয়ার্কের মধ্যে গর্তগুলি খুব কাছাকাছি থাকে, তাহলে ভাঙা গর্ত, গর্ত এবং অন্যান্য ত্রুটি দেখা দিতে পারে যা চেহারা এবং সমাবেশকে প্রভাবিত করে।
2. বিভিন্ন নেটওয়ার্কের গর্তের জন্য, অপর্যাপ্ত ব্যবধানের কারণে ভাঙা গর্ত, গর্ত, এমনকি শর্ট সার্কিটও হতে পারে কৈশিক প্রভাব.

কৈশিক প্রভাব (চিপ চুষা প্রভাব): ড্রিল বিটের উচ্চ-গতির ঘূর্ণন এবং আশেপাশের পিসিবি উপাদানের উপর চাপের কারণে কৈশিক প্রভাব দেখা দেয়। এটি বোর্ডের ভিতরের ফাইবারগ্লাস আলগা করতে পারে, যার ফলে গর্তের গঠন খারাপ হতে পারে এবং তামার প্রলেপ যখন এই আলগা জায়গাগুলিতে প্রবেশ করে তখন শর্ট সার্কিটের মতো সমস্যা দেখা দেয়।

অনুসারে আইপিসি-এ-৬০০জি নির্দেশিকা:

কৈশিক প্রভাবের জন্য, B ক্রয় স্পেসিফিকেশন অনুসারে প্রয়োজনীয় ন্যূনতমের নিচে ট্রেস স্পেসিং কমানো উচিত নয়, এবং A ৮০ মিমি (৩.১৫০ ইঞ্চি) এর বেশি হওয়া উচিত নয়। গর্তের ব্যবধানের ক্ষেত্রেও একই কথা প্রযোজ্য।

আঁটসাঁট গর্তের ব্যবধানের ফলে সৃষ্ট আরেকটি নেতিবাচক প্রভাব হল সিএএফ (পরিবাহী অ্যানোডিক ফিলামেন্টেশন) প্রভাব:

1. CAF প্রভাব: এটি উচ্চ ভোল্টেজ এবং তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে কন্ডাক্টরের মধ্যে রজন বা ফাইবারগ্লাসের মাইক্রোক্র্যাক বরাবর স্থানান্তরিত তামার আয়নগুলিকে বোঝায়, যার ফলে লিকেজ স্রোত হয়।
2. এটি তখন ঘটে যখন PCB/PCBA উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-আর্দ্রতা পরিবেশে কাজ করে, যার ফলে কন্ডাক্টরের মধ্যে দুর্বল অন্তরণ তৈরি হয় এবং শেষ পর্যন্ত শর্ট সার্কিট হয়। CAF সাধারণত ভায়াসের মধ্যে, অথবা ভায়াস এবং ট্রেসের মধ্যে, অথবা বাইরের ট্রেসের মধ্যে ঘটে, যা অন্তরণ হ্রাস করে এবং ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে।

গর্তের ব্যবধানের উৎপাদনযোগ্যতা পরীক্ষা:

1. একই নেটওয়ার্ক ভিয়াজ: ড্রিলিংয়ের সময় যদি দুটি ভায়া খুব কাছাকাছি থাকে, তাহলে PCB-এর ড্রিলিং দক্ষতা ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। প্রথম গর্তটি ড্রিল করার পরে, গর্তের মধ্যে থাকা উপাদানগুলি খুব পাতলা হয়ে যেতে পারে, যার ফলে ড্রিল বিটের উপর অসম বল, অসামঞ্জস্যপূর্ণ শীতলতা এবং ড্রিল বিট ভাঙনের সৃষ্টি হতে পারে। এর ফলে গর্তের গঠন খারাপ হয় বা ভায়া সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়।

2. বিভিন্ন নেটওয়ার্ক ভিয়া: একটি PCB-এর প্রতিটি স্তরের জন্য নির্দিষ্ট পরিবেশগত অবস্থার সাথে একটি ভায়া প্যাড প্রয়োজন, যার মধ্যে ট্রেসগুলি সংলগ্ন কিনা তাও অন্তর্ভুক্ত। যদি ব্যবধান অপর্যাপ্ত হয়, তবে কিছু ভায়া প্যাড তাদের তামার সংযোগ হারিয়ে ফেলতে পারে, যার ফলে সম্ভাব্য শর্টস হতে পারে। এটি এড়াতে, বিভিন্ন নেটওয়ার্ক ভায়ার মধ্যে 3 মিলি সুরক্ষা দূরত্ব অপরিহার্য।

3. বিভিন্ন নেটওয়ার্ক কম্পোনেন্ট হোল: উৎপাদনের সময় ছোটখাটো অ্যালাইনমেন্ট অফসেট বিভিন্ন নেটওয়ার্কের কম্পোনেন্ট গর্তের মধ্যে ব্যবধানকে প্রভাবিত করতে পারে। এই ক্ষেত্রে, প্যাড ছাঁটাই করে নিরাপত্তা দূরত্ব নিশ্চিত করা হয়। এই ছাঁটাই অনিয়মিত আকারের দিকে নিয়ে যেতে পারে অথবা, সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে, সোল্ডারিংয়ের সময় গর্তটি ভেঙে যেতে পারে বা শর্ট সার্কিট তৈরি করতে পারে।

4. অন্ধ এবং সমাহিত Vias:

1. ব্লাইন্ড ভিয়াস: এগুলি হল ভায়া যা অভ্যন্তরীণ স্তরগুলিকে বাইরের স্তরের সাথে সংযুক্ত করে কিন্তু পুরো পিসিবি জুড়ে যায় না।
2. সমাহিত ভিয়াস: এগুলো কেবল অভ্যন্তরীণ স্তরগুলিকে সংযুক্ত করে এবং PCB-এর পৃষ্ঠ থেকে অদৃশ্য।

যখন ব্লাইন্ড এবং পুঁতে রাখা ভায়াগুলির মধ্যে ব্যবধান খুব কম বা অস্তিত্বহীন থাকে, তখন এটি একটি "স্তূপীকৃত গর্ত" তৈরি করে। নকশাটি উৎপাদন সমস্যার সম্মুখীন হতে পারে, বিশেষ করে যখন ভায়াগুলির অবস্থান সঠিক সংযোগের অনুমতি দেয় না। এই ধরনের ক্ষেত্রে, ড্রিলিংয়ের পরে ভায়াগুলি বৈদ্যুতিকভাবে সংযুক্ত রয়েছে তা নিশ্চিত করার জন্য একটি বিশেষ প্রক্রিয়া প্রয়োজন। এর মধ্যে রয়েছে প্লেটিংয়ের আগে পুঁতে রাখা ভায়া ড্রিলিং সম্পন্ন করা এবং তারপরে ব্লাইন্ড ভায়াগুলি ড্রিল করা।