ரொட்டி பலகைகளில் உள்ள முன்மாதிரி சுற்றுகள் முதல் நம்முடையதை வடிவமைப்பது வரை அச்சிடப்பட்ட சுற்று பலகை (PCBS), it was like getting off the training wheels. There’s a lot to learn about this process, so let’s get started. PCB வடிவமைப்பு ஒரு மின் பொறியியல் (EE) செயல்பாட்டில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. சாதனங்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதற்கான “மூளையை” EE உருவாக்குகிறது. Without electronics, you’re left with little more than a pile of metal and plastic.

PCB வடிவமைப்பைத் தொடங்குவதற்கு முன் தெரிந்து கொள்ள வேண்டிய விஷயங்கள்: 1. PCB அளவு – இது உங்கள் தயாரிப்பு அளவை (அல்லது கேஸ் அளவு) சார்ந்துள்ளது. மின்னணு பொறியியல் வடிவமைப்பு செயல்பாட்டின் போது தயாரிப்பு பரிமாணங்கள் வரையறுக்கப்படுகின்றன. இது குறித்த வீடியோவை நீங்கள் இங்கே பார்க்கலாம். 2. பிசிபி அடுக்குகள் – அதிக அடுக்குகள், பிசிபியின் உற்பத்தி மிகவும் சிக்கலானது. (குறிப்பு: ஒரு ஒற்றை அடுக்கு PCB கூட ஒரு சிக்கலான PCB ஆக இருக்கலாம், ஆனால் இங்கே நாம் ஒரு PCB ஐ உருவாக்கும் சிக்கலைப் பற்றி பேசுகிறோம். பிசிபிக்கு அதிக அடுக்குகள் உள்ளன, அதை உற்பத்தி செய்வது அதிக விலை.)

அடுக்கு 2 பொதுவாக எளிய பொம்மை பொருட்களுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது

Iot தொடர்பான பொருட்கள் பொதுவாக 4 அடுக்குகளைக் கொண்டிருக்கும்

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

3. உங்கள் PCB உற்பத்தியாளரின் தேவைகள். Be sure to read the guidelines for rhythm, trace size, power isolation, and file naming before you start designing.

PCB உற்பத்தியாளர்களுக்கு நீங்கள் வழங்க வேண்டிய தகவல்கள்:

Number of layers (e.g. 2, 4, 6, etc.)

பொருட்கள் (FR-2 (பினோலிக் காட்டன் பேப்பர்), FR-3 (காட்டன் பேப்பர் மற்றும் எபோக்சி), FR-4 (கண்ணாடி நார் மற்றும் எபோக்சி … Etc.)

தடிமன் (0.5 மிமீ, 1.0 மிமீ … Etc.)

Color (red, black, green… Etc.)

மேற்பரப்பு சிகிச்சை (ENIG (இரசாயன நிக்கல்/தங்க மூழ்குதல்), டிஐஜி (நேரடி தங்க மூழ்குதல்), ஓஎஸ்பி (கரிம விற்பனை செய்யக்கூடிய பாதுகாப்புகள் போன்றவை)

செப்பு எடை (1 அவுன்ஸ் (35 மைக்ரான்), 2 அவுன்ஸ் (70 மைக்ரான்), 0.5 அவுன்ஸ் (18 மைக்ரான்) … Etc.)

கெர்பர் கோப்பு

பிசிபி வடிவமைப்பு செயல்முறை:

சுற்று வடிவமைப்பு

For this step, you need to create the schematic. கூறுகள் எவ்வாறு ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்புடையது மற்றும் ஒன்றாக வேலை செய்வது என்பதை விவரிக்கும் ஒரு வரைபடத்தைப் போன்ற ஒரு ஆவணம் இது. திட்டக் கோப்பை உருவாக்க, உங்களுக்கு ஒரு மென்பொருள் கருவி தேவைப்படும். நாங்கள் குவாட்ஸெப்டை விரும்புகிறோம், ஏனெனில் இது பிசிபிஎஸ் உற்பத்திக்கு வடிவமைக்க உகந்ததாக உள்ளது (எடுத்துக்காட்டாக, கருவியில் இருந்து நேரடியாக ஒரு பில் ஆஃப் மெட்டீரியல் (பிஓஎம்) ஐ ஏற்றுமதி செய்யலாம்) மற்றும் மேகக்கணிப்பு அடிப்படையிலானது, எனவே இதை எங்கும் எளிதாகப் பயன்படுத்தலாம். (உற்பத்தியாளர்கள் மற்றும் மாணவர்களுக்கான கருவியின் இலவச சமூக பதிப்பையும் அவர்கள் வழங்குகிறார்கள்.)

நீங்கள் தேர்வு செய்யக்கூடிய பல விருப்பங்கள் உள்ளன:

அல்டியம்

எக்ஸ்பிரஸ் பிசிபி

அதிர்வெண் சாதனம்

கிகாட்

காடென்ஸ் அலெக்ரோ

பாய்

கணினி உதவி வடிவமைப்பு

டிப்டிரேஸ்

After you install the selected tools, you need to obtain the component specifications for each selected component. They can often be found on the supplier’s website. மாதிரி கோப்பு திட்ட வரைவை உங்களுக்கு உதவும். நீங்கள் மென்பொருள் கருவிக்கு மாதிரியை பதிவேற்றும்போது இந்த கூறு தரவுத்தளத்தில் கிடைக்கும். பின்னர், நீங்கள் செய்ய வேண்டியது தரவு கையேட்டைப் பின்பற்றி, கம்பியில் உள்ள ஒவ்வொரு முனையிலும் கம்பியை இணைப்பதுதான். (குறிப்பு: வடிவமைப்பு செயல்முறையின் விவரங்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மென்பொருள் கருவியைப் பொறுத்தது).

ஒவ்வொரு திட்ட குறியீடும் இணைக்கப்பட்ட பிசிபி இடப்பகுதியைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். நீங்கள் கூறுகளைத் தேர்ந்தெடுத்திருக்க வேண்டும் (அல்லது இப்போது அவற்றைத் தேர்ந்தெடுக்கிறீர்கள்), இந்த செயல்முறையை EE வடிவமைப்பு செயல்முறை வீடியோவில் விவரிக்கிறோம் (வீடியோவைப் பார்க்கவும்).

எடுத்துக்காட்டு வரைபடம்

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. கூடுதலாக, உற்பத்தியாளர் இந்த ஆவணத்தில் உள்ள சோதனை புள்ளிகள் மூலம் சாதனத்தை சோதிக்க முடியும்.

PCB அமைப்பு + கெர்பர் கோப்பு

To design the PCB layout and create Gerber files, you can use the same software tools we mentioned in circuit design. ஒரு திட்டவட்டத்தைப் போலன்றி, பிசிபி தளவமைப்பு பிசிபியில் உள்ள சரியான பகுதிகளுக்கு உண்மையான கூறுகளை ஒதுக்குகிறது மற்றும் பிசிபி அடுக்குகளுக்கு இடையில் ஒவ்வொரு கூறுகளையும் ஒன்றாக இணைக்கும் தடங்களைக் காட்டுகிறது. இந்த கட்டுரையின் ஆரம்பத்தில் குறிப்பிட்டுள்ளபடி, அதிக அடுக்குகள், மிகவும் சிக்கலான உற்பத்தி தேவைப்படுகிறது மற்றும் அதிக விலை.

Divide the PCB into logical parts based on functions (e.g. power supply, audio output, etc.). பின்னர், ஒவ்வொரு பிரிவின் கூறுகளையும் ஒரே பகுதியில் தொகுக்க வேண்டும். இந்த வழியில், நீங்கள் கடத்தும் தடத்தை சுருக்கமாக வைத்து சத்தம் மற்றும் குறுக்கீட்டை குறைக்கலாம்.

பிசிபியை வடிவமைக்கும் போது பயனர் இடைமுகத்தையும் (UI) மனதில் கொள்ள வேண்டும். சிறந்த பயனர் அனுபவத்தை அடைய ஆடியோ ஜாக்ஸ், கனெக்டர்கள், லெட்ஸ் போன்ற கூறுகள் சரிசெய்யப்பட வேண்டும்.

தளவமைப்பு வடிவமைக்கப்பட்டவுடன், ஒரு கெர்பர் கோப்பு உருவாக்கப்படும். உங்கள் PCBA உற்பத்தியாளர் இந்தக் கோப்பைப் பயன்படுத்துவார். இந்த சேவைகளை வழங்கும் பல நிறுவனங்கள் உள்ளன, மேலும் HWTrek இன் நிபுணர் நூலகத்திலிருந்து கிங்பிரோதர், NexPCB மற்றும் HQPCB ஐ நாங்கள் பரிந்துரைக்கிறோம்.

Sample Gerber files

PCB இல் கூறுகளை வைப்பது மிகவும் முக்கியம். சில கூறுகள் ஒன்றுடன் ஒன்று தலையிட்டு எதிர்பாராத நடத்தையை ஏற்படுத்தும். உதாரணமாக, உங்களிடம் ப்ளூடூத் மற்றும் வைஃபை தொகுதிகள் இருந்தால், அவை ஒரே 2.4 கிகா ஹெர்ட்ஸ் அலைவரிசையைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் தவறாக வைக்கப்பட்டால் ஒருவருக்கொருவர் தலையிடலாம்.

பிசிபி உற்பத்தி

பிசிபி உற்பத்தியாளருக்கு நீங்கள் கெர்பர் கோப்பை அனுப்பும்போது, ​​அவர்கள் பலகையை அச்சிடலாம். பிசிபியில் கூறுகளைச் சேர்ப்பதற்கும் பிசிபிஏ (அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டு அசெம்பிளி) உற்பத்திக்கான அடித்தளத்தை மேலும் உருவாக்க இது அடிப்படையாக இருக்கும்.

இணைக்கப்படாத பிசிபிஎஸ்

PCBA (சட்டசபை)

பொருள் தயாரிப்பு

உங்கள் EE வடிவமைப்பில் இந்த கட்டத்தில், நீங்கள் கூறுகளைத் தேர்ந்தெடுத்திருக்க வேண்டும். உங்களுக்கு தேவையான கூறுகளை ஆர்டர் செய்ய PCBA உற்பத்தியாளரிடம் நீங்கள் கேட்கலாம் அல்லது நீங்கள் ஒரு சப்ளையரைத் தேர்ந்தெடுத்தால் அதை நீங்களே செய்யுங்கள். கவனம் தேவைப்படும் விஷயங்கள்:

முன்னணி நேரம்: இந்த கூறுகள் வெவ்வேறு சப்ளையர்களிடமிருந்து வருவதால், முன்னணி நேரத்தை மனதில் கொள்ளுங்கள். சில கூறுகளுக்கு, 8-16 வாரங்கள் வரை ஆகலாம்.

பேக்கேஜிங்: தனித்தனியாக பேக்கேஜிங் செய்வதற்கு பதிலாக SMT மெஷின்களால் தானாகவே எடுக்கப்படும் ரீல்களில் இருந்து ஆர்டர் கூறுகள்.

குறைந்தபட்ச ஆர்டர் அளவு: கூறுகளின் குறைந்தபட்ச ஆர்டர் அளவை சரிபார்க்கவும். நீங்கள் குறைந்தபட்சத்தை விட குறைவாக வாங்கினால், தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பாகங்கள் கையிருப்பில் இருப்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள். For small batches (up to 50), you can order online from DigiKey or Mouser. அதிக அளவுகளுக்கு, தயவுசெய்து உங்கள் உற்பத்தியாளரிடம் ஆலோசனை கேட்கவும்.

இழப்பு: இழப்பை ஈடுகட்ட 10% அதிகமாக ஆர்டர் செய்யுங்கள் (விலை உயர்ந்த பாகங்களுக்கு அல்ல)

PCB இல் கூறுகளை நிறுவவும்

பிசிபி மேற்பரப்பில் கூறுகளை வைக்க இரண்டு முக்கிய வழிகள் உள்ளன:

Through-holes (through-holes) are manual methods of assembling assemblies with wires into holes on the surface of a PCB. இது பொதுவாக டிஐபி அல்லது இரட்டை இன்-லைன் பேக்கேஜிங் செயல்முறை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. (இந்த வீடியோவில் SMT முன்னேற்றத்தில் உள்ளதைப் பார்க்கவும்)

SMT (மேற்பரப்பு ஏற்ற தொழில்நுட்பம்) வெகுஜன உற்பத்தியில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் முறையாகும். இது வேகமான, துல்லியமான எஸ்எம்டி இயந்திரங்களால் செய்யப்படுகிறது, இது உங்கள் நேரத்தையும் பணத்தையும் மிச்சப்படுத்துகிறது மற்றும் மனித பிழையைத் தவிர்க்கிறது.

நினைவில் கொள்ள வேண்டியவை:

உங்கள் கூறு வகை எண் உற்பத்தியாளரின் SMT இயந்திரம் ஆதரிக்கக்கூடிய ரீல்களின் எண்ணிக்கையை தாண்டக்கூடாது.

ஒரே ஒரு SMT இயங்கும் வகையில் உங்கள் கூறுகளை மேம்படுத்தி ஒருங்கிணைக்கவும்.

உற்பத்தியாளர் ஆதரித்த கால்தட பேட் அளவுகளைச் சரிபார்க்கவும். இல்லையெனில், SMT இயந்திரம் கூறுகளை சரியாக நிறுவாது.

சில பெரிய கூறுகளை இயந்திரத்தால் நிறுவ முடியாது, இன்னும் கையேடு மூலம் துளை வேலை தேவைப்படுகிறது. எனவே, இரண்டு தொழில்நுட்பங்களையும் ஒரே பலகையில் பயன்படுத்தலாம்.

துளை வழியாக நீங்கள் கைமுறையாக சேர்க்க வேண்டிய எந்தவொரு கூறுகளும் உற்பத்தி செலவைச் சேர்க்கின்றன.

ரீஃப்ளோ சாலிடரிங்

ரீஃப்ளோ சாலிடரிங் என்பது பிசிபியில் கூறுகளை “ஒட்டிக்கொள்வது” ஆகும். பிசிபிஏ சர்க்யூட் போர்டை ஒரு ரிஃப்ளோ உலை அல்லது ஒரு அகச்சிவப்பு விளக்கு மூலம் சாலிடர் உருகும் வரை வெப்பப்படுத்துகிறது, இதன் மூலம் உறுப்பை சர்க்யூட் போர்டில் நிரந்தரமாக இணைக்கிறது.

இங்குள்ள தந்திரமான பகுதி கூறுகளை அதிக வெப்பமாக்கவோ அல்லது சேதப்படுத்தவோ கூடாது, ஏனென்றால் ஒவ்வொரு தொகுப்பின் வெப்ப பண்புகள் வேறுபட்டவை. இந்த செயல்முறைக்கு ஒரு நம்பகமான PCBA உற்பத்தியாளர் பொறுப்பேற்பார், மேலும் நீங்கள் செய்ய வேண்டியது அவர்களுக்கு கூறு விவரக்குறிப்புகளை வழங்குவதாகும்.

ரிஃப்ளக்ஸ் செயல்முறை.

பிற வெல்டிங் முறைகள்:

அலை சாலிடரிங் முக்கியமாக மூலம்-துளை முறை மூலம் கைமுறையாக சேர்க்கப்பட்ட கூறுகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், உங்கள் பிசிபிஏ முதலில் ரிஃப்ளோ வெல்டிங் உலை வழியாகச் செல்லும், பின்னர் அலை சாலிடரிங் இயந்திரம் வழியாகச் சென்ற பிறகு கைமுறையாக மற்ற கூறுகளைச் சேர்க்கும்.

இரும்பு வெல்டிங் குறிப்பிட்ட சூழ்நிலைகளில் பயன்படுத்தப்படலாம், ஆனால் வெகுஜன உற்பத்திக்கு அல்ல.

சோதனை மற்றும் தர ஆய்வு

இந்த கட்டத்தில், PCBA மாதிரிகள் தரத்தை உறுதி செய்ய சோதிக்கப்படுகின்றன. பொதுவான பிழைகள்: துண்டிக்கப்பட்ட கூறுகளில் குறுகிய சுற்றுகள், தவறாக வடிவமைக்கப்பட்ட கூறுகள் மற்றும் இணைக்கப்பட வேண்டிய சுற்று பாகங்கள். மிகவும் பொதுவான சோதனைகள்:

ஐசிடி (ஆன்லைன் சோதனை). When designing a PCB, some test points are usually reserved for debugging, programming, and other purposes. ICT இயந்திரம் திறந்த/குறுகிய சுற்று சோதனைக்கு இந்த சோதனை புள்ளிகளைப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் செயலற்ற கூறுகளின் மதிப்புகள் (மின்தடையங்கள், தூண்டிகள், மின்தேக்கிகள்) விவரக்குறிப்பு வரம்பிற்குள் இருக்கிறதா என்று சோதிக்கும்.

AOI (தானியங்கி ஆப்டிகல் ஆய்வு). Manufacturers use a “gold sample” (reference PCBA) to compare with other samples. இந்த சோதனைக்கு, வன்பொருள் உருவாக்கியவர் அளவுருக்களை அமைக்க உற்பத்தியாளருக்கு குறிப்புகள் மற்றும் சகிப்புத்தன்மையை வழங்க வேண்டும்.

எக்ஸ்ரே. பிசிபிஏ உற்பத்தியாளர் பிஜிஏ (பந்து கட்டம் வரிசை) கூறுகளின் வெல்டிங் நிலைமைகளைச் சரிபார்க்க எக்ஸ்-கதிர்களைப் பயன்படுத்துவார். இந்த வீடியோவில் எக்ஸ்-ரே சோதனையைப் பாருங்கள்.