வரி அகலம் என்றால் என்ன?

அடிப்படைகளுடன் ஆரம்பிக்கலாம். சுவடு அகலம் சரியாக என்ன? ஒரு குறிப்பிட்ட சுவடு அகலத்தைக் குறிப்பிடுவது ஏன் முக்கியம்? நோக்கம் என்னவாயின் பிசிபி வயரிங் என்பது எந்தவிதமான மின் சமிக்ஞையையும் (அனலாக், டிஜிட்டல் அல்லது பவர்) ஒரு முனையிலிருந்து இன்னொரு முனையுடன் இணைப்பதாகும்.

ஒரு முனை ஒரு கூறுகளின் முள், ஒரு பெரிய சுவடு அல்லது விமானத்தின் கிளை அல்லது ஒரு வெற்று திண்டு அல்லது ஆய்வுக்கான சோதனை புள்ளியாக இருக்கலாம். சுவடுகளின் அகலம் பொதுவாக மில்ஸ் அல்லது ஆயிரக்கணக்கான அங்குலங்களில் அளவிடப்படுகிறது. சாதாரண சமிக்ஞைகளுக்கான நிலையான வயரிங் அகலங்கள் (சிறப்புத் தேவைகள் இல்லை) 7-12 மில்ஸ் வரம்பில் பல அங்குல நீளம் இருக்கலாம், ஆனால் வயரிங் அகலம் மற்றும் நீளத்தை வரையறுக்கும்போது பல காரணிகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

பயன்பாடு பொதுவாக பிசிபி வடிவமைப்பில் வயரிங் அகலம் மற்றும் வயரிங் வகையை இயக்குகிறது மற்றும் சில சமயங்களில், பொதுவாக பிசிபி உற்பத்தி செலவு, போர்டு அடர்த்தி/அளவு மற்றும் செயல்திறனை சமநிலைப்படுத்துகிறது. போர்டு உகப்பாக்கம், இரைச்சல் அல்லது இணைப்பு ஒடுக்குதல் அல்லது அதிக மின்னோட்டம்/மின்னழுத்தம் போன்ற குறிப்பிட்ட வடிவமைப்புத் தேவைகள் இருந்தால், வெற்று PCB அல்லது ஒட்டுமொத்த பலகையின் உற்பத்தி செலவை மேம்படுத்துவதை விட அகலம் மற்றும் சுவடு வகை மிக முக்கியமானதாக இருக்கலாம்.

PCB உற்பத்தியில் வயரிங் தொடர்பான விவரக்குறிப்பு

பொதுவாக, வயரிங் தொடர்பான பின்வரும் குறிப்புகள் பிசிபிஎஸ் உற்பத்தி செலவை அதிகரிக்கத் தொடங்குகின்றன.

கடுமையான பிசிபி சகிப்புத்தன்மை மற்றும் பிசிபிஎஸ் உற்பத்தி, ஆய்வு அல்லது சோதனைக்குத் தேவையான உயர்நிலை உபகரணங்கள் காரணமாக, செலவுகள் மிகவும் அதிகமாகின்றன:

எல் டிரேஸ் அகலம் 5 மில் குறைவாக (0.005 அங்குலம்)

எல் ட்ரேஸ் இடைவெளி 5 மில் குறைவாக

எல் 8 மில்லி விட்டம் குறைவான துளைகள் மூலம்

எல் டிரேஸ் தடிமன் 1 அவுன்ஸ் குறைவாக அல்லது சமம் (1.4 மில்லுக்கு சமம்)

எல் வேறுபட்ட ஜோடி மற்றும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட நீளம் அல்லது வயரிங் மின்மறுப்பு

பிசிபி இடம் எடுப்பது, மிக நேர்த்தியான இடைவெளி கொண்ட பிஜிஏ அல்லது அதிக சமிக்ஞை எண்ணிக்கை இணையான பேருந்துகள் போன்றவற்றை இணைக்கும் உயர் அடர்த்தி கொண்ட வடிவமைப்புகளுக்கு 2.5 மில் கோடு அகலம் தேவைப்படலாம், அத்துடன் 6 மில்லி வரை விட்டம் கொண்ட சிறப்பு வகை துளைகள் தேவைப்படலாம். லேசர் துளையிடப்பட்ட மைக்ரோ த்ரோ-துளைகளாக. மாறாக, சில உயர்-சக்தி வடிவமைப்புகளுக்கு மிகப் பெரிய வயரிங் அல்லது விமானங்கள் தேவைப்படலாம், முழு அடுக்குகளையும் உட்கொண்டு தரத்தை விட தடிமனாக இருக்கும் அவுன்ஸ் ஊற்றலாம். இட-தடை செய்யப்பட்ட பயன்பாடுகளில், பல அடுக்குகளைக் கொண்ட மிக மெல்லிய தகடுகள் மற்றும் அரை அவுன்ஸ் (0.7 மில்லி தடிமன்) வரையறுக்கப்பட்ட செப்பு வார்ப்பு தடிமன் தேவைப்படலாம்.

மற்ற சந்தர்ப்பங்களில், ஒரு புறத்திலிருந்து இன்னொரு புறத்திற்கு அதிவேக தகவல்தொடர்புக்கான வடிவமைப்புகளுக்கு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மின்மறுப்பு மற்றும் குறிப்பிட்ட அகலங்கள் மற்றும் பிரதிபலிப்பு மற்றும் தூண்டல் இணைப்பைக் குறைக்க ஒருவருக்கொருவர் இடைவெளியுடன் வயரிங் தேவைப்படலாம். அல்லது பஸ்சில் உள்ள பிற சிக்னல்களை பொருத்த வடிவமைப்புக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட நீளம் தேவைப்படலாம். உயர் மின்னழுத்த பயன்பாடுகளுக்கு சில பாதுகாப்பு அம்சங்கள் தேவைப்படுகின்றன, அதாவது வளைவதைத் தடுக்க இரண்டு வெளிப்படும் வேறுபட்ட சமிக்ஞைகளுக்கு இடையிலான தூரத்தைக் குறைத்தல். பண்புகள் அல்லது அம்சங்களைப் பொருட்படுத்தாமல், வரையறைகளைக் கண்டறிவது முக்கியம், எனவே பல்வேறு பயன்பாடுகளை ஆராய்வோம்.

பல்வேறு வயரிங் அகலங்கள் மற்றும் தடிமன்

PCBS பொதுவாக பல வரி அகலங்களைக் கொண்டிருக்கும், ஏனெனில் அவை சமிக்ஞை தேவைகளைப் பொறுத்தது (படம் 1 ஐப் பார்க்கவும்). காட்டப்பட்டுள்ள மிகச்சிறந்த தடயங்கள் பொது நோக்கத்திற்கான டிடிஎல் (டிரான்சிஸ்டர்-டிரான்சிஸ்டர் தர்க்கம்) நிலை சமிக்ஞைகளுக்கானவை மற்றும் அதிக மின்னோட்டம் அல்லது இரைச்சல் பாதுகாப்புக்கான சிறப்புத் தேவைகள் இல்லை.

இவை போர்டில் மிகவும் பொதுவான வயரிங் வகைகளாக இருக்கும்.

தடிமனான வயரிங் தற்போதைய சுமந்து செல்லும் திறனுக்காக உகந்ததாக உள்ளது மற்றும் மின்விசிறிகள், மோட்டார்கள் மற்றும் குறைந்த-நிலை கூறுகளுக்கு வழக்கமான மின்மாற்றிகள் போன்ற அதிக சக்தி தேவைப்படும் புறப்பொருட்கள் அல்லது சக்தி தொடர்பான செயல்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தலாம். உருவத்தின் மேல் இடது பகுதி 90 of இன் மின்மறுப்பு தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய ஒரு குறிப்பிட்ட இடைவெளி மற்றும் அகலத்தை வரையறுக்கும் ஒரு வேறுபட்ட சமிக்ஞையை (USB அதிவேகம்) காட்டுகிறது. படம் 2 சற்று அடர்த்தியான சர்க்யூட் போர்டைக் காட்டுகிறது, இது ஆறு அடுக்குகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் ஒரு பிஜிஏ (பந்து கட்டம் வரிசை) சட்டசபை தேவைப்படுகிறது, அதற்கு சிறந்த வயரிங் தேவைப்படுகிறது.

PCB வரி அகலத்தை எப்படி கணக்கிடுவது?

ஒரு சக்தி சிக்னலுக்கான ஒரு குறிப்பிட்ட சுவடு அகலத்தை கணக்கிடும் செயல்முறையின் வழியாக செல்லலாம். இந்த எடுத்துக்காட்டில், ஒரு DC மோட்டருக்கான மின் பாதையின் குறைந்தபட்ச வரி அகலத்தை கணக்கிடுவோம். மின் பாதை உருகியில் தொடங்குகிறது, எச்-பிரிட்ஜைக் கடக்கிறது (டிசி மோட்டார் முறுக்குகளில் மின்சக்தி பரிமாற்றத்தை நிர்வகிக்க பயன்படுத்தப்படும் கூறு), மற்றும் மோட்டரின் இணைப்பில் முடிகிறது. டிசி மோட்டார் தேவைப்படும் சராசரி தொடர்ச்சியான அதிகபட்ச மின்னோட்டம் சுமார் 2 ஆம்பியர்கள்.

இப்போது, ​​பிசிபி வயரிங் ஒரு மின்தடையாக செயல்படுகிறது, மேலும் நீண்ட மற்றும் குறுகலான வயரிங், அதிக எதிர்ப்பு சேர்க்கப்படுகிறது. வயரிங் சரியாக வரையறுக்கப்படவில்லை என்றால், உயர் மின்னோட்டம் வயரிங்கை சேதப்படுத்தலாம் மற்றும்/அல்லது மோட்டருக்கு குறிப்பிடத்தக்க மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை ஏற்படுத்தலாம் (இதன் விளைவாக வேகம் குறைகிறது). படம் 21 இல் காட்டப்பட்டுள்ள NetC2_3 சுமார் 0.8 அங்குல நீளமானது மற்றும் அதிகபட்சமாக 2 ஆம்பியர்களைக் கொண்டு செல்ல வேண்டும். சாதாரண செயல்பாட்டின் போது 1 அவுன்ஸ் செப்பு ஊற்றுவது மற்றும் அறை வெப்பநிலை போன்ற சில பொதுவான நிலைகளை நாம் கருதினால், குறைந்தபட்ச அகல அகலத்தையும் அந்த அகலத்தில் எதிர்பார்க்கப்படும் அழுத்த வீழ்ச்சியையும் கணக்கிட வேண்டும்.

பிசிபி வயரிங் எதிர்ப்பை எவ்வாறு கணக்கிடுவது?

பின்வரும் சமன்பாடு சுவடு பகுதிக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது:

பகுதி [Mils ²] = (தற்போதைய [Amps] / (K * (Temp_Rise [° C]) ^ b)) ^ (1 / C), இது IPC வெளிப்புற அடுக்கு (அல்லது மேல் / கீழ்) அளவுகோலைப் பின்பற்றுகிறது, k = 0.048, b = 0.44, C = 0.725. நாம் உண்மையில் செருக வேண்டிய ஒரே மாறியானது தற்போதையது என்பதை நினைவில் கொள்க.

பின்வரும் சமன்பாட்டில் இந்த பிராந்தியத்தைப் பயன்படுத்துவது தேவையான அகலத்தைக் கொடுக்கும், இது சாத்தியமான சிக்கல்கள் இல்லாமல் மின்னோட்டத்தை எடுத்துச் செல்ல தேவையான வரி அகலத்தைக் கூறுகிறது:

அகலம் [மில்ஸ்] = பரப்பளவு [மில்ஸ் ^ 2] / (தடிமன் [அவுன்ஸ்] * 1.378 [மில்ஸ் / அவுன்ஸ்]), அங்கு 1.378 நிலையான 1 அவுன்ஸ் கொட்டும் தடிமனுடன் தொடர்புடையது.

மேலே உள்ள கணக்கீட்டில் 2 ஆம்பியர் மின்னோட்டத்தைச் செருகுவதன் மூலம், குறைந்தபட்சம் 30 மில் வயரிங் கிடைக்கும்.

ஆனால் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி என்னவாக இருக்கும் என்று அது எங்களுக்கு சொல்லவில்லை. இது கம்பியின் எதிர்ப்பைக் கணக்கிட வேண்டும் என்பதால் இது அதிக ஈடுபாடு கொண்டது, இது படம் 4 இல் காட்டப்பட்டுள்ள சூத்திரத்தின்படி செய்யப்படலாம்.

இந்த சூத்திரத்தில், copper = தாமிரத்தின் எதிர்ப்பு, α = தாமிரத்தின் வெப்பநிலை குணகம், T = சுவடு தடிமன், W = சுவடு அகலம், L = சுவடு நீளம், T = வெப்பநிலை. தொடர்புடைய அனைத்து மதிப்புகளும் 0.8 “நீளம் 30 மில்லிமீட்டர் அகலத்தில் செருகப்பட்டால், வயரிங் எதிர்ப்பு சுமார் 0.03 என்பதை நாம் காண்கிறோமா? இது மின்னழுத்தத்தை சுமார் 26mV குறைக்கிறது, இது இந்த பயன்பாட்டிற்கு நல்லது. இந்த மதிப்புகளை என்ன பாதிக்கிறது என்பதை அறிவது உதவியாக இருக்கும்.

PCB கேபிள் இடைவெளி மற்றும் நீளம்

அதிவேக தகவல்தொடர்புகளைக் கொண்ட டிஜிட்டல் வடிவமைப்புகளுக்கு, குறுக்குவெட்டு, இணைப்பு மற்றும் பிரதிபலிப்பைக் குறைக்க குறிப்பிட்ட இடைவெளி மற்றும் சரிசெய்யப்பட்ட நீளங்கள் தேவைப்படலாம். இந்த நோக்கத்திற்காக, சில பொதுவான பயன்பாடுகள் USB- அடிப்படையிலான தொடர் வேறுபாடு சமிக்ஞைகள் மற்றும் RAM- அடிப்படையிலான இணை வேறுபாடு சமிக்ஞைகள். பொதுவாக, USB 2.0 க்கு 480Mbit/s (USB அதிவேக வகுப்பு) அல்லது அதற்கு மேல் உள்ள வேறுபட்ட ரூட்டிங் தேவைப்படும். அதிவேக USB பொதுவாக குறைந்த மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் வேறுபாடுகளில் செயல்படுவதால், ஒட்டுமொத்த சமிக்ஞை அளவை பின்னணி இரைச்சலுக்கு நெருக்கமாக கொண்டு வருவதால் இது ஒரு பகுதியாகும்.

அதிவேக USB கேபிள்களை வழிநடத்தும் போது கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய மூன்று முக்கியமான விஷயங்கள் உள்ளன: கம்பி அகலம், முன்னணி இடைவெளி மற்றும் கேபிள் நீளம்.

இவை அனைத்தும் முக்கியமானவை, ஆனால் மூன்றில் மிக முக்கியமானவை, இரண்டு வரிகளின் நீளங்கள் முடிந்தவரை பொருந்துகின்றனவா என்பதை உறுதி செய்வது. ஒரு பொதுவான விதியாக, கேபிள்களின் நீளம் ஒருவருக்கொருவர் 50 மில்களுக்கு மேல் வேறுபடவில்லை என்றால் (அதிவேக USB க்கு), இது கணிசமாக பிரதிபலிப்பு அபாயத்தை அதிகரிக்கிறது, இது மோசமான தகவல்தொடர்புக்கு வழிவகுக்கும். 90 ஓம் பொருந்தும் மின்மறுப்பு என்பது வேறுபட்ட ஜோடி வயரிங்கிற்கான பொதுவான விவரக்குறிப்பாகும். இந்த இலக்கை அடைய, ரூட்டிங் அகலம் மற்றும் இடைவெளியில் உகந்ததாக இருக்க வேண்டும்.

5 மில் இடைவெளியில் 12 மில் அகல வயரிங் கொண்ட அதிவேக USB இடைமுகங்களை வயரிங் செய்வதற்கான வித்தியாசமான ஜோடியின் உதாரணத்தை படம் 15 காட்டுகிறது.

இணையான இடைமுகங்களைக் கொண்டிருக்கும் (DDR3-SDRAM போன்றவை) நினைவக அடிப்படையிலான கூறுகளுக்கான இடைமுகங்கள் கம்பி நீளத்தின் அடிப்படையில் மிகவும் கட்டுப்படுத்தப்படும். பெரும்பாலான உயர்நிலை பிசிபி வடிவமைப்பு மென்பொருள் நீளத்தை சரிசெய்யும் திறன்களைக் கொண்டிருக்கும், அவை இணைப் பேருந்தில் உள்ள அனைத்து சமிக்ஞைகளுக்கும் பொருந்தும் வகையில் வரி நீளத்தை மேம்படுத்துகின்றன. நீளம் சரிசெய்தல் வயரிங் கொண்ட ஒரு DDR6 தளவமைப்பின் உதாரணத்தை படம் 3 காட்டுகிறது.

தரை நிரப்புவதற்கான தடயங்கள் மற்றும் விமானங்கள்

வயர்லெஸ் சில்லுகள் அல்லது ஆண்டெனாக்கள் போன்ற சத்தம்-உணர்திறன் கூறுகளைக் கொண்ட சில பயன்பாடுகளுக்கு சிறிது கூடுதல் பாதுகாப்பு தேவைப்படலாம். உட்பொதிக்கப்பட்ட தரை துளைகள் கொண்ட வயரிங் மற்றும் விமானங்களை வடிவமைப்பது அருகிலுள்ள வயரிங் அல்லது விமானம் எடுப்பது மற்றும் போர்டின் விளிம்புகளில் ஊர்ந்து செல்லும் ஆஃப்-போர்டு சிக்னல்களைக் குறைக்க பெரிதும் உதவும்.

படம் 7 தட்டின் விளிம்பிற்கு அருகில் வைக்கப்பட்டுள்ள ப்ளூடூத் தொகுதியின் உதாரணத்தைக் காட்டுகிறது, அதன் ஆண்டெனா (திரை அச்சிடப்பட்ட “ANT” அடையாளங்கள் வழியாக) தடிமனான கோட்டின் வெளியே தரைவழி உருவாக்கத்துடன் இணைக்கப்பட்டிருக்கும். இது ஆன்டெனாவை மற்ற உள் சுற்றுகள் மற்றும் விமானங்களிலிருந்து தனிமைப்படுத்த உதவுகிறது.

தரையில் வழியமைக்கும் இந்த மாற்று முறை (இந்த வழக்கில் ஒரு பலகோண விமானம்) வெளிப்புற சுற்று பலகை வயர்லெஸ் சிக்னல்களிலிருந்து போர்டு சர்க்யூட்டைப் பாதுகாக்கப் பயன்படுகிறது. படம் 8 பலகையின் சுற்றளவில் தரையில் உள்ள துளை உட்பொதிக்கப்பட்ட விமானத்துடன் சத்தம்-உணர்திறன் கொண்ட பிசிபியைக் காட்டுகிறது.

PCB வயரிங்கிற்கான சிறந்த நடைமுறைகள்

PCB புலத்தின் வயரிங் பண்புகளை பல காரணிகள் தீர்மானிக்கின்றன, எனவே உங்கள் அடுத்த PCB வயரிங் செய்யும் போது சிறந்த நடைமுறைகளைப் பின்பற்றுவதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள், மேலும் PCB ஃபேப் செலவு, சுற்று அடர்த்தி மற்றும் ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் ஆகியவற்றுக்கு இடையே ஒரு சமநிலையை நீங்கள் காணலாம்.