નવી ડિઝાઇનની શરૂઆતમાં, મોટાભાગનો સમય સર્કિટ ડિઝાઇન અને ઘટક પસંદગી, અને પીસીબી અનુભવના અભાવને કારણે લેઆઉટ અને વાયરિંગ સ્ટેજને વ્યાપકપણે માનવામાં આવતું ન હતું. પીસીબી લેઆઉટ અને ડિઝાઇનના રૂટિંગ તબક્કામાં પૂરતો સમય અને પ્રયત્ન ફાળવવામાં નિષ્ફળતા ઉત્પાદન તબક્કે સમસ્યાઓ અથવા ડિજિટલ ડોમેનમાંથી ભૌતિક વાસ્તવિકતામાં પરિવર્તન કરતી વખતે કાર્યાત્મક ખામીમાં પરિણમી શકે છે. તો કાગળ પર અને ભૌતિક સ્વરૂપમાં અધિકૃત એવા સર્કિટ બોર્ડની રચનાની ચાવી શું છે? ઉત્પાદક, વિધેયાત્મક PCB ડિઝાઇન કરતી વખતે જાણવા માટે ટોચની પાંચ PCB ડિઝાઇન માર્ગદર્શિકાઓનું અન્વેષણ કરીએ.

1 – તમારા ઘટક લેઆઉટને સુંદર બનાવો

PCB લેઆઉટ પ્રક્રિયાનો ઘટક પ્લેસમેન્ટ તબક્કો વિજ્ scienceાન અને કલા બંને છે, બોર્ડમાં ઉપલબ્ધ પ્રાથમિક ઘટકોની વ્યૂહાત્મક વિચારણા જરૂરી છે. જ્યારે આ પ્રક્રિયા પડકારરૂપ હોઈ શકે છે, તમે જે રીતે ઇલેક્ટ્રોનિક્સ મૂકો છો તે નક્કી કરશે કે તમારા બોર્ડનું ઉત્પાદન કેટલું સરળ છે અને તે તમારી મૂળ ડિઝાઇન આવશ્યકતાઓને કેટલી સારી રીતે પૂર્ણ કરે છે.

જ્યારે કમ્પોનન્ટ પ્લેસમેન્ટ માટે સામાન્ય સામાન્ય ઓર્ડર હોય છે, જેમ કે કનેક્ટર્સનું ક્રમિક પ્લેસમેન્ટ, પીસીબી માઉન્ટિંગ ઘટકો, પાવર સર્કિટ્સ, ચોકસાઇ સર્કિટ્સ, ક્રિટિકલ સર્કિટ્સ વગેરે, ધ્યાનમાં રાખવા માટે કેટલીક વિશિષ્ટ માર્ગદર્શિકાઓ પણ છે, જેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

ઓરિએન્ટેશન-ખાતરી કરો કે સમાન ઘટકો સમાન દિશામાં સ્થિત છે તે કાર્યક્ષમ અને ભૂલ મુક્ત વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા પ્રાપ્ત કરવામાં મદદ કરશે.

પ્લેસમેન્ટ – મોટા ઘટકોની પાછળ નાના ઘટકો મૂકવાનું ટાળો જ્યાં તેઓ મોટા ઘટકોના સોલ્ડરિંગથી પ્રભાવિત થઈ શકે.

સંગઠન-ભલામણ કરવામાં આવે છે કે તમામ સપાટી માઉન્ટ (SMT) ઘટકો બોર્ડની એક જ બાજુ પર મૂકવામાં આવે અને તમામ થ્રુ-હોલ (TH) ઘટકો બોર્ડની ટોચ પર મૂકવામાં આવે જેથી એસેમ્બલી સ્ટેપ ઓછા થાય.

એક અંતિમ પીસીબી ડિઝાઇન માર્ગદર્શિકા-જ્યારે મિશ્ર તકનીકી ઘટકો (થ્રુ-હોલ અને સપાટી-માઉન્ટ ઘટકો) નો ઉપયોગ કરતી વખતે, ઉત્પાદકને બોર્ડને ભેગા કરવા માટે વધારાની પ્રક્રિયાઓની જરૂર પડી શકે છે, જે તમારા એકંદર ખર્ચમાં વધારો કરશે.

સારી ચિપ કમ્પોનન્ટ ઓરિએન્ટેશન (ડાબે) અને ખરાબ ચિપ કમ્પોનન્ટ ઓરિએન્ટેશન (જમણે)

સારા ઘટક પ્લેસમેન્ટ (ડાબે) અને ખરાબ ઘટક પ્લેસમેન્ટ (જમણે)

નંબર 2 – પાવર, ગ્રાઉન્ડિંગ અને સિગ્નલ વાયરિંગનું યોગ્ય પ્લેસમેન્ટ

ઘટકો મૂક્યા પછી, તમે તમારા સિગ્નલનો સ્વચ્છ, મુશ્કેલીમુક્ત માર્ગ છે તેની ખાતરી કરવા માટે વીજ પુરવઠો, ગ્રાઉન્ડિંગ અને સિગ્નલ વાયરિંગ મૂકી શકો છો. લેઆઉટ પ્રક્રિયાના આ તબક્કે, નીચેની માર્ગદર્શિકા ધ્યાનમાં રાખો:

પાવર સપ્લાય અને ગ્રાઉન્ડિંગ પ્લેન સ્તરો શોધો

તે હંમેશા ભલામણ કરવામાં આવે છે કે પાવર સપ્લાય અને ગ્રાઉન્ડ પ્લેન સ્તરો બોર્ડની અંદર સપ્રમાણ અને કેન્દ્રિત હોય ત્યારે મૂકવામાં આવે. આ તમારા સર્કિટ બોર્ડને વળાંકથી બચાવવામાં મદદ કરે છે, જે તમારા ઘટકો યોગ્ય રીતે સ્થિત હોય તો પણ મહત્વનું છે. IC ને પાવર આપવા માટે, દરેક વીજ પુરવઠા માટે એક સામાન્ય ચેનલનો ઉપયોગ કરવાની, એક મજબૂત અને સ્થિર વાયરિંગ પહોળાઈની ખાતરી કરવા અને ઉપકરણ-થી-ઉપકરણ ડેઇઝી ચેઇન પાવર જોડાણો ટાળવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

સિગ્નલ કેબલ્સ કેબલ્સ દ્વારા જોડાયેલા છે

આગળ, યોજનાકીય આકૃતિમાં ડિઝાઇન અનુસાર સિગ્નલ લાઇનને જોડો. હંમેશા ટૂંકા શક્ય માર્ગ અને ઘટકો વચ્ચે સીધો માર્ગ લેવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. જો તમારા ઘટકોને પૂર્વગ્રહ વગર આડી સ્થિતિમાં રાખવાની જરૂર હોય, તો ભલામણ કરવામાં આવે છે કે તમે મૂળભૂત રીતે બોર્ડના ઘટકોને આડાથી વાયર કરો જ્યાં તેઓ વાયરમાંથી બહાર આવે છે અને પછી વાયરમાંથી બહાર આવે પછી તેમને wireભી રીતે વાયર કરો. આ ઘટકને આડી સ્થિતિમાં રાખશે કારણ કે વેલ્ડિંગ દરમિયાન સોલ્ડર સ્થળાંતર કરે છે. નીચે આપેલા આકૃતિના ઉપલા ભાગમાં બતાવ્યા પ્રમાણે. આકૃતિના નીચલા ભાગમાં દર્શાવેલ સિગ્નલ વાયરિંગ ઘટક વળાંકનું કારણ બની શકે છે કારણ કે વેલ્ડિંગ દરમિયાન સોલ્ડર વહે છે.

ભલામણ કરેલ વાયરિંગ (તીર સોલ્ડર પ્રવાહ દિશા સૂચવે છે)

બિન -ભલામણ કરેલ વાયરિંગ (તીર સોલ્ડર પ્રવાહ દિશા સૂચવે છે)

નેટવર્ક પહોળાઈ વ્યાખ્યાયિત કરો

તમારી ડિઝાઇનને વિવિધ નેટવર્કની જરૂર પડી શકે છે જે વિવિધ પ્રવાહો વહન કરશે, જે જરૂરી નેટવર્ક પહોળાઈ નક્કી કરશે. આ મૂળભૂત જરૂરિયાતને ધ્યાનમાં રાખીને, નીચા વર્તમાન એનાલોગ અને ડિજિટલ સંકેતો માટે 0.010 “(10mil) પહોળાઈ પ્રદાન કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. જ્યારે તમારી લાઇન વર્તમાન 0.3 એમ્પીયરથી વધી જાય, ત્યારે તેને પહોળી કરવી જોઈએ. રૂપાંતર પ્રક્રિયાને સરળ બનાવવા માટે અહીં એક મફત રેખા પહોળાઈ કેલ્ક્યુલેટર છે.

નંબર ત્રણ. – અસરકારક સંસર્ગનિષેધ

તમે કદાચ અનુભવ કર્યો હશે કે વીજ પુરવઠો સર્કિટમાં મોટા વોલ્ટેજ અને વર્તમાન સ્પાઇક્સ તમારા લો-વોલ્ટેજ વર્તમાન નિયંત્રણ સર્કિટમાં કેવી રીતે દખલ કરી શકે છે. આવી હસ્તક્ષેપની સમસ્યાઓ ઘટાડવા માટે, નીચેની માર્ગદર્શિકાઓનું પાલન કરો:

અલગતા – ખાતરી કરો કે દરેક પાવર સ્રોત પાવર સ્રોત અને નિયંત્રણ સ્રોતથી અલગ રાખવામાં આવે છે. જો તમારે તેમને PCB માં એકસાથે જોડવા હોય, તો ખાતરી કરો કે તે શક્ય તેટલી પાવર પાથના અંતની નજીક છે.

લેઆઉટ – જો તમે મધ્ય સ્તરમાં ગ્રાઉન્ડ પ્લેન મૂક્યું હોય, તો કોઈપણ પાવર સર્કિટના દખલનું જોખમ ઘટાડવા અને તમારા નિયંત્રણ સિગ્નલને સુરક્ષિત કરવામાં મદદ કરવા માટે એક નાનો અવરોધ પાથ મૂકવાની ખાતરી કરો. તમારા ડિજિટલ અને એનાલોગને અલગ રાખવા માટે સમાન માર્ગદર્શિકાઓનું પાલન કરી શકાય છે.

કપ્લિંગ – મોટા ગ્રાઉન્ડ પ્લેન અને તેમના ઉપર અને નીચે વાયરિંગને કારણે કેપેસિટીવ કપ્લીંગ ઘટાડવા માટે, માત્ર એનાલોગ સિગ્નલ લાઈન દ્વારા સિમ્યુલેટ ગ્રાઉન્ડ ક્રોસ કરવાનો પ્રયાસ કરો.

ઘટક અલગતાના ઉદાહરણો (ડિજિટલ અને એનાલોગ)

નં .4 – ગરમીની સમસ્યા ઉકેલો

શું તમને ક્યારેય ગરમીની સમસ્યાને કારણે સર્કિટ પરફોર્મન્સ ડિગ્રેડેશન અથવા તો સર્કિટ બોર્ડને નુકસાન થયું છે? કારણ કે ગરમીના વિસર્જનની કોઈ વિચારણા નથી, ઘણા ડિઝાઇનરોને તકલીફ આપતી ઘણી સમસ્યાઓ આવી છે. ગરમીના વિસર્જનની સમસ્યાઓને ઉકેલવામાં મદદ કરવા માટે ધ્યાનમાં રાખવા માટે અહીં કેટલીક માર્ગદર્શિકાઓ છે:

મુશ્કેલીકારક ઘટકો ઓળખો

પ્રથમ પગલું એ છે કે બોર્ડમાંથી કયા ઘટકો સૌથી વધુ ગરમી દૂર કરશે તે વિશે વિચારવાનું શરૂ કરવું. આ પહેલા ઘટકની ડેટા શીટમાં “થર્મલ રેઝિસ્ટન્સ” સ્તર શોધીને અને પછી ઉષ્માને સ્થાનાંતરિત કરવા માટે સૂચિત માર્ગદર્શિકાને અનુસરીને કરી શકાય છે. અલબત્ત, ઘટકોને ઠંડુ રાખવા માટે તમે રેડિએટર્સ અને કૂલિંગ ફેન્સ ઉમેરી શકો છો, અને જટિલ ઘટકોને કોઈપણ ઉચ્ચ ગરમીના સ્રોતોથી દૂર રાખવાનું યાદ રાખો.

ગરમ હવા પેડ ઉમેરો

હોટ એર પેડ્સનો ઉમેરો ફેબ્રિકેબલ સર્કિટ બોર્ડ માટે ખૂબ જ ઉપયોગી છે, તે મલ્ટીલેયર સર્કિટ બોર્ડ પર ઉચ્ચ કોપર સામગ્રી ઘટકો અને તરંગ સોલ્ડરિંગ એપ્લિકેશન્સ માટે જરૂરી છે. પ્રક્રિયાના તાપમાનને જાળવી રાખવામાં મુશ્કેલીને કારણે, ઘટકોના પિન પર ગરમીના વિસર્જનના દરને ધીમું કરીને વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાને શક્ય તેટલી સરળ બનાવવા માટે થ્રુ-હોલ ઘટકો પર ગરમ હવાના પેડનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

સામાન્ય નિયમ તરીકે, હોટ એર પેડનો ઉપયોગ કરીને જમીન અથવા પાવર પ્લેન સાથે જોડાયેલા કોઈપણ થ્રુ-હોલ અથવા થ્રુ-હોલને હંમેશા જોડો. હોટ એર પેડ્સ ઉપરાંત, તમે વધારાના કોપર ફોઇલ/મેટલ સપોર્ટ આપવા માટે પેડ કનેક્શન લાઇનના સ્થાન પર આંસુના ટીપાં પણ ઉમેરી શકો છો. આ યાંત્રિક અને થર્મલ તણાવ ઘટાડવામાં મદદ કરશે.

લાક્ષણિક ગરમ હવા પેડ જોડાણ

હોટ એર પેડ વિજ્ાન:

ફેક્ટરીમાં પ્રોસેસ અથવા એસએમટીના ઇન્ચાર્જ ઘણા ઇજનેરો ઘણીવાર સ્વયંસ્ફુરિત વિદ્યુત energyર્જાનો સામનો કરે છે, જેમ કે સ્વયંસ્ફુરિત ખાલી, ડી-વેટિંગ અથવા કોલ્ડ વેટિંગ જેવી ઇલેક્ટ્રિકલ બોર્ડની ખામી. કોઈ બાબત કેવી રીતે પ્રક્રિયા શરતો બદલવા અથવા રિફ્લો વેલ્ડીંગ ભઠ્ઠી તાપમાન સંતુલિત કેવી રીતે, ત્યાં ટીન ચોક્કસ પ્રમાણ વેલ્ડિંગ કરી શકાતી નથી. અહીં શું ચાલી રહ્યું છે?

ઘટકો અને સર્કિટ બોર્ડ ઓક્સિડેશન સમસ્યાથી તદ્દન અલગ, હાલના વેલ્ડીંગ ખરાબનો ઘણો મોટો ભાગ વાસ્તવમાં સર્કિટ બોર્ડ વાયરિંગ (લેઆઉટ) ડિઝાઇનમાંથી આવે છે તે પછી તેના પરત આવવાની તપાસ કરો, અને સૌથી સામાન્યમાંના એક ઘટકો પર છે મોટા વિસ્તારની કોપર શીટ સાથે જોડાયેલા ચોક્કસ વેલ્ડીંગ ફીટ, રિફ્લો સોલ્ડરિંગ વેલ્ડિંગ વેલ્ડીંગ ફીટ પછી આ ઘટકો, કેટલાક હેન્ડ-વેલ્ડેડ ઘટકો સમાન પરિસ્થિતિઓને કારણે ખોટા વેલ્ડીંગ અથવા ક્લેડીંગની સમસ્યાઓ પણ પેદા કરી શકે છે, અને કેટલાક ખૂબ લાંબી ગરમીને કારણે ઘટકોને વેલ્ડ કરવામાં પણ નિષ્ફળ જાય છે.

સર્કિટ ડિઝાઇનમાં સામાન્ય પીસીબીને ઘણીવાર વીજ પુરવઠો (Vcc, Vdd અથવા Vss) અને ગ્રાઉન્ડ (GND, ગ્રાઉન્ડ) તરીકે કોપર વરખનો મોટો વિસ્તાર નાખવાની જરૂર પડે છે. કોપર વરખના આ મોટા વિસ્તારો સામાન્ય રીતે કેટલાક નિયંત્રણ સર્કિટ (ICS) અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોના પિન સાથે સીધા જોડાયેલા હોય છે.

કમનસીબે, જો આપણે તાંબાના વરખના આ મોટા વિસ્તારોને પીગળવાના તાપમાનમાં ગરમ ​​કરવા માંગતા હોઈએ, તો તે સામાન્ય રીતે વ્યક્તિગત પેડ્સ કરતાં વધુ સમય લે છે (હીટિંગ ધીમી છે), અને ગરમીનું વિસર્જન ઝડપી છે. જ્યારે આટલા મોટા કોપર ફોઇલ વાયરિંગનો એક છેડો નાના ઘટકો જેવા કે નાના પ્રતિકાર અને નાના કેપેસીટન્સ સાથે જોડાયેલો હોય છે, અને બીજો છેડો ન હોય ત્યારે, પીગળતી ટીન અને સોલિફિકેશન સમયની અસંગતતાને કારણે વેલ્ડીંગ સમસ્યાઓ સરળ છે; જો રિફ્લો વેલ્ડીંગના તાપમાનનો વળાંક સારી રીતે ગોઠવ્યો ન હોય, અને પ્રીહિટીંગનો સમય અપૂરતો હોય, તો મોટા કોપર ફોઇલમાં જોડાયેલા આ ઘટકોના સોલ્ડર ફીટ વર્ચ્યુઅલ વેલ્ડીંગની સમસ્યાનું કારણ બને છે કારણ કે તે ગલન ટીન તાપમાન સુધી પહોંચી શકતા નથી.

હેન્ડ સોલ્ડરિંગ દરમિયાન, મોટા તાંબાના વરખ સાથે જોડાયેલા ઘટકોના સોલ્ડર સાંધા જરૂરી સમયમાં પૂર્ણ થવા માટે ખૂબ જ ઝડપથી વિખેરાઈ જશે. સૌથી સામાન્ય ખામીઓ સોલ્ડરિંગ અને વર્ચ્યુઅલ સોલ્ડરિંગ છે, જ્યાં સોલ્ડરને માત્ર ઘટકના પિન સાથે વેલ્ડ કરવામાં આવે છે અને સર્કિટ બોર્ડના પેડ સાથે જોડાયેલ નથી. દેખાવથી, સમગ્ર સોલ્ડર સંયુક્ત બોલ બનાવશે; વધુ શું છે, ઓપરેટર સર્કિટ બોર્ડ પર વેલ્ડીંગ ફીટને વેલ્ડ કરવા અને સતત સોલ્ડરિંગ આયર્નના તાપમાનમાં વધારો કરે છે, અથવા ખૂબ લાંબા સમય સુધી ગરમ કરે છે, જેથી ઘટકો ગરમી પ્રતિકાર તાપમાનને ઓળંગી જાય અને નુકસાન કર્યા વિના. નીચેની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે.

કારણ કે આપણે સમસ્યાનો મુદ્દો જાણીએ છીએ, આપણે સમસ્યાને હલ કરી શકીએ છીએ. સામાન્ય રીતે, મોટા તાંબાના વરખને જોડતા તત્વોના વેલ્ડીંગ ફીટને કારણે થતી વેલ્ડીંગ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે આપણને કહેવાતા થર્મલ રિલીફ પેડ ડિઝાઇનની જરૂર પડે છે. નીચે આપેલા આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, ડાબી બાજુના વાયરિંગ ગરમ હવા પેડનો ઉપયોગ કરતા નથી, જ્યારે જમણી બાજુના વાયરિંગે હોટ એર પેડ કનેક્શન અપનાવ્યું છે. તે જોઈ શકાય છે કે પેડ અને મોટા કોપર વરખ વચ્ચેના સંપર્ક વિસ્તારમાં માત્ર થોડી નાની રેખાઓ છે, જે પેડ પર તાપમાનના નુકશાનને મોટા પ્રમાણમાં મર્યાદિત કરી શકે છે અને વધુ સારી વેલ્ડીંગ અસર પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

નંબર 5 – તમારું કામ તપાસો

જ્યારે તમે બધા ટુકડાઓ એકસાથે હફિંગ અને પફ કરી રહ્યા હો ત્યારે ડિઝાઇન પ્રોજેક્ટના અંતે ભરાઈ જવું સહેલું છે. તેથી, આ તબક્કે તમારા ડિઝાઇન પ્રયત્નોને ડબલ અને ટ્રિપલ ચેક કરવાનો અર્થ ઉત્પાદન સફળતા અને નિષ્ફળતા વચ્ચેનો તફાવત હોઈ શકે છે.

ગુણવત્તા નિયંત્રણ પ્રક્રિયાને પૂર્ણ કરવામાં મદદ કરવા માટે, અમે હંમેશા ભલામણ કરીએ છીએ કે તમે ઇલેક્ટ્રિકલ રૂલ ચેક (ERC) અને ડિઝાઇન રૂલ ચેક (DRC) થી પ્રારંભ કરો જેથી તમારી ડિઝાઇન તમામ નિયમો અને અવરોધોને પૂર્ણ રીતે પૂર્ણ કરે. બંને સિસ્ટમો સાથે, તમે ક્લિઅરન્સ પહોળાઈ, રેખા પહોળાઈ, સામાન્ય ઉત્પાદન સેટિંગ્સ, હાઇ સ્પીડ આવશ્યકતાઓ અને ટૂંકા સર્કિટ સરળતાથી ચકાસી શકો છો.

જ્યારે તમારું ERC અને DRC ભૂલ મુક્ત પરિણામો આપે છે, ત્યારે ભલામણ કરવામાં આવે છે કે તમે દરેક સિગ્નલની વાયરિંગ તપાસો, યોજનાકીયથી PCB સુધી, એક સમયે એક સિગ્નલ લાઈન ખાતરી કરો કે તમે કોઈ માહિતી ગુમાવી રહ્યા નથી. ઉપરાંત, તમારા PCB લેઆઉટ સામગ્રી તમારી યોજના સાથે મેળ ખાય છે તેની ખાતરી કરવા માટે તમારા ડિઝાઇન ટૂલની ચકાસણી અને માસ્કિંગ ક્ષમતાઓનો ઉપયોગ કરો.