I. প্রথমে, বুঝুন: কেন একটি পুরু তামা PCB বেছে নিন? (30-সেকেন্ডের ভূমিকা)

পুরু তামা PCBs, সহজভাবে বলতে গেলে, একটি তামার ফয়েল পুরুত্ব ≥ 3oz (1oz ≈ 35μm) সহ সার্কিট বোর্ড। এগুলি সাধারণত "উচ্চ-শক্তি, উচ্চ-তাপ-অপচয়" পরিস্থিতিতে পাওয়া যায় যেমন শিল্প শক্তি সরবরাহ, নতুন শক্তির যান এবং চিকিৎসা সরঞ্জাম—উদাহরণস্বরূপ, নতুন শক্তির গাড়ির চার্জিং পাইলগুলিকে উচ্চ কারেন্টের ঢেউ সহ্য করতে হবে। সাধারণ পাতলা তামা বোর্ডগুলি অতিরিক্ত গরম এবং পুড়ে যাওয়ার ঝুঁকিতে থাকে। পুরু তামা একটি "সার্কিটের হাইওয়ে" এর মতো কাজ করে, দ্রুত কারেন্ট এবং তাপ নষ্ট করে, এবং সার্কিট বোর্ডের যান্ত্রিক শক্তি (বাঁকানো প্রতিরোধ, কম্পন প্রতিরোধ) উন্নত করে। যাইহোক, পুরু তামা "যত ঘন তত ভাল" নয়। অনুপযুক্ত নকশা "অমসৃণ তাপ অপচয়, দুর্বল সোল্ডারিং এবং ক্রমবর্ধমান খরচ" এর মতো সমস্যার কারণ হতে পারে। এটি হল মূল সমস্যা যা আমরা আজকে ফোকাস করব: কীভাবে কার্যক্ষমতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হয় এবং উত্পাদনশীলতা (ডিএফএম) নিশ্চিত করে?

২. পুরু তামা পিসিবি ডিজাইনের জন্য মূল বিবেচ্য বিষয়গুলি (ক্ষতি এড়ানোর প্রথম ধাপ)

1. কপার ফয়েল বেধ নির্বাচন: অন্ধভাবে অনুসরণ করবেন না "যত মোটা তত ভাল।" মূল নীতি: বর্তমান রেটিং তামার বেধ নির্ধারণ করে। একটি সরলীকৃত সূত্র হল: অনুমোদিত বর্তমান (A) ≈ কপার ফয়েল বেধ (oz) × ট্রেস প্রস্থ (মিমি) × 0.8 (পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা ≤40℃)। উদাহরণ: 3oz তামার ফয়েল + 3 মিমি চওড়া ট্রেস প্রায় 7.2A কারেন্ট সহ্য করতে পারে, বেশিরভাগ শিল্প বিদ্যুৎ সরবরাহের পরিস্থিতির জন্য যথেষ্ট। পিটফল: 10oz-এর বেশি কপার PCB বাঁকানো এবং ড্রিলিং অসুবিধা সৃষ্টি করতে পারে। বিশেষ প্রয়োজনীয়তা (যেমন মহাকাশ সরঞ্জাম) না থাকলে, মূলধারার 3-6oz স্পেসিফিকেশনকে অগ্রাধিকার দিন।

2. ট্রেস ডিজাইন: "সংকীর্ণ ঘাড় গরম" এড়িয়ে চলুন এবং মসৃণ বর্তমান প্রবাহ নিশ্চিত করুন. ট্রেস প্রস্থ: পুরু তামার ট্রেস খুব সরু হওয়া উচিত নয়! 3oz কপার ফয়েলের জন্য, ন্যূনতম প্রস্তাবিত ট্রেস প্রস্থ হল ≥0.3 মিমি (সাধারণ পাতলা তামার জন্য 0.1 মিমি যথেষ্ট)। প্রস্থ স্রোতের সাথে আনুপাতিকভাবে বৃদ্ধি করা উচিত (যেমন, 10A কারেন্ট বহনকারী 6oz তামার ফয়েলের জন্য, প্রস্তাবিত প্রস্থ হল ≥5 মিমি)।

ট্রেস ট্রানজিশন: আকস্মিক সংকীর্ণ/প্রসারণ এড়িয়ে চলুন (যেমন, হঠাৎ করে 5 মিমি থেকে 1 মিমি পর্যন্ত নেমে যাওয়া)। একটি "ক্রমিক রূপান্তর" ব্যবহার করুন (দৈর্ঘ্য ≥ প্রস্থ পার্থক্যের 3 গুণ), অন্যথায় একটি "বর্তমান বাধা" তৈরি হবে, যা স্থানীয়ভাবে অতিরিক্ত গরম এবং বার্নআউট সৃষ্টি করবে। তাপ অপচয় অপ্টিমাইজেশান: উচ্চ-শক্তি ডিভাইসের অধীনে (যেমন MOSFET), তাপকে দ্রুত স্থল/পাওয়ার প্লেনে সঞ্চালিত করার জন্য "কপার প্লেটিং + থার্মাল ভিয়াস" (ব্যাস 0.8-1.2 মিমি, ব্যবধান 2-3 মিমি) ব্যবহার করুন।

3. নকশা মাধ্যমে: মোটা তামার বোর্ডের একটি "মারাত্মক ত্রুটি"—খুব মনোযোগ দিন! ব্যাস মাধ্যমে: একটি পুরু তামা প্লেটের মাধ্যমে দেয়ালে তামার স্তর অবশ্যই তামার ফয়েলের পুরুত্বের সাথে মেলে। ব্যাসের মাধ্যমে একটি আদর্শ 0.4 মিমি 3oz তামার ফয়েল প্রলেপ দেওয়ার জন্য অপর্যাপ্ত। একটি সর্বনিম্ন ব্যাস ≥0.8 মিমি (একটি তামার প্রাচীর বেধ ≥20μm সহ) সুপারিশ করা হয়।

ভিয়াসের সংখ্যা: উচ্চ-বর্তমান পথে একটি একক মাধ্যমে ব্যবহার করবেন না! উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি 3oz কপার ফয়েল 5A কারেন্ট বহন করে, তাহলে ভায়াটিকে অতিরিক্ত গরম হওয়া এবং গলে যাওয়া থেকে রক্ষা করার জন্য সমান্তরালভাবে 2-3 ভায়া ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয় (প্রতিটি ভিয়া প্রায় 2-3A কারেন্ট সহ্য করতে পারে)।

সোল্ডার মাস্ক ওপেনিং: সোল্ডার করার সময় সোল্ডারকে আটকানো থেকে প্রতিরোধ করার জন্য ভিয়ার চারপাশে পর্যাপ্ত সোল্ডার মাস্ক খোলার ব্যবস্থা করা উচিত, যা তাপ অপচয় এবং পরিবাহিতাকে প্রভাবিত করবে।

III. পুরু কপার PCB-এর জন্য DFM ডিজাইন: কারখানাগুলিকে "কম পুনর্ব্যবহারে উত্পাদন" করতে সক্ষম করা

DFM (ডিজাইন ফর ম্যানুফ্যাকচারেবিলিটি) এর মূল হল "ডিজাইনকে ম্যানুফ্যাকচারিং প্রক্রিয়ার সাথে মানিয়ে নিতে হবে।" পুরু তামা PCB-এর জন্য DFM "মোটা তামা দ্বারা আনা প্রক্রিয়া চ্যালেঞ্জ" সমাধানের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে:

1. কপার ফয়েল এচিং: অসম এচিং এড়ানো। ন্যূনতম লাইনউইথ/স্পেসিং: 3oz তামার ফয়েলের জন্য, ন্যূনতম লাইনউইথ ≥ 0.3 মিমি, এবং সর্বনিম্ন লাইনের ব্যবধান ≥ 0.3 মিমি (পাতলা তামার জন্য 0.1 মিমি যথেষ্ট); 6oz তামার ফয়েলের জন্য, একটি লাইনউইথ/স্পেসিং ≥ 0.4 মিমি সুপারিশ করা হয়, অন্যথায়, এচিং করার সময় "অসঠিক লাইনউইথ" এবং "শর্ট সার্কিট" হওয়ার সম্ভাবনা থাকে।
2. খোলার সাথে কপার লেইং: বড়-এলাকার কপার লেইংয়ের জন্য, এচিং এর সময় কপার ফয়েল সঙ্কুচিত হওয়া এড়াতে "গ্রিড কপার লেইং" (গ্রিড স্পেসিং 2-3 মিমি, লাইন প্রস্থ 0.2-0.3 মিমি) ব্যবহার করুন, যা PCB বাঁকানোর কারণ হতে পারে; যদি শক্ত কপার পাড়ার প্রয়োজন হয়, "তাপ অপচয় স্লট" (0.5 মিমি প্রস্থ, 10-15 মিমি ব্যবধান) সংরক্ষিত করা উচিত।

2. ল্যামিনেশন প্রক্রিয়া: "ডিলামিনেশন এবং বুদবুদ" প্রতিরোধ করার জন্য, স্তরিতকরণের ক্রমটি নিম্নরূপ হওয়া উচিত: ঘন তামার ফয়েলটি "বাহ্যিক স্তর" বা "বাহ্যিক স্তরের কাছে" স্থাপন করা উচিত যাতে মাঝখানে স্যান্ডউইচ করা না হয় এবং তাপ অপচয় রোধ করা যায়; মাল্টিলেয়ার বোর্ডের কপার ফয়েলের বেধ প্রতিসাম্য হওয়া উচিত (উদাহরণস্বরূপ, উপরের স্তরের জন্য 3oz এবং নীচের স্তরের জন্য 3oz), অন্যথায় ল্যামিনেশনের পরে ওয়ার্পিং ঘটবে। সাবস্ট্রেট নির্বাচন: উচ্চ-তাপমাত্রার সোল্ডারিংয়ের সময় সাবস্ট্রেট নরম হওয়া এবং ডিলামিনেশন এড়াতে উচ্চ Tg সাবস্ট্রেট (Tg≥170℃), যেমন FR-4 Tg170 বা PI সাবস্ট্রেটকে অগ্রাধিকার দিন (ঘন তামার প্লেটের সোল্ডারিং তাপমাত্রা সাধারণত পাতলা তামার তুলনায় 10-20℃ বেশি)।

3. সোল্ডারিং প্রক্রিয়া: পুরু তামার জন্য উপযুক্ত "উচ্চ তাপ পরিবাহিতা" ডিভাইসের নির্বাচন: "উচ্চ শক্তির প্যাকেজ" (যেমন TO-220, D2PAK) মোটা তামার উপর ছোট প্যাকেজ করা ডিভাইসগুলিকে সোল্ডারিং এড়াতে অগ্রাধিকার দিন, যেখানে তাপ ছড়িয়ে যাবে না এবং সোল্ডার গলে যাবে। প্যাড ডিজাইন: পুরু তামার প্যাডগুলি সাধারণ প্যাডের চেয়ে 0.2-0.3 মিমি বড় হওয়া উচিত। উদাহরণস্বরূপ, একটি 0805 প্রতিরোধকের প্যাডগুলি সাধারণত 0.8×1.2 মিমি, তবে পুরু তামার জন্য, একটি শক্তিশালী সোল্ডার জয়েন্ট নিশ্চিত করার জন্য 1.0×1.5 মিমি সুপারিশ করা হয়। রিফ্লো সোল্ডারিং প্যারামিটার: পুরু তামা বেশি তাপ শোষণ করে, তাই রিফ্লো সোল্ডারিং তাপমাত্রা যথাযথভাবে বৃদ্ধি করা উচিত (পাতলা তামার তুলনায় 5-10℃ বেশি), এবং "ঠান্ডা সোল্ডার জয়েন্টগুলি" এড়াতে ধারণ করার সময় 10-15 সেকেন্ড বাড়ানো উচিত।

4. খরচ নিয়ন্ত্রণ: DFM এর লুকানো মূল্য (উৎপাদনের জন্য ডিজাইন) - অতিরিক্ত নকশা এড়িয়ে যাওয়া: উদাহরণস্বরূপ, এমন জায়গায় 1-2oz তামার ফয়েল ব্যবহার করুন যেখানে উচ্চ প্রবাহের প্রয়োজন নেই, এবং উপাদান খরচ কমাতে শুধুমাত্র গুরুত্বপূর্ণ পথে ঘন তামা ব্যবহার করুন; প্রমিত মাত্রা: ফ্যাক্টরি-স্ট্যান্ডার্ড বোর্ডের বেধ (যেমন, 1.6 মিমি, 2.0 মিমি) যতটা সম্ভব ব্যবহার করুন। বিশেষ বোর্ডের বেধ (যেমন, 3.0 মিমি এবং তার উপরে) প্রক্রিয়াকরণের অসুবিধা এবং খরচ বাড়াবে; প্রাথমিক যোগাযোগ: ডিজাইনের আগে PCB প্রস্তুতকারকের সাথে প্রক্রিয়ার ক্ষমতা নিশ্চিত করুন (যেমন, সর্বাধিক তামার পুরুত্ব, ন্যূনতম গর্ত ব্যাস, এচিং নির্ভুলতা) ডিজাইনগুলি এড়াতে যা সম্পূর্ণ হওয়ার পরে তৈরি করা যাবে না।

IV সারাংশ:

পুরু তামা পিসিবি ডিজাইন: "3 মূল উপাদান"
কপার বেধ মিলে যাওয়া বর্তমান: অন্ধভাবে বেধ বৃদ্ধি এড়িয়ে চলুন; বর্তমান প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী 3-6oz এর মূলধারার স্পেসিফিকেশন নির্বাচন করুন; বিশদের মাধ্যমে ঝুঁকি প্রশমন: ক্রমান্বয়ে ট্রেস ট্রানজিশন, সমান্তরাল ভিয়াস এবং কমপ্লায়েন্ট ট্রেস প্রস্থ/স্পেসিং; DFM অগ্রাধিকার: পুনর্ব্যবহার কমাতে ডিজাইনের সময় এচিং, ল্যামিনেশন এবং সোল্ডারিং প্রক্রিয়া বিবেচনা করুন। মোটা তামার পিসিবি ডিজাইন জটিল বলে মনে হতে পারে, কিন্তু "বর্তমান পরিবাহী" এবং "প্রক্রিয়ার সামঞ্জস্য" এর দুটি মূল উপাদান উপলব্ধি করার মাধ্যমে বেশিরভাগ ত্রুটিগুলি এড়ানো যায়।