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पीसीबी वायरिंग करते समय किन पहलुओं पर ध्यान देने की आवश्यकता है?

पीसीबी पूरे पीसीबी डिजाइन में वायरिंग बहुत महत्वपूर्ण है। तेज और कुशल वायरिंग कैसे प्राप्त करें और अपने पीसीबी वायरिंग को लंबा कैसे बनाएं, यह अध्ययन के लायक है। पीसीबी वायरिंग में जिन 7 पहलुओं पर ध्यान देने की आवश्यकता है, उन्हें हल किया, और चूक की जांच करने और रिक्तियों को भरने के लिए आएं!

आईपीसीबी

1. डिजिटल सर्किट और एनालॉग सर्किट का सामान्य ग्राउंड प्रोसेसिंग

कई पीसीबी अब सिंगल-फंक्शन सर्किट (डिजिटल या एनालॉग सर्किट) नहीं हैं, बल्कि डिजिटल और एनालॉग सर्किट के मिश्रण से बने हैं। इसलिए, वायरिंग करते समय उनके बीच पारस्परिक हस्तक्षेप पर विचार करना आवश्यक है, विशेष रूप से ग्राउंड वायर पर शोर हस्तक्षेप। डिजिटल सर्किट की आवृत्ति अधिक होती है, और एनालॉग सर्किट की संवेदनशीलता मजबूत होती है। सिग्नल लाइन के लिए, हाई-फ़्रीक्वेंसी सिग्नल लाइन संवेदनशील एनालॉग सर्किट डिवाइस से यथासंभव दूर होनी चाहिए। ग्राउंड लाइन के लिए, पूरे पीसीबी में बाहरी दुनिया के लिए केवल एक नोड है, इसलिए डिजिटल और एनालॉग कॉमन ग्राउंड की समस्या को पीसीबी के अंदर निपटाया जाना चाहिए, और बोर्ड के अंदर डिजिटल ग्राउंड और एनालॉग ग्राउंड वास्तव में अलग हो गए हैं और वे हैं पीसीबी को बाहरी दुनिया से जोड़ने वाले इंटरफेस (जैसे प्लग, आदि) पर एक दूसरे से जुड़ा नहीं है। डिजिटल ग्राउंड और एनालॉग ग्राउंड के बीच एक छोटा संबंध है। कृपया ध्यान दें कि केवल एक कनेक्शन बिंदु है। पीसीबी पर गैर-सामान्य आधार भी हैं, जो सिस्टम डिज़ाइन द्वारा निर्धारित किया जाता है।

2. सिग्नल लाइन इलेक्ट्रिक (जमीन) परत पर रखी गई है

मल्टी-लेयर प्रिंटेड बोर्ड वायरिंग में, क्योंकि सिग्नल लाइन लेयर में बहुत सारे तार नहीं बचे हैं जिन्हें बिछाया नहीं गया है, अधिक लेयर्स जोड़ने से बर्बादी होगी और उत्पादन कार्यभार में वृद्धि होगी, और उसी के अनुसार लागत में वृद्धि होगी। इस विरोधाभास को हल करने के लिए, आप विद्युत (जमीन) परत पर तारों पर विचार कर सकते हैं। पावर लेयर को पहले माना जाना चाहिए, और ग्राउंड लेयर को दूसरा। क्योंकि गठन की अखंडता को बनाए रखना सबसे अच्छा है।

3. बड़े क्षेत्र के कंडक्टरों में पैरों को जोड़ने का उपचार

बड़े क्षेत्र की ग्राउंडिंग (बिजली) में सामान्य घटकों के पैर इससे जुड़े होते हैं। जोड़ने वाले पैरों के उपचार पर व्यापक रूप से विचार करने की आवश्यकता है। विद्युत प्रदर्शन के संदर्भ में, घटक पैरों के पैड को तांबे की सतह से जोड़ना बेहतर होता है। वेल्डिंग और घटकों के संयोजन में कुछ अवांछनीय छिपे हुए खतरे हैं, जैसे: वेल्डिंग के लिए उच्च शक्ति वाले हीटरों की आवश्यकता होती है। वर्चुअल सोल्डर जोड़ों का कारण बनना आसान है। इसलिए, विद्युत प्रदर्शन और प्रक्रिया आवश्यकताओं दोनों को क्रॉस-पैटर्न वाले पैड में बनाया जाता है, जिसे हीट शील्ड कहा जाता है, जिसे आमतौर पर थर्मल पैड (थर्मल) के रूप में जाना जाता है, ताकि सोल्डरिंग के दौरान अत्यधिक क्रॉस-सेक्शन गर्मी के कारण वर्चुअल सोल्डर जोड़ उत्पन्न हो सकें। सेक्स बहुत कम हो जाता है। मल्टीलेयर बोर्ड के पावर (ग्राउंड) लेग की प्रोसेसिंग समान होती है।

4. केबल बिछाने में नेटवर्क सिस्टम की भूमिका

कई सीएडी प्रणालियों में, नेटवर्क सिस्टम के आधार पर तारों का निर्धारण किया जाता है। ग्रिड बहुत घना है और पथ बढ़ गया है, लेकिन चरण बहुत छोटा है, और फ़ील्ड में डेटा की मात्रा बहुत बड़ी है। यह अनिवार्य रूप से डिवाइस के भंडारण स्थान के लिए और कंप्यूटर-आधारित इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की कंप्यूटिंग गति के लिए उच्च आवश्यकताओं की आवश्यकता होगी। गहरा प्रभाव। कुछ पथ अमान्य हैं, जैसे कि घटक पैरों के पैड या बढ़ते छेद और निश्चित छेद द्वारा कब्जा कर लिया गया है। बहुत कम ग्रिड और बहुत कम चैनलों का वितरण दर पर बहुत प्रभाव पड़ता है। तो तारों का समर्थन करने के लिए एक उचित ग्रिड सिस्टम होना चाहिए। मानक घटकों के पैरों के बीच की दूरी 0.1 इंच (2.54 मिमी) है, इसलिए ग्रिड सिस्टम का आधार आम तौर पर 0.1 इंच (2.54 मिमी) या 0.1 इंच से कम के अभिन्न गुणक पर सेट होता है, जैसे: 0.05 इंच, 0.025 इंच, 0.02 इंच आदि।

5. बिजली की आपूर्ति और जमीन के तार का उपचार

भले ही पूरे पीसीबी बोर्ड में तारों को बहुत अच्छी तरह से पूरा किया गया हो, बिजली की आपूर्ति और जमीन के तार के अनुचित विचार के कारण हस्तक्षेप उत्पाद के प्रदर्शन को कम कर देगा, और कभी-कभी उत्पाद की सफलता दर को भी प्रभावित करेगा। इसलिए, बिजली की आपूर्ति और जमीन के तार की तारों को गंभीरता से लिया जाना चाहिए, और उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए बिजली की आपूर्ति और जमीन के तार से उत्पन्न शोर हस्तक्षेप को कम किया जाना चाहिए। इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के डिजाइन में लगे प्रत्येक इंजीनियर ग्राउंड वायर और पावर वायर के बीच शोर के कारण को समझते हैं, और अब केवल कम शोर दमन व्यक्त किया जाता है: बिजली की आपूर्ति और जमीन के बीच शोर को जोड़ने के लिए यह अच्छी तरह से जाना जाता है तार। कमल संधारित्र। जितना हो सके बिजली और जमीन के तारों की चौड़ाई को चौड़ा करें, अधिमानतः जमीन के तार बिजली के तार की तुलना में व्यापक हैं, उनका संबंध है: ग्राउंड वायर “पावर वायर” सिग्नल वायर, आमतौर पर सिग्नल वायर की चौड़ाई है: 0.2 ~ 0.3 मिमी, बेहतरीन चौड़ाई 0.05 0.07mm तक पहुंच सकती है, पावर कॉर्ड 1.2~2.5mm है। डिजिटल सर्किट के पीसीबी के लिए, एक विस्तृत ग्राउंड वायर का उपयोग लूप बनाने के लिए किया जा सकता है, यानी ग्राउंड नेट का उपयोग किया जा सकता है (एनालॉग सर्किट का ग्राउंड इस तरह से उपयोग नहीं किया जा सकता है)। तांबे की परत का एक बड़ा क्षेत्र जमीन के तार के रूप में उपयोग किया जाता है, जिसका उपयोग मुद्रित बोर्ड पर नहीं किया जाता है। सभी जगहों पर जमीन से जमीन के तार के रूप में जुड़ा हुआ है। या इसे एक बहुपरत बोर्ड में बनाया जा सकता है, और बिजली की आपूर्ति और जमीन के तार एक-एक परत पर कब्जा कर लेते हैं।

6. डिजाइन नियम जांच (डीआरसी)

वायरिंग डिज़ाइन पूरा होने के बाद, यह सावधानीपूर्वक जांचना आवश्यक है कि क्या वायरिंग डिज़ाइन डिज़ाइनर द्वारा तैयार किए गए नियमों के अनुरूप है, और साथ ही, यह पुष्टि करना आवश्यक है कि क्या स्थापित नियम मुद्रित बोर्ड उत्पादन प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। . सामान्य निरीक्षण में निम्नलिखित पहलू हैं: लाइन और लाइन, लाइन क्या घटक पैड, लाइन और होल, कंपोनेंट पैड और होल के माध्यम से, और होल के माध्यम से और होल के बीच की दूरी उचित है और क्या यह उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करती है। क्या पावर लाइन और ग्राउंड लाइन की चौड़ाई उपयुक्त है, और क्या पावर लाइन और ग्राउंड लाइन (कम तरंग प्रतिबाधा) के बीच एक तंग युग्मन है? क्या पीसीबी में कोई जगह है जहां ग्राउंड वायर को चौड़ा किया जा सकता है? क्या कुंजी सिग्नल लाइनों के लिए सर्वोत्तम उपाय किए गए हैं, जैसे कि सबसे छोटी लंबाई, सुरक्षा लाइन जोड़ी जाती है, और इनपुट लाइन और आउटपुट लाइन स्पष्ट रूप से अलग हो जाती है। क्या एनालॉग सर्किट और डिजिटल सर्किट के लिए अलग-अलग ग्राउंड वायर हैं। क्या पीसीबी में जोड़े गए ग्राफिक्स (जैसे आइकन और एनोटेशन) सिग्नल शॉर्ट सर्किट का कारण बनेंगे। कुछ अवांछित रेखा आकृतियों को संशोधित करें। क्या पीसीबी पर कोई प्रोसेस लाइन है? क्या सोल्डर मास्क उत्पादन प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरा करता है, क्या सोल्डर मास्क का आकार उपयुक्त है, और क्या चरित्र लोगो को डिवाइस पैड पर दबाया जाता है, ताकि बिजली के उपकरणों की गुणवत्ता प्रभावित न हो। क्या मल्टी-लेयर बोर्ड में पावर ग्राउंड लेयर के बाहरी फ्रेम किनारे को कम किया जाता है, अगर बोर्ड के बाहर पावर ग्राउंड लेयर की कॉपर फॉयल को उजागर किया जाता है, तो शॉर्ट सर्किट का कारण बनना आसान है।

7. डिजाइन के माध्यम से

वाया मल्टी-लेयर पीसीबी के महत्वपूर्ण घटकों में से एक है, और ड्रिलिंग की लागत आमतौर पर पीसीबी निर्माण लागत का 30% से 40% तक होती है। सीधे शब्दों में कहें तो पीसीबी के हर छेद को वाया कहा जा सकता है। फ़ंक्शन के दृष्टिकोण से, विअस को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एक का उपयोग परतों के बीच विद्युत कनेक्शन के लिए किया जाता है; दूसरे का उपयोग उपकरणों को ठीक करने या पोजिशन करने के लिए किया जाता है। प्रक्रिया के संदर्भ में, वायस को आम तौर पर तीन श्रेणियों में विभाजित किया जाता है, अर्थात् ब्लाइंड वायस, दफन वायस और थ्रू वायस।

ब्लाइंड होल प्रिंटेड सर्किट बोर्ड की ऊपरी और निचली सतहों पर स्थित होते हैं और इनकी एक निश्चित गहराई होती है। उनका उपयोग सतह रेखा और अंतर्निहित आंतरिक रेखा को जोड़ने के लिए किया जाता है। छेद की गहराई आमतौर पर एक निश्चित अनुपात (एपर्चर) से अधिक नहीं होती है। दफन छेद मुद्रित सर्किट बोर्ड की आंतरिक परत में स्थित कनेक्शन छेद को संदर्भित करता है, जो सर्किट बोर्ड की सतह तक नहीं फैलता है। उपर्युक्त दो प्रकार के छेद सर्किट बोर्ड की आंतरिक परत में स्थित होते हैं, और लेमिनेशन से पहले एक थ्रू-होल बनाने की प्रक्रिया द्वारा पूरा किया जाता है, और कई आंतरिक परतों को वाया के गठन के दौरान ओवरलैप किया जा सकता है। तीसरे प्रकार को थ्रू होल कहा जाता है, जो पूरे सर्किट बोर्ड में प्रवेश करता है और इसका उपयोग आंतरिक इंटरकनेक्शन के लिए या एक घटक माउंटिंग पोजिशनिंग होल के रूप में किया जा सकता है। चूंकि प्रक्रिया में छेद के माध्यम से महसूस करना आसान होता है और लागत कम होती है, इसलिए इसका उपयोग अन्य दो प्रकार के छेदों के बजाय अधिकांश मुद्रित सर्किट बोर्डों में किया जाता है। छेद के माध्यम से निम्नलिखित, जब तक कि अन्यथा निर्दिष्ट न हो, छिद्रों के माध्यम से माना जाता है।

1. एक डिजाइन के दृष्टिकोण से, एक थ्रू मुख्य रूप से दो भागों से बना होता है, एक बीच में ड्रिल होल होता है, और दूसरा ड्रिल होल के चारों ओर पैड क्षेत्र होता है। इन दो भागों का आकार वाया का आकार निर्धारित करता है। जाहिर है, हाई-स्पीड, हाई-डेंसिटी पीसीबी डिज़ाइन में, डिज़ाइनर हमेशा उम्मीद करते हैं कि थ्रू होल जितना छोटा होगा, उतना ही बेहतर होगा, ताकि बोर्ड पर अधिक वायरिंग स्पेस छोड़ा जा सके। इसके अलावा, छेद के माध्यम से छोटा, स्वयं की परजीवी समाई। यह जितना छोटा होता है, हाई-स्पीड सर्किट के लिए उतना ही उपयुक्त होता है। हालाँकि, छेद के आकार में कमी से लागत में भी वृद्धि होती है, और व्यास के आकार को अनिश्चित काल तक कम नहीं किया जा सकता है। यह ड्रिलिंग और प्लेटिंग जैसी प्रक्रिया प्रौद्योगिकियों द्वारा प्रतिबंधित है: छेद जितना छोटा होगा, उतना अधिक ड्रिलिंग छेद जितना लंबा होगा, केंद्र की स्थिति से विचलित होना उतना ही आसान होगा; और जब छेद की गहराई ड्रिल किए गए छेद के व्यास के 6 गुना से अधिक हो जाती है, तो यह गारंटी नहीं दी जा सकती है कि छेद की दीवार को तांबे के साथ समान रूप से चढ़ाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक सामान्य 6-लेयर PCB बोर्ड की मोटाई (छेद की गहराई के माध्यम से) लगभग 50Mil है, इसलिए न्यूनतम ड्रिलिंग व्यास जो PCB निर्माता प्रदान कर सकते हैं वह केवल 8Mil तक पहुंच सकता है।

दूसरा, वाया होल के परजीवी समाई में जमीन पर परजीवी समाई होती है। यदि यह ज्ञात है कि वाया की जमीनी परत पर आइसोलेशन होल का व्यास D2 है, वाया पैड का व्यास D1 है, और PCB बोर्ड की मोटाई T है, बोर्ड सब्सट्रेट का ढांकता हुआ स्थिरांक है, और वाया का परजीवी समाई लगभग है: C=1.41εTD1/(D2-D1) सर्किट पर वाया के परजीवी समाई का मुख्य प्रभाव सिग्नल के उदय समय का विस्तार करना और सर्किट की गति को कम करना है।

3. वायस का पैरासिटिक इंडक्शन। हाई-स्पीड डिजिटल सर्किट के डिजाइन में, वायएएस के परजीवी प्रेरण के कारण होने वाली क्षति अक्सर परजीवी समाई के प्रभाव से अधिक होती है। इसकी परजीवी श्रृंखला अधिष्ठापन बाईपास संधारित्र के योगदान को कमजोर करेगा और पूरे बिजली व्यवस्था के फ़िल्टरिंग प्रभाव को कमजोर करेगा। हम निम्न सूत्र के साथ एक के माध्यम से अनुमानित परजीवी अधिष्ठापन की गणना कर सकते हैं: एल = 5.08 एच [एलएन (4 एच / डी) +1] जहां एल वाया के अधिष्ठापन को संदर्भित करता है, एच वाया की लंबाई है, और डी केंद्र है छेद का व्यास। यह सूत्र से देखा जा सकता है कि वाया के व्यास का अधिष्ठापन पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है, और वाया की लंबाई का अधिष्ठापन पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है।

4. हाई-स्पीड पीसीबी में डिजाइन के जरिए। वायस की परजीवी विशेषताओं के उपरोक्त विश्लेषण के माध्यम से, हम देख सकते हैं कि हाई-स्पीड पीसीबी डिज़ाइन में, प्रतीत होता है कि साधारण वायस अक्सर सर्किट डिज़ाइन में बहुत नकारात्मकता लाते हैं। प्रभाव।