मल्टीलेयर पीसीबी (मुद्रित सर्किट बोर्ड) का डिज़ाइन बहुत जटिल हो सकता है। तथ्य यह है कि डिज़ाइन के लिए दो से अधिक परतों के उपयोग की भी आवश्यकता होती है, इसका मतलब है कि आवश्यक संख्या में सर्किट केवल ऊपर और नीचे की सतहों पर स्थापित नहीं किए जा सकेंगे। यहां तक ​​कि जब सर्किट दो बाहरी परतों में फिट होता है, तब भी पीसीबी डिजाइनर प्रदर्शन दोषों को ठीक करने के लिए आंतरिक रूप से बिजली और ग्राउंड परतों को जोड़ने का निर्णय ले सकता है।

थर्मल मुद्दों से लेकर जटिल ईएमआई (इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफेरेंस) या ईएसडी (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) मुद्दों तक, ऐसे कई अलग-अलग कारक हैं जो इष्टतम सर्किट प्रदर्शन को जन्म दे सकते हैं और उन्हें हल करने और समाप्त करने की आवश्यकता है। हालाँकि, हालांकि एक डिजाइनर के रूप में आपका पहला काम विद्युत समस्याओं को ठीक करना है, सर्किट बोर्ड के भौतिक विन्यास को नजरअंदाज न करना भी उतना ही महत्वपूर्ण है। विद्युत रूप से बरकरार बोर्ड अभी भी मुड़ सकते हैं या मुड़ सकते हैं, जिससे संयोजन करना मुश्किल या असंभव भी हो सकता है। सौभाग्य से, डिजाइन चक्र के दौरान पीसीबी के भौतिक विन्यास पर ध्यान देने से भविष्य में असेंबली संबंधी परेशानियां कम हो जाएंगी। परत-दर-परत संतुलन यांत्रिक रूप से स्थिर सर्किट बोर्ड के प्रमुख पहलुओं में से एक है।

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संतुलित पीसीबी स्टैकिंग

संतुलित स्टैकिंग एक स्टैक है जिसमें मुद्रित सर्किट बोर्ड की परत की सतह और क्रॉस-अनुभागीय संरचना दोनों उचित रूप से सममित होती हैं। इसका उद्देश्य उन क्षेत्रों को खत्म करना है जो उत्पादन प्रक्रिया के दौरान तनाव के अधीन होने पर विकृत हो सकते हैं, खासकर लेमिनेशन चरण के दौरान। जब सर्किट बोर्ड विकृत हो जाता है, तो इसे असेंबली के लिए समतल करना मुश्किल होता है। यह सर्किट बोर्डों के लिए विशेष रूप से सच है जिन्हें स्वचालित सतह माउंट और प्लेसमेंट लाइनों पर इकट्ठा किया जाएगा। चरम मामलों में, विरूपण इकट्ठे पीसीबीए (मुद्रित सर्किट बोर्ड असेंबली) को अंतिम उत्पाद में जोड़ने में भी बाधा उत्पन्न कर सकता है।

आईपीसी के निरीक्षण मानकों को सबसे गंभीर रूप से मुड़े हुए बोर्डों को आपके उपकरण तक पहुंचने से रोकना चाहिए। फिर भी, यदि पीसीबी निर्माता की प्रक्रिया पूरी तरह से नियंत्रण से बाहर नहीं है, तो अधिकांश झुकने का मूल कारण अभी भी डिज़ाइन से संबंधित है। इसलिए, यह अनुशंसा की जाती है कि आप अपना पहला प्रोटोटाइप ऑर्डर देने से पहले पीसीबी लेआउट की पूरी तरह से जांच करें और आवश्यक समायोजन करें। इससे खराब पैदावार को रोका जा सकता है।

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सर्किट बोर्ड अनुभाग

डिज़ाइन से संबंधित एक सामान्य कारण यह है कि मुद्रित सर्किट बोर्ड स्वीकार्य समतलता प्राप्त करने में सक्षम नहीं होगा क्योंकि इसकी क्रॉस-अनुभागीय संरचना इसके केंद्र के बारे में असममित है। उदाहरण के लिए, यदि 8-लेयर डिज़ाइन में 4 सिग्नल परतों या केंद्र के ऊपर तांबे का उपयोग किया जाता है, जो अपेक्षाकृत हल्के स्थानीय विमानों और नीचे 4 अपेक्षाकृत ठोस विमानों को कवर करता है, तो स्टैक के एक तरफ दूसरे के सापेक्ष तनाव का कारण नक़्क़ाशी के बाद हो सकता है, जब सामग्री गर्म करने और दबाने से लैमिनेट किया जाता है तो पूरा लैमिनेट विकृत हो जाएगा।

इसलिए, स्टैक को डिज़ाइन करना अच्छा अभ्यास है ताकि तांबे की परत (प्लेन या सिग्नल) का प्रकार केंद्र के संबंध में प्रतिबिंबित हो। नीचे दिए गए चित्र में, ऊपर और नीचे के प्रकार मेल खाते हैं, L2-L7, L3-L6 और L4-L5 मेल खाते हैं। संभवतः सभी सिग्नल परतों पर तांबे का कवरेज तुलनीय है, जबकि समतल परत मुख्य रूप से ठोस कास्ट तांबे से बनी होती है। यदि यह मामला है, तो सर्किट बोर्ड के पास एक सपाट, सपाट सतह को पूरा करने का एक अच्छा अवसर है, जो स्वचालित असेंबली के लिए आदर्श है।

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पीसीबी ढांकता हुआ परत की मोटाई

पूरे ढेर की ढांकता हुआ परत की मोटाई को संतुलित करना भी एक अच्छी आदत है। आदर्श रूप से, प्रत्येक ढांकता हुआ परत की मोटाई को उसी तरह प्रतिबिंबित किया जाना चाहिए जैसे परत प्रकार को प्रतिबिंबित किया जाता है।

जब मोटाई भिन्न होती है, तो ऐसा सामग्री समूह प्राप्त करना मुश्किल हो सकता है जिसका निर्माण करना आसान हो। कभी-कभी एंटीना ट्रेस जैसी सुविधाओं के कारण, असममित स्टैकिंग अपरिहार्य हो सकती है, क्योंकि एंटीना ट्रेस और उसके संदर्भ विमान के बीच बहुत बड़ी दूरी की आवश्यकता हो सकती है, लेकिन कृपया आगे बढ़ने से पहले सभी का पता लगाना और समाप्त करना सुनिश्चित करें। अन्य विकल्प. जब असमान ढांकता हुआ रिक्ति की आवश्यकता होती है, तो अधिकांश निर्माता धनुष और मोड़ सहनशीलता को आराम देने या पूरी तरह से त्यागने के लिए कहेंगे, और यदि वे हार नहीं मान सकते हैं, तो वे काम भी छोड़ सकते हैं। वे कम पैदावार वाले कई महंगे बैचों का पुनर्निर्माण नहीं करना चाहते हैं, और फिर अंततः मूल ऑर्डर मात्रा को पूरा करने के लिए पर्याप्त योग्य इकाइयाँ प्राप्त करना चाहते हैं।

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पीसीबी मोटाई की समस्या

झुकना और मुड़ना सबसे आम गुणवत्ता संबंधी समस्याएँ हैं। जब आपका स्टैक असंतुलित होता है, तो एक और स्थिति होती है जो कभी-कभी अंतिम निरीक्षण में विवाद का कारण बनती है - सर्किट बोर्ड पर विभिन्न स्थानों पर समग्र पीसीबी की मोटाई बदल जाएगी। यह स्थिति डिज़ाइन में मामूली चूक के कारण होती है और अपेक्षाकृत असामान्य है, लेकिन ऐसा तब हो सकता है जब आपके लेआउट में हमेशा एक ही स्थान पर कई परतों पर असमान तांबे का कवरेज हो। यह आमतौर पर उन बोर्डों पर देखा जाता है जिनमें कम से कम 2 औंस तांबे और अपेक्षाकृत अधिक संख्या में परतों का उपयोग होता है। हुआ यह था कि बोर्ड के एक क्षेत्र में बड़ी मात्रा में तांबा डाला हुआ क्षेत्र था, जबकि दूसरा भाग अपेक्षाकृत तांबे से मुक्त था। जब इन परतों को एक साथ लेमिनेट किया जाता है, तो तांबा युक्त भाग को मोटाई तक नीचे दबाया जाता है, जबकि तांबा रहित या तांबा मुक्त भाग को नीचे दबाया जाता है।

आधे औंस या 1 औंस तांबे का उपयोग करने वाले अधिकांश सर्किट बोर्ड ज्यादा प्रभावित नहीं होंगे, लेकिन तांबा जितना भारी होगा, मोटाई में उतनी ही अधिक हानि होगी। उदाहरण के लिए, यदि आपके पास तांबे की 3 औंस की 8 परतें हैं, तो हल्के तांबे के कवरेज वाले क्षेत्र आसानी से कुल मोटाई सहनशीलता से नीचे आ सकते हैं। ऐसा होने से रोकने के लिए, तांबे को पूरी परत की सतह पर समान रूप से डालना सुनिश्चित करें। यदि यह बिजली या वजन संबंधी विचारों के लिए अव्यावहारिक है, तो कम से कम हल्की तांबे की परत पर कुछ प्लेटेड छेद जोड़ें और प्रत्येक परत पर छेद के लिए पैड शामिल करना सुनिश्चित करें। ये छेद/पैड संरचनाएं Y अक्ष पर यांत्रिक सहायता प्रदान करेंगी, जिससे मोटाई में कमी कम होगी।

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सफलता का बलिदान

मल्टी-लेयर पीसीबी को डिजाइन और बिछाते समय भी, आपको विद्युत प्रदर्शन और भौतिक संरचना दोनों पर ध्यान देना चाहिए, भले ही आपको व्यावहारिक और विनिर्माण योग्य समग्र डिजाइन प्राप्त करने के लिए इन दो पहलुओं पर समझौता करने की आवश्यकता हो। विभिन्न विकल्पों पर विचार करते समय, ध्यान रखें कि यदि धनुष की विकृति और मुड़े हुए रूपों के कारण भाग को भरना मुश्किल या असंभव है, तो सही विद्युत विशेषताओं वाला डिज़ाइन बहुत कम उपयोग का होता है। स्टैक को संतुलित करें और प्रत्येक परत पर तांबे के वितरण पर ध्यान दें। ये कदम अंततः एक सर्किट बोर्ड प्राप्त करने की संभावना को बढ़ाते हैं जिसे इकट्ठा करना और स्थापित करना आसान है।