পিসিবি সমাবেশ

পিসিবিএ হলো প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড অ্যাসেম্বলির সংক্ষিপ্ত রূপ, যা একটি সম্পূর্ণ সার্কিট সিস্টেম তৈরির জন্য একটি পিসিবিতে ইলেকট্রনিক উপাদানগুলিকে সোল্ডার করার প্রক্রিয়াকে বোঝায়। এটি ইলেকট্রনিক পণ্য উৎপাদনের একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ।

প্রধানত থ্রু-হোল টেকনোলজি (THT), সারফেস মাউন্ট টেকনোলজি (SMT), এবং হাইব্রিড টেকনোলজি। THT সোল্ডার কম্পোনেন্টগুলি গর্তের মধ্য দিয়ে ঢোকানো লিড সহ, SMT সোল্ডার কম্পোনেন্টগুলি সরাসরি PCB পৃষ্ঠে, এবং হাইব্রিড টেকনোলজি উভয়কেই একত্রিত করে।

ধাপগুলির মধ্যে রয়েছে উপাদান প্রস্তুতি, পিসিবি পরিদর্শন, এসএমটি (সোল্ডার পেস্ট প্রিন্টিং, কম্পোনেন্ট প্লেসমেন্ট, রিফ্লো সোল্ডারিং), টিএইচটি (সীসা প্রক্রিয়াকরণ, তরঙ্গ সোল্ডারিং), ওয়েল্ডিং, মান পরীক্ষা, পরিষ্কার ও আবরণ এবং চূড়ান্ত সমাবেশ।

এটি নকশা অনুসারে বিচ্ছিন্ন উপাদানগুলিকে সংযুক্ত করে, যা সংকেত প্রক্রিয়াকরণ এবং শক্তি রূপান্তরের মতো কার্য সম্পাদন করে। নকশাকে ভৌত পণ্যে রূপান্তরের জন্য এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ।

মৌলিক প্রক্রিয়াটি একই রকম, তবে এটি পণ্যের জটিলতা, উপাদানের ধরণ, উৎপাদন স্কেল ইত্যাদি অনুসারে সামঞ্জস্য করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, ছোট-ব্যাচের উচ্চ-নির্ভুল পণ্যগুলিতে ম্যানুয়াল পরিদর্শন যোগ করা যেতে পারে, যখন ব্যাপক উৎপাদন অটোমেশনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।

THT হল থ্রু-হোল টেকনোলজি, যেখানে সোল্ডারিংয়ের জন্য গর্তে লিড সহ উপাদান ঢোকানো হয়। সুবিধা: উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি, উচ্চ-কারেন্ট উপাদানগুলির জন্য উপযুক্ত; অসুবিধা: বড় স্থান দখল, কম দক্ষতা।

এসএমটি হলো সারফেস মাউন্ট টেকনোলজি, যার সুবিধা হলো উচ্চ সমাবেশ ঘনত্ব, ছোট উপাদানের আকার, স্বয়ংক্রিয় উৎপাদনের জন্য উপযুক্ততা, উচ্চ দক্ষতা এবং কম খরচ।

হাইব্রিড প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয় যখন পণ্যগুলিকে THT-এর উচ্চ শক্তি/যান্ত্রিক শক্তি এবং SMT-এর উচ্চ ঘনত্ব/ছোট আকার, যেমন থ্রু-হোল ইন্ডাক্টর এবং সারফেস-মাউন্ট চিপ উভয় সহ পাওয়ার মডিউল ব্যবহার করতে হয়।

উপাদান খরচ, PCB স্তরের সংখ্যা/আকার/প্রক্রিয়ার জটিলতা, সমাবেশের অসুবিধা, উৎপাদনের পরিমাণ, পরীক্ষার প্রয়োজনীয়তা ইত্যাদি দ্বারা প্রভাবিত। বৃহত্তর ব্যাচগুলি ইউনিট খরচ কমায়, অন্যদিকে জটিল প্রক্রিয়াগুলি খরচ বাড়ায়।

ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স: কম খরচ, উচ্চ ঘনত্ব, ক্ষুদ্রাকৃতিকরণ; শিল্প নিয়ন্ত্রণ: স্থিতিশীলতা, হস্তক্ষেপ-বিরোধী; চিকিৎসা ডিভাইস: উচ্চ নির্ভুলতা এবং নির্ভরযোগ্যতা, মানগুলির সাথে কঠোরভাবে সম্মতি প্রয়োজন।

সাধারণ উপকরণ যেমন FR-4 (সাধারণ পণ্যের জন্য ভালো বৈদ্যুতিক/যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য) এবং CEM-1 (কম খরচ কিন্তু নিম্নমানের কর্মক্ষমতা)। তাপীয় সম্প্রসারণ সহগ সোল্ডার জয়েন্টের নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করে; বড় পার্থক্য চাপের সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে।

সার্কিটের জটিলতার উপর ভিত্তি করে নির্বাচন করুন: সরল সার্কিটের জন্য দ্বি-স্তর, জটিল সার্কিটের জন্য বহু-স্তর। আরও স্তর রাউটিং স্থান প্রদান করে কিন্তু উচ্চ খরচ প্রদান করে, স্তর সারিবদ্ধকরণের জন্য কঠোর প্রয়োজনীয়তা সহ।

বেশি আকারের পিসিবি সরঞ্জামের সীমা অতিক্রম করে; কম আকারের পিসিবিগুলি হ্যান্ডলিং/সোল্ডারিংয়ে অসুবিধা সৃষ্টি করে, যা উপাদানের বিন্যাস এবং তাপ অপচয়কে প্রভাবিত করে।

প্যাডের আকার, আকৃতি এবং ব্যবধান সরাসরি সোল্ডারিংয়ের গুণমানকে প্রভাবিত করে। খুব ছোট প্যাডের কারণে জয়েন্টগুলি শুষ্ক হয়ে যায়; খুব কাছাকাছি ব্যবধানের ফলে ব্রিজিং শর্ট সার্কিট হয়।

হট এয়ার সোল্ডার লেভেলিং (HASL): কম খরচে কিন্তু কম সমতলতা, যা ফাইন-পিচ সোল্ডারিংকে প্রভাবিত করে; ইলেক্ট্রোলেস নিকেল ইমারসন গোল্ড (ENIG): ভালো সোল্ডারেবিলিটি, উচ্চ নির্ভুলতা, উচ্চ খরচ; জৈব সোল্ডারেবিলিটি প্রিজারভেটিভ (OSP): তামা রক্ষা করে, মাঝারি খরচ, কঠোর স্টোরেজ প্রয়োজনীয়তা।

চাক্ষুষ পরিদর্শন (স্ক্র্যাচ, বিকৃতি), উড়ন্ত প্রোব/আইসিটি পরীক্ষা (সংযোগ), ধাতব বিশ্লেষণ (অভ্যন্তরীণ কাঠামো/প্লেটিং)।

অমেধ্য অপসারণের জন্য পরিষ্কার করা; আর্দ্রতা অপসারণ এবং বুদবুদগুলিকে সোল্ডারিং প্রতিরোধ করার জন্য OSP-চিকিৎসা করা PCB গুলিকে বেক করার প্রয়োজন হয়।

গারবারের মতো ডিজাইন ফাইলগুলি কম্পোনেন্ট লেআউট এবং প্যাডের অবস্থান নির্দিষ্ট করে, যা ডিজাইনের সম্মতি নিশ্চিত করার জন্য সমাবেশের ভিত্তি হিসেবে কাজ করে।

যন্ত্রাংশ ইনস্টল করা যাবে না, বৈদ্যুতিক শর্ট-সার্কিট/ওপেন-সার্কিট, সিগন্যাল হস্তক্ষেপ, দুর্বল তাপ অপচয়, যার ফলে কার্যকরী ব্যর্থতা বা কর্মক্ষমতা সংক্রান্ত সমস্যা দেখা দেয়।

যুক্তিসঙ্গত উপাদান বিন্যাস (ঘন/কঠিন-নাগালের জায়গা এড়িয়ে চলুন), অপ্টিমাইজড প্যাড ডিজাইন, SMT/THT সামঞ্জস্য, পজিশনিং হোল এবং ধারালো কোণ এবং দীর্ঘ চিহ্ন এড়াতে রাউটিং।

বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা (প্যারামিটার ম্যাচিং), প্যাডের সাথে প্যাকেজের সামঞ্জস্য, নির্ভরযোগ্যতা, খরচ এবং সরবরাহের স্থিতিশীলতা বিবেচনা করুন।

THT-এর জন্য থ্রু-হোল প্যাকেজ (যেমন, DIP), বৃহৎ স্থান দখল; SMT-এর জন্য সারফেস-মাউন্ট প্যাকেজ (যেমন, SOP/BGA), উচ্চ ঘনত্ব কিন্তু উচ্চতর সোল্ডারিং অসুবিধা (যেমন, BGA-এর জন্য সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন)।

দুর্বল সোল্ডারেবিলিটির কারণে জয়েন্টগুলি শুষ্ক হয়ে যায় এবং মিথ্যা সোল্ডারিং হয়। অক্সিডাইজড/তৈলাক্ত লিডগুলির প্রিট্রিটমেন্ট (পরিষ্কার, টিনিং) প্রয়োজন।

রিফ্লো সোল্ডারিং SMT উপাদানের জন্য উপযুক্ত; ওয়েভ সোল্ডারিং থ্রু-হোল এবং বৃহৎ SMT উপাদানের জন্য উপযুক্ত। স্পেসিফিকেশন সাধারণত সামঞ্জস্যপূর্ণ প্রক্রিয়াগুলি বর্ণনা করে।

আগে-আগে-আউট (FIFO), নিয়ন্ত্রিত তাপমাত্রা/আর্দ্রতা (20-25℃, 40%-60%RH), নিয়মিত নমুনা সংগ্রহ, এবং মেয়াদোত্তীর্ণ/সন্দেহজনক উপাদান পরীক্ষা/স্ক্র্যাপিং।

অস্বাভাবিক সার্কিট ফাংশন (ভুল প্যারামিটার, চিপ ব্যর্থতা), শর্ট সার্কিট/ওভারলোড, এবং পিসিবি এবং অন্যান্য উপাদানের ক্ষতি।

চাক্ষুষ পরিদর্শন (ক্ষতি, সীসার জারণ), বৈদ্যুতিক পরামিতি পরীক্ষা (মাল্টিমিটার/এলসিআর মিটার), এবং গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলির কার্যকরী পরীক্ষা (যেমন, চিপ প্রোগ্রামিং যাচাইকরণ)।

অতিরিক্ত তাপীয় চাপের কারণে চিপগুলিতে অভ্যন্তরীণ সোল্ডার জয়েন্ট ফাটল বা ক্যাপাসিটরের ডাইইলেক্ট্রিক ভাঙ্গন হতে পারে, যার ফলে প্যারামিটার ড্রিফট বা ব্যর্থতা দেখা দিতে পারে। তাপমাত্রা প্রোফাইল এবং সময় নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।

পিসিবি প্যাডগুলিতে পোলারাইজড প্রতীকগুলি (যেমন, ক্যাপাসিটর ±, ডায়োড তীর) চিহ্নিত করা হয়। ম্যানুয়াল ইনস্টলেশনের জন্য ভিজ্যুয়াল যাচাইকরণ প্রয়োজন; স্বয়ংক্রিয় সরঞ্জামগুলির জন্য প্রোগ্রাম করা পোলারিটি প্যারামিটার প্রয়োজন।

প্যারামিটার ড্রিফট এবং ESD ক্ষতি এড়াতে নিয়ন্ত্রিত তাপমাত্রা/আর্দ্রতা (±2℃, 40%-60%RH) এবং ESD সুরক্ষা (অ্যান্টি-স্ট্যাটিক মেঝে, কব্জির স্ট্র্যাপ, কাজের পোশাক) প্রয়োজন।

নীতি: সোল্ডার পেস্ট প্রিন্টিং → কম্পোনেন্ট প্লেসমেন্ট → পেস্ট গলানোর জন্য গরম করা → সোল্ডারে ঠান্ডা করা। তাপমাত্রা প্রোফাইল: প্রিহিট (১-৩℃/সেকেন্ড থেকে ১৫০-১৮০℃), সোক (১৮০-২০০℃, ৬০-১২০s), রিফ্লো (সর্বোচ্চ ২১৭-২৩৫℃, ৩০-৯০s), ঠান্ডা (৩-৬℃/সেকেন্ড)।

নীতি: তরল সোল্ডার একটি তরঙ্গ তৈরি করে এবং পিসিবি লিডগুলি যখন পাশ দিয়ে যায় তখন সোল্ডার করা হয়। থ্রু-হোল এবং বৃহৎ SMT উপাদানগুলির জন্য উপযুক্ত।

অ্যাপ্লিকেশন: প্রোটোটাইপিং, মেরামত, এবং অটোমেশনের জন্য হার্ড-টু-নাগালের জায়গা। সতর্কতা: সোল্ডারিং আয়রন 20-60W, সোল্ডার তার 0.5-1.0 মিমি, তাপমাত্রা 300-350℃, সময় 3-5 সেকেন্ড, প্রাক-পরিষ্কার এবং পরিদর্শনের পরে।

প্রক্রিয়া অনুসারে নির্বাচন করুন: রিফ্লোর জন্য সীসা-মুক্ত সোল্ডার পেস্ট (Sn-Ag-Cu, 217-227℃); ওয়েভ সোল্ডারিংয়ের জন্য সীসাযুক্ত/সীসা-মুক্ত সোল্ডার বার (Sn-Pb, 183℃); ভেজাতা এবং খরচ বিবেচনা করে ম্যানুয়াল সোল্ডারিংয়ের জন্য সোল্ডার তার।

প্রক্রিয়ার পরামিতি নিয়ন্ত্রণ করুন (তাপমাত্রা প্রোফাইল, সোল্ডারিং সময়), সরঞ্জাম ক্যালিব্রেট করুন, কর্মীদের প্রশিক্ষণ দিন, যোগ্য উপকরণ ব্যবহার করুন, AOI/এক্স-রে পরিদর্শন করুন এবং ত্রুটিগুলির সময়মত পুনর্নির্মাণ করুন।

শুষ্ক জয়েন্ট: তাপমাত্রা সামঞ্জস্য করুন, সময় বাড়ান, পৃষ্ঠতল পরিষ্কার করুন; শর্ট সার্কিট: সোল্ডার কমান, নকশা অপ্টিমাইজ করুন; ব্রিজিং: পেস্টের পরিমাণ, তাপমাত্রা প্রোফাইল সামঞ্জস্য করুন; অপর্যাপ্ত সোল্ডার: পেস্ট বৃদ্ধি করুন, প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজ করুন; রুক্ষ সোল্ডার: ফ্লাক্স যোগ করুন, তাপমাত্রা সামঞ্জস্য করুন।

ভূমিকা: অক্সাইড অপসারণ, পৃষ্ঠের টান কমানো, ভেজাতা উন্নত করা। প্রকার: অজৈব (উচ্চ কার্যকলাপ, ক্ষয়কারী, পরিষ্কারের প্রয়োজন), জৈব (মাঝারি কার্যকলাপ, কম ক্ষয়কারী, পরিষ্কারের প্রয়োজন), রোসিন-ভিত্তিক (সাধারণ, অ-ক্ষয়কারী, পরিষ্কার নয়)। প্রক্রিয়া এবং পণ্য অনুসারে নির্বাচন করুন।

Tg মান সাবস্ট্রেট তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা নির্ধারণ করে। স্ট্যান্ডার্ড FR-4-তে Tg ~130-140℃ থাকে, যেখানে উচ্চ-Tg (≥170℃) উপকরণ 250℃ এর রিফ্লো পিক সহ্য করে, যা ডিলামিনেশন ঝুঁকি হ্রাস করে। সীসা-মুক্ত প্রক্রিয়াগুলির জন্য Tg≥150℃ প্রয়োজন।

স্ট্যান্ডার্ড SMT: 4/4mil (0.1/0.1mm); HDI প্রক্রিয়াগুলি উচ্চ-নির্ভুলতা এক্সপোজার এবং ইলেক্ট্রোলেস কপার প্লেটিং সহ 2/2mil (0.05/0.05mm) অর্জন করে।

IPC-7351 অনুসরণ করুন: QFP প্যাডের প্রস্থ +0.1-0.2 মিমি বনাম সীসার প্রস্থ; 0603 প্যাড প্রতি প্যাডে 0.04-0.06mg সোল্ডার পেস্টের জন্য 0.65×0.65 মিমি সুপারিশ করে।

প্রভাবশালী SAC305 (96.5Sn/3.0Ag/0.5Cu) 217℃ তাপমাত্রায় গলে যায়, যা Sn-Pb ইউটেকটিক (183℃) থেকে 34℃ বেশি, যার জন্য উচ্চতর রিফ্লো তাপমাত্রার প্রয়োজন হয়।

0402 উপাদান: 0.12 মিমি স্টেনসিল; 0.5 মিমি পিচ BGA: 0.1 মিমি স্টেনসিল যার 85% প্যাড খোলা থাকে যাতে সোল্ডার বল আটকানো যায়।

IPC-A-610: সোল্ডার পেস্ট অফসেট প্যাড প্রস্থের ≤25%; 0.4 মিমি পিচ QFP এর জন্য ≤0.1 মিমি।

উচ্চমানের মেশিনগুলির (যেমন, Fuji NXT) Cpk≥1.33, XY পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা ±25μm, θ নির্ভুলতা ±0.5°, 0201 উপাদানগুলির জন্য উপযুক্ত এবং 0.3 মিমি পিচ BGA রয়েছে।

MLCC প্লেসমেন্ট প্রেসার: 0.3-0.5N (উচ্চ চাপে ফাটল ধরার ঝুঁকি); QFP লিড: কোপ্ল্যানারিটির জন্য 0.8-1.2N।

তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্ট কমাতে প্লেসমেন্টের নির্ভুলতা (±0.05 মিমি) অপ্টিমাইজ করুন, প্রতিসম সোল্ডার পেস্টের পরিমাণ নিশ্চিত করুন, রিফ্লো র‍্যাম্প রেট ≤3℃/সেকেন্ড করুন।

প্রিহিট (১৫০-১৮০℃): ১-২℃/সেকেন্ড র‍্যাম্প; সোক (১৮০-২১০℃): ৬০-৯০ সেকেন্ড; রিফ্লো পিক ২৪৫-২৫৫℃, ৬০-৯০ সেকেন্ডের জন্য ≥২১৭℃; ঠান্ডা ২-৪℃/সেকেন্ড।

নাইট্রোজেন (O₂＜500ppm) জারণ কমায় এবং ভেজাতা উন্নত করে, তবে প্রক্রিয়াকরণ খরচে 15-20% যোগ করে, যা উচ্চ-নির্ভরযোগ্যতা প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত।

IPC-A-610 ক্লাস 3: সোল্ডার বল এলাকার ≤10% শূন্যস্থান; গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনের (যেমন, স্বয়ংচালিত) জন্য ≤5% প্রয়োজন।

ডাবল-ওয়েভ সোল্ডারিং: টার্বুলেন্ট ওয়েভ 1/3-1/2 পিসিবি পুরুত্বে ডুবে যায়; মসৃণ তরঙ্গের উচ্চতা পিসিবি নীচে 0.5-1 মিমি।

পরিষ্কার-পরিচ্ছন্ন ফ্লাক্স: কঠিন পদার্থ 10%) ভেজা করার ক্ষমতা উন্নত করে কিন্তু অবশিষ্টাংশের ঝুঁকি বাড়ায়, যার জন্য সামঞ্জস্যপূর্ণ পরিষ্কারের প্রয়োজন হয়।

২৪৫-২৫৫℃ সোল্ডার পাত্রের তাপমাত্রায়, গতি ১.২-১.৮ মি/মিনিট; পুরু তামার পিসিবিগুলির ভায়া ফিলিং এর জন্য ১ মি/মিনিট প্রয়োজন।

সীসা-মুক্ত সোল্ডারিং: 350-380℃ টিপ তাপমাত্রা, ≤3s যোগাযোগ সময়। অতিরিক্ত তাপ প্যাড উত্তোলন বা সীসা জারণ ঘটায়।

রিবলিং ফিক্সচার সহ অপটিক্যাল অ্যালাইনমেন্ট সিস্টেম (±25μm নির্ভুলতা) সোল্ডার বল এবং প্যাডের মধ্যে

সীসার বিকৃতি এড়াতে প্রিহিট ১৫০-১৮০℃, রিওয়ার্ক তাপমাত্রা ৩২০-৩৫০℃, এয়ারস্পিড ৪-৬ (২০-৩০লিটার/মিনিট)।

জলীয়: পরিবেশ বান্ধব কিন্তু উচ্চ তাপমাত্রা (60-80℃), ক্ষয়ের ঝুঁকি প্রয়োজন; দ্রাবক (যেমন, NMP): দক্ষ কিন্তু বিস্ফোরণ-প্রতিরোধী সরঞ্জাম, VOC বিধিনিষেধ প্রয়োজন।

IPC-TM-650: আয়নিক অবশিষ্টাংশ

উচ্চ-গতির AOI 0402 কম্পোনেন্ট ত্রুটির ≥95% কভার করে, QFP ব্রিজিং/অনুপস্থিত লিডের জন্য ~98%, কিন্তু BGA অভ্যন্তরীণ শূন্যতার সাথে লড়াই করে।

মাইক্রো-ফোকাস এক্স-রে ৫μm রেজোলিউশন অর্জন করে, ০.৩ মিমি পিচ BGA জয়েন্ট এবং ২০-স্তরের PCB ইন্টেরিয়র সনাক্ত করে।

উচ্চ-নির্ভুলতা ICT সনাক্তকরণ 0.1Ω এর নিচে খোলে, যার নখের বেড-অফ-নখের যোগাযোগ প্রতিরোধ ক্ষমতা

IPC-J-STD-033: MSL লেভেল 3 উপাদান ≤168 ঘন্টা 30℃/60%RH তাপমাত্রায়; যদি এর বেশি হয় তবে 125℃ তাপমাত্রায় 4-8 ঘন্টা বেক করুন।

০৬০৩ জয়েন্ট: সর্বনিম্ন টান বল ≥১.৫N; QFP লিড: শিয়ার বল ≥৫N, IPC-৯৭০১ অনুসারে।

IPC-A-600: ≤1.5%; শুষ্ক জয়েন্ট প্রতিরোধের জন্য BGA-একত্রিত PCB ≤0.7%।

CMOS ডিভাইসগুলিতে HBM সংবেদনশীলতা

উপকরণের খরচ ৪০-৫০%, প্রক্রিয়াকরণ (অবচয় সহ) ৩০-৪০%, পরিদর্শন ১০-২০%। ভর উৎপাদনের তুলনায় ইউনিট খরচ ৩০-৫০% বেশি