ഏറ്റവും നല്ലത് പിസിബി ഡിസൈൻ രീതി: ഘടക പാക്കേജിംഗിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി PCB ഘടകങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ പരിഗണിക്കേണ്ട ആറ് കാര്യങ്ങൾ. ഈ ലേഖനത്തിലെ എല്ലാ ഉദാഹരണങ്ങളും മൾട്ടിസിം ഡിസൈൻ എൻവയോൺമെന്റ് ഉപയോഗിച്ചാണ് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത്, എന്നാൽ വ്യത്യസ്ത EDA ടൂളുകളിൽ പോലും ഇതേ ആശയങ്ങൾ ഇപ്പോഴും ബാധകമാണ്.

1. ഘടക പാക്കേജിംഗിന്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് പരിഗണിക്കുക

മുഴുവൻ സ്കീമാറ്റിക് ഡ്രോയിംഗ് ഘട്ടത്തിലും, ലേഔട്ട് ഘട്ടത്തിൽ എടുക്കേണ്ട ഘടക പാക്കേജിംഗും ലാൻഡ് പാറ്റേൺ തീരുമാനങ്ങളും പരിഗണിക്കണം. ഘടക പാക്കേജിംഗിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഘടകങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ പരിഗണിക്കേണ്ട ചില നിർദ്ദേശങ്ങൾ ചുവടെ നൽകിയിരിക്കുന്നു.

പാക്കേജിൽ ഇലക്ട്രിക്കൽ പാഡ് കണക്ഷനുകളും ഘടകത്തിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ അളവുകളും (എക്സ്, വൈ, ഇസഡ്) ഉൾപ്പെടുന്നു, അതായത്, ഘടക ബോഡിയുടെ ആകൃതിയും പിസിബിയുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന പിന്നുകളും. ഘടകങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ, അന്തിമ പിസിബിയുടെ മുകളിലും താഴെയുമുള്ള ലെയറുകളിൽ നിലനിൽക്കുന്ന ഏതെങ്കിലും മൗണ്ടിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ പാക്കേജിംഗ് നിയന്ത്രണങ്ങൾ നിങ്ങൾ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ചില ഘടകങ്ങൾക്ക് (പോളാർ കപ്പാസിറ്ററുകൾ പോലുള്ളവ) ഉയർന്ന ഹെഡ്‌റൂം നിയന്ത്രണങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കാം, അത് ഘടകം തിരഞ്ഞെടുക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഡിസൈനിന്റെ തുടക്കത്തിൽ, നിങ്ങൾക്ക് ആദ്യം ഒരു അടിസ്ഥാന സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് ഫ്രെയിം ആകൃതി വരയ്ക്കാം, തുടർന്ന് നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാൻ ഉദ്ദേശിക്കുന്ന ചില വലിയ അല്ലെങ്കിൽ സ്ഥാന-നിർണ്ണായക ഘടകങ്ങൾ (കണക്ടറുകൾ പോലുള്ളവ) സ്ഥാപിക്കുക. ഈ രീതിയിൽ, സർക്യൂട്ട് ബോർഡിന്റെ (വയറിംഗ് ഇല്ലാതെ) വെർച്വൽ വീക്ഷണം അവബോധജന്യമായും വേഗത്തിലും കാണാൻ കഴിയും, കൂടാതെ സർക്യൂട്ട് ബോർഡിന്റെയും ഘടകങ്ങളുടെയും ആപേക്ഷിക പൊസിഷനിംഗും ഘടകത്തിന്റെ ഉയരവും താരതമ്യേന കൃത്യമായി നൽകാനാകും. പിസിബി കൂട്ടിച്ചേർത്തതിന് ശേഷം ബാഹ്യ പാക്കേജിംഗിൽ (പ്ലാസ്റ്റിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ, ഷാസിസ്, ഷാസി മുതലായവ) ഘടകങ്ങൾ ശരിയായി സ്ഥാപിക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കും. മുഴുവൻ സർക്യൂട്ട് ബോർഡും ബ്രൗസ് ചെയ്യുന്നതിന് ടൂൾസ് മെനുവിൽ നിന്ന് 3D പ്രിവ്യൂ മോഡ് അഭ്യർത്ഥിക്കുക.

ലാൻഡ് പാറ്റേൺ യഥാർത്ഥ ഭൂമി അല്ലെങ്കിൽ പിസിബിയിൽ സോൾഡർ ചെയ്ത ഉപകരണത്തിന്റെ ആകൃതി കാണിക്കുന്നു. പിസിബിയിലെ ഈ ചെമ്പ് പാറ്റേണുകളിൽ ചില അടിസ്ഥാന രൂപ വിവരങ്ങളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ശരിയായ സോൾഡറിംഗും ബന്ധിപ്പിച്ച ഘടകങ്ങളുടെ ശരിയായ മെക്കാനിക്കൽ, താപ സമഗ്രതയും ഉറപ്പാക്കാൻ ലാൻഡ് പാറ്റേണിന്റെ വലുപ്പം ശരിയായിരിക്കണം. പിസിബി ലേഔട്ട് രൂപകൽപന ചെയ്യുമ്പോൾ, സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് എങ്ങനെ നിർമ്മിക്കപ്പെടും, അല്ലെങ്കിൽ അത് സ്വമേധയാ സോൾഡർ ചെയ്താൽ പാഡുകൾ എങ്ങനെ ലയിപ്പിക്കും എന്ന് നിങ്ങൾ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്. റിഫ്ലോ സോൾഡറിംഗിന് (നിയന്ത്രിത ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ചൂളയിൽ ഫ്ളക്സ് ഉരുകുന്നത്) ഉപരിതല മൌണ്ട് ഡിവൈസുകളുടെ (SMD) വിശാലമായ ശ്രേണി കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയും. ത്രൂ-ഹോൾ ഉപകരണങ്ങൾ ശരിയാക്കാൻ സർക്യൂട്ട് ബോർഡിന്റെ റിവേഴ്സ് സൈഡ് സോൾഡർ ചെയ്യാൻ വേവ് സോൾഡറിംഗ് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, എന്നാൽ പിസിബിയുടെ പിൻഭാഗത്ത് സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന ചില ഉപരിതല മൗണ്ട് ഘടകങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ ഇതിന് കഴിയും. സാധാരണയായി, ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, താഴെയുള്ള ഉപരിതല മൌണ്ട് ഉപകരണങ്ങൾ ഒരു പ്രത്യേക ദിശയിൽ ക്രമീകരിക്കണം, ഈ സോളിഡിംഗ് രീതിയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നതിന്, പാഡുകൾ പരിഷ്ക്കരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

മുഴുവൻ ഡിസൈൻ പ്രക്രിയയിലും ഘടകങ്ങളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് മാറ്റാവുന്നതാണ്. ഡിസൈൻ പ്രക്രിയയുടെ തുടക്കത്തിൽ ഏത് ഉപകരണങ്ങളാണ് പ്ലേറ്റഡ് ത്രൂ ഹോൾസ് (PTH) ഉപയോഗിക്കേണ്ടതെന്നും ഉപരിതല മൗണ്ട് ടെക്നോളജി (SMT) ഉപയോഗിക്കേണ്ടതെന്നും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് PCB-യുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള ആസൂത്രണത്തെ സഹായിക്കും. പരിഗണിക്കേണ്ട ഘടകങ്ങളിൽ ഉപകരണത്തിന്റെ വില, ലഭ്യത, ഉപകരണ വിസ്തീർണ്ണം, വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം തുടങ്ങിയവ ഉൾപ്പെടുന്നു. നിർമ്മാണ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, ഉപരിതല-മൌണ്ട് ഉപകരണങ്ങൾ സാധാരണയായി ത്രൂ-ഹോൾ ഉപകരണങ്ങളേക്കാൾ വിലകുറഞ്ഞതും സാധാരണയായി ഉയർന്ന ലഭ്യതയുള്ളതുമാണ്. ചെറുതും ഇടത്തരവുമായ പ്രോട്ടോടൈപ്പ് പ്രോജക്റ്റുകൾക്ക്, വലിയ ഉപരിതല മൌണ്ട് ഉപകരണങ്ങളോ ദ്വാരത്തിലൂടെയുള്ള ഉപകരണങ്ങളോ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതാണ് നല്ലത്, ഇത് മാനുവൽ സോളിഡിംഗ് സുഗമമാക്കുക മാത്രമല്ല, പിശക് പരിശോധിക്കുമ്പോഴും ഡീബഗ്ഗിംഗ് ചെയ്യുമ്പോഴും പാഡുകളുടെയും സിഗ്നലുകളുടെയും മികച്ച കണക്ഷൻ സുഗമമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഡാറ്റാബേസിൽ റെഡിമെയ്ഡ് പാക്കേജ് ഇല്ലെങ്കിൽ, സാധാരണയായി ഒരു കസ്റ്റം പാക്കേജ് ടൂളിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു.

2. ഒരു നല്ല ഗ്രൗണ്ടിംഗ് രീതി ഉപയോഗിക്കുക

ഡിസൈനിൽ മതിയായ ബൈപാസ് കപ്പാസിറ്ററുകളും ഗ്രൗണ്ട് പ്ലെയിനുകളും ഉണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക. ഒരു ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, നിലത്തിലേക്കുള്ള പവർ ടെർമിനലിന് സമീപം അനുയോജ്യമായ ഒരു ഡീകൂപ്പിംഗ് കപ്പാസിറ്റർ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഉറപ്പാക്കുക (വെയിലത്ത് ഒരു ഗ്രൗണ്ട് പ്ലെയിൻ). കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ഉചിതമായ ശേഷി നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷൻ, കപ്പാസിറ്റർ സാങ്കേതികവിദ്യ, പ്രവർത്തന ആവൃത്തി എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. പവർ, ഗ്രൗണ്ട് പിന്നുകൾക്കിടയിൽ ബൈപാസ് കപ്പാസിറ്റർ സ്ഥാപിക്കുകയും ശരിയായ ഐസി പിന്നിന് സമീപം സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, സർക്യൂട്ടിന്റെ വൈദ്യുതകാന്തിക അനുയോജ്യതയും സംവേദനക്ഷമതയും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും.

3. വെർച്വൽ ഘടക പാക്കേജ് അനുവദിക്കുക

വെർച്വൽ ഘടകങ്ങൾ പരിശോധിക്കുന്നതിനായി മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഒരു ബിൽ (BOM) അച്ചടിക്കുക. വെർച്വൽ ഘടകത്തിന് അനുബന്ധ പാക്കേജിംഗ് ഇല്ല, അത് ലേഔട്ട് ഘട്ടത്തിലേക്ക് മാറ്റില്ല. മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഒരു ബിൽ സൃഷ്ടിക്കുക, തുടർന്ന് ഡിസൈനിലെ എല്ലാ വെർച്വൽ ഘടകങ്ങളും കാണുക. ഒരേയൊരു ഇനങ്ങൾ വൈദ്യുതിയും ഗ്രൗണ്ട് സിഗ്നലുകളും ആയിരിക്കണം, കാരണം അവ വെർച്വൽ ഘടകങ്ങളായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, അവ സ്കീമാറ്റിക് പരിതസ്ഥിതിയിൽ മാത്രം പ്രോസസ്സ് ചെയ്യപ്പെടുകയും ലേഔട്ട് ഡിസൈനിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടില്ല. സിമുലേഷൻ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ, വെർച്വൽ ഭാഗത്ത് പ്രദർശിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾക്ക് പകരം എൻകാപ്സുലേറ്റഡ് ഘടകങ്ങൾ നൽകണം.

4. മെറ്റീരിയൽ ഡാറ്റയുടെ പൂർണ്ണമായ ബിൽ നിങ്ങളുടെ പക്കലുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക

മെറ്റീരിയലുകളുടെ ബിൽ റിപ്പോർട്ടിൽ മതിയായ ഡാറ്റ ഉണ്ടോയെന്ന് പരിശോധിക്കുക. മെറ്റീരിയലുകളുടെ ബിൽ റിപ്പോർട്ട് സൃഷ്ടിച്ച ശേഷം, എല്ലാ ഘടക എൻട്രികളിലെയും അപൂർണ്ണമായ ഉപകരണം, വിതരണക്കാരൻ അല്ലെങ്കിൽ നിർമ്മാതാവ് വിവരങ്ങൾ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം പരിശോധിച്ച് പൂർത്തിയാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.

5. ഘടക ലേബൽ അനുസരിച്ച് അടുക്കുക

മെറ്റീരിയലുകളുടെ ബിൽ അടുക്കുന്നതിനും കാണുന്നതിനും സൗകര്യമൊരുക്കുന്നതിന്, ഘടക നമ്പറുകൾ തുടർച്ചയായി അക്കമിട്ടിട്ടുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക.

6. അനാവശ്യ ഗേറ്റ് സർക്യൂട്ടുകൾ പരിശോധിക്കുക

പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, ഇൻപുട്ട് ടെർമിനലുകൾ തൂങ്ങിക്കിടക്കുന്നത് ഒഴിവാക്കാൻ അനാവശ്യ ഗേറ്റുകളുടെ എല്ലാ ഇൻപുട്ടുകളിലും സിഗ്നൽ കണക്ഷനുകൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം. അനാവശ്യമായതോ നഷ്‌ടമായതോ ആയ എല്ലാ ഗേറ്റ് സർക്യൂട്ടുകളും നിങ്ങൾ പരിശോധിച്ചിട്ടുണ്ടെന്നും വയർ ചെയ്യാത്ത എല്ലാ ഇൻപുട്ട് ടെർമിനലുകളും പൂർണ്ണമായും ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ടെന്നും ഉറപ്പാക്കുക. ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ഇൻപുട്ട് ടെർമിനൽ താൽക്കാലികമായി നിർത്തിയാൽ, മുഴുവൻ സിസ്റ്റവും ശരിയായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഡിസൈനിൽ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡ്യുവൽ ഓപ് ആംപ് എടുക്കുക. ഡ്യുവൽ op amp IC ഘടകങ്ങളിൽ ഒരു op amps മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ എങ്കിൽ, ഒന്നുകിൽ മറ്റേ op amp ഉപയോഗിക്കാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ ഉപയോഗിക്കാത്ത op amp-ന്റെ ഇൻപുട്ട് ഗ്രൗണ്ട് ചെയ്ത് അനുയോജ്യമായ ഒരു ഏകീകൃത നേട്ടം (അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് നേട്ടം) വിന്യസിക്കുക ) മുഴുവൻ ഘടകവും സാധാരണ രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ ഫീഡ്ബാക്ക് നെറ്റ്വർക്ക്.

ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ഫ്ലോട്ടിംഗ് പിന്നുകളുള്ള IC-കൾ സ്പെസിഫിക്കേഷൻ പരിധിയിൽ സാധാരണയായി പ്രവർത്തിച്ചേക്കില്ല. സാധാരണയായി ഒരേ ഉപകരണത്തിലെ ഐസി ഉപകരണമോ മറ്റ് ഗേറ്റുകളോ ഒരു പൂരിത അവസ്ഥയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ മാത്രം-ഇൻപുട്ടോ ഔട്ട്‌പുട്ടോ ഘടകത്തിന്റെ പവർ റെയിലിന് അടുത്തോ അല്ലെങ്കിൽ അതിനടുത്തോ ആണെങ്കിൽ, ഈ ഐസിക്ക് അത് പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ സൂചിക ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാനാകും. സിമുലേഷന് സാധാരണയായി ഈ സാഹചര്യം പിടിച്ചെടുക്കാൻ കഴിയില്ല, കാരണം സിമുലേഷൻ മോഡൽ സാധാരണയായി ഫ്ലോട്ടിംഗ് കണക്ഷൻ ഇഫക്റ്റ് മാതൃകയാക്കാൻ ഐസിയുടെ ഒന്നിലധികം ഭാഗങ്ങളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നില്ല.