కొత్త డిజైన్ ప్రారంభంలో, ఎక్కువ సమయం సర్క్యూట్ డిజైన్ మరియు కాంపోనెంట్ ఎంపిక కోసం వెచ్చించబడింది, మరియు PCB అనుభవం లేనందున లేఅవుట్ మరియు వైరింగ్ దశ తరచుగా సమగ్రంగా పరిగణించబడవు. డిజైన్ యొక్క PCB లేఅవుట్ మరియు రౌటింగ్ దశకు తగినంత సమయం మరియు కృషిని కేటాయించడంలో వైఫల్యం డిజైన్ డిజిటల్ డొమైన్ నుండి భౌతిక వాస్తవికతకు మారినప్పుడు తయారీ దశలో సమస్యలు లేదా ఫంక్షనల్ లోపాలు ఏర్పడవచ్చు. కాగితంపై మరియు భౌతిక రూపంలో ప్రామాణికమైన సర్క్యూట్ బోర్డ్‌ను రూపొందించడంలో కీలకం ఏమిటి? తయారు చేయగల, క్రియాత్మక PCB రూపకల్పన చేసేటప్పుడు తెలుసుకోవడానికి మొదటి ఐదు PCB డిజైన్ మార్గదర్శకాలను అన్వేషించండి.

1 – మీ కాంపోనెంట్ లేఅవుట్‌ను చక్కగా ట్యూన్ చేయండి

PCB లేఅవుట్ ప్రాసెస్ యొక్క కాంపోనెంట్ ప్లేస్‌మెంట్ ఫేజ్ అనేది సైన్స్ మరియు ఆర్ట్ రెండూ, బోర్డ్‌లో లభ్యమయ్యే ప్రాథమిక భాగాల వ్యూహాత్మక పరిశీలన అవసరం. ఈ ప్రక్రియ సవాలుగా ఉన్నప్పటికీ, మీరు ఎలక్ట్రానిక్‌లను ఉంచే విధానం మీ బోర్డుని తయారు చేయడం ఎంత సులభమో మరియు మీ అసలు డిజైన్ అవసరాలను ఎంతవరకు తీరుస్తుందో నిర్ణయిస్తుంది.

కనెక్టర్ల సీక్వెన్షియల్ ప్లేస్‌మెంట్, PCB మౌంటు కాంపోనెంట్స్, పవర్ సర్క్యూట్లు, ప్రెసిషన్ సర్క్యూట్‌లు, క్రిటికల్ సర్క్యూట్‌లు వంటి కాంపొనెంట్ ప్లేస్‌మెంట్ కోసం సాధారణ ఆర్డర్ ఉన్నప్పటికీ, గుర్తుంచుకోవడానికి కొన్ని నిర్దిష్ట మార్గదర్శకాలు కూడా ఉన్నాయి:

ఓరియంటేషన్-సారూప్య భాగాలు ఒకే దిశలో ఉంచబడ్డాయని నిర్ధారించుకోవడం సమర్థవంతమైన మరియు లోపం లేని వెల్డింగ్ ప్రక్రియను సాధించడానికి సహాయపడుతుంది.

ప్లేస్‌మెంట్ – చిన్న భాగాలను పెద్ద భాగాల వెనుక ఉంచడం మానుకోండి, అక్కడ అవి పెద్ద భాగాల టంకం ద్వారా ప్రభావితమవుతాయి.

సంస్థ-అసెంబ్లీ దశలను తగ్గించడానికి అన్ని ఉపరితల మౌంట్ (SMT) భాగాలు బోర్డు యొక్క ఒకే వైపున ఉంచాలని మరియు అన్ని త్రూ-హోల్ (TH) భాగాలు బోర్డు పైన ఉంచాలని సిఫార్సు చేయబడింది.

ఒక తుది PCB డిజైన్ మార్గదర్శకం-మిశ్రమ సాంకేతిక భాగాలను ఉపయోగించినప్పుడు (త్రూ-హోల్ మరియు సర్ఫేస్-మౌంట్ కాంపోనెంట్స్), తయారీదారు బోర్డ్‌ని సమీకరించడానికి అదనపు ప్రక్రియలు అవసరం కావచ్చు, ఇది మీ మొత్తం వ్యయాన్ని జోడిస్తుంది.

మంచి చిప్ కాంపోనెంట్ ఓరియంటేషన్ (ఎడమ) మరియు చెడు చిప్ కాంపోనెంట్ ఓరియంటేషన్ (కుడి)

మంచి కాంపోనెంట్ ప్లేస్‌మెంట్ (ఎడమ) మరియు చెడు కాంపోనెంట్ ప్లేస్‌మెంట్ (కుడి)

నం 2 – పవర్, గ్రౌండింగ్ మరియు సిగ్నల్ వైరింగ్ యొక్క సరైన ప్లేస్‌మెంట్

భాగాలను ఉంచిన తర్వాత, మీరు మీ సిగ్నల్ శుభ్రమైన, ఇబ్బంది లేని మార్గాన్ని కలిగి ఉండేలా విద్యుత్ సరఫరా, గ్రౌండింగ్ మరియు సిగ్నల్ వైరింగ్‌ను ఉంచవచ్చు. లేఅవుట్ ప్రక్రియ యొక్క ఈ దశలో, ఈ క్రింది మార్గదర్శకాలను గుర్తుంచుకోండి:

విద్యుత్ సరఫరా మరియు గ్రౌండింగ్ ప్లేన్ పొరలను గుర్తించండి

విద్యుత్ సరఫరా మరియు గ్రౌండ్ ప్లేన్ పొరలను బోర్డు లోపల ఉంచాలని మరియు సుష్టంగా మరియు కేంద్రీకృతమై ఉండాలని ఎల్లప్పుడూ సిఫార్సు చేయబడింది. ఇది మీ సర్క్యూట్ బోర్డ్ వంగకుండా నిరోధించడానికి సహాయపడుతుంది, ఇది మీ భాగాలు సరిగ్గా ఉంచబడినా కూడా ముఖ్యం. IC ని శక్తివంతం చేయడం కోసం, ప్రతి విద్యుత్ సరఫరా కోసం ఒక సాధారణ ఛానెల్‌ని ఉపయోగించాలని, దృఢమైన మరియు స్థిరమైన వైరింగ్ వెడల్పు ఉండేలా చూసుకోవాలని మరియు పరికరానికి పరికరానికి డైసీ గొలుసు విద్యుత్ కనెక్షన్‌లను నివారించాలని సిఫార్సు చేయబడింది.

సిగ్నల్ కేబుల్స్ కేబుల్స్ ద్వారా కనెక్ట్ చేయబడ్డాయి

తరువాత, స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రంలో డిజైన్ ప్రకారం సిగ్నల్ లైన్‌ను కనెక్ట్ చేయండి. ఇది ఎల్లప్పుడూ సాధ్యమైనంత తక్కువ మార్గం మరియు భాగాల మధ్య ప్రత్యక్ష మార్గాన్ని తీసుకోవాలని సిఫార్సు చేయబడింది. మీ భాగాలు పక్షపాతం లేకుండా అడ్డంగా ఉంచాల్సిన అవసరం ఉంటే, మీరు ప్రాథమికంగా బోర్డ్ యొక్క భాగాలను వైర్ నుండి బయటకు వచ్చిన చోట అడ్డంగా వైర్ చేసి, వైర్ నుండి బయటకు వచ్చిన తర్వాత వాటిని నిలువుగా వైర్ చేయాలని సిఫార్సు చేయబడింది. వెల్డింగ్ సమయంలో టంకము వలస వచ్చినందున ఇది భాగం సమాంతర స్థితిలో ఉంటుంది. దిగువ చిత్రంలో ఎగువ భాగంలో చూపిన విధంగా. ఫిగర్ యొక్క దిగువ భాగంలో చూపిన సిగ్నల్ వైరింగ్ వెల్డింగ్ సమయంలో టంకము ప్రవహించేటప్పుడు కాంపోనెంట్ విక్షేపణకు కారణం కావచ్చు.

సిఫార్సు చేసిన వైరింగ్ (బాణాలు టంకము ప్రవాహ దిశను సూచిస్తాయి)

సిఫార్సు చేయని వైరింగ్ (బాణాలు టంకము ప్రవాహ దిశను సూచిస్తాయి)

నెట్‌వర్క్ వెడల్పును నిర్వచించండి

మీ డిజైన్‌కు వివిధ నెట్‌వర్క్‌లు అవసరమయ్యే వివిధ నెట్‌వర్క్‌లు అవసరం కావచ్చు, ఇది అవసరమైన నెట్‌వర్క్ వెడల్పును నిర్ణయిస్తుంది. ఈ ప్రాథమిక అవసరాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, తక్కువ కరెంట్ అనలాగ్ మరియు డిజిటల్ సిగ్నల్స్ కోసం 0.010 “(10mil) వెడల్పులను అందించాలని సిఫార్సు చేయబడింది. మీ లైన్ కరెంట్ 0.3 ఆంపియర్‌లను మించినప్పుడు, అది విస్తరించబడాలి. మార్పిడి ప్రక్రియను సులభతరం చేయడానికి ఇక్కడ ఉచిత లైన్ వెడల్పు కాలిక్యులేటర్ ఉంది.

సంఖ్య మూడు. – ప్రభావవంతమైన దిగ్బంధం

విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్లలో ఎంత పెద్ద వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ స్పైక్‌లు మీ తక్కువ-వోల్టేజ్ కరెంట్ కంట్రోల్ సర్క్యూట్‌లకు అంతరాయం కలిగిస్తాయో మీరు బహుశా అనుభవించి ఉండవచ్చు. అటువంటి జోక్యం సమస్యలను తగ్గించడానికి, కింది మార్గదర్శకాలను అనుసరించండి:

ఐసోలేషన్ – ప్రతి పవర్ సోర్స్ పవర్ సోర్స్ మరియు కంట్రోల్ సోర్స్ నుండి వేరుగా ఉంచబడిందని నిర్ధారించుకోండి. మీరు వాటిని తప్పనిసరిగా PCB లో కనెక్ట్ చేస్తే, అది వీలైనంత పవర్ మార్గం ముగింపుకు దగ్గరగా ఉండేలా చూసుకోండి.

లేఅవుట్ – మీరు మధ్య పొరలో గ్రౌండ్ ప్లేన్‌ను ఉంచినట్లయితే, ఏదైనా పవర్ సర్క్యూట్ జోక్యం యొక్క ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి మరియు మీ కంట్రోల్ సిగ్నల్‌ను రక్షించడంలో సహాయపడటానికి చిన్న ఇంపెడెన్స్ మార్గాన్ని ఉంచాలని నిర్ధారించుకోండి. మీ డిజిటల్ మరియు అనలాగ్ వేరుగా ఉంచడానికి అదే మార్గదర్శకాలను అనుసరించవచ్చు.

కలపడం – పెద్ద గ్రౌండ్ ప్లేన్‌లను ఉంచడం మరియు వాటి పైన మరియు దిగువ వైరింగ్ కారణంగా కెపాసిటివ్ కప్లింగ్‌ను తగ్గించడానికి, అనలాగ్ సిగ్నల్ లైన్‌ల ద్వారా మాత్రమే సిమ్యులేట్ గ్రౌండ్‌ను దాటడానికి ప్రయత్నించండి.

కాంపోనెంట్ ఐసోలేషన్ ఉదాహరణలు (డిజిటల్ మరియు అనలాగ్)

నం .4 – వేడి సమస్యను పరిష్కరించండి

వేడి సమస్యల కారణంగా మీరు ఎప్పుడైనా సర్క్యూట్ పనితీరు క్షీణత లేదా సర్క్యూట్ బోర్డ్ నష్టాన్ని కలిగి ఉన్నారా? వేడి వెదజల్లడాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోనందున, చాలా మంది డిజైనర్లను వేధిస్తున్న అనేక సమస్యలు ఉన్నాయి. వేడి వెదజల్లే సమస్యలను పరిష్కరించడానికి గుర్తుంచుకోవడానికి ఇక్కడ కొన్ని మార్గదర్శకాలు ఉన్నాయి:

సమస్యాత్మక భాగాలను గుర్తించండి

మొదటి భాగం ఏ భాగాలు బోర్డు నుండి ఎక్కువ వేడిని వెదజల్లుతాయో ఆలోచించడం ప్రారంభించడం. కాంపోనెంట్ యొక్క డేటా షీట్‌లో ముందుగా “థర్మల్ రెసిస్టెన్స్” స్థాయిని కనుగొని, ఆపై ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడిని బదిలీ చేయడానికి సూచించిన మార్గదర్శకాలను అనుసరించడం ద్వారా దీనిని చేయవచ్చు. వాస్తవానికి, మీరు భాగాలను చల్లగా ఉంచడానికి రేడియేటర్‌లు మరియు కూలింగ్ ఫ్యాన్‌లను జోడించవచ్చు మరియు ఏదైనా అధిక ఉష్ణ వనరుల నుండి క్లిష్టమైన భాగాలను దూరంగా ఉంచాలని గుర్తుంచుకోండి.

వేడి గాలి ప్యాడ్‌లను జోడించండి

ఫ్యాబ్రిబుల్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లకు హాట్ ఎయిర్ ప్యాడ్‌లను జోడించడం చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది, అవి మల్టీలేయర్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లలో అధిక రాగి కంటెంట్ భాగాలు మరియు వేవ్ టంకం అప్లికేషన్‌లకు అవసరం. ప్రక్రియ ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడం కష్టంగా ఉన్నందున, భాగాల పిన్‌ల వద్ద వేడి వెదజల్లే వేగాన్ని తగ్గించడం ద్వారా వెల్డింగ్ ప్రక్రియను సాధ్యమైనంత సులభతరం చేయడానికి త్రూ-హోల్ భాగాలపై వేడి గాలి ప్యాడ్‌లను ఉపయోగించడం ఎల్లప్పుడూ సిఫార్సు చేయబడింది.

సాధారణ నియమం ప్రకారం, హాట్ ఎయిర్ ప్యాడ్‌ని ఉపయోగించి గ్రౌండ్ లేదా పవర్ ప్లేన్‌కు అనుసంధానించబడిన ఏదైనా త్రూ-హోల్ లేదా త్రూ-హోల్‌ను ఎల్లప్పుడూ కనెక్ట్ చేయండి. హాట్ ఎయిర్ ప్యాడ్‌లతో పాటు, అదనపు రాగి రేకు/మెటల్ మద్దతును అందించడానికి మీరు ప్యాడ్ కనెక్షన్ లైన్ ఉన్న ప్రదేశంలో టియర్ డ్రాప్స్ కూడా జోడించవచ్చు. ఇది యాంత్రిక మరియు ఉష్ణ ఒత్తిడిని తగ్గించడంలో సహాయపడుతుంది.

సాధారణ హాట్ ఎయిర్ ప్యాడ్ కనెక్షన్

హాట్ ఎయిర్ ప్యాడ్ సైన్స్:

ఒక ఫ్యాక్టరీలో ప్రాసెస్ లేదా SMT బాధ్యత కలిగిన చాలా మంది ఇంజనీర్లు ఆకస్మిక ఖాళీ, డీ-వెట్టింగ్ లేదా చల్లని తడి వంటి విద్యుత్ బోర్డు లోపాలు వంటి ఆకస్మిక విద్యుత్ శక్తిని ఎదుర్కొంటారు. ప్రాసెస్ పరిస్థితులను ఎలా మార్చాలి లేదా రీఫ్లో వెల్డింగ్ ఫర్నేస్ ఉష్ణోగ్రతను ఎలా సర్దుబాటు చేయాలి, టిన్ యొక్క నిర్దిష్ట నిష్పత్తి వెల్డింగ్ చేయబడదు. ఇక్కడ ఏమి జరుగుతోంది?

కాంపోనెంట్‌లు మరియు సర్క్యూట్ బోర్డ్‌ల ఆక్సీకరణ సమస్య కాకుండా, ఇప్పటికే ఉన్న వెల్డింగ్‌లో చాలా పెద్ద భాగం చెడ్డది వాస్తవానికి సర్క్యూట్ బోర్డ్ వైరింగ్ (లేఅవుట్) డిజైన్ నుండి వచ్చిన తర్వాత తిరిగి రావడం గురించి పరిశోధించండి మరియు అత్యంత సాధారణమైన వాటిలో ఒకటి పెద్ద ప్రాంతం యొక్క రాగి షీట్‌కు అనుసంధానించబడిన కొన్ని వెల్డింగ్ అడుగులు, రిఫ్లో టంకం వెల్డింగ్ వెల్డింగ్ అడుగుల తర్వాత ఈ భాగాలు, కొన్ని హ్యాండ్-వెల్డింగ్ కాంపోనెంట్‌లు కూడా ఇలాంటి పరిస్థితుల కారణంగా తప్పుడు వెల్డింగ్ లేదా క్లాడింగ్ సమస్యలకు కారణమవుతాయి మరియు కొన్ని చాలా ఎక్కువ వేడి చేయడం వలన కాంపోనెంట్‌లను వెల్డింగ్ చేయడంలో కూడా విఫలమవుతాయి.

సర్క్యూట్ డిజైన్‌లో జనరల్ PCB తరచుగా విద్యుత్ సరఫరా (Vcc, Vdd లేదా Vss) మరియు గ్రౌండ్ (GND, గ్రౌండ్) గా రాగి రేకు యొక్క పెద్ద ప్రాంతాన్ని వేయాలి. రాగి రేకు యొక్క ఈ పెద్ద ప్రాంతాలు సాధారణంగా కొన్ని కంట్రోల్ సర్క్యూట్‌లకు (ICS) మరియు ఎలక్ట్రానిక్ భాగాల పిన్‌లకు నేరుగా కనెక్ట్ చేయబడతాయి.

దురదృష్టవశాత్తు, మనం రాగి రేకు యొక్క ఈ పెద్ద ప్రాంతాలను కరిగించే టిన్ ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయాలనుకుంటే, సాధారణంగా వ్యక్తిగత ప్యాడ్‌ల కంటే ఎక్కువ సమయం పడుతుంది (వేడి చేయడం నెమ్మదిగా ఉంటుంది), మరియు వేడి వెదజల్లడం వేగంగా ఉంటుంది. ఇంత పెద్ద రాగి రేకు వైరింగ్ యొక్క ఒక చివర చిన్న రెసిస్టెన్స్ మరియు చిన్న కెపాసిటెన్స్ వంటి చిన్న భాగాలకు అనుసంధానించబడినప్పుడు, మరియు మరొక చివర లేనప్పుడు, కరిగే టిన్ మరియు ఘనీభవన సమయం యొక్క అసమానత కారణంగా సమస్యలను వెల్డింగ్ చేయడం సులభం; రిఫ్లో వెల్డింగ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత వక్రత సరిగా సర్దుబాటు కాకపోతే, మరియు ప్రీహీటింగ్ సమయం సరిపోకపోతే, పెద్ద రాగి రేకులో అనుసంధానించబడిన ఈ భాగాల టంకము పాదాలు వర్చువల్ వెల్డింగ్ సమస్యను కలిగిస్తాయి, ఎందుకంటే అవి కరిగే టిన్ ఉష్ణోగ్రతని చేరుకోలేవు.

హ్యాండ్ టంకం సమయంలో, పెద్ద రాగి రేకులతో అనుసంధానించబడిన భాగాల టంకము కీళ్ళు అవసరమైన సమయంలో పూర్తి చేయడానికి చాలా త్వరగా వెదజల్లుతాయి. అత్యంత సాధారణ లోపాలు టంకం మరియు వర్చువల్ టంకం, ఇక్కడ టంకము భాగం యొక్క పిన్‌కు మాత్రమే వెల్డింగ్ చేయబడుతుంది మరియు సర్క్యూట్ బోర్డ్ ప్యాడ్‌కు కనెక్ట్ చేయబడదు. ప్రదర్శన నుండి, మొత్తం టంకము ఉమ్మడి బంతిని ఏర్పరుస్తుంది; ఇంకా ఏమిటంటే, సర్క్యూట్ బోర్డ్‌పై వెల్డింగ్ పాదాలను వెల్డింగ్ చేయడానికి మరియు టంకం ఇనుము యొక్క ఉష్ణోగ్రతను నిరంతరం పెంచడానికి లేదా ఎక్కువసేపు వేడి చేయడానికి ఆపరేటర్, తద్వారా భాగాలు తెలియకుండానే వేడి నిరోధక ఉష్ణోగ్రత మరియు నష్టాన్ని మించిపోతాయి. దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా.

మేము సమస్య పాయింట్ తెలిసినందున, మేము సమస్యను పరిష్కరించగలము. సాధారణంగా, పెద్ద రాగి రేకును కలిపే అంశాల వెల్డింగ్ అడుగుల వలన ఏర్పడే వెల్డింగ్ సమస్యను పరిష్కరించడానికి మాకు థర్మల్ రిలీఫ్ ప్యాడ్ డిజైన్ అని పిలవబడుతుంది. దిగువ చిత్రంలో చూపినట్లుగా, ఎడమ వైపున ఉన్న వైరింగ్ హాట్ ఎయిర్ ప్యాడ్‌ని ఉపయోగించదు, అయితే కుడి వైపున ఉన్న వైరింగ్ హాట్ ఎయిర్ ప్యాడ్ కనెక్షన్‌ని స్వీకరించింది. ప్యాడ్ మరియు పెద్ద రాగి రేకు మధ్య కాంటాక్ట్ ఏరియాలో కొన్ని చిన్న లైన్లు మాత్రమే ఉన్నాయని చూడవచ్చు, ఇది ప్యాడ్‌పై ఉష్ణోగ్రత నష్టాన్ని బాగా పరిమితం చేస్తుంది మరియు మెరుగైన వెల్డింగ్ ప్రభావాన్ని సాధించగలదు.

సంఖ్య 5 – మీ పనిని తనిఖీ చేయండి

మీరు అన్ని ముక్కలను కలపడం మరియు ఉబ్బినప్పుడు డిజైన్ ప్రాజెక్ట్ చివరలో నిరాశ చెందడం సులభం. అందువల్ల, ఈ దశలో మీ డిజైన్ ప్రయత్నాన్ని రెండుసార్లు మరియు మూడుసార్లు తనిఖీ చేయడం అంటే తయారీ విజయం మరియు వైఫల్యం మధ్య వ్యత్యాసాన్ని సూచిస్తుంది.

నాణ్యత నియంత్రణ ప్రక్రియను పూర్తి చేయడంలో సహాయపడటానికి, మీ డిజైన్ అన్ని నియమాలు మరియు అడ్డంకులను పూర్తిగా కలుస్తుందో లేదో ధృవీకరించడానికి మీరు ఎలక్ట్రికల్ రూల్ చెక్ (ERC) మరియు డిజైన్ రూల్ చెక్ (DRC) తో ప్రారంభించాలని మేము ఎల్లప్పుడూ సిఫార్సు చేస్తున్నాము. రెండు సిస్టమ్‌లతో, మీరు క్లియరెన్స్ వెడల్పులు, లైన్ వెడల్పులు, సాధారణ తయారీ సెట్టింగ్‌లు, హై స్పీడ్ అవసరాలు మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్‌లను సులభంగా తనిఖీ చేయవచ్చు.

మీ ERC మరియు DRC దోష రహిత ఫలితాలను ఉత్పత్తి చేసినప్పుడు, స్కీమాటిక్ నుండి PCB వరకు ప్రతి సిగ్నల్ యొక్క వైరింగ్‌ని తనిఖీ చేయాలని సిఫార్సు చేయబడింది, మీరు ఏ సమాచారాన్ని కోల్పోకుండా చూసుకోవాలి. అలాగే, మీ PCB లేఅవుట్ మెటీరియల్ మీ స్కీమాటిక్‌తో సరిపోలుతుందని నిర్ధారించుకోవడానికి మీ డిజైన్ టూల్ యొక్క ప్రోబింగ్ మరియు మాస్కింగ్ సామర్థ్యాలను ఉపయోగించండి.