ডিপ ডাইভ - পিসিবি প্লেন (কপার পোর): ফাংশন, ডিজাইন এবং সর্বোত্তম অনুশীলন

A সমতল(বাতামা ঢালা) একটি মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডে একটি সংকীর্ণ রাউটেড ট্রেসের পরিবর্তে সীমানা দ্বারা সংজ্ঞায়িত তামার একটি সংলগ্ন এলাকা।

প্লেন হল মাল্টি-স্তর PCB-এর মৌলিক বিল্ডিং ব্লক: এগুলি স্থল এবং শক্তি বন্টন স্তর হিসাবে কাজ করে, সিগন্যালের জন্য রিটার্ন পাথ প্রদান করে, তাপ অপচয়ে সাহায্য করে এবং EMC/EMI এবং সংকেত অখণ্ডতাকে প্রভাবিত করে। কার্যকর প্লেন ডিজাইন করা হল বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা, তাপীয় চাহিদা এবং উত্পাদনযোগ্যতার মধ্যে ভারসাম্য।

আরো দেখুন

প্লেনের কার্যকরী ভূমিকা

 

1.1 কম-প্রতিবন্ধকতা রিটার্ন পাথ

একটি অবিচ্ছিন্ন স্থল সমতল সরাসরি একটি সংকেত স্তরের নীচে সংক্ষিপ্ততম, সর্বনিম্ন-আবেশ ফেরত পথ প্রদান করে। এটি লুপ এরিয়াকে কম করে এবং বিকিরণিত নির্গমন এবং ক্রস-টক কমায়।

নিয়ন্ত্রিত-ইম্পিডেন্স ট্রেসের জন্য (একক-শেষ বা ডিফারেনশিয়াল), রেফারেন্স প্লেনের ধারাবাহিকতা, অস্তরক বেধ এবং তামার বেধ বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা নির্ধারণ করে।

1.2 পাওয়ার ডিস্ট্রিবিউশন

পাওয়ার প্লেনগুলি কম ভোল্টেজ ড্রপের সাথে VCC রেলগুলি বিতরণ করে। একটি ডেডিকেটেড অভ্যন্তরীণ পাওয়ার প্লেন ব্যবহার করলে সিগন্যাল স্তরগুলিতে রাউটিং কনজেশন কমে যায় এবং অনেক পাতলা পাওয়ার ট্রেসের তুলনায় প্রতিবন্ধকতা কম হয়।

কম -ইনডাক্ট্যান্স সংযোগ তৈরি করতে জোড়ার মাধ্যমে পাওয়ার এবং গ্রাউন্ড প্লেনের মধ্যে ডিকপলিং ক্যাপাসিটারগুলি রাখুন।

প্লেনের কার্যকরী ভূমিকা

 

1.3 তাপ ব্যবস্থাপনা

বড় তামা এলাকা তাপ স্প্রেডার হিসাবে কাজ করে। গরম উপাদানের (যেমন, বিজিএ, পাওয়ার এফইটি) নীচে সেলাই করা তাপীয় ভিয়াগুলি শীতল করতে সহায়তা করার জন্য গরম প্যাড থেকে অভ্যন্তরীণ বা নীচের তামা পর্যন্ত তাপ সঞ্চালন করে।

সলিড প্লেন হ্যাচড/জালযুক্ত তামার চেয়ে ভাল তাপ পরিবাহিতা প্রদান করে।

1.4 EMC/EMI নিয়ন্ত্রণ

ক্রমাগত প্লেনগুলি একটি স্থিতিশীল রেফারেন্স এবং সুরক্ষা প্রদান করে EMI দমন করে। প্লেনগুলির মধ্যে বিভক্ত বা দ্বীপগুলি অনুরণিত গহ্বর তৈরি করতে পারে এবং EMI কর্মক্ষমতা হ্রাস করতে পারে।

স্টিচিং ভিয়াস এবং প্লেন স্প্লিটের সাবধানে বসানো লুপ এলাকা হ্রাস করে এবং রিটার্ন স্রোত স্থানীয় রাখে।

 

প্লেনের কার্যকরী ভূমিকা

 

1.5 স্ট্রাকচারাল ও ম্যানুফ্যাকচারিং ইফেক্ট

তামা ঢালার নিদর্শনগুলি বোর্ডের দৃঢ়তা, উত্পাদনের সময় ওয়ারপেজ এবং খোদাই অভিন্নতাকে প্রভাবিত করে। ভারসাম্যহীন তামা প্যানেল ওয়ার্প এবং সমাবেশ সমস্যা হতে পারে।

3. ব্যবহারিক CAD/EDA প্লেন সেটিংস এবং নিয়ম

 

 

ঢালা ঢালা অর্ডার:যখন একাধিক বহুভুজ থাকে, তখন অবাঞ্ছিত শর্টস এড়ানোর জন্য ঢালা অর্ডার সেট করুন এবং নেট জয় নিশ্চিত করুন।

ক্লিয়ারেন্স / আইসোলেশন

আপনার আইপিসি ক্লাস এবং ফ্যাব ক্ষমতা অনুযায়ী অন্যান্য নেট/প্যাড থেকে তামার ঢালা ছাড়পত্র সেট করুন। সাধারণ রেঞ্জ: 4-8 mil (0.1-0.2 মিমি) কিন্তু ফ্যাব এবং ভোল্টেজের প্রয়োজনীয়তার সাথে পরিবর্তিত হয়।

থার্মাল বনাম সলিড সংযোগ

থার্মাল স্পোক বনাম সরাসরি সংযোগ। থার্মালগুলি প্লেনে বাঁধা-গর্ত প্যাডের মাধ্যমে সোল্ডারিং সহজ করে; কম তাপ প্রতিরোধের প্রয়োজন এমন পাওয়ার প্যাডগুলির জন্য সরাসরি সংযোগগুলি পছন্দ করা হয়।

ঢালা অগ্রাধিকার / নেট টাই

একাধিক নেট ওভারল্যাপ হলে বহুভুজ ঢালা ক্রম নিয়ন্ত্রণ করুন; নেট বন্ধন সংজ্ঞায়িত সীমাবদ্ধতা সহ নেটের মধ্যে ইচ্ছাকৃত সংযোগের অনুমতি দেয়।

ঢালা অপসারণ (অনাথ)

ছোট বা "অনাথ" তামার দ্বীপগুলি সরান যেগুলি উদ্দেশ্যযুক্ত জালের সাথে সংযুক্ত নয় - তারা প্রবাহ/দূষণ আটকাতে পারে এবং উত্পাদনের মাথাব্যথা তৈরি করতে পারে৷

4.1 সেলাইয়ের মাধ্যমে

স্টিচিং ভিয়াস (বেড়ার মাধ্যমে) স্প্লিট জুড়ে সমতল অংশগুলিকে সংযুক্ত করুন বা তাপ/ইএম গ্রাউন্ডিংয়ের জন্য অভ্যন্তরীণ সমতলগুলিতে যোগ দিন।

রিটার্ন স্রোত সীমাবদ্ধ করতে এবং ইএমআই কমাতে সংবেদনশীল জালের চারপাশে নিয়মিত বিরতিতে (স্পেসিং ফ্রিকোয়েন্সির উপর নির্ভর করে) সেলাইয়ের ভিয়াস রাখুন।

4.2 থার্মাল ভিয়াস

পাওয়ার কম্পোনেন্ট বা বিজিএ-এর অধীনে তাপীয় ভিয়াস তাপকে ভেতরের স্তরে বা নীচের তামায় এবং হিটসিঙ্কে নিয়ে যেতে সাহায্য করে।

দক্ষ তাপ সঞ্চালনের জন্য ছোট ভিয়াসের অ্যারে ব্যবহার করুন (যেমন, অনেকগুলি 0.2-0.3 মিমি ভায়া); যদি -ইন-প্যাড ব্যবহার করা হয় তাহলে প্লেটিং এবং ফিলিং এর মাধ্যমে বিবেচনা করুন।

4.3-ইন-প্যাড এবং প্লেটিং/ফিলিং এর মাধ্যমে

 

 

এর মাধ্যমে-ইন-প্যাড: বিজিএ-এর অধীনে রাউটিং স্থান সংরক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয় তবে রিফ্লো চলাকালীন সোল্ডার উইকিং সমস্যাগুলি প্রবর্তন করে।

সমাধান:তাঁবুর ভিয়াস(সোল্ডার মাস্ক দিয়ে আবৃত),প্লাগ এবং উপর ধাতুপট্টাবৃত(নন-পরিবাহী বা পরিবাহী ভরাট + তামার প্রলেপ), অথবা সরান ভায়াস অফ-প্যাড।

ভরা এবং ধাতুপট্টাবৃত ভায়া নির্ভরযোগ্য বিজিএ সোল্ডারিংয়ের জন্য একটি সমতল প্যাড পৃষ্ঠের অনুমতি দেয় তবে খরচ এবং প্রক্রিয়ার পদক্ষেপগুলি বৃদ্ধি করে।

 

আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন

5. বৈদ্যুতিক/সংকেত অখণ্ডতা বিবেচনা

নিয়ন্ত্রিত প্রতিবন্ধকতা:মাইক্রোস্ট্রিপ (সমতলের উপর বাইরের স্তরের সংকেত) বা স্ট্রিপলাইন (দুটি প্লেনের মধ্যে সংকেত) জ্যামিতি, সমতল অস্তরক পুরুত্ব, তামার পুরুত্ব এবং ট্রেস প্রস্থ সেট প্রতিবন্ধকতার জন্য। সরাসরি ট্রেসের নীচে রেফারেন্স প্লেনটি অবিচ্ছিন্ন রাখুন।

ফেরার পথের ধারাবাহিকতা:রেফারেন্স প্লেনটিকে উচ্চ গতির চিহ্নের নিচে বিভক্ত করা এড়িয়ে চলুন-; অনিবার্য হলে, রিটার্নের ধারাবাহিকতা বজায় রাখতে বা সেলাই করা ভিয়াস প্রদানের জন্য রুট ট্রেস।

ডিকপলিং:ডিকপলিং ক্যাপাসিটারগুলিকে IC পাওয়ার পিনের কাছাকাছি রাখুন এবং পরজীবী আবেশ কমাতে সমতল জোড়ার সাথে সংযোগের মাধ্যমে সংক্ষিপ্ত নিশ্চিত করুন।

সমতল অনুরণন এবং গহ্বর মোড:বড় অবিচ্ছিন্ন সমতল গহ্বর নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে অনুরণিত হতে পারে। অনুরণন নিয়ন্ত্রণ করতে স্টিচিং ভিয়াস এবং কৌশলগত কাটআউট ব্যবহার করুন।

6. থার্মাল ও মেকানিক্যাল ডিজাইন (DFM)

তামার ভারসাম্য:স্তর জুড়ে প্রতিসাম্য কপার বিতরণ বজায় রাখুন (বা তামা পাতলা/ডামি কপার ব্যবহার করুন) ল্যামিনেশন এবং সমাবেশের সময় ওয়ার্প কমাতে।

বৃত্তাকার রিং এবং ড্রিল/প্যাড নিয়ম:নিশ্চিত করুন যে বৃত্তাকার রিং আকারগুলি তৈরির সীমা পূরণ করে। সাধারণ কুণ্ডলীকার রিং ন্যূনতম ড্রিলের আকার এবং ফ্যাব্রিকেশন ক্ষমতার উপর নির্ভর করে - আপনার ফ্যাবের সাথে পরামর্শ করুন (সাধারণ সর্বনিম্ন ~0.15 মিমি)।

আকৃতির অনুপাত (বোর্ডের পুরুত্ব: ড্রিল দিয়া):ছিদ্রের মাধ্যমে নির্ভরযোগ্য প্রলেপ-র জন্য, বোর্ড হাউসের সীমার মধ্যে আকৃতির অনুপাত রাখুন (সাধারণত প্রস্তাবিত < 8:1, কিন্তু ক্ষমতা পরিবর্তিত হয়)।

প্যানেলাইজেশন:ঢালা প্যানেল এচ/অক্সিডেশনকে কীভাবে প্রভাবিত করে তা বিবেচনা করুন; ডিজাইনার প্রায়ই প্যানেল সীমানা এবং টুলিং গর্ত কাছাকাছি ক্লিয়ারেন্স বৃদ্ধি ঢালা ব্যবহার.

7. উত্পাদনযোগ্যতা এবং সমাবেশ (সোল্ডারিং প্রভাব)

সোল্ডারমাস্ক ডিফাইনড (এসএমডি) বনাম নন-সোল্ডারমাস্ক ডিফাইন্ড (এনএসএমডি) প্যাড:ছোট BGA প্যাডের জন্য, NSMD প্যাড (মাস্ক খোলার তামার চেয়ে বড়) আরও ভাল কণাকার রিং এবং সূক্ষ্ম পিচের জন্য নির্ভরযোগ্যতা প্রদান করে। যাইহোক, প্যাড শৈলী প্রভাবিত করে কিভাবে প্লেন প্যাডে টাই ঢেলে দেয়।

সোল্ডার উইকিং:প্যাডের কাছাকাছি খোলা ভিয়াস সোল্ডারকে দূরে সরিয়ে দিতে পারে। টেন্টিং, প্লাগিং বা ভিয়াস স্থানান্তর করে প্রতিরোধ করুন।

তরঙ্গ/রিফ্লো বিবেচনা:সলিড পাওয়ার প্লেনগুলি তাপ ভর বাড়ায় - সেই অনুযায়ী রিফ্লো প্রোফাইলগুলি সামঞ্জস্য করে। হ্যাচড ঢালা তাপ ভর কমিয়ে দেয় কিন্তু বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা আপস করতে পারে।

8. সর্বোত্তম অনুশীলন চেকলিস্ট (সারাংশ)

অবিচ্ছিন্ন গ্রাউন্ড এবং পাওয়ার প্লেনের জন্য অভ্যন্তরীণ স্তরগুলি যখন সম্ভব উৎসর্গ করুন।

উচ্চ গতির সংকেত স্তরের নিচে স্থল সমতলকে ক্রমাগত রাখুন-; অপ্রয়োজনীয় বিভাজন এড়িয়ে চলুন।

সমতল বিভাজন সেতু করতে এবং লুপ এলাকা কমাতে সেলাই ভিয়াস ব্যবহার করুন।

ডিকপলিং ক্যাপাসিটারগুলিকে যতটা সম্ভব পাওয়ার পিনের কাছে ছোট করে প্লেনে জোড়া দিয়ে রাখুন।

BGA-এর জন্য, যদি রাউটিং ঘনত্বের প্রয়োজন হয় তাহলে - প্লেটেড ফিল এবং ওভারপ্লেট সহ প্যাড-ইন-এর মাধ্যমে বিবেচনা করুন কিন্তু খরচের জন্য হিসাব করুন।

পাওয়ার এবং মাটির জন্য প্রাথমিক সমতল স্তরগুলিতে শক্ত তামা ব্যবহার করুন (স্ট্রেস রিলিফের জন্য প্রয়োজন না হলে হ্যাচ করা এড়িয়ে চলুন)।

ওয়ারপেজ রোধ করতে স্তরগুলিতে তামার ঘনত্বের ভারসাম্য বজায় রাখুন।

ডিজাইনের প্রথম দিকে আপনার PCB ফ্যাব-এর সাথে আকার/কলাকার রিং এবং আকৃতির অনুপাতের মাধ্যমে সমন্বয় করুন।

সোল্ডার উইকিং এবং অ্যাসেম্বলি ফলনের ক্ষতি এড়াতে আপনার অ্যাসেম্বলি হাউসের সাথে প্যাড স্টাইলে এবং তাঁবু/ফিলিং এর মাধ্যমে কাজ করুন।

9. ক্লোজিং চিন্তা

প্লেনগুলি দেখতে "তামার বড় অংশ" এর মতো হতে পারে তবে তারা PCB এর বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা, তাপীয় আচরণ, EMC বৈশিষ্ট্য এবং উত্পাদনযোগ্যতার কেন্দ্রবিন্দু। চিন্তাশীল প্লেন ডিজাইন - উচ্চ -গতির সংকেতের জন্য ক্রমাগত রেফারেন্স, সঠিক পাওয়ার প্লেন ডিস্ট্রিবিউশন, থার্মাল ভিয়াসের সঠিক ব্যবহার, এবং পিসিবি ফ্যাব এর মাধ্যমে এবং অ্যানুলার রিং সীমাবদ্ধতার জন্য সহযোগিতা - নাটকীয়ভাবে পণ্যের নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করতে পারে এবং ব্যয়বহুল রিডিজাইন কমাতে পারে।