site logo

पीसीबी दृश्य घटक कसे डिझाइन करावे?

डिझाइनमध्ये, लेआउट हा एक महत्त्वाचा भाग आहे. लेआउट परिणामाची गुणवत्ता थेट वायरिंगच्या प्रभावावर परिणाम करेल, म्हणून असे मानले जाऊ शकते की वाजवी लेआउट ही यशस्वीतेची पहिली पायरी आहे. पीसीबी डिझाइन विशेषत: पूर्व-लेआउट म्हणजे संपूर्ण सर्किट बोर्ड, सिग्नल प्रवाह, उष्णता नष्ट होणे, संरचना आणि इतर संरचनांबद्दल विचार करण्याची प्रक्रिया. पूर्व-लेआउट अयशस्वी झाल्यास, कोणत्याही प्रयत्नांची आवश्यकता नाही.

ipcb

पीसीबी लेआउट डिझाइन मुद्रित सर्किट बोर्डच्या डिझाइन प्रक्रियेच्या प्रवाहामध्ये योजनाबद्ध डिझाइन, इलेक्ट्रॉनिक घटक डेटाबेस नोंदणी, डिझाइन तयार करणे, ब्लॉक विभाजन, इलेक्ट्रॉनिक घटक कॉन्फिगरेशन, कॉन्फिगरेशन पुष्टीकरण, वायरिंग आणि अंतिम तपासणी यांचा समावेश होतो. प्रक्रियेच्या प्रक्रियेत, कोणत्याही प्रक्रियेत समस्या आढळली तरीही, ती पुन्हा पुष्टीकरण किंवा दुरुस्तीसाठी मागील प्रक्रियेकडे परत जाणे आवश्यक आहे.

हा लेख प्रथम PCB लेआउट डिझाइन नियम आणि तंत्रांचा परिचय देतो आणि नंतर PCB लेआउटची रचना आणि तपासणी कशी करावी हे स्पष्ट करते, लेआउटच्या DFM आवश्यकता, थर्मल डिझाइन आवश्यकता, सिग्नल अखंडता आवश्यकता, EMC आवश्यकता, स्तर सेटिंग्ज आणि पॉवर ग्राउंड डिव्हिजन आवश्यकता, आणि पॉवर मॉड्यूल्स. आवश्यकता आणि इतर पैलूंचे तपशीलवार विश्लेषण केले जाईल आणि तपशील शोधण्यासाठी संपादकाचे अनुसरण करा.

पीसीबी लेआउट डिझाइन नियम

1. सामान्य परिस्थितीत, सर्व घटक सर्किट बोर्डच्या समान पृष्ठभागावर व्यवस्थित केले पाहिजेत. जेव्हा उच्च-स्तरीय घटक खूप दाट असतात, तेव्हाच मर्यादित उंची आणि कमी उष्णता निर्माण करणारी काही उपकरणे, जसे की चिप प्रतिरोधक, चिप कॅपेसिटर आणि चिप कॅपॅसिटर, स्थापित केले जाऊ शकतात. चीप आयसी वगैरे खालच्या थरावर ठेवतात.

2. विद्युत कार्यक्षमतेची खात्री करण्याच्या उद्देशाने, घटक ग्रिडवर ठेवले पाहिजेत आणि व्यवस्थित आणि सुंदर होण्यासाठी एकमेकांना समांतर किंवा लंब ठेवले पाहिजेत. सामान्य परिस्थितीत, घटकांना ओव्हरलॅप करण्याची परवानगी नाही; घटकांची मांडणी कॉम्पॅक्ट असावी आणि संपूर्ण मांडणीवर घटकांची मांडणी करावी. वितरण एकसमान आणि दाट आहे.

3. सर्किट बोर्डवरील विविध घटकांच्या लगतच्या जमिनीच्या नमुन्यांमधील किमान अंतर 1 मिमीच्या वर असावे.

4. सर्किट बोर्डच्या काठावरुन अंतर साधारणपणे 2MM पेक्षा कमी नसते. सर्किट बोर्डचा सर्वोत्तम आकार आयताकृती आहे आणि गुणोत्तर 3:2 किंवा 4:3 आहे. जेव्हा सर्किट बोर्डचा आकार 200MM बाय 150MM पेक्षा मोठा असेल तेव्हा सर्किट बोर्ड यांत्रिक शक्तीला काय सहन करू शकेल याचा विचार करा.

पीसीबी लेआउट डिझाइन कौशल्ये

पीसीबीच्या लेआउट डिझाइनमध्ये, सर्किट बोर्डच्या युनिट्सचे विश्लेषण केले पाहिजे आणि लेआउट डिझाइन प्रारंभिक कार्यावर आधारित असावे. सर्किटचे सर्व घटक मांडताना, खालील तत्त्वे पाळली पाहिजेत:

1. सर्किटच्या प्रवाहानुसार प्रत्येक कार्यात्मक सर्किट युनिटची स्थिती व्यवस्थित करा, जेणेकरून लेआउट सिग्नल परिसंचरणासाठी सोयीस्कर असेल आणि सिग्नल शक्य तितक्या त्याच दिशेने ठेवला जाईल [1].

2. प्रत्येक फंक्शनल युनिटचे मुख्य घटक केंद्र म्हणून घ्या आणि त्याच्या सभोवती ठेवा. घटकांमधील लीड्स आणि कनेक्शन कमी करण्यासाठी आणि लहान करण्यासाठी पीसीबीवर घटक एकसमान, अविभाज्य आणि संक्षिप्तपणे व्यवस्थित केले पाहिजेत.

3. उच्च फ्रिक्वेन्सीवर कार्यरत सर्किट्ससाठी, घटकांमधील वितरण मापदंड विचारात घेणे आवश्यक आहे. सामान्य सर्किट्समध्ये, घटक शक्य तितक्या समांतरपणे व्यवस्थित केले पाहिजेत, जे केवळ सुंदरच नाही तर स्थापित करणे सोपे आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादन करणे देखील सोपे आहे.

पीसीबी लेआउटची रचना आणि तपासणी कशी करावी

1. लेआउटसाठी DFM आवश्यकता

1. इष्टतम प्रक्रिया मार्ग निर्धारित केला गेला आहे आणि सर्व उपकरणे बोर्डवर ठेवली गेली आहेत.

2. निर्देशांकांचे मूळ बोर्ड फ्रेमच्या डाव्या आणि खालच्या विस्तार रेषांचे छेदनबिंदू आहे, किंवा खालच्या डाव्या सॉकेटच्या खालच्या डाव्या पॅडमध्ये आहे.

3. PCB चा वास्तविक आकार, पोझिशनिंग डिव्हाइसचे स्थान इत्यादी प्रक्रिया संरचना घटक नकाशाशी सुसंगत आहेत आणि प्रतिबंधित डिव्हाइस उंची आवश्यकता असलेल्या क्षेत्राचे डिव्हाइस लेआउट संरचना घटक नकाशाच्या आवश्यकता पूर्ण करते.

4. डायल स्विच, रिसेट डिव्हाइस, इंडिकेटर लाइट इत्यादीची स्थिती योग्य आहे आणि हँडल बार आसपासच्या उपकरणांमध्ये व्यत्यय आणत नाही.

5. बोर्डच्या बाह्य फ्रेममध्ये 197mil चा एक गुळगुळीत रेडियन आहे किंवा स्ट्रक्चरल आकाराच्या रेखांकनानुसार डिझाइन केलेले आहे.

6. सामान्य बोर्ड 200mil प्रक्रिया कडा आहेत; बॅकप्लेनच्या डाव्या आणि उजव्या बाजूंना 400mil पेक्षा जास्त प्रक्रिया कडा आहेत आणि वरच्या आणि खालच्या बाजूंना 680mil पेक्षा जास्त प्रक्रिया कडा आहेत. डिव्हाइस प्लेसमेंट विंडो उघडण्याच्या स्थितीशी विरोधाभास करत नाही.

7. सर्व प्रकारचे अतिरिक्त छिद्र (ICT पोझिशनिंग होल 125mil, हँडल बार होल, लंबवर्तुळाकार भोक आणि फायबर होल्डर होल) जे जोडणे आवश्यक आहे ते सर्व गहाळ आहेत आणि योग्यरित्या सेट केले आहेत.

8. वेव्ह सोल्डरिंगद्वारे प्रक्रिया केलेले उपकरण पिन पिच, उपकरणाची दिशा, उपकरण पिच, उपकरण लायब्ररी इ. वेव्ह सोल्डरिंगच्या आवश्यकता विचारात घेतात.

9. डिव्हाइस लेआउट अंतर असेंबली आवश्यकता पूर्ण करते: पृष्ठभाग माउंट साधने 20mil पेक्षा जास्त आहेत, IC 80mil पेक्षा जास्त आहे, आणि BGA 200mil पेक्षा जास्त आहे.

10. क्रिमिंग पार्ट्समध्ये घटक पृष्ठभागाच्या अंतरामध्ये 120 मिल्सपेक्षा जास्त आहे आणि वेल्डिंग पृष्ठभागावरील क्रिमिंग भागांच्या थ्रू एरियामध्ये कोणतेही उपकरण नाही.

11. उंच उपकरणांमध्ये कोणतीही लहान उपकरणे नाहीत आणि पॅच उपकरणे नाहीत आणि लहान आणि लहान इंटरपोजिंग उपकरणे 5 मिमी पेक्षा जास्त उंची असलेल्या उपकरणांमध्ये 10 मिमीच्या आत ठेवली जातात.

12. ध्रुवीय उपकरणांमध्ये ध्रुवीय सिल्कस्क्रीन लोगो असतात. समान प्रकारच्या ध्रुवीकृत प्लग-इन घटकांचे X आणि Y दिशानिर्देश समान आहेत.

13. सर्व उपकरणे स्पष्टपणे चिन्हांकित आहेत, कोणतेही P*, REF, इत्यादी स्पष्टपणे चिन्हांकित नाहीत.

14. SMD उपकरणे असलेल्या पृष्ठभागावर 3 पोझिशनिंग कर्सर आहेत, जे “L” आकारात ठेवलेले आहेत. पोझिशनिंग कर्सरच्या मध्यभागी आणि बोर्डच्या काठाच्या दरम्यानचे अंतर 240 mils पेक्षा जास्त आहे.

15. जर तुम्हाला बोर्डिंग प्रक्रिया करण्याची आवश्यकता असेल, तर लेआउट बोर्डिंग आणि पीसीबी प्रक्रिया आणि असेंबली सुलभ करण्यासाठी मानले जाते.

16. चिरलेल्या कडा (असामान्य कडा) मिलिंग ग्रूव्ह आणि स्टॅम्प होलद्वारे भरल्या पाहिजेत. स्टॅम्प होल एक नॉन-मेटलाइज्ड व्हॉइड आहे, साधारणपणे 40 मील व्यासाचा आणि काठापासून 16 मैल.

17. डीबगिंगसाठी वापरलेले चाचणी बिंदू योजनाबद्ध आकृतीमध्ये जोडले गेले आहेत आणि ते लेआउटमध्ये योग्यरित्या ठेवले आहेत.

दुसरे, लेआउटची थर्मल डिझाइन आवश्यकता

1. गरम करणारे घटक आणि केसिंगचे उघडलेले घटक वायर आणि उष्णता-संवेदनशील घटकांच्या जवळ नसतात आणि इतर घटक देखील योग्यरित्या दूर ठेवले पाहिजेत.

2. रेडिएटरचे प्लेसमेंट संवहन समस्या लक्षात घेते आणि रेडिएटरच्या प्रोजेक्शन क्षेत्रामध्ये उच्च घटकांचा कोणताही हस्तक्षेप नाही आणि रेशीम स्क्रीनसह माउंटिंग पृष्ठभागावर श्रेणी चिन्हांकित केली जाते.

3. लेआउट वाजवी आणि गुळगुळीत उष्णता अपव्यय चॅनेल विचारात घेते.

4. इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटर उच्च-उष्णतेच्या उपकरणापासून योग्यरित्या वेगळे केले पाहिजे.

5. गसेटच्या खाली असलेल्या उच्च-पॉवर डिव्हाइसेस आणि डिव्हाइसेसच्या उष्णतेचा अपव्यय विचारात घ्या.

तिसरे, लेआउटची सिग्नल अखंडता आवश्यकता

1. स्टार्ट-एंड मॅचिंग पाठवणार्‍या उपकरणाच्या जवळ आहे आणि शेवटचे जुळणी प्राप्त करणार्‍या उपकरणाच्या जवळ आहे.

2. डिकपलिंग कॅपेसिटर संबंधित उपकरणांच्या जवळ ठेवा

3. संबंधित उपकरणांच्या जवळ क्रिस्टल्स, क्रिस्टल ऑसिलेटर आणि क्लॉक ड्राइव्ह चिप्स ठेवा.

4. हाय-स्पीड आणि लो-स्पीड, डिजिटल आणि अॅनालॉग मॉड्यूल्सनुसार स्वतंत्रपणे व्यवस्थित केले जातात.

5. विश्लेषण आणि सिम्युलेशन परिणामांवर आधारित बसची टोपोलॉजिकल रचना किंवा सिस्टम आवश्यकता पूर्ण झाल्याची खात्री करण्यासाठी विद्यमान अनुभव निश्चित करा.

6. जर बोर्ड डिझाइनमध्ये बदल करायचा असेल तर, चाचणी अहवालात प्रतिबिंबित झालेल्या सिग्नल अखंडतेच्या समस्येचे अनुकरण करा आणि उपाय द्या.

7. समकालिक घड्याळ बस प्रणालीचे लेआउट वेळेची आवश्यकता पूर्ण करते.

चार, EMC आवश्यकता

1. प्रेरक, रिले आणि ट्रान्सफॉर्मर यांसारखी चुंबकीय क्षेत्र जोडणीसाठी प्रवण असलेली प्रेरक उपकरणे एकमेकांच्या जवळ ठेवू नयेत. जेव्हा अनेक इंडक्टन्स कॉइल असतात, तेव्हा दिशा उभी असते आणि ती जोडलेली नसते.

2. सिंगल बोर्डच्या वेल्डिंग पृष्ठभागावर आणि जवळच्या सिंगल बोर्डवरील उपकरणामध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप टाळण्यासाठी, सिंगल बोर्डच्या वेल्डिंग पृष्ठभागावर कोणतीही संवेदनशील उपकरणे आणि मजबूत रेडिएशन उपकरणे ठेवू नयेत.

3. इंटरफेस घटक बोर्डच्या काठाच्या जवळ ठेवलेले आहेत, आणि डिझाइनची EMC क्षमता सुधारण्यासाठी योग्य EMC संरक्षण उपाय (जसे की शील्डिंग शेल्स, पॉवर सप्लाय ग्राउंडमधून पोकळ करणे इ.) घेतले गेले आहेत.

4. संरक्षण सर्किट प्रथम संरक्षण आणि नंतर फिल्टरिंगच्या तत्त्वाचे पालन करून, इंटरफेस सर्किट जवळ ठेवले आहे.

5. शिल्डिंग बॉडी आणि शिल्डिंग शेलपासून शिल्डिंग बॉडी आणि शील्डिंग कव्हर शेलचे अंतर उच्च ट्रान्समिटिंग पॉवर किंवा विशेषतः संवेदनशील (जसे की क्रिस्टल ऑसिलेटर, क्रिस्टल्स इ.) असलेल्या उपकरणांसाठी 500 मिल्स पेक्षा जास्त आहे.

6. रिसेट डिव्हाइस आणि रिसेट सिग्नलला इतर मजबूत डिव्हाइसेस आणि सिग्नलपासून दूर ठेवण्यासाठी रीसेट स्विचच्या रीसेट लाइनजवळ 0.1uF कॅपेसिटर ठेवलेला आहे.

पाच, स्तर सेटिंग आणि वीज पुरवठा आणि ग्राउंड विभागणी आवश्यकता

1. जेव्हा दोन सिग्नल स्तर थेट एकमेकांना लागून असतात, तेव्हा उभ्या वायरिंगचे नियम परिभाषित करणे आवश्यक आहे.

2. मुख्य पॉवर लेयर त्याच्या संबंधित ग्राउंड लेयरला शक्य तितक्या जवळ आहे आणि पॉवर लेयर 20H नियम पूर्ण करतो.

3. प्रत्येक वायरिंग लेयरमध्ये संपूर्ण संदर्भ विमान असते.

4. मल्टी-लेयर बोर्ड लॅमिनेटेड असतात आणि कोर मटेरिअल (CORE) सममितीय असते ज्यामुळे तांब्याच्या त्वचेच्या घनतेच्या असमान वितरणामुळे आणि माध्यमाच्या असममित जाडीमुळे होणारे वारिंग टाळण्यासाठी.

5. बोर्डची जाडी 4.5 मिमी पेक्षा जास्त नसावी. ज्यांची जाडी 2.5mm (3mm पेक्षा जास्त बॅकप्लेन) पेक्षा जास्त आहे त्यांच्यासाठी, PCB प्रक्रिया, असेंब्ली आणि उपकरणे यामध्ये कोणतीही समस्या नसल्याचे तंत्रज्ञांनी पुष्टी केली पाहिजे आणि PC कार्ड बोर्डची जाडी 1.6mm आहे.

6. जेव्हा via चे जाडी-ते-व्यास गुणोत्तर 10:1 पेक्षा जास्त असेल, तेव्हा PCB निर्मात्याद्वारे याची पुष्टी केली जाईल.

7. हस्तक्षेप कमी करण्यासाठी ऑप्टिकल मॉड्यूलची पॉवर आणि ग्राउंड इतर पॉवर आणि ग्राउंडपासून वेगळे केले जातात.

8. मुख्य घटकांची शक्ती आणि ग्राउंड प्रोसेसिंग आवश्यकता पूर्ण करते.

9. प्रतिबाधा नियंत्रण आवश्यक असताना, लेयर सेटिंग पॅरामीटर्स आवश्यकता पूर्ण करतात.

सहा, पॉवर मॉड्यूल आवश्यकता

1. पॉवर सप्लाय पार्टचे लेआउट हे सुनिश्चित करते की इनपुट आणि आउटपुट लाईन्स गुळगुळीत आहेत आणि ओलांडत नाहीत.

2. जेव्हा सिंगल बोर्ड सबबोर्डला वीज पुरवतो, तेव्हा संबंधित फिल्टर सर्किट सिंगल बोर्डच्या पॉवर आउटलेट आणि सबबोर्डच्या पॉवर इनलेटजवळ ठेवा.

सात, इतर आवश्यकता

1. लेआउट वायरिंगची एकूण गुळगुळीतपणा लक्षात घेते आणि मुख्य डेटा प्रवाह वाजवी आहे.

2. लेआउट ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी लेआउट परिणामांनुसार अपवर्जन, FPGA, EPLD, बस ड्रायव्हर आणि इतर डिव्हाइसेसचे पिन असाइनमेंट समायोजित करा.

3. लेआउट दाट वायरिंगच्या जागेवर योग्य वाढ विचारात घेते जेणेकरून ते रूट केले जाऊ शकत नाही अशी परिस्थिती टाळण्यासाठी.

4. विशेष साहित्य, विशेष उपकरणे (जसे की 0.5mmBGA, इ.), आणि विशेष प्रक्रियांचा अवलंब केल्यास, वितरण कालावधी आणि प्रक्रियाक्षमता पूर्णतः विचारात घेतली गेली आहे, आणि PCB उत्पादक आणि प्रक्रिया कर्मचार्‍यांनी पुष्टी केली आहे.

5. गसेट कनेक्टरची दिशा आणि अभिमुखता उलट होण्यापासून रोखण्यासाठी गसेट कनेक्टरच्या पिनशी संबंधित संबंधांची पुष्टी केली गेली आहे.

6. ICT चाचणी आवश्यकता असल्यास, लेआउट दरम्यान ICT चाचणी बिंदू जोडण्याच्या व्यवहार्यतेचा विचार करा, जेणेकरून वायरिंग टप्प्यात चाचणी बिंदू जोडण्यात अडचण येऊ नये.

7. जेव्हा हाय-स्पीड ऑप्टिकल मॉड्यूल समाविष्ट केले जाते, तेव्हा ऑप्टिकल पोर्ट ट्रान्सीव्हर सर्किटच्या लेआउटला प्राधान्य दिले जाते.

8. लेआउट पूर्ण झाल्यानंतर, 1:1 असेंब्ली ड्रॉइंग प्रकल्प कर्मचार्‍यांना डिव्हाइस घटकाविरूद्ध डिव्हाइस पॅकेज निवड योग्य आहे की नाही हे तपासण्यासाठी प्रदान केले आहे.

9. खिडकी उघडण्याच्या वेळी, आतील विमान मागे घेण्याचे मानले गेले आहे, आणि योग्य वायरिंग प्रतिबंधित क्षेत्र सेट केले आहे.