पीसीबी की परतों, वायरिंग और लेआउट की संख्या को तुरंत कैसे निर्धारित करें?

जैसे-जैसे पीसीबी आकार की आवश्यकताएं छोटी होती जाती हैं, डिवाइस घनत्व की आवश्यकताएं अधिक से अधिक होती जाती हैं, और पीसीबी डिजाइन अधिक कठिन होता जाता है। उच्च पीसीबी लेआउट दर कैसे प्राप्त करें और डिज़ाइन समय को कम करें, फिर हम पीसीबी योजना, लेआउट और वायरिंग के डिज़ाइन कौशल के बारे में बात करेंगे।

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वायरिंग शुरू करने से पहले, डिज़ाइन का सावधानीपूर्वक विश्लेषण किया जाना चाहिए और टूल सॉफ़्टवेयर को सावधानीपूर्वक सेट किया जाना चाहिए, जिससे डिज़ाइन आवश्यकताओं के अनुरूप हो जाएगा।

1. पीसीबी की परतों की संख्या निर्धारित करें

डिज़ाइन की शुरुआत में सर्किट बोर्ड का आकार और वायरिंग परतों की संख्या निर्धारित की जानी चाहिए। वायरिंग परतों की संख्या और स्टैक-अप विधि मुद्रित लाइनों की वायरिंग और प्रतिबाधा को सीधे प्रभावित करेगी।

बोर्ड का आकार वांछित डिज़ाइन प्रभाव प्राप्त करने के लिए स्टैकिंग विधि और मुद्रित लाइन की चौड़ाई निर्धारित करने में मदद करता है। वर्तमान में, मल्टी-लेयर बोर्डों के बीच लागत अंतर बहुत छोटा है, और डिजाइन करते समय अधिक सर्किट परतों का उपयोग करना और तांबे को समान रूप से वितरित करना बेहतर होता है।
2. डिज़ाइन नियम और प्रतिबंध

वायरिंग कार्य को सफलतापूर्वक पूरा करने के लिए, वायरिंग टूल्स को सही नियमों और प्रतिबंधों के तहत काम करने की आवश्यकता होती है। सभी सिग्नल लाइनों को विशेष आवश्यकताओं के साथ वर्गीकृत करने के लिए, प्रत्येक सिग्नल वर्ग को प्राथमिकता दी जानी चाहिए। प्राथमिकता जितनी अधिक होगी, नियम उतने ही सख्त होंगे।

नियमों में मुद्रित लाइनों की चौड़ाई, विअस की अधिकतम संख्या, समानता, सिग्नल लाइनों के बीच पारस्परिक प्रभाव और परत प्रतिबंध शामिल हैं। इन नियमों का वायरिंग टूल के प्रदर्शन पर बहुत प्रभाव पड़ता है। सफल वायरिंग के लिए डिज़ाइन आवश्यकताओं पर सावधानीपूर्वक विचार करना एक महत्वपूर्ण कदम है।

 

3. घटकों का लेआउट

इष्टतम असेंबली प्रक्रिया में, विनिर्माण क्षमता के लिए डिज़ाइन (डीएफएम) नियम घटक लेआउट को प्रतिबंधित करेंगे। यदि असेंबली विभाग घटकों को स्थानांतरित करने की अनुमति देता है, तो स्वचालित वायरिंग को आसान बनाने के लिए सर्किट को उचित रूप से अनुकूलित किया जा सकता है।

परिभाषित नियम और बाधाएं लेआउट डिज़ाइन को प्रभावित करेंगी। स्वचालित वायरिंग उपकरण एक समय में केवल एक सिग्नल पर विचार करता है। वायरिंग बाधाओं को सेट करके और सिग्नल लाइन की परत को सेट करके, वायरिंग टूल डिज़ाइनर की कल्पना के अनुसार वायरिंग को पूरा कर सकता है।

उदाहरण के लिए, पावर कॉर्ड के लेआउट के लिए:

पीसीबी लेआउट में, बिजली आपूर्ति डिकॉउलिंग सर्किट को बिजली आपूर्ति भाग में रखने के बजाय संबंधित सर्किट के पास डिजाइन किया जाना चाहिए, अन्यथा यह बाईपास प्रभाव को प्रभावित करेगा, और बिजली लाइन और ग्राउंड लाइन पर स्पंदित धारा प्रवाहित होगी, जिससे हस्तक्षेप होगा ;

सर्किट के अंदर बिजली आपूर्ति की दिशा के लिए, अंतिम चरण से पिछले चरण तक बिजली की आपूर्ति की जानी चाहिए, और इस भाग के पावर फिल्टर कैपेसिटर को अंतिम चरण के पास व्यवस्थित किया जाना चाहिए;

③कुछ मुख्य वर्तमान चैनलों के लिए, जैसे डिबगिंग और परीक्षण के दौरान वर्तमान को डिस्कनेक्ट करना या मापना, लेआउट के दौरान मुद्रित तारों पर वर्तमान अंतराल की व्यवस्था की जानी चाहिए।

इसके अलावा, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि लेआउट के दौरान जितना संभव हो सके विनियमित बिजली आपूर्ति को एक अलग मुद्रित सर्किट बोर्ड पर व्यवस्थित किया जाना चाहिए। जब बिजली की आपूर्ति और सर्किट एक मुद्रित सर्किट बोर्ड को साझा करते हैं, तो लेआउट में, स्थिर बिजली आपूर्ति और सर्किट घटकों के मिश्रित लेआउट से बचना आवश्यक है या बिजली की आपूर्ति और सर्किट को ग्राउंड वायर साझा करना आवश्यक है। क्योंकि इस प्रकार की वायरिंग न केवल हस्तक्षेप उत्पन्न करना आसान है, बल्कि रखरखाव के दौरान लोड को डिस्कनेक्ट करने में भी असमर्थ है, उस समय मुद्रित तारों का केवल एक हिस्सा काटा जा सकता है, जिससे मुद्रित बोर्ड को नुकसान हो सकता है।
4. फैन-आउट डिज़ाइन

फैन-आउट डिज़ाइन चरण में, सतह माउंट डिवाइस के प्रत्येक पिन में कम से कम एक थ्रू होना चाहिए, ताकि जब अधिक कनेक्शन की आवश्यकता हो, तो सर्किट बोर्ड आंतरिक कनेक्शन, ऑनलाइन परीक्षण और सर्किट पुन: प्रसंस्करण कर सके।

स्वचालित रूटिंग टूल की दक्षता को अधिकतम करने के लिए, जितना संभव हो सके सबसे बड़े थ्रू आकार और मुद्रित लाइन का उपयोग किया जाना चाहिए, और अंतराल 50 मिलियन पर सेट किया गया है। वायरिंग पथों की संख्या को अधिकतम करने वाले थ्रू प्रकार को अपनाना आवश्यक है। सावधानीपूर्वक विचार और भविष्यवाणी के बाद, सर्किट ऑनलाइन परीक्षण का डिज़ाइन डिज़ाइन के प्रारंभिक चरण में किया जा सकता है और उत्पादन प्रक्रिया के बाद के चरण में महसूस किया जा सकता है। वायरिंग पथ और सर्किट ऑनलाइन परीक्षण के अनुसार फैन-आउट प्रकार का निर्धारण करें। बिजली और ज़मीन वायरिंग और फैन-आउट डिज़ाइन को भी प्रभावित करेगी।

5. मुख्य सिग्नलों की मैनुअल वायरिंग और प्रसंस्करण

मैनुअल वायरिंग अब और भविष्य में मुद्रित सर्किट बोर्ड डिजाइन की एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। मैन्युअल वायरिंग का उपयोग करने से स्वचालित वायरिंग टूल को वायरिंग का काम पूरा करने में मदद मिलती है। चयनित नेटवर्क (नेट) को मैन्युअल रूप से रूट करके और ठीक करके, एक पथ बनाया जा सकता है जिसका उपयोग स्वचालित रूटिंग के लिए किया जा सकता है।

मुख्य सिग्नलों को पहले या तो मैन्युअल रूप से या स्वचालित वायरिंग टूल के साथ जोड़कर वायर्ड किया जाता है। वायरिंग पूरी होने के बाद, संबंधित इंजीनियरिंग और तकनीकी कर्मचारी सिग्नल वायरिंग की जांच करेंगे। निरीक्षण पारित होने के बाद, तारों को ठीक कर दिया जाएगा, और फिर शेष सिग्नल स्वचालित रूप से तारित हो जाएंगे। ग्राउंड वायर में प्रतिबाधा के अस्तित्व के कारण, यह सर्किट में सामान्य प्रतिबाधा हस्तक्षेप लाएगा।

इसलिए, वायरिंग के दौरान किसी भी बिंदु को ग्राउंडिंग प्रतीकों के साथ बेतरतीब ढंग से न जोड़ें, जो हानिकारक युग्मन उत्पन्न कर सकता है और सर्किट के संचालन को प्रभावित कर सकता है। उच्च आवृत्तियों पर, तार का प्रेरकत्व तार के प्रतिरोध से कई गुना बड़ा होगा। इस समय, भले ही तार के माध्यम से केवल एक छोटी उच्च-आवृत्ति धारा प्रवाहित हो, एक निश्चित उच्च-आवृत्ति वोल्टेज ड्रॉप घटित होगी।

इसलिए, उच्च-आवृत्ति सर्किट के लिए, पीसीबी लेआउट को यथासंभव कॉम्पैक्ट रूप से व्यवस्थित किया जाना चाहिए और मुद्रित तारों को यथासंभव छोटा होना चाहिए। मुद्रित तारों के बीच परस्पर प्रेरकत्व और धारिता होती है। जब कार्य आवृत्ति बड़ी होती है, तो यह अन्य भागों में हस्तक्षेप का कारण बनेगी, जिसे परजीवी युग्मन हस्तक्षेप कहा जाता है।

दमन के जो तरीके अपनाए जा सकते हैं वे हैं:
① सभी स्तरों के बीच सिग्नल वायरिंग को छोटा करने का प्रयास करें;
सिग्नल लाइनों के प्रत्येक स्तर को पार करने से बचने के लिए सर्किट के सभी स्तरों को सिग्नल के क्रम में व्यवस्थित करें;
③दो आसन्न पैनलों के तार लंबवत या क्रॉस होने चाहिए, समानांतर नहीं;
④ जब सिग्नल तारों को बोर्ड में समानांतर में बिछाया जाना हो, तो इन तारों को यथासंभव एक निश्चित दूरी से अलग किया जाना चाहिए, या परिरक्षण के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए जमीन के तारों और बिजली के तारों से अलग किया जाना चाहिए।
6. स्वचालित वायरिंग

मुख्य सिग्नलों की वायरिंग के लिए, आपको वायरिंग के दौरान कुछ विद्युत मापदंडों को नियंत्रित करने पर विचार करने की आवश्यकता है, जैसे वितरित अधिष्ठापन को कम करना, आदि। यह समझने के बाद कि स्वचालित वायरिंग उपकरण में कौन से इनपुट पैरामीटर हैं और वायरिंग पर इनपुट मापदंडों का प्रभाव, की गुणवत्ता स्वचालित वायरिंग से कुछ हद तक गारंटी प्राप्त की जा सकती है। सिग्नलों को स्वचालित रूप से रूट करते समय सामान्य नियमों का उपयोग किया जाना चाहिए।

किसी दिए गए सिग्नल द्वारा उपयोग की जाने वाली परतों और उपयोग किए गए वाया की संख्या को सीमित करने के लिए प्रतिबंध की स्थिति निर्धारित करके और वायरिंग क्षेत्रों को प्रतिबंधित करके, वायरिंग उपकरण स्वचालित रूप से इंजीनियर के डिजाइन विचारों के अनुसार तारों को रूट कर सकता है। बाधाओं को निर्धारित करने और बनाए गए नियमों को लागू करने के बाद, स्वचालित रूटिंग अपेक्षित परिणामों के समान परिणाम प्राप्त करेगी। डिज़ाइन का एक हिस्सा पूरा होने के बाद, इसे बाद की रूटिंग प्रक्रिया से प्रभावित होने से बचाने के लिए ठीक किया जाएगा।

वायरिंग की संख्या सर्किट की जटिलता और परिभाषित सामान्य नियमों की संख्या पर निर्भर करती है। आज के स्वचालित वायरिंग उपकरण बहुत शक्तिशाली हैं और आमतौर पर वायरिंग का 100% पूरा कर सकते हैं। हालाँकि, जब स्वचालित वायरिंग उपकरण ने सभी सिग्नल वायरिंग को पूरा नहीं किया है, तो शेष सिग्नल को मैन्युअल रूप से रूट करना आवश्यक है।
7. वायरिंग व्यवस्था

कुछ बाधाओं वाले कुछ सिग्नलों के लिए, वायरिंग की लंबाई बहुत लंबी होती है। इस समय, आप पहले यह निर्धारित कर सकते हैं कि कौन सी वायरिंग उचित है और कौन सी वायरिंग अनुचित है, और फिर सिग्नल वायरिंग की लंबाई को छोटा करने और विअस की संख्या को कम करने के लिए मैन्युअल रूप से संपादित करें।