इसमें कोई संदेह नहीं है कि योजनाबद्ध निर्माण और पीसीबी लेआउट इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के मूलभूत पहलू हैं, और यह समझ में आता है कि तकनीकी लेख, एप्लिकेशन नोट्स और पाठ्यपुस्तक जैसे संसाधन अक्सर डिजाइन प्रक्रिया के इन हिस्सों में केंद्रित होते हैं। हालांकि, हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि यदि आप नहीं जानते कि पूर्ण डिज़ाइन फ़ाइल को एक इकट्ठे सर्किट बोर्ड में कैसे परिवर्तित किया जाए, तो योजनाबद्ध और लेआउट बहुत उपयोगी नहीं हैं। यहां तक ​​​​कि अगर आप पीसीबी को ऑर्डर करने और असेंबल करने से थोड़ा परिचित हैं, तो आप यह नहीं जानते होंगे कि कुछ विकल्प आपको कम कीमत पर पर्याप्त परिणाम प्राप्त करने में मदद कर सकते हैं।

मैं पीसीबी के DIY निर्माण पर चर्चा नहीं करूंगा, और मैं ईमानदारी से इस पद्धति की सिफारिश नहीं कर सकता। आजकल, पेशेवर पीसीबी निर्माण बहुत सस्ता और सुविधाजनक है, और कुल मिलाकर, परिणाम बहुत बेहतर है।

मैं लंबे समय से स्वतंत्र और कम मात्रा वाले पीसीबी डिजाइन में लगा हुआ हूं, और मैंने धीरे-धीरे इस विषय पर काफी व्यापक लेख लिखने के लिए पर्याप्त प्रासंगिक जानकारी प्राप्त की है। फिर भी, मैं सिर्फ एक व्यक्ति हूं और मैं निश्चित रूप से सब कुछ नहीं जानता, इसलिए कृपया इस लेख के अंत में टिप्पणी अनुभाग के माध्यम से मेरे काम का विस्तार करने में संकोच न करें। आपके योगदान के लिए आपका धन्यवाद।

बुनियादी योजनाबद्ध

योजनाबद्ध मुख्य रूप से घटकों और तारों से बना होता है जो वांछित विद्युत व्यवहार उत्पन्न करता है। तार निशान बन जाएंगे या तांबे डाल देंगे।

इन घटकों में पैरों के निशान (भूमि पैटर्न) शामिल हैं, जो छेद और/या सतह माउंट पैड के सेट हैं जो भौतिक भाग के टर्मिनल ज्यामिति से मेल खाते हैं। पैरों के निशान में रेखाएं, आकार और टेक्स्ट भी हो सकते हैं। इन पंक्तियों, आकृतियों और पाठों को सामूहिक रूप से स्क्रीन प्रिंटिंग कहा जाता है। ये पीसीबी पर विशुद्ध रूप से दृश्य तत्वों के रूप में प्रदर्शित होते हैं। वे बिजली का संचालन नहीं करते हैं और सर्किट के कार्य को प्रभावित नहीं करेंगे।

निम्नलिखित आंकड़ा योजनाबद्ध घटकों और संबंधित पीसीबी पैरों के निशान के उदाहरण प्रदान करता है (नीली रेखाएं पदचिह्न पैड दर्शाती हैं जिससे प्रत्येक घटक पिन जुड़ा हुआ है)।

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योजनाबद्ध को पीसीबी लेआउट में बदलें

पूर्ण योजनाबद्ध को सीएडी सॉफ्टवेयर द्वारा घटक पैकेजों और लाइनों से बना एक पीसीबी लेआउट में परिवर्तित किया जाता है; यह बल्कि अप्रिय शब्द विद्युत कनेक्शनों को संदर्भित करता है जिन्हें अभी तक भौतिक कनेक्शन में परिवर्तित नहीं किया गया है।

डिजाइनर पहले घटकों को व्यवस्थित करता है, और फिर लाइनों का उपयोग निशान, तांबा डालने और विअस बनाने के लिए एक गाइड के रूप में करता है। ए थ्रू होल एक छोटा थ्रू होल होता है जिसमें विभिन्न पीसीबी परतों (या कई परतों) के लिए विद्युत कनेक्शन होते हैं। उदाहरण के लिए, एक थर्मल थ्रू को आंतरिक ग्राउंड लेयर से जोड़ा जा सकता है, और एक ग्राउंड कॉपर वायर बोर्ड के नीचे डाला जाएगा)।

सत्यापन: पीसीबी लेआउट में समस्याओं की पहचान करें

निर्माण चरण की शुरुआत से पहले के अंतिम चरण को सत्यापन कहा जाता है। यहां सामान्य विचार यह है कि सीएडी उपकरण बोर्ड के कार्य को नकारात्मक रूप से प्रभावित करने या निर्माण प्रक्रिया में हस्तक्षेप करने से पहले लेआउट त्रुटियों को खोजने का प्रयास करेंगे।

प्रमाणीकरण आमतौर पर तीन प्रकार के होते हैं (हालाँकि और भी प्रकार हो सकते हैं):

विद्युत संपर्क: यह सुनिश्चित करता है कि नेटवर्क के सभी भाग किसी न किसी प्रवाहकीय संरचना के माध्यम से जुड़े हुए हैं।

योजनाबद्ध और लेआउट के बीच संगतता: यह स्वतः स्पष्ट है। मुझे लगता है कि सत्यापन के इस रूप को प्राप्त करने के लिए विभिन्न सीएडी उपकरणों के अलग-अलग तरीके हैं।

डीआरसी (डिजाइन नियम जांच): यह पीसीबी निर्माण के विषय के लिए विशेष रूप से प्रासंगिक है, क्योंकि डिजाइन नियम ऐसे प्रतिबंध हैं जिन्हें आपको सफल निर्माण सुनिश्चित करने के लिए अपने लेआउट पर लागू करना चाहिए। सामान्य डिज़ाइन नियमों में न्यूनतम ट्रेस रिक्ति, न्यूनतम ट्रेस चौड़ाई और न्यूनतम ड्रिल व्यास शामिल हैं। सर्किट बोर्ड बिछाते समय, डिजाइन नियमों का उल्लंघन करना आसान होता है, खासकर जब आप जल्दी में हों। इसलिए, CAD टूल के DRC फ़ंक्शन का उपयोग करना सुनिश्चित करें। नीचे दिया गया चित्र सी-बिस्कुट रोबोट नियंत्रण बोर्ड के लिए मेरे द्वारा उपयोग किए गए डिज़ाइन नियमों को बताता है।

पीसीबी कार्यों को क्षैतिज और लंबवत रूप से सूचीबद्ध किया गया है। दो विशेषताओं के अनुरूप पंक्तियों और स्तंभों के प्रतिच्छेदन पर मान दो विशेषताओं के बीच न्यूनतम पृथक्करण (मिलियन में) को इंगित करता है। उदाहरण के लिए, यदि आप “बोर्ड” से संबंधित पंक्ति को देखते हैं और फिर “पैड” के अनुरूप कॉलम पर जाते हैं, तो आप पाएंगे कि पैड और बोर्ड के किनारे के बीच न्यूनतम दूरी 11 मील है।