खराब डिज़ाइन वाले मुद्रित सर्किट बोर्ड या पीसीबी कभी भी व्यावसायिक उत्पादन के लिए आवश्यक गुणवत्ता को पूरा नहीं करेंगे। पीसीबी डिज़ाइन की गुणवत्ता को आंकने की क्षमता बहुत महत्वपूर्ण है। संपूर्ण डिज़ाइन समीक्षा करने के लिए पीसीबी डिज़ाइन का अनुभव और ज्ञान आवश्यक है। हालाँकि, पीसीबी डिज़ाइन की गुणवत्ता को तुरंत आंकने के कई तरीके हैं।

योजनाबद्ध आरेख किसी दिए गए फ़ंक्शन के घटकों और वे कैसे जुड़े हुए हैं, यह बताने के लिए पर्याप्त हो सकता है। हालाँकि, किसी दिए गए ऑपरेशन के लिए घटकों के वास्तविक स्थान और कनेक्शन के संबंध में स्कीमैटिक्स द्वारा प्रदान की गई जानकारी बहुत सीमित है। इसका मतलब यह है कि भले ही पीसीबी को संपूर्ण कार्य सिद्धांत आरेख के सभी घटक कनेक्शनों को सावधानीपूर्वक कार्यान्वित करके डिज़ाइन किया गया हो, यह संभव है कि अंतिम उत्पाद उम्मीद के मुताबिक काम न करे। पीसीबी डिज़ाइन की गुणवत्ता शीघ्रता से जांचने के लिए, कृपया निम्नलिखित पर विचार करें:

1. पीसीबी ट्रेस

पीसीबी के दृश्यमान निशान सोल्डर प्रतिरोध से ढके होते हैं, जो तांबे के निशान को शॉर्ट सर्किट और ऑक्सीकरण से बचाने में मदद करता है। विभिन्न रंगों का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला रंग हरा है। ध्यान दें कि सोल्डर मास्क के सफेद रंग के कारण निशान देखना मुश्किल है। कई मामलों में, हम केवल ऊपर और नीचे की परतें ही देख सकते हैं। जब पीसीबी में दो से अधिक परतें होती हैं, तो आंतरिक परतें दिखाई नहीं देती हैं। हालाँकि, केवल बाहरी परतों को देखकर डिज़ाइन की गुणवत्ता का अंदाजा लगाना आसान है।

डिज़ाइन समीक्षा प्रक्रिया के दौरान, यह पुष्टि करने के लिए निशानों की जाँच करें कि कोई तेज़ मोड़ तो नहीं हैं और वे सभी एक सीधी रेखा में फैले हुए हैं। तीव्र मोड़ों से बचें, क्योंकि कुछ उच्च-आवृत्ति या उच्च-शक्ति के निशान परेशानी का कारण बन सकते हैं। इनसे पूरी तरह बचें क्योंकि ये खराब डिज़ाइन गुणवत्ता का अंतिम संकेत हैं।

2. डिकूपलिंग संधारित्र

किसी भी उच्च आवृत्ति शोर को फ़िल्टर करने के लिए जो चिप को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है, डिकूपिंग कैपेसिटर बिजली आपूर्ति पिन के बहुत करीब स्थित है। आम तौर पर, यदि चिप में एक से अधिक ड्रेन-टू-ड्रेन (वीडीडी) पिन होते हैं, तो ऐसे प्रत्येक पिन को डिकूपिंग कैपेसिटर की आवश्यकता होती है, कभी-कभी इससे भी अधिक।

डिकूपलिंग कैपेसिटर को डीकपल करने वाले पिन के बहुत करीब रखा जाना चाहिए। यदि इसे पिन के करीब नहीं रखा गया है, तो डिकूपिंग कैपेसिटर का प्रभाव बहुत कम हो जाएगा। यदि डिकॉउलिंग कैपेसिटर को अधिकांश माइक्रोचिप्स पर पिन के बगल में नहीं रखा गया है, तो यह फिर से इंगित करता है कि पीसीबी डिज़ाइन गलत है।

3. पीसीबी ट्रेस लंबाई संतुलित है

एकाधिक सिग्नलों का सटीक समय संबंध बनाने के लिए, डिज़ाइन में पीसीबी ट्रेस लंबाई का मिलान किया जाना चाहिए। ट्रेस लंबाई मिलान यह सुनिश्चित करता है कि सभी सिग्नल समान देरी से अपने गंतव्य तक पहुंचें और सिग्नल किनारों के बीच संबंध बनाए रखने में मदद करें। यह जानने के लिए योजनाबद्ध आरेख तक पहुंचना आवश्यक है कि सिग्नल लाइनों के किसी भी सेट को सटीक समय संबंधों की आवश्यकता है या नहीं। इन निशानों का पता यह जांचने के लिए लगाया जा सकता है कि क्या कोई निशान लंबाई समीकरण लागू किया गया है (अन्यथा विलंब रेखाएं कहा जाता है)। अधिकांश मामलों में, ये विलंब रेखाएँ घुमावदार रेखाओं की तरह दिखती हैं।

यह ध्यान देने योग्य है कि अतिरिक्त देरी सिग्नल पथ में विअस के कारण होती है। यदि विअस को टाला नहीं जा सकता है, तो यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि सभी ट्रेस समूहों में सटीक समय संबंधों के साथ समान संख्या में विअस हों। वैकल्पिक रूप से, देरी लाइन का उपयोग करके वाया के कारण होने वाली देरी की भरपाई की जा सकती है।

4. घटक प्लेसमेंट

यद्यपि इंडक्टर्स में चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने की क्षमता होती है, इंजीनियरों को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि सर्किट में इंडक्टर्स का उपयोग करते समय उन्हें एक-दूसरे के करीब नहीं रखा जाए। यदि इंडक्टर्स को एक-दूसरे के करीब रखा जाता है, खासकर एंड-टू-एंड, तो यह इंडक्टर्स के बीच हानिकारक युग्मन पैदा करेगा। प्रारंभ करनेवाला द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के कारण, एक बड़ी धातु वस्तु में विद्युत धारा प्रेरित होती है। इसलिए, उन्हें धातु वस्तु से एक निश्चित दूरी पर रखा जाना चाहिए, अन्यथा अधिष्ठापन मूल्य बदल सकता है। इंडक्टर्स को एक दूसरे के लंबवत रखकर, भले ही इंडक्टर्स को एक साथ पास रखा गया हो, अनावश्यक पारस्परिक युग्मन को कम किया जा सकता है।

यदि पीसीबी में पावर रेसिस्टर्स या कोई अन्य गर्मी पैदा करने वाले घटक हैं, तो आपको अन्य घटकों पर गर्मी के प्रभाव पर विचार करने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, यदि सर्किट में तापमान क्षतिपूर्ति कैपेसिटर या थर्मोस्टेट का उपयोग किया जाता है, तो उन्हें बिजली प्रतिरोधकों या गर्मी उत्पन्न करने वाले किसी भी घटक के पास नहीं रखा जाना चाहिए।

ऑन-बोर्ड स्विचिंग रेगुलेटर और उसके संबंधित घटकों के लिए पीसीबी पर एक समर्पित क्षेत्र होना चाहिए। इस भाग को छोटे सिग्नलों से निपटने वाले भाग से यथासंभव दूर स्थापित किया जाना चाहिए। यदि एसी बिजली की आपूर्ति सीधे पीसीबी से जुड़ी है, तो पीसीबी के एसी साइड पर एक अलग हिस्सा होना चाहिए। यदि उपरोक्त सिफारिशों के अनुसार घटकों को अलग नहीं किया जाता है, तो पीसीबी डिजाइन की गुणवत्ता समस्याग्रस्त होगी।

5. ट्रेस चौड़ाई

इंजीनियरों को बड़ी धाराओं वाले निशानों के आकार को ठीक से निर्धारित करने के लिए अतिरिक्त सावधानी बरतनी चाहिए। यदि तेजी से बदलते सिग्नल या डिजिटल सिग्नल वाले ट्रैक छोटे एनालॉग सिग्नल वाले ट्रैक के समानांतर चलते हैं, तो शोर उत्पन्न होने की समस्या उत्पन्न हो सकती है। प्रारंभ करनेवाला से जुड़े ट्रेस में एंटीना के रूप में कार्य करने की क्षमता होती है और यह हानिकारक रेडियो फ्रीक्वेंसी उत्सर्जन का कारण बन सकता है। इससे बचने के लिए ये निशान ज्यादा चौड़े नहीं होने चाहिए.

6. जमीन और जमीन का तल

यदि पीसीबी के दो भाग हैं, डिजिटल और एनालॉग, और उन्हें केवल एक सामान्य बिंदु (आमतौर पर नकारात्मक पावर टर्मिनल) पर जोड़ा जाना चाहिए, तो ग्राउंड प्लेन को अलग किया जाना चाहिए। इससे ग्राउंड करंट स्पाइक के कारण एनालॉग हिस्से पर डिजिटल हिस्से के नकारात्मक प्रभाव से बचने में मदद मिल सकती है। उप-सर्किट (यदि पीसीबी में केवल दो परतें हैं) के ग्राउंड रिटर्न ट्रेस को अलग करने की आवश्यकता है, और फिर इसे नकारात्मक पावर टर्मिनल पर जोड़ा जाना चाहिए। मध्यम जटिल पीसीबी के लिए कम से कम चार परतें रखने की दृढ़ता से अनुशंसा की जाती है, और बिजली और जमीन परतों के लिए दो आंतरिक परतों की आवश्यकता होती है।

निष्कर्ष के तौर पर

इंजीनियरों के लिए, एक या एक कर्मचारी डिज़ाइन की गुणवत्ता का मूल्यांकन करने के लिए पीसीबी डिज़ाइन में पर्याप्त पेशेवर ज्ञान होना बहुत महत्वपूर्ण है। हालाँकि, पेशेवर ज्ञान के बिना इंजीनियर उपरोक्त विधियों को देख सकते हैं। प्रोटोटाइप में परिवर्तन करने से पहले, विशेष रूप से स्टार्टअप उत्पाद को डिज़ाइन करते समय, हमेशा एक विशेषज्ञ से पीसीबी डिज़ाइन की गुणवत्ता की जांच कराना एक अच्छा विचार है।