આજકાલ, ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનોના વધુને વધુ કોમ્પેક્ટ વલણને મલ્ટિલેયર પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડની ત્રિ-પરિમાણીય ડિઝાઇનની જરૂર છે.જો કે, લેયર સ્ટેકીંગ આ ડિઝાઇન પરિપ્રેક્ષ્યથી સંબંધિત નવા મુદ્દાઓ ઉભા કરે છે.પ્રોજેક્ટ માટે ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળી સ્તરવાળી બિલ્ડ મેળવવાની સમસ્યાઓ પૈકીની એક છે.
જેમ જેમ બહુવિધ સ્તરોથી બનેલા વધુ અને વધુ જટિલ પ્રિન્ટેડ સર્કિટ ઉત્પન્ન થાય છે, PCBs નું સ્ટેકીંગ ખાસ કરીને મહત્વનું બની ગયું છે.
PCB લૂપ્સ અને સંબંધિત સર્કિટના રેડિયેશનને ઘટાડવા માટે સારી PCB સ્ટેક ડિઝાઇન આવશ્યક છે.તેનાથી વિપરીત, ખરાબ સંચય રેડિયેશનમાં નોંધપાત્ર વધારો કરી શકે છે, જે સલામતીના દૃષ્ટિકોણથી હાનિકારક છે.
PCB સ્ટેકઅપ શું છે?
અંતિમ લેઆઉટ ડિઝાઇન પૂર્ણ થાય તે પહેલાં, PCB સ્ટેકઅપ PCB ના ઇન્સ્યુલેટર અને કોપરને સ્તર આપે છે.અસરકારક સ્ટેકીંગ વિકસાવવી એ એક જટિલ પ્રક્રિયા છે.PCB ભૌતિક ઉપકરણો વચ્ચે પાવર અને સિગ્નલોને જોડે છે, અને સર્કિટ બોર્ડ સામગ્રીનું યોગ્ય સ્તરીકરણ તેના કાર્યને સીધી અસર કરે છે.
આપણે શા માટે પીસીબીને લેમિનેટ કરવાની જરૂર છે?
કાર્યક્ષમ સર્કિટ બોર્ડ ડિઝાઇન કરવા માટે PCB સ્ટેકઅપનો વિકાસ જરૂરી છે.PCB સ્ટેકઅપના ઘણા ફાયદા છે, કારણ કે મલ્ટિલેયર સ્ટ્રક્ચર ઊર્જા વિતરણને સુધારી શકે છે, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપને અટકાવી શકે છે, ક્રોસ હસ્તક્ષેપને મર્યાદિત કરી શકે છે અને હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનને સપોર્ટ કરી શકે છે.
સ્ટેકીંગનો મુખ્ય હેતુ એક બોર્ડ પર બહુવિધ સ્તરો દ્વારા બહુવિધ ઈલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ્સ મૂકવાનો હોવા છતાં, PCBs નું સ્ટેક્ડ માળખું અન્ય મહત્વપૂર્ણ ફાયદાઓ પણ પ્રદાન કરે છે.આ પગલાંઓમાં બાહ્ય અવાજ માટે સર્કિટ બોર્ડની નબળાઈને ઘટાડવાનો અને હાઈ-સ્પીડ સિસ્ટમ્સમાં ક્રોસસ્ટૉક અને અવબાધની સમસ્યાઓ ઘટાડવાનો સમાવેશ થાય છે.
એક સારો PCB સ્ટેકઅપ પણ ઓછા અંતિમ ઉત્પાદન ખર્ચની ખાતરી કરવામાં મદદ કરી શકે છે.કાર્યક્ષમતાને મહત્તમ કરીને અને સમગ્ર પ્રોજેક્ટની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સુસંગતતામાં સુધારો કરીને, PCB સ્ટેકીંગ અસરકારક રીતે સમય અને નાણાં બચાવી શકે છે.
PCB લેમિનેટ ડિઝાઇન માટે સાવચેતીઓ અને નિયમો
● સ્તરોની સંખ્યા
સરળ સ્ટેકીંગમાં ફોર-લેયર પીસીબીનો સમાવેશ થઈ શકે છે, જ્યારે વધુ જટિલ બોર્ડને વ્યાવસાયિક અનુક્રમિક લેમિનેશનની જરૂર હોય છે.વધુ જટિલ હોવા છતાં, સ્તરોની ઊંચી સંખ્યા ડિઝાઇનરોને અશક્ય ઉકેલોનો સામનો કરવાના જોખમમાં વધારો કર્યા વિના વધુ લેઆઉટ જગ્યાની મંજૂરી આપે છે.
સામાન્ય રીતે, કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે શ્રેષ્ઠ સ્તરની ગોઠવણી અને અંતર મેળવવા માટે આઠ કે તેથી વધુ સ્તરો જરૂરી છે.મલ્ટિલેયર બોર્ડ પર ગુણવત્તાયુક્ત વિમાનો અને પાવર પ્લેનનો ઉપયોગ કરવાથી પણ રેડિયેશન ઘટાડી શકાય છે.
● સ્તર વ્યવસ્થા
કોપર લેયરની ગોઠવણી અને સર્કિટની રચના કરતી ઇન્સ્યુલેટીંગ લેયર પીસીબી ઓવરલેપ ઓપરેશનની રચના કરે છે.પીસીબીના વાર્નિંગને રોકવા માટે, સ્તરો મૂકતી વખતે બોર્ડના ક્રોસ સેક્શનને સપ્રમાણ અને સંતુલિત બનાવવું જરૂરી છે.ઉદાહરણ તરીકે, આઠ-સ્તરના બોર્ડમાં, શ્રેષ્ઠ સંતુલન પ્રાપ્ત કરવા માટે બીજા અને સાતમા સ્તરોની જાડાઈ સમાન હોવી જોઈએ.
સિગ્નલ લેયર હંમેશા પ્લેનની બાજુમાં હોવું જોઈએ, જ્યારે પાવર પ્લેન અને ક્વોલિટી પ્લેન સખત રીતે એકસાથે જોડાયેલા હોય છે.બહુવિધ ગ્રાઉન્ડ પ્લેનનો ઉપયોગ કરવો શ્રેષ્ઠ છે, કારણ કે તે સામાન્ય રીતે કિરણોત્સર્ગ અને નીચલા ભૂમિ અવરોધને ઘટાડે છે.
● સ્તર સામગ્રી પ્રકાર
દરેક સબસ્ટ્રેટના થર્મલ, યાંત્રિક અને વિદ્યુત ગુણધર્મો અને તેઓ કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે તે PCB લેમિનેટ સામગ્રીની પસંદગી માટે મહત્વપૂર્ણ છે.
સર્કિટ બોર્ડ સામાન્ય રીતે મજબૂત ગ્લાસ ફાઇબર સબસ્ટ્રેટ કોરથી બનેલું હોય છે, જે PCBની જાડાઈ અને કઠોરતા પૂરી પાડે છે.કેટલાક લવચીક PCB લવચીક ઉચ્ચ-તાપમાન પ્લાસ્ટિકના બનેલા હોઈ શકે છે.
સપાટીનું સ્તર એ તાંબાના વરખથી બનેલું પાતળું વરખ છે જે બોર્ડ સાથે જોડાયેલ છે.ડબલ-સાઇડ પીસીબીની બંને બાજુઓ પર કોપર અસ્તિત્વમાં છે, અને તાંબાની જાડાઈ PCB સ્ટેકના સ્તરોની સંખ્યા અનુસાર બદલાય છે.
કોપર ફોઇલની ટોચને સોલ્ડર માસ્ક વડે ઢાંકી દો જેથી કોપરના નિશાન અન્ય ધાતુઓનો સંપર્ક કરે.આ સામગ્રી વપરાશકર્તાઓને જમ્પર વાયરના યોગ્ય સ્થાનને સોલ્ડરિંગ ટાળવામાં મદદ કરવા માટે જરૂરી છે.
એસેમ્બલીની સુવિધા માટે અને લોકો સર્કિટ બોર્ડને વધુ સારી રીતે સમજી શકે તે માટે પ્રતીકો, સંખ્યાઓ અને અક્ષરો ઉમેરવા માટે સોલ્ડર માસ્ક પર સ્ક્રીન પ્રિન્ટિંગ સ્તર લાગુ કરવામાં આવે છે.
● વાયરિંગ અને છિદ્રો દ્વારા નક્કી કરો
ડિઝાઇનરોએ સ્તરો વચ્ચેના મધ્યમ સ્તર પર હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલોને રૂટ કરવા જોઈએ.આ ગ્રાઉન્ડ પ્લેનને કવચ પ્રદાન કરવાની મંજૂરી આપે છે જેમાં ટ્રેકમાંથી વધુ ઝડપે ઉત્સર્જિત રેડિયેશન હોય છે.
પ્લેન લેવલની નજીક સિગ્નલ લેવલનું પ્લેસમેન્ટ નજીકના પ્લેનમાં રીટર્ન કરંટ વહેવા દે છે, જેનાથી રીટર્ન પાથની ઇન્ડક્ટન્સ ઓછી થાય છે.સ્ટાન્ડર્ડ કન્સ્ટ્રક્શન તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને 500 MHz ની નીચે ડીકોપ્લિંગ પ્રદાન કરવા માટે અડીને પાવર અને ગ્રાઉન્ડ પ્લેન વચ્ચે પૂરતી ક્ષમતા નથી.
● સ્તરો વચ્ચે અંતર
ઓછી ક્ષમતાને લીધે, સિગ્નલ અને વર્તમાન રીટર્ન પ્લેન વચ્ચે ચુસ્ત જોડાણ મહત્વપૂર્ણ છે.પાવર અને ગ્રાઉન્ડ પ્લેન પણ એકસાથે ચુસ્તપણે જોડાયેલા હોવા જોઈએ.
સિગ્નલ સ્તરો હંમેશા એકબીજાની નજીક હોવા જોઈએ, પછી ભલે તે નજીકના વિમાનોમાં સ્થિત હોય.અવિરત સંકેતો અને એકંદર કાર્યક્ષમતા માટે સ્તરો વચ્ચે ચુસ્ત જોડાણ અને અંતર આવશ્યક છે.
સારાંશ માટે
PCB સ્ટેકીંગ ટેક્નોલોજીમાં ઘણી વિવિધ મલ્ટિલેયર PCB બોર્ડ ડિઝાઇન છે.જ્યારે બહુવિધ સ્તરો સામેલ હોય, ત્યારે આંતરિક માળખું અને સપાટીના લેઆઉટને ધ્યાનમાં લેતા ત્રિ-પરિમાણીય અભિગમને જોડવો જોઈએ.આધુનિક સર્કિટ્સની ઊંચી ઓપરેટિંગ ઝડપ સાથે, વિતરણ ક્ષમતાઓને સુધારવા અને દખલને મર્યાદિત કરવા માટે સાવચેત PCB સ્ટેક-અપ ડિઝાઇન કરવી આવશ્યક છે.નબળી ડિઝાઇન કરેલ PCB સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન, ઉત્પાદનક્ષમતા, પાવર ટ્રાન્સમિશન અને લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતા ઘટાડી શકે છે.