નબળી ડિઝાઈનવાળા પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ અથવા PCB વ્યાપારી ઉત્પાદન માટે જરૂરી ગુણવત્તાને ક્યારેય પૂરી કરશે નહીં. પીસીબી ડિઝાઇનની ગુણવત્તા નક્કી કરવાની ક્ષમતા ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. સંપૂર્ણ ડિઝાઇન સમીક્ષા કરવા માટે PCB ડિઝાઇનનો અનુભવ અને જ્ઞાન જરૂરી છે. જો કે, PCB ડિઝાઇનની ગુણવત્તાને ઝડપથી નક્કી કરવાની ઘણી રીતો છે.

આપેલ કાર્યના ઘટકો અને તેઓ કેવી રીતે જોડાયેલા છે તે સમજાવવા માટે યોજનાકીય રેખાકૃતિ પર્યાપ્ત હોઈ શકે છે. જો કે, આપેલ ઑપરેશન માટે ઘટકોના વાસ્તવિક પ્લેસમેન્ટ અને કનેક્શનને લગતી સ્કીમેટિક્સ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલ માહિતી ખૂબ જ મર્યાદિત છે. આનો અર્થ એ છે કે જો PCB સંપૂર્ણ કાર્યકારી સિદ્ધાંત ડાયાગ્રામના તમામ ઘટક જોડાણોને કાળજીપૂર્વક અમલમાં મૂકીને ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હોય, તો પણ શક્ય છે કે અંતિમ ઉત્પાદન અપેક્ષા મુજબ કામ ન કરે. પીસીબી ડિઝાઇનની ગુણવત્તા ઝડપથી તપાસવા માટે, કૃપા કરીને નીચેનાનો વિચાર કરો:

1. પીસીબી ટ્રેસ

પીસીબીના દૃશ્યમાન નિશાન સોલ્ડર રેઝિસ્ટથી ઢંકાયેલા હોય છે, જે કોપરના નિશાનને શોર્ટ સર્કિટ અને ઓક્સિડેશનથી સુરક્ષિત કરવામાં મદદ કરે છે. વિવિધ રંગોનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, પરંતુ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતો રંગ લીલો છે. નોંધ કરો કે સોલ્ડર માસ્કના સફેદ રંગને કારણે નિશાનો જોવાનું મુશ્કેલ છે. ઘણા કિસ્સાઓમાં, આપણે ફક્ત ઉપર અને નીચેનાં સ્તરો જ જોઈ શકીએ છીએ. જ્યારે PCB માં બે થી વધુ સ્તરો હોય છે, ત્યારે અંદરના સ્તરો દેખાતા નથી. જો કે, ફક્ત બાહ્ય સ્તરોને જોઈને ડિઝાઇનની ગુણવત્તા નક્કી કરવી સરળ છે.

ડિઝાઇન સમીક્ષા પ્રક્રિયા દરમિયાન, નિશાનો તપાસો કે ખાતરી કરો કે ત્યાં કોઈ તીક્ષ્ણ વળાંક નથી અને તે બધા એક સીધી રેખામાં વિસ્તરે છે. તીક્ષ્ણ વળાંક ટાળો, કારણ કે અમુક ઉચ્ચ-આવર્તન અથવા ઉચ્ચ-શક્તિના નિશાન મુશ્કેલીનું કારણ બની શકે છે. તેમને સંપૂર્ણપણે ટાળો કારણ કે તે નબળી ડિઝાઇન ગુણવત્તાના અંતિમ સંકેત છે.

2. ડીકોપલિંગ કેપેસિટર

કોઈપણ ઉચ્ચ આવર્તન અવાજને ફિલ્ટર કરવા માટે કે જે ચિપને નકારાત્મક રીતે અસર કરી શકે છે, ડીકોપલિંગ કેપેસિટર પાવર સપ્લાય પિનની ખૂબ નજીક સ્થિત છે. સામાન્ય રીતે, જો ચિપમાં એક કરતાં વધુ ડ્રેઇન-ટુ-ડ્રેન (VDD) પિન હોય, તો આવી દરેક પિનને ડિકપલિંગ કેપેસિટરની જરૂર પડે છે, કેટલીકવાર તેનાથી પણ વધુ.

ડીકપલિંગ કેપેસિટરને ડીકપલ કરવા માટે પિનની ખૂબ નજીક મૂકવું જોઈએ. જો તે પિનની નજીક ન મૂકવામાં આવે, તો ડીકોપલિંગ કેપેસિટરની અસર ઘણી ઓછી થઈ જશે. જો મોટાભાગની માઈક્રોચિપ્સ પર પીનની બાજુમાં ડીકોપલિંગ કેપેસિટર મૂકવામાં આવ્યું નથી, તો આ ફરીથી સૂચવે છે કે PCB ડિઝાઇન ખોટી છે.

3. PCB ટ્રેસ લંબાઈ સંતુલિત છે

બહુવિધ સંકેતો ચોક્કસ સમય સંબંધ ધરાવે છે તે માટે, PCB ટ્રેસ લંબાઈ ડિઝાઇનમાં મેળ ખાતી હોવી જોઈએ. ટ્રેસ લેન્થ મેચિંગ એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે તમામ સિગ્નલો સમાન વિલંબ સાથે તેમના ગંતવ્ય સુધી પહોંચે છે અને સિગ્નલ કિનારીઓ વચ્ચેનો સંબંધ જાળવવામાં મદદ કરે છે. સિગ્નલ રેખાઓના કોઈપણ સમૂહને ચોક્કસ સમય સંબંધોની જરૂર છે કે કેમ તે જાણવા માટે યોજનાકીય રેખાકૃતિને ઍક્સેસ કરવી જરૂરી છે. કોઈપણ ટ્રેસ લંબાઈ સમાનતા લાગુ કરવામાં આવી છે કે કેમ તે ચકાસવા માટે આ નિશાનો શોધી શકાય છે (અન્યથા વિલંબ રેખાઓ કહેવાય છે). મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, આ વિલંબ રેખાઓ વક્ર રેખાઓ જેવી દેખાય છે.

તે નોંધવું યોગ્ય છે કે વધારાનો વિલંબ સિગ્નલ પાથમાં વિઆસને કારણે થાય છે. જો વિઆસ ટાળી શકાતા નથી, તો તે સુનિશ્ચિત કરવું મહત્વપૂર્ણ છે કે તમામ ટ્રેસ જૂથોમાં ચોક્કસ સમય સંબંધો સાથે સમાન સંખ્યામાં વિઆસ હોય. વૈકલ્પિક રીતે, મારફતે થતા વિલંબને વિલંબ રેખાનો ઉપયોગ કરીને સરભર કરી શકાય છે.

4. ઘટક પ્લેસમેન્ટ

ઇન્ડક્ટર્સમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રો ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા હોવા છતાં, એન્જિનિયરોએ ખાતરી કરવી જોઈએ કે સર્કિટમાં ઇન્ડક્ટરનો ઉપયોગ કરતી વખતે તેઓ એકબીજાની નજીક ન હોય. જો ઇન્ડક્ટર્સને એકબીજાની નજીક મૂકવામાં આવે છે, ખાસ કરીને એન્ડ-ટુ-એન્ડ, તે ઇન્ડક્ટર્સ વચ્ચે હાનિકારક જોડાણ બનાવશે. ઇન્ડક્ટર દ્વારા પેદા થતા ચુંબકીય ક્ષેત્રને લીધે, મોટા ધાતુના પદાર્થમાં વિદ્યુત પ્રવાહ પ્રેરિત થાય છે. તેથી, તેમને મેટલ ઑબ્જેક્ટથી ચોક્કસ અંતરે મૂકવું આવશ્યક છે, અન્યથા ઇન્ડક્ટન્સ મૂલ્ય બદલાઈ શકે છે. ઇન્ડક્ટર્સને એકબીજા સાથે લંબરૂપ રાખીને, ઇન્ડક્ટર્સને એકબીજાની નજીક મૂકવામાં આવે તો પણ, બિનજરૂરી પરસ્પર જોડાણ ઘટાડી શકાય છે.

જો PCB પાસે પાવર રેઝિસ્ટર અથવા અન્ય કોઈપણ ગરમી ઉત્પન્ન કરતા ઘટકો હોય, તો તમારે અન્ય ઘટકો પર ગરમીની અસરને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો સર્કિટમાં તાપમાન વળતર કેપેસિટર અથવા થર્મોસ્ટેટ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તો તેને પાવર રેઝિસ્ટર અથવા ગરમી ઉત્પન્ન કરતા કોઈપણ ઘટકોની નજીક ન મૂકવો જોઈએ.

ઓન-બોર્ડ સ્વિચિંગ રેગ્યુલેટર અને તેના સંબંધિત ઘટકો માટે PCB પર એક સમર્પિત વિસ્તાર હોવો આવશ્યક છે. આ ભાગ શક્ય હોય ત્યાં સુધી નાના સિગ્નલો સાથે કામ કરતા ભાગથી સેટ હોવો જોઈએ. જો AC પાવર સપ્લાય સીધો PCB સાથે જોડાયેલ હોય, તો PCB ની AC બાજુએ એક અલગ ભાગ હોવો જોઈએ. જો ઉપરોક્ત ભલામણો અનુસાર ઘટકોને અલગ પાડવામાં ન આવે તો, PCB ડિઝાઇનની ગુણવત્તા સમસ્યારૂપ બનશે.

5. ટ્રેસ પહોળાઈ

મોટા પ્રવાહો વહન કરતા નિશાનોનું કદ યોગ્ય રીતે નક્કી કરવા માટે એન્જિનિયરોએ વધારાની કાળજી લેવી જોઈએ. જો ઝડપથી બદલાતા સિગ્નલો અથવા ડિજિટલ સિગ્નલો વહન કરતા નિશાનો નાના એનાલોગ સિગ્નલો વહન કરતા નિશાનોની સમાંતર ચાલે છે, તો અવાજ ઉપાડવાની સમસ્યાઓ ઊભી થઈ શકે છે. ઇન્ડક્ટર સાથે જોડાયેલ ટ્રેસમાં એન્ટેના તરીકે કામ કરવાની ક્ષમતા હોય છે અને તે હાનિકારક રેડિયો ફ્રીક્વન્સી ઉત્સર્જનનું કારણ બની શકે છે. આને અવગણવા માટે, આ ગુણ વધુ પહોળા ન હોવા જોઈએ.

6. ગ્રાઉન્ડ અને ગ્રાઉન્ડ પ્લેન

જો પીસીબીના બે ભાગો છે, ડિજિટલ અને એનાલોગ, અને તે ફક્ત એક સામાન્ય બિંદુ (સામાન્ય રીતે નકારાત્મક પાવર ટર્મિનલ) પર જોડાયેલા હોવા જોઈએ, તો ગ્રાઉન્ડ પ્લેનને અલગ કરવું આવશ્યક છે. આ ગ્રાઉન્ડ કરંટ સ્પાઇકને કારણે એનાલોગ ભાગ પર ડિજિટલ ભાગની નકારાત્મક અસરને ટાળવામાં મદદ કરી શકે છે. સબ-સર્કિટના ગ્રાઉન્ડ રીટર્ન ટ્રેસ (જો પીસીબીમાં માત્ર બે સ્તરો હોય તો) અલગ કરવાની જરૂર છે, અને પછી તે નકારાત્મક પાવર ટર્મિનલ પર જોડાયેલ હોવું આવશ્યક છે. સાધારણ જટિલ PCB માટે ઓછામાં ઓછા ચાર સ્તરો રાખવાની ભારપૂર્વક ભલામણ કરવામાં આવે છે, અને પાવર અને ગ્રાઉન્ડ લેયર માટે બે આંતરિક સ્તરો જરૂરી છે.

નિષ્કર્ષમાં

એન્જિનિયરો માટે, એક અથવા એક કર્મચારીની ડિઝાઇનની ગુણવત્તા નક્કી કરવા માટે PCB ડિઝાઇનમાં પૂરતું વ્યાવસાયિક જ્ઞાન હોવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. જો કે, વ્યાવસાયિક જ્ઞાન વગરના એન્જિનિયરો ઉપરોક્ત પદ્ધતિઓ જોઈ શકે છે. પ્રોટોટાઇપિંગમાં સંક્રમણ કરતા પહેલા, ખાસ કરીને સ્ટાર્ટઅપ પ્રોડક્ટ ડિઝાઇન કરતી વખતે, હંમેશા નિષ્ણાત પાસે PCB ડિઝાઇનની ગુણવત્તા તપાસવી એ સારો વિચાર છે.