site logo

पीसीबी वायरिंग करताना कोणत्या पैलूंकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे?

पीसीबी संपूर्ण पीसीबी डिझाइनमध्ये वायरिंग खूप महत्वाचे आहे. जलद आणि कार्यक्षम वायरिंग कसे मिळवायचे आणि तुमचे पीसीबी वायरिंग उंच कसे बनवायचे याचा अभ्यास करणे योग्य आहे. पीसीबी वायरिंगमध्ये लक्ष देणे आवश्यक असलेल्या 7 पैलूंची क्रमवारी लावली, आणि वगळण्याची तपासणी करा आणि रिक्त जागा भरा!

ipcb

1. डिजिटल सर्किट आणि अॅनालॉग सर्किटची सामान्य ग्राउंड प्रोसेसिंग

अनेक पीसीबी यापुढे सिंगल-फंक्शन सर्किट्स (डिजिटल किंवा अॅनालॉग सर्किट्स) नाहीत, परंतु डिजिटल आणि अॅनालॉग सर्किट्सच्या मिश्रणाने बनलेले आहेत. म्हणून, वायरिंग करताना त्यांच्यातील परस्पर हस्तक्षेप लक्षात घेणे आवश्यक आहे, विशेषतः ग्राउंड वायरवरील आवाज हस्तक्षेप. डिजिटल सर्किटची वारंवारता जास्त आहे आणि अॅनालॉग सर्किटची संवेदनशीलता मजबूत आहे. सिग्नल लाइनसाठी, उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नल लाइन संवेदनशील अॅनालॉग सर्किट उपकरणापासून शक्य तितक्या दूर असावी. ग्राउंड लाईनसाठी, संपूर्ण पीसीबीला बाहेरील जगासाठी एकच नोड आहे, त्यामुळे डिजिटल आणि अॅनालॉग कॉमन ग्राउंडची समस्या पीसीबीच्या आत हाताळली जाणे आवश्यक आहे आणि बोर्डच्या आत डिजिटल ग्राउंड आणि अॅनालॉग ग्राउंड प्रत्यक्षात वेगळे केले जातात आणि ते आहेत. एकमेकांशी कनेक्ट केलेले नाही, परंतु पीसीबीला बाह्य जगाशी जोडणाऱ्या इंटरफेसवर (जसे की प्लग इ.) डिजिटल ग्राउंड आणि अॅनालॉग ग्राउंड दरम्यान एक लहान कनेक्शन आहे. कृपया लक्षात घ्या की फक्त एक कनेक्शन बिंदू आहे. पीसीबीवर नॉन-कॉमन ग्राउंड देखील आहेत, जे सिस्टम डिझाइनद्वारे निर्धारित केले जातात.

2. सिग्नल लाईन इलेक्ट्रिक (ग्राउंड) लेयरवर घातली आहे

मल्टी-लेयर प्रिंटेड बोर्ड वायरिंगमध्ये, सिग्नल लाईनच्या लेयरमध्ये जास्त वायर्स उरलेल्या नसल्यामुळे, त्या टाकल्या गेल्या नाहीत, अधिक थर जोडल्याने कचरा होईल आणि उत्पादनावरील कामाचा ताण वाढेल, आणि त्यानुसार खर्च वाढेल. या विरोधाभासाचे निराकरण करण्यासाठी, आपण इलेक्ट्रिकल (ग्राउंड) लेयरवर वायरिंगचा विचार करू शकता. पॉवर लेयरचा प्रथम विचार केला पाहिजे आणि जमिनीचा थर दुसरा. कारण निर्मितीची अखंडता जपणे उत्तम.

3. मोठ्या क्षेत्राच्या कंडक्टरमध्ये पाय जोडण्याचे उपचार

मोठ्या-क्षेत्रातील ग्राउंडिंग (वीज) मध्ये, सामान्य घटकांचे पाय त्याच्याशी जोडलेले आहेत. कनेक्टिंग पायांच्या उपचारांचा सर्वसमावेशकपणे विचार करणे आवश्यक आहे. विद्युत कार्यक्षमतेच्या दृष्टीने, घटक पायांचे पॅड तांब्याच्या पृष्ठभागावर जोडणे चांगले आहे. वेल्डिंग आणि घटकांच्या असेंब्लीमध्ये काही अवांछित छुपे धोके आहेत, जसे की: ① वेल्डिंगसाठी उच्च-शक्तीच्या हीटर्सची आवश्यकता असते. ②आभासी सोल्डर जोडणे सोपे आहे. म्हणून, विद्युत कार्यप्रदर्शन आणि प्रक्रिया आवश्यकता दोन्ही क्रॉस-पॅटर्न पॅडमध्ये बनविल्या जातात, ज्याला हीट शील्ड म्हणतात, सामान्यत: थर्मल पॅड (थर्मल) म्हणून ओळखले जाते, जेणेकरून सोल्डरिंग दरम्यान जास्त क्रॉस-सेक्शन उष्णतेमुळे आभासी सोल्डर जॉइंट्स तयार होऊ शकतात. सेक्स खूप कमी होतो. मल्टीलेयर बोर्डच्या पॉवर (ग्राउंड) लेगची प्रक्रिया समान आहे.

4. केबलिंगमध्ये नेटवर्क सिस्टमची भूमिका

अनेक सीएडी प्रणालींमध्ये, नेटवर्क सिस्टमच्या आधारे वायरिंग निर्धारित केले जाते. ग्रिड खूप दाट आहे आणि मार्ग वाढला आहे, परंतु पायरी खूप लहान आहे आणि फील्डमधील डेटाचे प्रमाण खूप मोठे आहे. यात अपरिहार्यपणे डिव्हाइसच्या स्टोरेज स्पेससाठी आणि संगणक-आधारित इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांच्या संगणकीय गतीसाठी उच्च आवश्यकता असेल. महान प्रभाव. काही पथ अवैध आहेत, जसे की घटक पायांच्या पॅडद्वारे किंवा माउंटिंग होल आणि निश्चित छिद्रांद्वारे व्यापलेले. खूप विरळ ग्रिड आणि खूप कमी चॅनेलचा वितरण दरावर मोठा प्रभाव पडतो. त्यामुळे वायरिंगला आधार देण्यासाठी वाजवी ग्रिड सिस्टीम असणे आवश्यक आहे. मानक घटकांच्या पायांमधील अंतर 0.1 इंच (2.54 मिमी) आहे, म्हणून ग्रिड प्रणालीचा आधार सामान्यतः 0.1 इंच (2.54 मिमी) किंवा 0.1 इंच पेक्षा कमी अविभाज्य गुणाकारावर सेट केला जातो, जसे की: 0.05 इंच, 0.025 इंच, 0.02 इंच इ.

5. वीज पुरवठा आणि ग्राउंड वायरचे उपचार

जरी संपूर्ण पीसीबी बोर्डमधील वायरिंग खूप चांगले पूर्ण झाले असले तरी, वीज पुरवठा आणि ग्राउंड वायरचा अयोग्य विचार केल्यामुळे होणारा हस्तक्षेप उत्पादनाची कार्यक्षमता कमी करेल आणि काहीवेळा उत्पादनाच्या यशाच्या दरावर देखील परिणाम करेल. म्हणून, वीज पुरवठा आणि ग्राउंड वायरचे वायरिंग गांभीर्याने घेतले पाहिजे आणि उत्पादनाची गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी वीज पुरवठा आणि ग्राउंड वायरद्वारे निर्माण होणारा आवाज हस्तक्षेप कमी केला पाहिजे. इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांच्या डिझाइनमध्ये गुंतलेल्या प्रत्येक अभियंत्याला ग्राउंड वायर आणि पॉवर वायर यांच्यातील आवाजाचे कारण समजते आणि आता फक्त कमी होणारा आवाज दाब व्यक्त केला जातो: वीज पुरवठा आणि ग्राउंड दरम्यान आवाज जोडणे हे सर्वज्ञात आहे. तार लोटस कॅपेसिटर. पॉवर आणि ग्राउंड वायरची रुंदी शक्य तितकी रुंद करा, शक्यतो ग्राउंड वायर पॉवर वायरपेक्षा रुंद आहे, त्यांचा संबंध आहे: ग्राउंड वायर “पॉवर वायर” सिग्नल वायर, सहसा सिग्नल वायरची रुंदी असते: 0.2 ~ 0.3 मिमी, उत्कृष्ट रुंदी 0.05 ~ 0.07 मिमी पर्यंत पोहोचू शकते, पॉवर कॉर्ड 1.2 ~ 2.5 मिमी आहे. डिजिटल सर्किटच्या पीसीबीसाठी, लूप तयार करण्यासाठी रुंद ग्राउंड वायरचा वापर केला जाऊ शकतो, म्हणजे, ग्राउंड नेट वापरला जाऊ शकतो (अॅनालॉग सर्किटचे ग्राउंड अशा प्रकारे वापरले जाऊ शकत नाही). तांब्याच्या थराचा मोठा भाग ग्राउंड वायर म्हणून वापरला जातो, जो मुद्रित बोर्डवर वापरला जात नाही. सर्व ठिकाणी ग्राउंड वायर म्हणून जमिनीशी जोडलेले. किंवा ते मल्टीलेयर बोर्डमध्ये बनवले जाऊ शकते आणि वीज पुरवठा आणि ग्राउंड वायर प्रत्येकी एक थर व्यापतात.

6. डिझाइन नियम तपासणी (DRC)

वायरिंग डिझाइन पूर्ण झाल्यानंतर, वायरिंग डिझाइन डिझाइनरने तयार केलेल्या नियमांचे पालन करते की नाही हे काळजीपूर्वक तपासणे आवश्यक आहे आणि त्याच वेळी, स्थापित नियम मुद्रित बोर्ड उत्पादन प्रक्रियेच्या आवश्यकता पूर्ण करतात की नाही याची पुष्टी करणे आवश्यक आहे. . सामान्य तपासणीमध्ये खालील बाबी असतात: रेषा आणि रेषा, रेषा घटक पॅड, रेषा आणि छिद्र, घटक पॅड आणि छिद्र, आणि छिद्र आणि छिद्र यांच्यातील अंतर वाजवी आहे का आणि ते उत्पादन आवश्यकता पूर्ण करते की नाही. पॉवर लाईन आणि ग्राउंड लाईनची रुंदी योग्य आहे का आणि पॉवर लाईन आणि ग्राउंड लाईन (कमी लहरी प्रतिबाधा) मध्ये घट्ट कपलिंग आहे का? PCB मध्ये ग्राउंड वायर रुंद करता येईल अशी जागा आहे का? की सिग्नल लाईन्ससाठी सर्वोत्तम उपाय केले गेले आहेत का, जसे की सर्वात लहान लांबी, संरक्षण रेषा जोडली गेली आहे आणि इनपुट लाइन आणि आउटपुट लाइन स्पष्टपणे विभक्त केली गेली आहेत. अॅनालॉग सर्किट आणि डिजिटल सर्किटसाठी स्वतंत्र ग्राउंड वायर आहेत की नाही. PCB मध्ये जोडलेले ग्राफिक्स (जसे की चिन्ह आणि भाष्य) सिग्नल शॉर्ट सर्किटला कारणीभूत ठरतील की नाही. काही अवांछित रेखा आकार सुधारित करा. PCB वर प्रक्रिया ओळ आहे का? सोल्डर मास्क उत्पादन प्रक्रियेच्या गरजा पूर्ण करतो की नाही, सोल्डर मास्कचा आकार योग्य आहे की नाही आणि इलेक्ट्रिकल उपकरणांच्या गुणवत्तेवर परिणाम होऊ नये म्हणून डिव्हाइस पॅडवर अक्षराचा लोगो दाबला आहे की नाही. मल्टी-लेयर बोर्डमधील पॉवर ग्राउंड लेयरची बाह्य फ्रेमची धार कमी झाली आहे की नाही, जर पॉवर ग्राउंड लेयरचा कॉपर फॉइल बोर्डच्या बाहेर उघड झाला असेल तर शॉर्ट सर्किट होणे सोपे आहे.

7. डिझाइनद्वारे

Via हा मल्टी-लेयर PCB च्या महत्त्वाच्या घटकांपैकी एक आहे आणि ड्रिलिंगचा खर्च साधारणपणे PCB उत्पादन खर्चाच्या 30% ते 40% इतका असतो. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, PCB वरील प्रत्येक छिद्राला via म्हटले जाऊ शकते. फंक्शनच्या दृष्टिकोनातून, वियास दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकतात: एक थरांमधील विद्युत कनेक्शनसाठी वापरला जातो; दुसरे फिक्सिंग किंवा पोझिशनिंग डिव्हाइसेससाठी वापरले जाते. प्रक्रियेच्या दृष्टीने, वियास सामान्यतः तीन श्रेणींमध्ये विभागले जातात, म्हणजे अंध वियास, दफन केलेले वियास आणि वियासद्वारे.

आंधळे छिद्र मुद्रित सर्किट बोर्डच्या वरच्या आणि खालच्या पृष्ठभागावर स्थित असतात आणि त्यांची विशिष्ट खोली असते. ते पृष्ठभागाची रेषा आणि अंतर्निहित आतील रेषा जोडण्यासाठी वापरले जातात. छिद्राची खोली सामान्यतः एका विशिष्ट गुणोत्तर (छिद्र) पेक्षा जास्त नसते. दफन केलेले भोक म्हणजे मुद्रित सर्किट बोर्डच्या आतील लेयरमध्ये स्थित कनेक्शन होल, जो सर्किट बोर्डच्या पृष्ठभागावर विस्तारित नाही. वर नमूद केलेले दोन प्रकारचे छिद्र सर्किट बोर्डच्या आतील थरामध्ये स्थित आहेत आणि लॅमिनेशनच्या आधी छिद्र तयार करण्याच्या प्रक्रियेद्वारे पूर्ण केले जातात आणि व्हियाच्या निर्मिती दरम्यान अनेक आतील स्तर ओव्हरलॅप केले जाऊ शकतात. तिसऱ्या प्रकाराला थ्रू होल म्हणतात, जो संपूर्ण सर्किट बोर्डमध्ये प्रवेश करतो आणि अंतर्गत इंटरकनेक्शनसाठी किंवा घटक माउंटिंग पोझिशनिंग होल म्हणून वापरला जाऊ शकतो. प्रक्रियेत थ्रू होल लक्षात घेणे सोपे असल्याने आणि खर्च कमी असल्याने, इतर दोन प्रकारच्या छिद्रांऐवजी बहुतेक मुद्रित सर्किट बोर्डमध्ये ते वापरले जाते. छिद्रांद्वारे खालील, अन्यथा निर्दिष्ट केल्याशिवाय, छिद्रांद्वारे मानले जाते.

1. डिझाईनच्या दृष्टिकोनातून, via मुख्यतः दोन भागांनी बनलेला असतो, एक मध्यभागी ड्रिल होल असतो आणि दुसरा ड्रिल होलच्या सभोवतालचा पॅड क्षेत्र असतो. या दोन भागांचा आकार via चा आकार ठरवतो. अर्थात, हाय-स्पीड, हाय-डेन्सिटी पीसीबी डिझाइनमध्ये, डिझायनर नेहमी आशा करतात की व्हाया होल जितका लहान असेल तितका चांगला असेल, जेणेकरून बोर्डवर वायरिंगची अधिक जागा सोडता येईल. शिवाय, via होल जितका लहान असेल तितका परजीवी कॅपेसिटन्स स्वतःचा असेल. ते जितके लहान असेल तितके ते हाय-स्पीड सर्किट्ससाठी अधिक योग्य आहे. तथापि, छिद्रांच्या आकारात घट झाल्यामुळे खर्चातही वाढ होते आणि व्हियासचा आकार अनिश्चित काळासाठी कमी करता येत नाही. हे ड्रिलिंग आणि प्लेटिंग सारख्या प्रक्रिया तंत्रज्ञानाद्वारे प्रतिबंधित आहे: छिद्र जितके लहान असेल तितके जास्त ड्रिलिंग भोक जितका जास्त वेळ लागेल तितके मध्यभागी जाणे सोपे होईल; आणि जेव्हा छिद्राची खोली ड्रिल केलेल्या छिद्राच्या व्यासाच्या 6 पट जास्त असेल, तेव्हा छिद्राच्या भिंतीला तांब्याने समान रीतीने प्लेट लावता येईल याची खात्री देता येत नाही. उदाहरणार्थ, सामान्य 6-लेयर PCB बोर्डची जाडी (छिद्र खोलीद्वारे) सुमारे 50Mil आहे, त्यामुळे PCB उत्पादक प्रदान करू शकणारा किमान ड्रिलिंग व्यास केवळ 8Mil पर्यंत पोहोचू शकतो.

दुसरे, वायया होलच्या परजीवी कॅपेसिटन्समध्येच जमिनीवर परजीवी कॅपेसिटन्स असते. जर हे ज्ञात असेल की via च्या ग्राउंड लेयरवरील आयसोलेशन होलचा व्यास D2 आहे, वाया पॅडचा व्यास D1 आहे, आणि PCB बोर्डची जाडी T आहे, बोर्ड सब्सट्रेटचा डायलेक्ट्रिक स्थिरांक ε आहे, आणि via चे परजीवी कॅपॅसिटन्स अंदाजे आहे: C=1.41εTD1/(D2-D1) सर्किटवरील via च्या परजीवी कॅपेसिटन्सचा मुख्य परिणाम म्हणजे सिग्नलचा उदय वेळ वाढवणे आणि सर्किटचा वेग कमी करणे.

3. वियासचे परजीवी इंडक्टन्स त्याचप्रमाणे, वियासमध्ये परजीवी कॅपेसिटन्ससह परजीवी इंडक्टन्स असतात. हाय-स्पीड डिजिटल सर्किट्सच्या डिझाईनमध्ये, परजीवी कॅपेसिटन्सच्या प्रभावापेक्षा विअसच्या परजीवी इंडक्टन्समुळे होणारे नुकसान अनेकदा जास्त असते. त्याचे परजीवी मालिका इंडक्टन्स बायपास कॅपेसिटरचे योगदान कमकुवत करेल आणि संपूर्ण पॉवर सिस्टमचा फिल्टरिंग प्रभाव कमकुवत करेल. आपण खालील सूत्रासह via चे अंदाजे परजीवी इंडक्टन्स मोजू शकतो: L=5.08h[ln(4h/d)+1] जेथे L म्हणजे via च्या इंडक्टन्सचा संदर्भ देते, h म्हणजे via ची लांबी आणि d मध्यभागी आहे छिद्राचा व्यास. सूत्रावरून असे दिसून येते की वायाच्या व्यासाचा इंडक्टन्सवर थोडासा प्रभाव असतो आणि वायाच्या लांबीचा इंडक्टन्सवर सर्वात जास्त प्रभाव असतो.

4. हाय-स्पीड पीसीबीमध्ये डिझाइनद्वारे. व्हिअसच्या परजीवी वैशिष्ट्यांच्या वरील विश्लेषणाद्वारे, आम्ही पाहू शकतो की हाय-स्पीड PCB डिझाइनमध्ये, वरवर साधे वाटणारे व्हिआस सर्किट डिझाइनमध्ये बरेच नकारात्मक परिणाम आणतात. परिणाम