ಬ್ರೆಡ್ ಬೋರ್ಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಮೂಲಮಾದರಿಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಂದ ನಮ್ಮದೇ ವಿನ್ಯಾಸದವರೆಗೆ ಮುದ್ರಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್ (PCBS), it was like getting off the training wheels. There’s a lot to learn about this process, so let’s get started. ಪಿಸಿಬಿ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ (ಇಇ) ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇಇ ಸಾಧನಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬ “ಮೆದುಳನ್ನು” ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. Without electronics, you’re left with little more than a pile of metal and plastic.

Things to know before starting PCB design: 1. PCB size – this depends on your product size (or case size). ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿನ್ಯಾಸ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪನ್ನದ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ನೀವು ಅದರ ಬಗ್ಗೆ ವೀಡಿಯೊವನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ವೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು. 2. ಪಿಸಿಬಿ ಪದರಗಳು – ಹೆಚ್ಚು ಪದರಗಳು, ಪಿಸಿಬಿಯ ತಯಾರಿಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ. (ಗಮನಿಸಿ: ಏಕ-ಪದರದ ಪಿಸಿಬಿ ಕೂಡ ಸಂಕೀರ್ಣ ಪಿಸಿಬಿಯಾಗಿರಬಹುದು, ಆದರೆ ಇಲ್ಲಿ ನಾವು ಪಿಸಿಬಿಯನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ. ಪಿಸಿಬಿಯು ಹೆಚ್ಚು ಪದರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಅದರ ತಯಾರಿಕೆ ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ.)

Layer 2 is usually used for simple toy products

Iot ಸಂಬಂಧಿತ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 4 ಪದರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ

Typically used for floors 6 to 8 of a smartphone or smartwatch.

3. Your PCB manufacturer’s requirements. Be sure to read the guidelines for rhythm, trace size, power isolation, and file naming before you start designing.

ಪಿಸಿಬಿ ತಯಾರಕರಿಗೆ ನೀವು ಒದಗಿಸಬೇಕಾದ ಮಾಹಿತಿ:

Number of layers (e.g. 2, 4, 6, etc.)

ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ (FR-2 (ಫೀನಾಲಿಕ್ ಕಾಟನ್ ಪೇಪರ್), FR-3 (ಕಾಟನ್ ಪೇಪರ್ ಮತ್ತು ಎಪಾಕ್ಸಿ), FR-4 (ಗ್ಲಾಸ್ ಫೈಬರ್ ಮತ್ತು ಎಪಾಕ್ಸಿ … Etc.)

Thickness (0.5 mm, 1.0 mm… Etc.)

Color (red, black, green… Etc.)

ಮೇಲ್ಮೈ ಚಿಕಿತ್ಸೆ (ENIG (ರಾಸಾಯನಿಕ ನಿಕಲ್/ಚಿನ್ನದ ಇಮ್ಮರ್ಶನ್), ಡಿಐಜಿ (ನೇರ ಚಿನ್ನದ ಇಮ್ಮರ್ಶನ್), ಒಎಸ್ಪಿ (ಸಾವಯವ ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕುವ ಸಂರಕ್ಷಕಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ)

Copper weight (1 oz (35 microns), 2 oz (70 microns), 0.5 oz (18 microns)… Etc.)

ಗೆರ್ಬರ್ ಫೈಲ್

PCB design process:

ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವಿನ್ಯಾಸ

For this step, you need to create the schematic. This is a document, like a blueprint, that describes how components relate to each other and work together. To create the schematic file, you will need a software tool. We like Quadcept because it is optimized for designing PCBS for manufacturing (for example, you can export a Bill of Material (BoM) directly from the tool) and is cloud-based, so it can be easily used anywhere. (They also offer a free community version of the tool for manufacturers and students.)

There are many other options you can choose from:

ಅಲ್ಟಿಯಮ್

ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ರೆಸ್‌ಪಿಸಿಬಿ

ಆವರ್ತನ ಸಾಧನ

ಕಿಕಾಡ್

Cadence allegro

ಚಾಪೆ

ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ನೆರವಿನ ವಿನ್ಯಾಸ

ಡಿಪ್ಟ್ರೇಸ್

After you install the selected tools, you need to obtain the component specifications for each selected component. They can often be found on the supplier’s website. ಮಾದರಿ ಫೈಲ್ ನಿಮಗೆ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಅನ್ನು ಸೆಳೆಯಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. This component becomes available in the database when you upload the model to the software tool. Then, all you have to do is follow the data manual and connect the wire to each pin in the component. (ಗಮನಿಸಿ: ವಿನ್ಯಾಸ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ವಿವರಗಳು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿದ ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ಉಪಕರಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ).

Each schematic symbol needs to have an associated PCB space area to define the physical dimensions of the component and the location of the through holes on the brazing pad or PCB. You should have selected the components (or are now selecting them), and we describe this process in the EE Design Process video (see video).

Example diagram

A good schematic is really important, as it will be used as a reference document during debugging and is a good communication tool with other engineers. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ತಯಾರಕರು ಈ ಡಾಕ್ಯುಮೆಂಟ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಿಂದುಗಳ ಮೂಲಕ ಸಾಧನವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು.

PCB layout + Gerber file

To design the PCB layout and create Gerber files, you can use the same software tools we mentioned in circuit design. ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್‌ನಂತಲ್ಲದೆ, ಪಿಸಿಬಿ ಲೇಔಟ್ ಪಿಸಿಬಿಯಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾದ ಸ್ಥಳಗಳಿಗೆ ನಿಜವಾದ ಘಟಕಗಳನ್ನು ನಿಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪಿಸಿಬಿ ಪದರಗಳ ನಡುವೆ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಘಟಕವನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಜೋಡಿಸುವ ಟ್ರ್ಯಾಕ್‌ಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. As mentioned at the beginning of this article, the more layers, the more complex the manufacturing required, and the higher the cost.

Divide the PCB into logical parts based on functions (e.g. power supply, audio output, etc.). Then, be sure to group the components of each section into the same area. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ನೀವು ವಾಹಕ ಜಾಡನ್ನು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು.

ಪಿಸಿಬಿಯನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವಾಗ ಬಳಕೆದಾರ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ (ಯುಐ) ಅನ್ನು ಸಹ ನೆನಪಿನಲ್ಲಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಬಳಕೆದಾರ ಅನುಭವವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಆಡಿಯೋ ಜ್ಯಾಕ್ಸ್, ಕನೆಕ್ಟರ್ಸ್, ಲೆಡ್ಸ್, ಮುಂತಾದ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ.

Once the layout is designed, a Gerber file is generated. ನಿಮ್ಮ PCBA ತಯಾರಕರು ಈ ಫೈಲ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. There are many companies that offer these services, and from HWTrek’s expert library we recommend Kingbrother, NexPCB, and HQPCB.

Sample Gerber files

ಪಿಸಿಬಿಯಲ್ಲಿ ಘಟಕಗಳ ನಿಯೋಜನೆ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ. Some components can interfere with each other and cause unexpected behavior. For example, if you have both Bluetooth and Wi-Fi modules, they have the same 2.4ghz bandwidth and can interfere with each other if incorrectly placed.

PCB production

When you send the Gerber file to the PCB manufacturer, they can print the board. ಪಿಸಿಬಿಗೆ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಲು ಮತ್ತು ಪಿಸಿಬಿಎ (ಪ್ರಿಂಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್ ಅಸೆಂಬ್ಲಿ) ತಯಾರಿಸಲು ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಇದು ಆಧಾರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

Unassembled PCBS

PCBA (Assembly)

ವಸ್ತು ತಯಾರಿಕೆ

ನಿಮ್ಮ ಇಇ ವಿನ್ಯಾಸದ ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ನೀವು ಘಟಕಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿರಬೇಕು. You can ask the PCBA manufacturer to order the required components for you, or do it yourself if you choose a supplier. ಗಮನ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ವಿಷಯಗಳು:

Lead time: As these components come from different suppliers, keep the lead time in mind. For some components, it can take up to 8-16 weeks.

Packaging: Order components from reels that are automatically picked up by SMT machines instead of packaging them individually.

ಕನಿಷ್ಠ ಆರ್ಡರ್ ಪ್ರಮಾಣ: ಘಟಕದ ಕನಿಷ್ಠ ಆರ್ಡರ್ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿ. ನೀವು ಕನಿಷ್ಟಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಖರೀದಿಸಿದರೆ, ಆಯ್ದ ಘಟಕಗಳು ಸ್ಟಾಕ್‌ನಲ್ಲಿವೆಯೇ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. For small batches (up to 50), you can order online from DigiKey or Mouser. ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ, ದಯವಿಟ್ಟು ನಿಮ್ಮ ಉತ್ಪಾದಕರಿಂದ ಸಲಹೆ ಪಡೆಯಿರಿ.

Loss: Order 10% more to cover loss (not for expensive components)

Install components on the PCB

There are two main ways to place components on a PCB surface:

Through-holes (through-holes) are manual methods of assembling assemblies with wires into holes on the surface of a PCB. It is also commonly known as DIP or dual in-line packaging process. (See SMT in progress in this video)

ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ SMT (ಮೇಲ್ಮೈ ಆರೋಹಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ) ಅತ್ಯಂತ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. It is done by fast, accurate SMT machines that save you time, money and avoid human error.

ನೆನಪಿಡುವ ವಿಷಯಗಳು:

Your component type number must not exceed the number of reels that the manufacturer’s SMT machine can support.

Optimize and consolidate your components so that only one SMT runs.

Check manufacturer supported footprint pad sizes. Otherwise, the SMT machine will not install components correctly.

Some larger components cannot be installed by machine and still require manual through-hole work. Therefore, both technologies can be used on the same board.

Any components you need to manually add via the through-hole method add to the manufacturing cost.

Reflow soldering

ರಿಫ್ಲೋ ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕುವಿಕೆಯು ಪಿಸಿಬಿಗೆ ಘಟಕಗಳನ್ನು “ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವ” ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. The PCBA heats the circuit board through a reflow furnace or an infrared lamp until the solder melts, thereby permanently attaching the component to the circuit board.

The trickiest part here is not to overheat or damage the components, because the thermal characteristics of each package are different. ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ PCBA ತಯಾರಕರು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಜವಾಬ್ದಾರರಾಗಿರುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ನೀವು ಮಾಡಬೇಕಾಗಿರುವುದು ಅವರಿಗೆ ಘಟಕ ವಿಶೇಷಣಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದು.

ರಿಫ್ಲಕ್ಸ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ.

ಇತರ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ವಿಧಾನಗಳು:

ವೇವ್ ಬೆಸುಗೆಯನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಥ್ರೂ-ಹೋಲ್ ವಿಧಾನದಿಂದ ಕೈಯಾರೆ ಸೇರಿಸಿದ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ನಿಮ್ಮ PCBA ಮೊದಲು ರಿಫ್ಲೋ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಕುಲುಮೆಯ ಮೂಲಕ ಹೋಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ ವೇವ್ ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕುವ ಯಂತ್ರದ ಮೂಲಕ ಹೋದ ನಂತರ ಇತರ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಹಸ್ತಚಾಲಿತವಾಗಿ ಸೇರಿಸಿ.

ಕಬ್ಬಿಣದ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಅಲ್ಲ.

ಪರೀಕ್ಷೆ ಮತ್ತು ಗುಣಮಟ್ಟದ ಪರಿಶೀಲನೆ

ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಪಿಸಿಬಿಎ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ದೋಷಗಳು: ಸಂಪರ್ಕ ಕಡಿತಗೊಂಡ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು, ತಪ್ಪಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕಿಸದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಭಾಗಗಳು. ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು:

ಐಸಿಟಿ (ಆನ್‌ಲೈನ್ ಪರೀಕ್ಷೆ). When designing a PCB, some test points are usually reserved for debugging, programming, and other purposes. ಐಸಿಟಿ ಯಂತ್ರವು ಈ ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಿಂದುಗಳನ್ನು ಓಪನ್/ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಪರೀಕ್ಷೆಗಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಘಟಕಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳು (ರೆಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು, ಇಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು, ಕೆಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು) ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿವೆಯೇ ಎಂದು ಪರಿಶೀಲಿಸುತ್ತದೆ.

AOI (ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತಪಾಸಣೆ). Manufacturers use a “gold sample” (reference PCBA) to compare with other samples. ಈ ಪರೀಕ್ಷೆಗಾಗಿ, ಹಾರ್ಡ್‌ವೇರ್ ಸೃಷ್ಟಿಕರ್ತನು ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಸಲು ತಯಾರಕರಿಗೆ ವಿಶೇಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಸಹಿಷ್ಣುತೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

ಎಕ್ಸ್ ರೇ. The PCBA manufacturer will use X-rays to check the welding conditions of the BGA (ball Grid Array) components. ಈ ವೀಡಿಯೊದಲ್ಲಿ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಿ.