PCB ডিজাইন করার সময়, বিবেচনা করার সবচেয়ে মৌলিক প্রশ্নগুলির মধ্যে একটি হল সার্কিট ফাংশনের প্রয়োজনীয়তা বাস্তবায়নের জন্য একটি ওয়্যারিং লেয়ার, গ্রাউন্ড প্লেন এবং পাওয়ার প্লেন এবং প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড ওয়্যারিং লেয়ার, গ্রাউন্ড প্লেন এবং পাওয়ার কত প্রয়োজন। স্তরের সংখ্যা এবং সার্কিট ফাংশন, সংকেত অখণ্ডতা, EMI, EMC, উত্পাদন খরচ এবং অন্যান্য প্রয়োজনীয়তার সমতল নির্ধারণ।
বেশিরভাগ ডিজাইনের জন্য, PCB কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা, লক্ষ্য খরচ, উত্পাদন প্রযুক্তি, এবং সিস্টেম জটিলতার অনেকগুলি বিরোধপূর্ণ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। PCB এর স্তরিত নকশা সাধারণত বিভিন্ন কারণ বিবেচনা করার পরে একটি আপস সিদ্ধান্ত হয়. উচ্চ-গতির ডিজিটাল সার্কিট এবং হুইকার সার্কিটগুলি সাধারণত মাল্টিলেয়ার বোর্ডগুলির সাথে ডিজাইন করা হয়।
ক্যাসকেডিং ডিজাইনের জন্য এখানে আটটি নীতি রয়েছে:
1. Dইলামিনেশন
মাল্টিলেয়ার পিসিবিতে সাধারণত সিগন্যাল লেয়ার (এস), পাওয়ার সাপ্লাই (পি) প্লেন এবং গ্রাউন্ডিং (জিএনডি) প্লেন থাকে। পাওয়ার প্লেন এবং গ্রাউন্ড প্লেন সাধারণত অ-বিভাগযুক্ত কঠিন প্লেন যা সংলগ্ন সিগন্যাল লাইনের কারেন্টের জন্য একটি ভাল কম-প্রতিবন্ধক বর্তমান রিটার্ন পাথ প্রদান করবে।
বেশিরভাগ সিগন্যাল স্তরগুলি এই শক্তির উত্স বা স্থল রেফারেন্স সমতল স্তরগুলির মধ্যে অবস্থিত, প্রতিসম বা অপ্রতিসম ব্যান্ডেড লাইন তৈরি করে। একটি মাল্টিলেয়ার PCB এর উপরের এবং নীচের স্তরগুলি সাধারণত উপাদানগুলি এবং অল্প পরিমাণে তারের স্থাপন করতে ব্যবহৃত হয়। ওয়্যারিং এর ফলে সৃষ্ট প্রত্যক্ষ বিকিরণ কমাতে এই সিগন্যালগুলির তারগুলি খুব বেশি লম্বা হওয়া উচিত নয়।
2. একক পাওয়ার রেফারেন্স প্লেন নির্ধারণ করুন
ডিকপলিং ক্যাপাসিটারের ব্যবহার পাওয়ার সাপ্লাই অখণ্ডতা সমাধানের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পরিমাপ। ডিকপলিং ক্যাপাসিটারগুলি শুধুমাত্র PCB-এর উপরে এবং নীচে স্থাপন করা যেতে পারে। ডিকপলিং ক্যাপাসিটর, সোল্ডার প্যাড এবং হোল পাসের রাউটিং ডিকপলিং ক্যাপাসিটরের প্রভাবকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করবে, যার জন্য ডিজাইনটি অবশ্যই বিবেচনা করতে হবে যে ডিকপলিং ক্যাপাসিটরের রাউটিং যতটা সম্ভব ছোট এবং প্রশস্ত হওয়া উচিত এবং গর্তের সাথে সংযুক্ত তারটি হওয়া উচিত। এছাড়াও যতটা সম্ভব ছোট হতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, একটি উচ্চ-গতির ডিজিটাল সার্কিটে, PCB-এর উপরের স্তরে ডিকপলিং ক্যাপাসিটর স্থাপন করা সম্ভব, উচ্চ-গতির ডিজিটাল সার্কিটে (যেমন প্রসেসর) পাওয়ার স্তর হিসাবে স্তর 2 বরাদ্দ করা, স্তর 3। সিগন্যাল স্তর হিসাবে, এবং উচ্চ গতির ডিজিটাল সার্কিট গ্রাউন্ড হিসাবে স্তর 4।
উপরন্তু, এটি নিশ্চিত করা প্রয়োজন যে একই উচ্চ-গতির ডিজিটাল ডিভাইস দ্বারা চালিত সিগন্যাল রাউটিং রেফারেন্স প্লেনের মতো একই পাওয়ার স্তর নেয় এবং এই পাওয়ার স্তরটি উচ্চ-গতির ডিজিটাল ডিভাইসের পাওয়ার সাপ্লাই স্তর।
3. মাল্টি-পাওয়ার রেফারেন্স প্লেন নির্ধারণ করুন
মাল্টি-পাওয়ার রেফারেন্স প্লেনটি বিভিন্ন ভোল্টেজ সহ বেশ কয়েকটি কঠিন অঞ্চলে বিভক্ত হবে। যদি সিগন্যাল লেয়ারটি মাল্টি-পাওয়ার লেয়ারের সংলগ্ন থাকে, তাহলে কাছাকাছি সিগন্যাল লেয়ারের সিগন্যাল কারেন্ট একটি অসন্তোষজনক রিটার্ন পাথের সম্মুখীন হবে, যা রিটার্ন পাথের ফাঁকের দিকে নিয়ে যাবে।
উচ্চ-গতির ডিজিটাল সিগন্যালের জন্য, এই অযৌক্তিক রিটার্ন পাথ ডিজাইন গুরুতর সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে, তাই এটি প্রয়োজনীয় যে উচ্চ-গতির ডিজিটাল সিগন্যাল ওয়্যারিং মাল্টি-পাওয়ার রেফারেন্স প্লেন থেকে দূরে থাকা উচিত।
4.একাধিক স্থল রেফারেন্স প্লেন নির্ধারণ করুন
একাধিক গ্রাউন্ড রেফারেন্স প্লেন (গ্রাউন্ডিং প্লেন) একটি ভাল কম-প্রতিবন্ধক বর্তমান রিটার্ন পাথ প্রদান করতে পারে, যা কমন-মোড EMl কমাতে পারে। গ্রাউন্ড প্লেন এবং পাওয়ার প্লেনটি শক্তভাবে মিলিত হওয়া উচিত এবং সংকেত স্তরটি সংলগ্ন রেফারেন্স প্লেনের সাথে শক্তভাবে মিলিত হওয়া উচিত। এটি স্তরগুলির মধ্যে মাধ্যমটির বেধ হ্রাস করে অর্জন করা যেতে পারে।
5. যুক্তিসঙ্গতভাবে তারের সমন্বয় ডিজাইন
একটি সংকেত পথ দ্বারা বিস্তৃত দুটি স্তরকে "তারের সংমিশ্রণ" বলা হয়। সর্বোত্তম তারের সংমিশ্রণটি একটি রেফারেন্স প্লেন থেকে অন্য রেফারেন্স প্লেনে প্রবাহিত রিটার্ন কারেন্ট এড়াতে ডিজাইন করা হয়েছে, তবে পরিবর্তে একটি রেফারেন্স প্লেনের এক বিন্দু (মুখ) থেকে অন্যটিতে প্রবাহিত হয়। জটিল ওয়্যারিং সম্পূর্ণ করার জন্য, তারের ইন্টারলেয়ার রূপান্তর অনিবার্য। যখন সিগন্যালটি স্তরগুলির মধ্যে রূপান্তরিত হয়, তখন রিটার্ন কারেন্ট একটি রেফারেন্স প্লেন থেকে অন্য রেফারেন্স প্লেনে মসৃণভাবে প্রবাহিত হয় তা নিশ্চিত করা উচিত। একটি ডিজাইনে, সন্নিহিত স্তরগুলিকে তারের সংমিশ্রণ হিসাবে বিবেচনা করা যুক্তিসঙ্গত।
যদি একটি সিগন্যাল পাথকে একাধিক স্তর বিস্তৃত করতে হয়, তবে এটি সাধারণত একটি তারের সংমিশ্রণ হিসাবে ব্যবহার করা যুক্তিসঙ্গত নকশা নয়, কারণ একাধিক স্তরের মধ্য দিয়ে একটি পাথ রিটার্ন স্রোতের জন্য প্যাচি নয়। যদিও থ্রু-হোলের কাছে একটি ডিকপলিং ক্যাপাসিটর স্থাপন করে বা রেফারেন্স প্লেনের মধ্যে মাঝারিটির পুরুত্ব কমিয়ে স্প্রিং কমানো যেতে পারে, তবে এটি একটি ভাল নকশা নয়।
6.তারের দিকনির্দেশ সেট করা হচ্ছে
যখন তারের দিক একই সিগন্যাল স্তরে সেট করা হয়, তখন এটি নিশ্চিত করা উচিত যে বেশিরভাগ তারের দিকগুলি সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং সংলগ্ন সিগন্যাল স্তরগুলির তারের দিকনির্দেশের সাথে অর্থোগোনাল হওয়া উচিত। উদাহরণস্বরূপ, একটি সংকেত স্তরের তারের দিক "Y-অক্ষ" দিকনির্দেশে সেট করা যেতে পারে এবং অন্য সংলগ্ন সংকেত স্তরের তারের দিকটি "X-অক্ষ" দিকনির্দেশে সেট করা যেতে পারে।
7. কজোড় স্তর গঠন dopted
এটি ডিজাইন করা PCB ল্যামিনেশন থেকে পাওয়া যায় যে ক্লাসিক্যাল ল্যামিনেশন ডিজাইনটি প্রায় সবগুলো জোড় স্তরের, বিজোড় স্তরের পরিবর্তে, এই ঘটনাটি বিভিন্ন কারণের কারণে ঘটে।
মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের উত্পাদন প্রক্রিয়া থেকে, আমরা জানতে পারি যে সার্কিট বোর্ডের সমস্ত পরিবাহী স্তর কোর স্তরে সংরক্ষণ করা হয়, কোর স্তরটির উপাদান সাধারণত দ্বি-পার্শ্বযুক্ত ক্ল্যাডিং বোর্ড হয়, যখন কোর স্তরটির সম্পূর্ণ ব্যবহার , মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের পরিবাহী স্তর সমান
এমনকি স্তর মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের খরচ সুবিধা আছে. মিডিয়া এবং কপার ক্ল্যাডিংয়ের একটি স্তরের অনুপস্থিতির কারণে, PCB কাঁচামালের বিজোড়-সংখ্যাযুক্ত স্তরগুলির খরচ PCB-এর জোড় স্তরগুলির খরচের চেয়ে সামান্য কম। যাইহোক, ODd-স্তর PCB-এর প্রক্রিয়াকরণ খরচ স্পষ্টতই ইভেন-লেয়ার PCB-এর তুলনায় বেশি কারণ ODd-স্তর PCB-কে কোর স্তর গঠন প্রক্রিয়ার ভিত্তিতে একটি নন-স্ট্যান্ডার্ড লেমিনেটেড কোর লেয়ার বন্ডিং প্রক্রিয়া যুক্ত করতে হবে। সাধারণ কোর লেয়ার স্ট্রাকচারের সাথে তুলনা করে, কোর লেয়ার স্ট্রাকচারের বাইরে কপার ক্ল্যাডিং যুক্ত করলে কম উৎপাদন দক্ষতা এবং দীর্ঘ উৎপাদন চক্র হবে। লেমিনেটিং করার আগে, বাইরের কোর স্তরের অতিরিক্ত প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন হয়, যা বাইরের স্তরে স্ক্র্যাচিং এবং মিসেচিংয়ের ঝুঁকি বাড়ায়। বর্ধিত বাইরের হ্যান্ডলিং উল্লেখযোগ্যভাবে উত্পাদন খরচ বৃদ্ধি করবে.
মাল্টি-লেয়ার সার্কিট বন্ডিং প্রক্রিয়ার পরে যখন মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডের অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের স্তরগুলিকে ঠান্ডা করা হয়, তখন বিভিন্ন স্তরায়ণ উত্তেজনা মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডে বিভিন্ন ডিগ্রি নমন তৈরি করবে। এবং বোর্ডের বেধ বাড়ার সাথে সাথে দুটি ভিন্ন কাঠামো সহ একটি যৌগিক মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড বাঁকানোর ঝুঁকি বৃদ্ধি পায়। বিজোড়-স্তর সার্কিট বোর্ডগুলি বাঁকানো সহজ, যখন সমান-স্তর মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডগুলি নমন এড়াতে পারে।
মুদ্রিত সার্কিট বোর্ডটি যদি বিজোড় সংখ্যক পাওয়ার লেয়ার এবং জোড় সংখ্যক সিগন্যাল লেয়ার দিয়ে ডিজাইন করা হয়, তাহলে পাওয়ার লেয়ার যোগ করার পদ্ধতি অবলম্বন করা যেতে পারে। আরেকটি সহজ পদ্ধতি হল অন্যান্য সেটিংস পরিবর্তন না করে স্ট্যাকের মাঝখানে একটি গ্রাউন্ডিং লেয়ার যোগ করা। অর্থাৎ, PCB একটি বিজোড় সংখ্যক স্তরে তারযুক্ত, এবং তারপর একটি গ্রাউন্ডিং স্তর মাঝখানে অনুলিপি করা হয়।
8. খরচ বিবেচনা
উৎপাদন খরচের পরিপ্রেক্ষিতে, মাল্টিলেয়ার সার্কিট বোর্ডগুলি একই PCB এরিয়া সহ একক এবং ডবল লেয়ার সার্কিট বোর্ডের তুলনায় অবশ্যই বেশি ব্যয়বহুল, এবং যত বেশি স্তর, খরচ তত বেশি। যাইহোক, সার্কিট ফাংশন এবং সার্কিট বোর্ড ক্ষুদ্রকরণের উপলব্ধি বিবেচনা করার সময়, সংকেত অখণ্ডতা, EMl, EMC এবং অন্যান্য কর্মক্ষমতা সূচকগুলি নিশ্চিত করার জন্য, মাল্টি-লেয়ার সার্কিট বোর্ডগুলি যতদূর সম্ভব ব্যবহার করা উচিত। সামগ্রিকভাবে, মাল্টি-লেয়ার সার্কিট বোর্ড এবং একক-স্তর এবং দ্বি-স্তর সার্কিট বোর্ডগুলির মধ্যে খরচের পার্থক্য প্রত্যাশার চেয়ে বেশি নয়