पीसीबी लेआउट और वायरिंग की विनिर्माण क्षमता डिजाइन

पीसीबी लेआउट और वायरिंग समस्या के संबंध में, आज हम सिग्नल इंटीग्रिटी एनालिसिस (एसआई), इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कम्पैटिबिलिटी एनालिसिस (ईएमसी), पावर इंटीग्रिटी एनालिसिस (पीआई) के बारे में बात नहीं करेंगे। केवल विनिर्माण क्षमता विश्लेषण (डीएफएम) के बारे में बात करते हुए, विनिर्माण क्षमता का अनुचित डिजाइन भी उत्पाद डिजाइन की विफलता का कारण बनेगा।
पीसीबी लेआउट में सफल डीएफएम महत्वपूर्ण डीएफएम बाधाओं को ध्यान में रखते हुए डिजाइन नियम निर्धारित करने से शुरू होता है। नीचे दिखाए गए डीएफएम नियम कुछ समकालीन डिज़ाइन क्षमताओं को दर्शाते हैं जो अधिकांश निर्माता पा सकते हैं। सुनिश्चित करें कि पीसीबी डिज़ाइन नियमों में निर्धारित सीमाएँ उनका उल्लंघन न करें ताकि अधिकांश मानक डिज़ाइन प्रतिबंधों को सुनिश्चित किया जा सके।

पीसीबी रूटिंग की डीएफएम समस्या एक अच्छे पीसीबी लेआउट पर निर्भर करती है, और रूटिंग नियम पूर्व निर्धारित किए जा सकते हैं, जिसमें लाइन के झुकने के समय की संख्या, चालन छिद्रों की संख्या, चरणों की संख्या आदि शामिल हैं। आम तौर पर, खोजपूर्ण वायरिंग की जाती है छोटी लाइनों को जल्दी से जोड़ने के लिए पहले आउट किया जाता है, और फिर भूलभुलैया वायरिंग की जाती है। पहले बिछाए जाने वाले तारों पर वैश्विक रूटिंग पथ अनुकूलन किया जाता है, और समग्र प्रभाव और डीएफएम विनिर्माण क्षमता में सुधार के लिए पुन: वायरिंग का प्रयास किया जाता है।

1.एसएमटी डिवाइस
डिवाइस लेआउट रिक्ति असेंबली आवश्यकताओं को पूरा करती है, और आम तौर पर सतह पर लगे उपकरणों के लिए 20 मील, आईसी उपकरणों के लिए 80 मील और बीजीए उपकरणों के लिए 200 मील से अधिक होती है। उत्पादन प्रक्रिया की गुणवत्ता और उपज में सुधार के लिए, डिवाइस रिक्ति असेंबली आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है।

आम तौर पर, डिवाइस पिन के एसएमडी पैड के बीच की दूरी 6 मिलियन से अधिक होनी चाहिए, और सोल्डर सोल्डर ब्रिज की निर्माण क्षमता 4 मिलियन है। यदि एसएमडी पैड के बीच की दूरी 6 मील से कम है और सोल्डर विंडो के बीच की दूरी 4 मील से कम है, तो सोल्डर ब्रिज को बरकरार नहीं रखा जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप असेंबली प्रक्रिया में सोल्डर के बड़े टुकड़े (विशेष रूप से पिन के बीच) होंगे, जो आगे बढ़ेंगे। शॉर्ट सर्किट को.

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2.डीआईपी डिवाइस
ओवर वेव सोल्डरिंग प्रक्रिया में उपकरणों की पिन स्पेसिंग, दिशा और स्पेसिंग को ध्यान में रखा जाना चाहिए। डिवाइस में अपर्याप्त पिन स्पेसिंग से सोल्डरिंग टिन हो जाएगी, जिससे शॉर्ट सर्किट हो जाएगा।

कई डिज़ाइनर इन-लाइन डिवाइस (THTS) का उपयोग कम से कम करते हैं या उन्हें बोर्ड के एक ही तरफ रखते हैं। हालाँकि, इन-लाइन डिवाइस अक्सर अपरिहार्य होते हैं। संयोजन के मामले में, यदि इन-लाइन डिवाइस को शीर्ष परत पर रखा गया है और पैच डिवाइस को निचली परत पर रखा गया है, तो कुछ मामलों में, यह सिंगल-साइड वेव सोल्डरिंग को प्रभावित करेगा। इस मामले में, अधिक महंगी वेल्डिंग प्रक्रियाओं, जैसे चयनात्मक वेल्डिंग, का उपयोग किया जाता है।

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3. घटकों और प्लेट किनारे के बीच की दूरी
यदि यह मशीन वेल्डिंग है, तो इलेक्ट्रॉनिक घटकों और बोर्ड के किनारे के बीच की दूरी आम तौर पर 7 मिमी होती है (विभिन्न वेल्डिंग निर्माताओं की अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं), लेकिन इसे पीसीबी उत्पादन प्रक्रिया किनारे में भी जोड़ा जा सकता है, ताकि इलेक्ट्रॉनिक घटकों को जोड़ा जा सके। पीसीबी बोर्ड किनारे पर रखा जाता है, जब तक यह वायरिंग के लिए सुविधाजनक है।

हालाँकि, जब प्लेट के किनारे को वेल्ड किया जाता है, तो यह मशीन की गाइड रेल से टकरा सकता है और घटकों को नुकसान पहुंचा सकता है। प्लेट के किनारे पर स्थित डिवाइस पैड को विनिर्माण प्रक्रिया में हटा दिया जाएगा। यदि पैड छोटा है, तो वेल्डिंग की गुणवत्ता प्रभावित होगी।

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4.उच्च/निम्न उपकरणों की दूरी
कई प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक घटक, विभिन्न आकार और विभिन्न प्रकार की लीड लाइनें होती हैं, इसलिए मुद्रित बोर्डों की असेंबली विधि में अंतर होता है। अच्छा लेआउट न केवल मशीन को स्थिर प्रदर्शन, शॉक प्रूफ, क्षति को कम कर सकता है, बल्कि मशीन के अंदर एक साफ और सुंदर प्रभाव भी प्राप्त कर सकता है।

छोटे उपकरणों को ऊंचे उपकरणों के आसपास एक निश्चित दूरी पर रखना चाहिए। डिवाइस की दूरी और डिवाइस की ऊंचाई का अनुपात छोटा है, एक असमान थर्मल तरंग है, जिससे वेल्डिंग के बाद खराब वेल्डिंग या मरम्मत का खतरा हो सकता है।

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5.डिवाइस से डिवाइस स्पेसिंग
सामान्य श्रीमती प्रसंस्करण में, मशीन की माउंटिंग में कुछ त्रुटियों को ध्यान में रखना और रखरखाव और दृश्य निरीक्षण की सुविधा को ध्यान में रखना आवश्यक है। दो आसन्न घटक बहुत करीब नहीं होने चाहिए और एक निश्चित सुरक्षित दूरी छोड़नी चाहिए।

फ्लेक घटकों, एसओटी, एसओआईसी और फ्लेक घटकों के बीच का अंतर 1.25 मिमी है। फ्लेक घटकों, एसओटी, एसओआईसी और फ्लेक घटकों के बीच का अंतर 1.25 मिमी है। पीएलसीसी और फ्लेक घटकों, एसओआईसी और क्यूएफपी के बीच 2.5 मिमी। पीएलसीसीएस के बीच 4 मिमी. पीएलसीसी सॉकेट को डिजाइन करते समय, पीएलसीसी सॉकेट के आकार का ध्यान रखा जाना चाहिए (पीएलसीसी पिन सॉकेट के नीचे के अंदर होता है)।

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6.लाइन की चौड़ाई/लाइन की दूरी
डिजाइनरों के लिए, डिजाइन की प्रक्रिया में, हम न केवल डिजाइन आवश्यकताओं की सटीकता और पूर्णता पर विचार कर सकते हैं, बल्कि उत्पादन प्रक्रिया भी एक बड़ा प्रतिबंध है। एक बोर्ड फैक्ट्री के लिए एक अच्छे उत्पाद के जन्म के लिए एक नई उत्पादन लाइन बनाना असंभव है।

सामान्य परिस्थितियों में, डाउन लाइन की चौड़ाई को 4/4मिलिमीटर तक नियंत्रित किया जाता है, और छेद को 8मिलि (0.2मिमी) के रूप में चुना जाता है। मूल रूप से, 80% से अधिक पीसीबी निर्माता उत्पादन कर सकते हैं, और उत्पादन लागत सबसे कम है। न्यूनतम लाइन चौड़ाई और लाइन दूरी को 3/3मिलिमीटर तक नियंत्रित किया जा सकता है, और छेद के माध्यम से 6मिलि (0.15मिमी) का चयन किया जा सकता है। मूल रूप से, 70% से अधिक पीसीबी निर्माता इसका उत्पादन कर सकते हैं, लेकिन कीमत पहले मामले की तुलना में थोड़ी अधिक है, बहुत अधिक नहीं।

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7.एक न्यूनकोण/समकोण
वायरिंग में शार्प एंगल रूटिंग आम तौर पर निषिद्ध है, पीसीबी रूटिंग की स्थिति से बचने के लिए आमतौर पर राइट एंगल रूटिंग की आवश्यकता होती है, और वायरिंग की गुणवत्ता को मापने के लिए यह लगभग मानकों में से एक बन गया है। क्योंकि सिग्नल की अखंडता प्रभावित होती है, समकोण वायरिंग अतिरिक्त परजीवी कैपेसिटेंस और इंडक्शन उत्पन्न करेगी।

पीसीबी प्लेट बनाने की प्रक्रिया में, पीसीबी तार एक न्यून कोण पर प्रतिच्छेद करते हैं, जिससे एसिड एंगल नामक समस्या उत्पन्न होगी। पीसीबी सर्किट नक़्क़ाशी लिंक में, "एसिड एंगल" पर पीसीबी सर्किट का अत्यधिक क्षरण होगा, जिसके परिणामस्वरूप पीसीबी सर्किट वर्चुअल ब्रेक की समस्या होगी। इसलिए, पीसीबी इंजीनियरों को वायरिंग में तेज या अजीब कोणों से बचने की जरूरत है, और वायरिंग के कोने पर 45 डिग्री का कोण बनाए रखना चाहिए।

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8.तांबे की पट्टी/द्वीप
यदि यह काफी बड़ा द्वीप तांबा है, तो यह एक एंटीना बन जाएगा, जो बोर्ड के अंदर शोर और अन्य हस्तक्षेप पैदा कर सकता है (क्योंकि इसका तांबा जमीन पर नहीं है - यह एक सिग्नल कलेक्टर बन जाएगा)।

तांबे की पट्टियां और द्वीप मुक्त-तैरने वाले तांबे की कई सपाट परतें हैं, जो एसिड गर्त में कुछ गंभीर समस्याएं पैदा कर सकती हैं। यह ज्ञात है कि छोटे तांबे के धब्बे पीसीबी पैनल को तोड़ देते हैं और पैनल पर अन्य नक्काशीदार क्षेत्रों में चले जाते हैं, जिससे शॉर्ट सर्किट होता है।

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9.ड्रिलिंग छेद की छेद अंगूठी
छेद की अंगूठी ड्रिल छेद के चारों ओर तांबे की एक अंगूठी को संदर्भित करती है। विनिर्माण प्रक्रिया में सहनशीलता के कारण, ड्रिलिंग, नक़्क़ाशी और तांबा चढ़ाना के बाद, ड्रिल छेद के चारों ओर शेष तांबे की अंगूठी हमेशा पैड के केंद्र बिंदु पर पूरी तरह से नहीं गिरती है, जिससे छेद की अंगूठी टूट सकती है।

होल रिंग का एक किनारा 3.5 मिलियन से अधिक होना चाहिए, और प्लग-इन होल रिंग 6 मिलियन से अधिक होना चाहिए। छेद की अंगूठी बहुत छोटी है. उत्पादन और विनिर्माण की प्रक्रिया में, ड्रिलिंग छेद में सहनशीलता होती है और लाइन के संरेखण में भी सहनशीलता होती है। सहनशीलता के विचलन से छेद की अंगूठी खुले सर्किट को तोड़ देगी।

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10. वायरिंग की आंसुओं की बूंदें
पीसीबी वायरिंग में आंसू जोड़ने से पीसीबी बोर्ड पर सर्किट कनेक्शन अधिक स्थिर, उच्च विश्वसनीयता वाला हो सकता है, जिससे सिस्टम अधिक स्थिर हो जाएगा, इसलिए सर्किट बोर्ड में आंसू जोड़ना आवश्यक है।

जब सर्किट बोर्ड किसी विशाल बाहरी बल से प्रभावित होता है तो आंसू की बूंदों को जोड़ने से तार और पैड या तार और पायलट छेद के बीच संपर्क बिंदु के वियोग से बचा जा सकता है। वेल्डिंग में आंसू की बूंदें जोड़ते समय, यह पैड की रक्षा कर सकता है, पैड को गिरने के लिए कई वेल्डिंग से बचा सकता है, और उत्पादन के दौरान छेद विक्षेपण के कारण होने वाली असमान नक़्क़ाशी और दरार से बच सकता है।

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