रोटी बोर्ड मा प्रोटोटाइप सर्किट बाट हाम्रो आफ्नै डिजाइन गर्न को लागी मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCBS), it was like getting off the training wheels. There’s a lot to learn about this process, so let’s get started. पीसीबी डिजाइन एक इलेक्ट्रिकल ईन्जिनियरि (् (ईई) प्रक्रिया मा गरिन्छ। EE कसरी उपकरणहरु को काम को “मस्तिष्क” बनाउँछ। Without electronics, you’re left with little more than a pile of metal and plastic.

पीसीबी डिजाइन शुरू गर्नु अघि जान्न को लागी चीजहरु: 1. पीसीबी आकार – यो तपाइँको उत्पादन को आकार (वा मामला को आकार) मा निर्भर गर्दछ। उत्पादन आयाम इलेक्ट्रोनिक ईन्जिनियरि design् डिजाइन प्रक्रिया को समयमा परिभाषित गरीएको छ। You can watch a video about it here. 2. पीसीबी तहहरु – अधिक तहहरु, अधिक जटिल पीसीबी को निर्माण। (नोट: एक एकल परत पीसीबी एक जटिल पीसीबी हुन सक्छ, तर यहाँ हामी एक पीसीबी बनाउने को जटिलता को बारे मा कुरा गरीरहेका छौं। एक पीसीबी जति धेरै तहहरु छन्, त्यति नै महँगो यो निर्माण गर्न को लागी हो।)

तह २ सामान्यतया साधारण खेलौना उत्पादनहरु को लागी प्रयोग गरीन्छ

Iot सम्बन्धित उत्पादनहरु सामान्यतया 4 तहहरु छन्

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

3. तपाइँको पीसीबी निर्माता को आवश्यकताहरु। Be sure to read the guidelines for rhythm, trace size, power isolation, and file naming before you start designing.

जानकारी तपाइँ पीसीबी निर्माताहरु लाई प्रदान गर्न को लागी आवश्यक छ:

तहहरु को संख्या (जस्तै २, ४,,, आदि)

सामग्री (FR-2 (phenolic कपास कागज), FR-3 (कपास कागज र epoxy), FR-4 (गिलास फाइबर र epoxy … आदि)

मोटाई (0.5 मिमी, 1.0 मिमी … आदि)

रंग (रातो, कालो, हरियो … आदि)

सतह उपचार (ENIG (रासायनिक निकल/सुन विसर्जन), डीआईजी (प्रत्यक्ष सुन विसर्जन), OSP (जैविक solderable संरक्षक, आदि)

तामा तौल (1 औंस (35 माइक्रोन), 2 औंस (70 माइक्रोन), 0.5 औंस (18 माइक्रोन)… आदि)

गर्बर फाईल

पीसीबी डिजाइन प्रक्रिया:

सर्किट डिजाइन

For this step, you need to create the schematic. यो एक दस्तावेज हो, एक खाका जस्तै, कि कसरी घटक एक अर्का संग सम्बन्धित छन् र सँगै काम गर्दछ वर्णन गर्दछ। योजनाबद्ध फाइल बनाउन को लागी, तपाइँ एक सफ्टवेयर उपकरण को आवश्यकता पर्दछ। हामी Quadcept मनपर्छ किनकि यो उत्पादन को लागी PCBS डिजाइन को लागी अनुकूलित छ (उदाहरण को लागी, तपाइँ सीधा उपकरण बाट सामग्री (BoM) को एक बिल निर्यात गर्न सक्नुहुन्छ) र क्लाउड आधारित छ, त्यसैले यो सजीलै कहीं प्रयोग गर्न सकिन्छ। (उनीहरु पनि निर्माताहरु र विद्यार्थीहरु को लागी उपकरण को एक मुक्त समुदाय संस्करण प्रदान गर्दछ।)

त्यहाँ धेरै अन्य विकल्पहरु बाट तपाइँ छनौट गर्न सक्नुहुन्छ:

अल्टियम

एक्सप्रेसपीसीबी

फ्रिक्वेन्सी उपकरण

KiCad

Cadence allegro

चटाई

कम्प्यूटर सहायता डिजाइन

डिपट्रेस

तपाइँ चयनित उपकरणहरु स्थापना पछि, तपाइँ प्रत्येक चयनित घटक को लागी घटक विनिर्देशहरु प्राप्त गर्न को लागी आवश्यक छ। They can often be found on the supplier’s website. मोडेल फाइल तपाइँ योजनाबद्ध आकर्षित गर्न मद्दत गर्नेछ। यो घटक डाटाबेस मा उपलब्ध हुन्छ जब तपाइँ सफ्टवेयर उपकरण मा मोडेल अपलोड गर्नुहुन्छ। त्यसोभए, तपाइँले गर्नु पर्छ सबै डाटा म्यानुअल को पालन गर्नुहोस् र घटक मा प्रत्येक पिन को लागी तार लाई जोड्नुहोस्। (नोट: डिजाइन प्रक्रिया को विवरण सफ्टवेयर उपकरण छनौट मा निर्भर गर्दछ)।

प्रत्येक योजनाबद्ध प्रतीक घटक को भौतिक आयाम र ब्रेजिंग प्याड वा पीसीबी मा प्वाल को माध्यम बाट स्थान को परिभाषित गर्न को लागी एक सम्बन्धित पीसीबी अन्तरिक्ष क्षेत्र को आवश्यकता छ। You should have selected the components (or are now selecting them), and we describe this process in the EE Design Process video (see video).

उदाहरण चित्र

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. थप रूपमा, निर्माता यस कागजात मा परीक्षण बिन्दुहरु को माध्यम बाट उपकरण को परीक्षण गर्न सक्नुहुन्छ।

पीसीबी लेआउट + Gerber फाइल

To design the PCB layout and create Gerber files, you can use the same software tools we mentioned in circuit design. एक योजनाबद्ध को विपरीत, एक पीसीबी लेआउट पीसीबी मा सटीक स्थानहरु को लागी वास्तविक घटकहरु लाई असाइन गर्दछ र ट्रयाकहरु लाई देखाउँछ कि प्रत्येक घटक लाई पीसीबी तहहरु को बीच एक साथ जोड्दछ। यस लेख को शुरुवात मा उल्लेख गरीएको छ, अधिक तहहरु, अधिक जटिल निर्माण को लागी आवश्यक छ, र उच्च लागत।

Divide the PCB into logical parts based on functions (e.g. power supply, audio output, etc.). त्यसपछि, एउटै क्षेत्रमा प्रत्येक खण्ड को घटक समूहीकरण गर्न निश्चित हुनुहोस्। यस तरीकाले, तपाइँ प्रवाहकीय ट्रेस छोटो राख्न र शोर र हस्तक्षेप कम गर्न सक्नुहुन्छ।

प्रयोगकर्ता इन्टरफेस (UI) लाई पनी पीसीबी डिजाइन गर्दा मन मा राख्न को लागी आवश्यक छ। अवयवहरु जस्तै अडियो ज्याक, कनेक्टर, एल ई डी, आदि सबै भन्दा राम्रो प्रयोगकर्ता अनुभव प्राप्त गर्न को लागी समायोजित गर्न को लागी आवश्यक छ।

एक पटक लेआउट डिजाइन गरीएको छ, एक Gerber फाइल उत्पन्न हुन्छ। तपाइँको PCBA निर्माता यो फाइल को उपयोग गर्दछ। त्यहाँ धेरै कम्पनीहरु छन् कि यी सेवाहरु को प्रस्ताव छ, र HWTrek विशेषज्ञ लाइब्रेरी बाट हामी Kingbrother, NexPCB, र HQPCB सिफारिस गर्दछौं।

Sample Gerber files

पीसीबी मा घटक को प्लेसमेंट धेरै महत्त्वपूर्ण छ। केहि घटकहरु एक अर्का संग हस्तक्षेप र अप्रत्याशित व्यवहार को कारण हुन सक्छ। उदाहरण को लागी, यदि तपाइँ दुबै ब्लुटुथ र वाइफाइ मोड्युल छ, उनीहरुसंग उही २.४ गीगा ब्यान्डविड्थ छ र एक अर्का संग हस्तक्षेप गर्न सक्नुहुन्छ यदि गलत राखिएको छ।

पीसीबी उत्पादन

जब तपाइँ पीसीबी निर्माता लाई Gerber फाइल पठाउनुहुन्छ, उनीहरु बोर्ड छाप्न सक्छन्। यो पीसीबी मा घटक थप्न र पीसीबीए (मुद्रित सर्किट बोर्ड विधानसभा) को निर्माण को लागी आधार बनाउन को लागी आधार हुनेछ।

Unassembled PCBS

PCBA (विधानसभा)

सामग्री तयारी

यस बिन्दु मा तपाइँको EE डिजाइन मा, तपाइँ घटक चयन गर्नु पर्छ। तपाइँ PCBA निर्माता लाई तपाइँको लागी आवश्यक कम्पोनेन्टहरु को आदेश गर्न को लागी सोध्न सक्नुहुन्छ, वा यदि तपाइँ एक आपूर्तिकर्ता छनौट गर्नुहुन्छ यो आफैं गर्नुहोस्। ध्यान दिन आवश्यक विषयहरू:

नेतृत्व समय: यी घटकहरु विभिन्न आपूर्तिकर्ताहरु बाट आउँदा, दिमागमा नेतृत्व समय राख्नुहोस्। केहि घटकहरु को लागी, यो 8-16 हप्ता सम्म लाग्न सक्छ।

प्याकेजि :्ग: रीलहरु बाट अर्डर कम्पोनेन्टहरु कि स्वचालित रूप बाट SMT मेशिनहरु को लागी उनीहरु लाई व्यक्तिगत रूपमा प्याकेजि of्ग द्वारा उठाईन्छ।

न्यूनतम आदेश मात्रा: घटक को न्यूनतम आदेश मात्रा जाँच गर्नुहोस्। यदि तपाइँ न्यूनतम भन्दा कम किन्नुहुन्छ, सुनिश्चित गर्नुहोस् कि चयनित घटक स्टक मा छन्। For small batches (up to 50), you can order online from DigiKey or Mouser. अधिक मात्रा को लागी, कृपया तपाइँको निर्माता बाट सल्लाह लिनुहोस्।

हानि: घाटा कभर गर्न को लागी १०% अर्डर (महंगा कम्पोनेन्ट को लागी होइन)

पीसीबी मा घटक स्थापना गर्नुहोस्

त्यहाँ एक पीसीबी सतह मा घटक राख्न दुई मुख्य तरिका हो:

Through-holes (through-holes) are manual methods of assembling assemblies with wires into holes on the surface of a PCB. यो सामान्यतया डीआईपी वा दोहोरो इन-लाइन प्याकेजि process्ग प्रक्रिया को रूप मा जानिन्छ। (यस भिडियो मा प्रगति मा श्रीमती हेर्नुहोस्)

श्रीमती (सतह माउन्ट टेक्नोलोजी) मास उत्पादन मा सबै भन्दा व्यापक रूप बाट प्रयोग विधि हो। यो छिटो, सही श्रीमती मिसिनहरु कि तपाइँ समय, पैसा बचाउन र मानव त्रुटि बाट बच्न द्वारा गरिन्छ।

सम्झना गर्ने कुराहरू:

तपाइँको कम्पोनेन्ट प्रकार को संख्या रीलहरु को संख्या हो कि निर्माता को श्रीमती मेशिन समर्थन गर्न सक्छ।

अनुकूलन र तपाइँको कम्पोनेन्टहरु लाई समेकित गर्नुहोस् ताकि केवल एक श्रीमती चलाउँछ।

निर्माता समर्थित पदचिह्न प्याड आकार जाँच गर्नुहोस्। अन्यथा, SMT मेशिन घटकहरु लाई सही ढंगले स्थापना गर्दैन।

केहि ठूला कम्पोनेन्टहरु मेशिन द्वारा स्थापित गर्न सकिदैन र अझै पनी मैनुअल को माध्यम बाट होल काम को आवश्यकता छ। तसर्थ, दुबै प्रविधिहरु एउटै बोर्ड मा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

कुनै पनी कम्पोनेन्ट्स तपाइँ मैन्युअल रूप मा को माध्यम बाट छेद विधि को माध्यम बाट विनिर्माण लागत को लागी जोड्नु पर्छ।

रिफ्लो सोल्डरिंग

Reflow टांका कम्पोनेन्ट्स “छडी” पीसीबी बनाउन को प्रक्रिया हो। PCBA एक रिफ्लो भट्ठी वा एक अवरक्त बत्ती को माध्यम बाट सोल्डर पिघल सम्म सर्किट बोर्ड को तातो बनाउँछ, यसैले स्थायी रूप देखि सर्किट बोर्ड संग घटक संलग्न।

यहाँ trickiest भाग overheat वा घटकहरु लाई क्षति गर्न को लागी छैन, किनकि प्रत्येक प्याकेज को थर्मल विशेषताहरु फरक छन्। एक विश्वसनीय PCBA निर्माता यो प्रक्रिया को लागी जिम्मेवार हुनेछ, र तपाइँ सबै गर्न को लागी उनीहरुलाई घटक विनिर्देशहरु संग प्रदान गरीन्छ।

भाटा प्रक्रिया।

अन्य वेल्डिंग विधिहरु:

वेभ सोल्डरिंग मुख्य रूप बाट म्यानुअल थ्रू-होल विधि द्वारा कम्पोनेन्टहरु को लागी प्रयोग गरीन्छ। यस अवस्थामा, तपाइँको PCBA पहिले रिफ्लो वेल्डिंग भट्ठी को माध्यम बाट जानेछ, र त्यसपछि मैन्युअल रूप मा अन्य घटकहरु लाई जोड्नुहोस् यो तरंग सोल्डरिंग मिसिन को माध्यम बाट जानेछ।

फलाम वेल्डिंग विशिष्ट परिस्थितिहरु को लागी प्रयोग गर्न सकिन्छ, तर सामूहिक उत्पादन को लागी छैन।

परीक्षण र गुणस्तर निरीक्षण

यस चरण मा, PCBA नमूनाहरु गुणवत्ता सुनिश्चित गर्न को लागी परीक्षण गरीन्छ। साधारण त्रुटिहरु हुन्: विच्छेदित घटक, misaligned घटक र सर्किट को भागहरु जो जोडिएको हुनुहुन्न मा छोटो सर्किट। सबैभन्दा सामान्य परीक्षण:

आईसीटी (अनलाइन परीक्षण)। When designing a PCB, some test points are usually reserved for debugging, programming, and other purposes. आईसीटी मेसिन खुला/छोटो सर्किट परीक्षण को लागी यी परीक्षण बिन्दुहरु को उपयोग गरीन्छ र जाँच गर्नुहोस् कि निष्क्रिय घटक (प्रतिरोधक, inductors, capacitors) को मान निर्दिष्टीकरण दायरा भित्र छन्।

AOI (स्वचालित अप्टिकल निरीक्षण)। Manufacturers use a “gold sample” (reference PCBA) to compare with other samples. यो परीक्षण को लागी, हार्डवेयर निर्माता मापदण्डहरु सेट गर्न निर्माता को निर्दिष्टीकरण र tolerances प्रदान गर्न को लागी आवश्यक पर्दछ।

एक्स रे। PCBA निर्माता BGA (बल ग्रिड एरे) घटक को वेल्डिंग शर्तहरु को जाँच गर्न एक्स-रे को उपयोग गर्दछ। यो भिडियो मा एक्स-रे परीक्षण हेर्नुहोस्।