ओळीची रुंदी काय आहे?

मूलभूत गोष्टींसह प्रारंभ करूया. ट्रेस रुंदी म्हणजे नक्की काय? विशिष्ट ट्रेस रुंदी निर्दिष्ट करणे महत्वाचे का आहे? च्या हेतू पीसीबी वायरिंग म्हणजे कोणत्याही नोडमधून दुसर्‍या नोडला इलेक्ट्रिकल सिग्नल (अॅनालॉग, डिजिटल किंवा पॉवर) जोडणे.

नोड एखाद्या घटकाचा पिन, मोठ्या ट्रेस किंवा विमानाची शाखा किंवा प्रोबिंगसाठी रिक्त पॅड किंवा चाचणी बिंदू असू शकतो. ट्रेस रुंदी सहसा mils किंवा हजारो इंच मध्ये मोजली जाते. सामान्य सिग्नलसाठी मानक वायरिंगची रुंदी (विशेष आवश्यकता नाही) 7-12 मिली श्रेणीमध्ये अनेक इंच लांबी असू शकते, परंतु वायरिंगची रुंदी आणि लांबी निश्चित करताना अनेक घटकांचा विचार केला पाहिजे.

अनुप्रयोग सामान्यत: पीसीबी डिझाइनमध्ये वायरिंगची रुंदी आणि वायरिंग प्रकार चालवतो आणि काही ठिकाणी, सहसा पीसीबी उत्पादन खर्च, बोर्ड घनता/आकार आणि कार्यक्षमता संतुलित करतो. जर बोर्डला विशिष्ट डिझाइन आवश्यकता आहेत, जसे की स्पीड ऑप्टिमायझेशन, आवाज किंवा कपलिंग सप्रेशन, किंवा उच्च वर्तमान/व्होल्टेज, ट्रेसची रुंदी आणि प्रकार खुल्या पीसीबीच्या उत्पादन खर्चाला अनुकूल बनवण्यापेक्षा किंवा बोर्डच्या एकूण आकारापेक्षा अधिक महत्त्वाचे असू शकतात.

पीसीबी उत्पादन मध्ये वायरिंग संबंधित तपशील

Typically, the following specifications related to wiring begin to increase the cost of manufacturing bare PCB.

पीसीबी स्पेस टेकिंग एकत्र करणाऱ्या उच्च-घनतेच्या डिझाईन्स, जसे की अगदी बारीक अंतराच्या बीजीए किंवा उच्च सिग्नल मोजण्याच्या समांतर बसेससाठी, 2.5 लाख रुंदीची रुंदी, तसेच 6 मिलियन पर्यंतच्या व्यासासह विशेष प्रकारची छिद्रांची आवश्यकता असू शकते. लेसर ड्रिल केलेले मायक्रोथ्रू-होल म्हणून. याउलट, काही उच्च-शक्तीच्या डिझाईन्ससाठी खूप मोठ्या वायरिंग किंवा विमानांची आवश्यकता असू शकते, संपूर्ण थर वापरणे आणि प्रमाणपेक्षा जाड औंस ओतणे. अंतराळ-मर्यादित अनुप्रयोगांमध्ये, अनेक पातळ्यांसह अत्यंत पातळ प्लेट्स आणि अर्धा औंस (0.7 दशलक्ष जाडी) मर्यादित तांबे कास्टिंग जाडी आवश्यक असू शकते.

इतर प्रकरणांमध्ये, एका परिधीय ते दुसर्या वेगवान संप्रेषणासाठी डिझाइनमध्ये प्रतिबाधा आणि आगमनात्मक जोडणी कमी करण्यासाठी नियंत्रित प्रतिबाधा आणि विशिष्ट रूंदी आणि एकमेकांमधील अंतर असलेली वायरिंगची आवश्यकता असू शकते. किंवा डिझाइनमध्ये बसमधील इतर संबंधित सिग्नलशी जुळण्यासाठी विशिष्ट लांबीची आवश्यकता असू शकते. उच्च व्होल्टेज अनुप्रयोगांसाठी विशिष्ट सुरक्षा वैशिष्ट्यांची आवश्यकता असते, जसे आर्किंग टाळण्यासाठी दोन उघड केलेल्या विभेदक सिग्नलमधील अंतर कमी करणे. वैशिष्ट्ये किंवा वैशिष्ट्ये विचारात न घेता, ट्रेसिंग व्याख्या महत्त्वपूर्ण आहे, म्हणून विविध अनुप्रयोगांचे अन्वेषण करूया.

विविध वायरिंग रुंदी आणि जाडी

PCBS typically contain a variety of line widths, as they depend on signal requirements. दर्शविलेले बारीक ट्रेस सामान्य हेतूच्या टीटीएल (ट्रान्झिस्टर-ट्रान्झिस्टर लॉजिक) लेव्हल सिग्नलसाठी आहेत आणि उच्च वर्तमान किंवा ध्वनी संरक्षणासाठी विशेष आवश्यकता नाही.

हे बोर्डवरील सर्वात सामान्य वायरिंग प्रकार असतील.

जाड वायरिंग वर्तमान वाहून नेण्याच्या क्षमतेसाठी ऑप्टिमाइझ केले गेले आहे आणि ते उपकरणे किंवा वीज-संबंधित कार्यांसाठी वापरले जाऊ शकते ज्यासाठी उच्च शक्तीची आवश्यकता असते, जसे की पंखे, मोटर्स आणि निम्न-स्तरीय घटकांमध्ये नियमित वीज हस्तांतरण. आकृतीचा वरचा डावा भाग एक विभेदक सिग्नल (यूएसबी हाय-स्पीड) दर्शवितो जो 90 of च्या प्रतिबाधा आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी विशिष्ट अंतर आणि रुंदी परिभाषित करतो. आकृती 2 किंचित दाट सर्किट बोर्ड दर्शवते ज्यात सहा स्तर असतात आणि बीजीए (बॉल ग्रिड अॅरे) असेंब्ली आवश्यक असते ज्यासाठी बारीक वायरिंगची आवश्यकता असते.

पीसीबी लाईन रुंदीची गणना कशी करावी?

पॉवर सिग्नलसाठी एका विशिष्ट ट्रेस रुंदीची गणना करण्याच्या प्रक्रियेतून पाऊल टाकूया जे एका पॉवर घटकापासून परिधीय यंत्रामध्ये वर्तमान स्थानांतरित करते. या उदाहरणात, आम्ही डीसी मोटरसाठी पॉवर पाथच्या किमान ओळीच्या रुंदीची गणना करू. उर्जा मार्ग फ्यूजपासून सुरू होतो, एच-ब्रिज ओलांडतो (डीसी मोटर विंडिंगमध्ये वीज प्रसारण व्यवस्थापित करण्यासाठी वापरला जाणारा घटक), आणि मोटरच्या कनेक्टरवर संपतो. डीसी मोटरला लागणारा सरासरी सतत जास्तीत जास्त प्रवाह सुमारे 2 अँपिअर आहे.

आता, पीसीबी वायरिंग एक रेझिस्टर म्हणून काम करते, आणि वायरिंग जितके लांब आणि अरुंद असेल तितके अधिक प्रतिरोध जोडले जाईल. जर वायरिंग योग्यरित्या परिभाषित केले गेले नाही, तर उच्च प्रवाह वायरिंगला नुकसान करू शकतो आणि/किंवा मोटरला व्होल्टेजमध्ये लक्षणीय घट होऊ शकते (परिणामी वेग कमी होतो). जर आपण काही सामान्य परिस्थिती गृहित धरली, जसे की 1 औंस तांबे ओतणे आणि सामान्य ऑपरेशन दरम्यान खोलीचे तापमान, आपल्याला किमान रेषेची रुंदी आणि त्या रुंदीवर अपेक्षित दबाव कमी करणे आवश्यक आहे.

पीसीबी केबल अंतर आणि लांबी

हाय-स्पीड कम्युनिकेशन्ससह डिजिटल डिझाईन्ससाठी, क्रॉसस्टॉक, कपलिंग आणि रिफ्लेक्शन कमी करण्यासाठी विशिष्ट अंतर आणि समायोजित लांबीची आवश्यकता असू शकते. या हेतूसाठी, काही सामान्य अनुप्रयोग यूएसबी-आधारित सीरियल विभेदक सिग्नल आणि रॅम-आधारित समांतर विभेदक सिग्नल आहेत. सामान्यत: USB 2.0 ला 480Mbit/s (USB हाय स्पीड क्लास) किंवा त्याहून अधिक वर डिफरेंशियल रूटिंगची आवश्यकता असते. हे अंशतः कारण आहे की हाय-स्पीड यूएसबी सामान्यत: खूप कमी व्होल्टेज आणि फरकाने कार्य करते, ज्यामुळे एकूण सिग्नल पातळी पार्श्वभूमी आवाजाच्या जवळ येते.

हाय-स्पीड यूएसबी केबल्स रूट करताना तीन महत्त्वाच्या गोष्टी विचारात घ्याव्यात: वायर रुंदी, लीड स्पेसिंग आणि केबल लांबी.

हे सर्व महत्वाचे आहेत, परंतु तीनपैकी सर्वात गंभीर म्हणजे दोन ओळींची लांबी शक्य तितकी जुळते याची खात्री करणे. As a general rule of thumb, if the lengths of the cables differ from each other by no more than 50 mils, this significantly increases the risk of reflection, which may result in poor communication. 90 ओम जुळणारी प्रतिबाधा विभेदक जोडी वायरिंगसाठी एक सामान्य तपशील आहे. हे ध्येय साध्य करण्यासाठी, रुटिंग रुंदी आणि अंतर मध्ये अनुकूल केले पाहिजे.

आकृती 5 हाय-स्पीड यूएसबी इंटरफेसच्या वायरिंगसाठी विभेदक जोडीचे उदाहरण दर्शवते ज्यात 12 मिली अंतरामध्ये 15 मिली रुंद वायरिंग असते.

Interfaces for memory-based components that contain parallel interfaces will be more constrained in terms of wire length. बहुतेक हाय-एंड पीसीबी डिझाइन सॉफ्टवेअरमध्ये लांबी समायोजन क्षमता असेल जी समांतर बसमधील सर्व संबंधित सिग्नलशी जुळण्यासाठी लाइन लांबी अनुकूल करते. आकृती 6 लांबी समायोजन वायरिंगसह डीडीआर 3 लेआउटचे उदाहरण दर्शवते.

जमिनीवर भरण्याचे ट्रेस आणि विमाने

आवाज-संवेदनशील घटकांसह काही अनुप्रयोग, जसे की वायरलेस चिप्स किंवा अँटेना, थोड्या अतिरिक्त संरक्षणाची आवश्यकता असू शकते. एम्बेडेड ग्राउंड होल्ससह वायरिंग आणि विमानांची रचना केल्याने जवळच्या वायरिंग किंवा प्लेन पिकिंग आणि बोर्डच्या सिग्नलला जोडणे कमी होण्यास मदत होते जे बोर्डच्या काठावर रेंगाळतात.

Figure 7 shows an example of a Bluetooth module placed near the edge of the plate, with its antenna outside a thick line containing embedded through-holes connected to the ground formation. हे इतर ऑनबोर्ड सर्किट आणि विमानांमधून अँटेना वेगळे करण्यास मदत करते.

This alternative method of routing through the ground can be used to protect the board circuit from external off-board wireless signals. आकृती 8 बोर्डच्या परिघासह ग्राउंड केलेल्या थ्रू-होल एम्बेडेड प्लेनसह आवाज-संवेदनशील पीसीबी दर्शवते.

पीसीबी वायरिंगसाठी सर्वोत्तम पद्धती

अनेक घटक पीसीबी फील्डची वायरिंग वैशिष्ट्ये ठरवतात, म्हणून पुढील पीसीबी वायरिंग करताना सर्वोत्तम पद्धतींचे पालन करण्याचे सुनिश्चित करा आणि तुम्हाला पीसीबी फॅब कॉस्ट, सर्किट डेन्सिटी आणि एकूण कामगिरी दरम्यान संतुलन मिळेल.