इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के एक अनिवार्य भाग के रूप में, मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के कार्य को साकार करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो पीसीबी डिजाइन के तेजी से प्रमुख महत्व की ओर जाता है, क्योंकि पीसीबी डिजाइन का प्रदर्शन सीधे इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के कार्य और लागत को निर्धारित करता है। अच्छा पीसीबी डिजाइन इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों को कई समस्याओं से बचा सकता है, इस प्रकार यह सुनिश्चित करता है कि उत्पादों को सुचारू रूप से निर्मित किया जा सके और व्यावहारिक अनुप्रयोगों की सभी जरूरतों को पूरा किया जा सके।

पीसीबी डिजाइन में योगदान देने वाले सभी तत्वों में से, विनिर्माण डिजाइन (डीएफएम) बिल्कुल जरूरी है क्योंकि यह पीसीबी डिजाइन को पीसीबी निर्माण के साथ जोड़ता है ताकि समस्याओं का जल्द पता लगाया जा सके और इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के पूरे जीवन चक्र में उन्हें समय पर हल किया जा सके। One myth is that the complexity of PCB design will increase as manufacturability of electronics is considered at the PCB design stage. In the design life cycle of electronic products, DFM can not only make electronic products participate in automatic production smoothly, and save labor costs in the manufacturing process, but also effectively shorten the manufacturing time to ensure the timely completion of the final electronic products.

पीसीबी विनिर्माण क्षमता

पीसीबी डिजाइन के साथ विनिर्माण क्षमता को जोड़कर, विनिर्माण डिजाइन कुशल विनिर्माण, उच्च गुणवत्ता और कम लागत के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है। The research of PCB manufacturability covers a wide range, usually divided into PCB manufacturing and PCB assembly.

LPCB production

For PCB manufacturing, the following aspects should be considered: PCB size, PCB shape, process edge and Mark point. यदि इन पहलुओं को पीसीबी डिजाइन चरण में पूरी तरह से ध्यान में नहीं रखा जाता है, तो स्वचालित चिप लैमिनेटिंग मशीन प्रीफैब्रिकेटेड पीसीबी बोर्ड को स्वीकार करने में सक्षम नहीं हो सकती है जब तक कि अतिरिक्त प्रसंस्करण उपाय नहीं किए जाते। मामलों को बदतर बनाने के लिए, कुछ प्लेटों को मैन्युअल वेल्डिंग का उपयोग करके स्वचालित रूप से नहीं बनाया जा सकता है। As a result, the manufacturing cycle will be longer and labor costs will increase.

1. PCB size

प्रत्येक चिप इंस्टॉलर का अपना वांछित पीसीबी आकार होता है, जो प्रत्येक इंस्टॉलर के मापदंडों के अनुसार बदलता रहता है। उदाहरण के लिए, चिप इंस्टॉलर 500 मिमी * 450 मिमी के अधिकतम पीसीबी आकार और 30 मिमी * 30 मिमी के न्यूनतम पीसीबी आकार को स्वीकार करता है। इसका मतलब यह नहीं है कि हम 30 मिमी से 30 मिमी छोटे पीसीबी बोर्ड घटकों को संभाल नहीं सकते हैं, और छोटे आकार की आवश्यकता होने पर आरा बोर्डों पर भरोसा कर सकते हैं। जब आप केवल मैनुअल इंस्टॉलेशन पर भरोसा कर सकते हैं और श्रम लागत बढ़ रही है और उत्पादन चक्र नियंत्रण से बाहर हैं, तो चिप एसएमटी मशीनें पीसीबी बोर्ड को कभी भी स्वीकार नहीं करेंगी जो बहुत बड़े या बहुत छोटे हैं। Therefore, in the PCB design stage, the PCB size requirements set by automatic installation and manufacturing must be fully considered, and it must be controlled within the effective range.

निम्नलिखित आंकड़ा हुआकिउ डीएफएम सॉफ्टवेयर द्वारा पूरा किए गए पीसीबी बोर्ड डिजाइन दस्तावेज़ को दिखाता है। 5 × 2 बोर्ड के रूप में, प्रत्येक वर्ग इकाई एक एकल टुकड़ा है, जिसकी माप 50 मिमी 20 मिमी है। The connection between each unit is achieved by V-cut/V-scoring technology. In this image, the entire square is shown with a final size of 100mm by 100mm. उपरोक्त आवश्यकताओं के अनुसार, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि बोर्ड का आकार स्वीकार्य सीमा के भीतर है।

2. PCB shape

In addition to PCB size, all chip SMT machines have requirements for PCB shape. एक सामान्य पीसीबी आकार में आयताकार होना चाहिए जिसकी लंबाई और चौड़ाई का अनुपात 4:3 या 5:4 (सर्वोत्तम) हो। If the PCB is irregularly shaped, additional measures must be taken prior to SMT assembly, resulting in increased costs. ऐसा होने से रोकने के लिए, पीसीबी को पीसीबी डिजाइन चरण के दौरान एसएमटी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक सामान्य आकार में डिजाइन किया जाना चाहिए। हालांकि, व्यवहार में ऐसा करना मुश्किल है। जब कुछ इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों का आकार अनियमित होना चाहिए, तो अंतिम पीसीबी को सामान्य आकार देने के लिए स्टैम्प होल का उपयोग किया जाना चाहिए। इकट्ठे होने पर, स्वचालित स्थापना और स्थान की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पीसीबी से अनावश्यक सहायक बाफ़ल को हटाया जा सकता है।

नीचे दी गई तस्वीर पीसीबी को अनियमित आकार के साथ दिखाती है, और प्रसंस्करण किनारे को हुआकिउ डीएफएम सॉफ्टवेयर द्वारा जोड़ा जाता है। The whole circuit board size is 80mm * 52mm, and the square area is the size of the actual PCB. The size of the upper right corner area is 40mm by 20mm, which is the auxiliary craft edge produced by the bridge of the stamp hole.

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3. प्रक्रिया पक्ष

To meet the requirements of automatic manufacturing, process edges must be placed on the PCB to secure the PCB.

पीसीबी डिजाइन चरण में, किसी भी घटक और तारों को छोड़े बिना, 5 मिमी चौड़ी प्रक्रिया किनारे को पहले से अलग रखा जाना चाहिए। तकनीकी गाइड को आमतौर पर पीसीबी के शॉर्ट साइड पर रखा जाता है, लेकिन जब पहलू अनुपात 80% से अधिक हो तो शॉर्ट साइड का चयन किया जा सकता है। असेंबली के बाद, प्रक्रिया किनारे को सहायक उत्पादन भूमिका के रूप में हटाया जा सकता है।

4. Mark point

For PCBS with components installed, Mark points should be added as a common reference point to ensure that component locations are accurately determined for each assembly device. इसलिए, मार्क पॉइंट स्वचालित विनिर्माण के लिए आवश्यक एसएमटी विनिर्माण बेंचमार्क हैं।

Components require 2 Mark points and PCBS require 3 Mark points. These marks should be placed on the edges of the PCB board and cover all SMT components. मार्क पॉइंट और प्लेट के किनारे के बीच की दूरी कम से कम 5 मिमी होनी चाहिए। दो तरफा एसएमटी घटकों वाले पीसीबी के लिए, दोनों तरफ मार्क पॉइंट लगाए जाने चाहिए। If the components are too close together to place Mark points on the board, they can be placed on the edge of the process.

LPCB assembly

पीसीबी असेंबली, या संक्षेप में PCBA, वास्तव में नंगे बोर्डों पर घटकों को वेल्डिंग करने की प्रक्रिया है। स्वचालित निर्माण की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, पीसीबी असेंबली में असेंबली पैकेज और असेंबली लेआउट के लिए कुछ आवश्यकताएं हैं।

1. घटकों की पैकेजिंग

पीसीबीए डिजाइन के दौरान, यदि घटक पैकेज उपयुक्त मानकों को पूरा नहीं करते हैं और घटक एक साथ बहुत करीब हैं, तो स्वचालित स्थापना नहीं होगी।

सर्वोत्तम घटक पैकेजिंग प्राप्त करने के लिए, पेशेवर EDA डिज़ाइन सॉफ़्टवेयर का उपयोग अंतर्राष्ट्रीय घटक पैकेजिंग मानकों का अनुपालन करने के लिए किया जाना चाहिए। During PCB design, the aerial view area must not overlap with other areas, and the automatic IC SMT machine will be able to accurately identify and mount the surface.

2. Component layout

पीसीबी डिजाइन में घटक लेआउट एक महत्वपूर्ण कार्य है क्योंकि इसका प्रदर्शन सीधे पीसीबी उपस्थिति और निर्माण प्रक्रिया की जटिलता से संबंधित है।

घटक लेआउट के दौरान, एसएमडी और टीएचडी घटकों की असेंबली सतहों को निर्धारित किया जाना चाहिए। यहां, हम पीसीबी के फ्रंट को कंपोनेंट A साइड और बैक को कंपोनेंट B साइड के रूप में सेट करते हैं। The assembly layout should consider the assembly form, including single layer single package assembly, double layer single package assembly, single layer mixed package assembly, Side A mixed package and side B single package assembly and side A THD and side B SMD assembly. विभिन्न असेंबली के लिए विभिन्न निर्माण प्रक्रियाओं और तकनीकों की आवश्यकता होती है। Therefore, in terms of component layout, the best component layout should be selected to make manufacturing simple and easy, so as to improve the manufacturing efficiency of the whole process.

In addition, consideration must be given to the orientation of component layout, spacing between components, heat dissipation, and component height.

सामान्य तौर पर, घटक अभिविन्यास सुसंगत होना चाहिए। Components are laid out in accordance with the principle of minimum tracking distance, based on which components with polarity markers should have uniform polarity directions, and components without polarity markers should be neatly aligned along the X or Y axis. घटक की ऊंचाई 4 मिमी तक होनी चाहिए, और घटक और पीसीबी के बीच संचरण की दिशा 90 डिग्री होनी चाहिए।

घटकों की वेल्डिंग गति में सुधार करने और बाद के निरीक्षण की सुविधा के लिए, घटकों के बीच की दूरी सुसंगत होनी चाहिए। एक ही नेटवर्क में अवयव एक दूसरे के करीब होने चाहिए और वोल्टेज ड्रॉप के अनुसार अलग-अलग नेटवर्क के बीच एक सुरक्षित दूरी छोड़ी जानी चाहिए। सिल्कस्क्रीन और पैड को ओवरलैप नहीं करना चाहिए, अन्यथा घटकों को स्थापित नहीं किया जाएगा।

Due to the actual operating temperature of the PCB and the thermal characteristics of the electrical components, heat dissipation should be considered. घटकों के लेआउट को गर्मी अपव्यय पर ध्यान देना चाहिए। यदि आवश्यक हो, तो पंखे या हीट सिंक का उपयोग करें। बिजली के घटकों के लिए उपयुक्त रेडिएटर्स का चयन किया जाना चाहिए और गर्मी संवेदनशील घटकों को गर्मी से दूर रखा जाना चाहिए। उच्च घटक को निम्न घटक के बाद रखा जाना चाहिए।

अधिक विवरण पीसीबी डीएफएम पर केंद्रित होना चाहिए, और अभ्यास में अनुभव संचित होना चाहिए। उदाहरण के लिए, हाई-स्पीड सिग्नल पीसीबी डिज़ाइन आवश्यकताओं में विशेष प्रतिबाधा आवश्यकताएं होती हैं और प्रतिबाधा और लेयरिंग जानकारी निर्धारित करने के लिए वास्तविक निर्माण से पहले बोर्ड निर्माता के साथ चर्चा की जानी चाहिए। घने तारों वाले छोटे आकार के पीसीबी बोर्डों पर उत्पादन के लिए तैयार करने के लिए, इन पीसीबी के सुचारू उत्पादन को सुनिश्चित करने के लिए पीसीबी निर्माता के साथ न्यूनतम वायरिंग चौड़ाई और थ्रू-होल व्यास निर्माण क्षमता पर चर्चा की जानी चाहिए।