പിസിബി ലേഔട്ടിൻ്റെയും വയറിങ്ങിൻ്റെയും മാനുഫാക്ചറബിളിറ്റി ഡിസൈൻ

പിസിബി ലേഔട്ടിനെയും വയറിംഗ് പ്രശ്നത്തെയും കുറിച്ച്, ഇന്ന് നമ്മൾ സിഗ്നൽ ഇൻ്റഗ്രിറ്റി അനാലിസിസ് (എസ്ഐ), ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റിക് കോംപാറ്റിബിലിറ്റി അനാലിസിസ് (ഇഎംസി), പവർ ഇൻ്റഗ്രിറ്റി അനാലിസിസ് (പിഐ) എന്നിവയെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കില്ല. മാനുഫാക്ചറബിലിറ്റി അനാലിസിസിനെ (ഡിഎഫ്എം) കുറിച്ച് പറയുമ്പോൾ, ഉൽപ്പാദനക്ഷമതയുടെ യുക്തിരഹിതമായ രൂപകൽപ്പനയും ഉൽപ്പന്ന രൂപകൽപ്പനയുടെ പരാജയത്തിലേക്ക് നയിക്കും.
ഒരു PCB ലേഔട്ടിലെ വിജയകരമായ DFM ആരംഭിക്കുന്നത് പ്രധാനപ്പെട്ട DFM പരിമിതികൾക്കായി ഡിസൈൻ നിയമങ്ങൾ ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെയാണ്. താഴെ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന DFM നിയമങ്ങൾ മിക്ക നിർമ്മാതാക്കൾക്കും കണ്ടെത്താനാകുന്ന ചില സമകാലിക ഡിസൈൻ കഴിവുകളെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു. പിസിബി ഡിസൈൻ നിയമങ്ങളിൽ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്ന പരിധികൾ അവ ലംഘിക്കുന്നില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക, അതുവഴി മിക്ക സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഡിസൈൻ നിയന്ത്രണങ്ങളും ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയും.

PCB റൂട്ടിംഗിൻ്റെ DFM പ്രശ്നം ഒരു നല്ല PCB ലേഔട്ടിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ലൈനിൻ്റെ വളവുകളുടെ എണ്ണം, ചാലക ദ്വാരങ്ങളുടെ എണ്ണം, ഘട്ടങ്ങളുടെ എണ്ണം മുതലായവ ഉൾപ്പെടെ റൂട്ടിംഗ് നിയമങ്ങൾ മുൻകൂട്ടി സജ്ജമാക്കാവുന്നതാണ്. സാധാരണയായി, പര്യവേക്ഷണ വയറിംഗ് നടത്തുന്നു. ഷോർട്ട് ലൈനുകൾ വേഗത്തിൽ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ആദ്യം പുറത്തുകടക്കുക, തുടർന്ന് ലാബിരിന്ത് വയറിംഗ് നടത്തുന്നു. ആദ്യം സ്ഥാപിക്കേണ്ട വയറുകളിൽ ഗ്ലോബൽ റൂട്ടിംഗ് പാത്ത് ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ നടത്തുന്നു, മൊത്തത്തിലുള്ള ഇഫക്റ്റും ഡിഎഫ്എം മാനുഫാക്ചറബിളിറ്റിയും മെച്ചപ്പെടുത്താൻ വീണ്ടും വയറിംഗ് ശ്രമിക്കുന്നു.

1.SMT ഉപകരണങ്ങൾ
ഉപകരണ ലേഔട്ട് സ്‌പെയ്‌സിംഗ് അസംബ്ലി ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നു, കൂടാതെ ഉപരിതലത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ച ഉപകരണങ്ങൾക്ക് 20മില്ലിലും ഐസി ഉപകരണങ്ങൾക്ക് 80മില്ലിലും BGA ഉപകരണങ്ങൾക്ക് 200miയിലും കൂടുതലാണ്. ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയയുടെ ഗുണനിലവാരവും വിളവും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, ഉപകരണ സ്പെയ്സിംഗ് അസംബ്ലി ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയും.

സാധാരണയായി, ഡിവൈസ് പിന്നുകളുടെ SMD പാഡുകൾ തമ്മിലുള്ള അകലം 6മില്ലിൽ കൂടുതലായിരിക്കണം, കൂടാതെ സോൾഡർ സോൾഡർ ബ്രിഡ്ജിൻ്റെ ഫാബ്രിക്കേഷൻ കപ്പാസിറ്റി 4 മില്യൺ ആണ്. SMD പാഡുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം 6മില്ലിലും സോൾഡർ വിൻഡോ തമ്മിലുള്ള ദൂരം 4മില്ലിലും കുറവാണെങ്കിൽ, സോൾഡർ ബ്രിഡ്ജ് നിലനിർത്താൻ കഴിയില്ല, ഇത് അസംബ്ലി പ്രക്രിയയിൽ വലിയ സോൾഡർ (പ്രത്യേകിച്ച് പിന്നുകൾക്കിടയിൽ) ഉണ്ടാകുന്നു. ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടിലേക്ക്.

wps_doc_9

2.ഡിഐപി ഉപകരണം
ഓവർ വേവ് സോൾഡറിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ പിൻ സ്‌പെയ്‌സിംഗ്, ദിശ, സ്‌പെയ്‌സിംഗ് എന്നിവ കണക്കിലെടുക്കണം. ഉപകരണത്തിൻ്റെ അപര്യാപ്തമായ പിൻ സ്‌പെയ്‌സിംഗ് സോളിഡിംഗ് ടിന്നിലേക്ക് നയിക്കും, ഇത് ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടിലേക്ക് നയിക്കും.

പല ഡിസൈനർമാരും ഇൻ-ലൈൻ ഉപകരണങ്ങളുടെ (THTS) ഉപയോഗം കുറയ്ക്കുകയോ ബോർഡിൻ്റെ അതേ വശത്ത് സ്ഥാപിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഇൻ-ലൈൻ ഉപകരണങ്ങൾ പലപ്പോഴും ഒഴിവാക്കാനാവില്ല. സംയോജനത്തിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ, ഇൻ-ലൈൻ ഉപകരണം മുകളിലെ പാളിയിൽ സ്ഥാപിക്കുകയും പാച്ച് ഉപകരണം താഴത്തെ പാളിയിൽ സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്താൽ, ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, അത് സിംഗിൾ-സൈഡ് വേവ് സോളിഡിംഗിനെ ബാധിക്കും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, സെലക്ടീവ് വെൽഡിംഗ് പോലുള്ള കൂടുതൽ ചെലവേറിയ വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

wps_doc_0

3.ഘടകങ്ങളും പ്ലേറ്റ് എഡ്ജും തമ്മിലുള്ള ദൂരം
ഇത് മെഷീൻ വെൽഡിംഗ് ആണെങ്കിൽ, ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങളും ബോർഡിൻ്റെ അരികും തമ്മിലുള്ള ദൂരം സാധാരണയായി 7 മില്ലീമീറ്ററാണ് (വ്യത്യസ്ത വെൽഡിംഗ് നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ആവശ്യകതകൾ ഉണ്ട്), എന്നാൽ ഇത് PCB പ്രൊഡക്ഷൻ പ്രോസസ് എഡ്ജിലും ചേർക്കാം, അങ്ങനെ ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ ആകാം. വയറിംഗിന് സൗകര്യപ്രദമായിടത്തോളം PCB ബോർഡിൻ്റെ അരികിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, പ്ലേറ്റിൻ്റെ അറ്റം വെൽഡ് ചെയ്യുമ്പോൾ, അത് മെഷീൻ്റെ ഗൈഡ് റെയിലിനെ നേരിടുകയും ഘടകങ്ങളെ നശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും. നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ പ്ലേറ്റിൻ്റെ അരികിലുള്ള ഉപകരണ പാഡ് നീക്കം ചെയ്യപ്പെടും. പാഡ് ചെറുതാണെങ്കിൽ, വെൽഡിംഗ് ഗുണനിലവാരത്തെ ബാധിക്കും.

wps_doc_1

4.ഉയർന്ന/താഴ്ന്ന ഉപകരണങ്ങളുടെ ദൂരം
പല തരത്തിലുള്ള ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ, വ്യത്യസ്ത ആകൃതികൾ, വിവിധ ലെഡ് ലൈനുകൾ എന്നിവയുണ്ട്, അതിനാൽ അച്ചടിച്ച ബോർഡുകളുടെ അസംബ്ലി രീതിയിൽ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്. നല്ല ലേഔട്ടിന് മെഷീനെ സ്ഥിരതയുള്ള പ്രകടനം, ഷോക്ക് പ്രൂഫ്, കേടുപാടുകൾ കുറയ്ക്കാൻ മാത്രമല്ല, മെഷീനിനുള്ളിൽ വൃത്തിയും മനോഹരവുമായ ഒരു പ്രഭാവം നേടാനും കഴിയും.

ഉയർന്ന ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും ഒരു നിശ്ചിത അകലത്തിൽ ചെറിയ ഉപകരണങ്ങൾ സൂക്ഷിക്കണം. ഉപകരണത്തിൻ്റെ ഉയരം അനുപാതത്തിലേക്കുള്ള ഉപകരണ ദൂരം ചെറുതാണ്, അസമമായ താപ തരംഗമുണ്ട്, ഇത് വെൽഡിങ്ങിന് ശേഷം മോശം വെൽഡിങ്ങ് അല്ലെങ്കിൽ അറ്റകുറ്റപ്പണിക്ക് കാരണമാകാം.

wps_doc_2

5.ഡിവൈസ് ടു ഡിവൈസ് സ്പേസിംഗ്
പൊതുവായ smt പ്രോസസ്സിംഗിൽ, മെഷീൻ്റെ മൗണ്ടിംഗിൽ ചില പിശകുകൾ കണക്കിലെടുക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ അറ്റകുറ്റപ്പണികളുടെയും വിഷ്വൽ പരിശോധനയുടെയും സൗകര്യം കണക്കിലെടുക്കുക. അടുത്തുള്ള രണ്ട് ഘടകങ്ങൾ വളരെ അടുത്തായിരിക്കരുത്, ഒരു നിശ്ചിത സുരക്ഷിത അകലം വിട്ടുപോകണം.

ഫ്ലേക്ക് ഘടകങ്ങൾ, SOT, SOIC, ഫ്ലേക്ക് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ തമ്മിലുള്ള അകലം 1.25mm ആണ്. ഫ്ലേക്ക് ഘടകങ്ങൾ, SOT, SOIC, ഫ്ലേക്ക് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ തമ്മിലുള്ള അകലം 1.25mm ആണ്. PLCC, ഫ്ലേക്ക് ഘടകങ്ങൾ, SOIC, QFP എന്നിവയ്ക്കിടയിലുള്ള 2.5mm. PLCCS തമ്മിലുള്ള 4mm. PLCC സോക്കറ്റുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ, PLCC സോക്കറ്റിൻ്റെ വലിപ്പം അനുവദിക്കാൻ ശ്രദ്ധിക്കണം (PLCC പിൻ സോക്കറ്റിൻ്റെ അടിഭാഗത്താണ്).

wps_doc_3

6.ലൈൻ വീതി/ലൈൻ ദൂരം
ഡിസൈനർമാർക്ക്, ഡിസൈൻ പ്രക്രിയയിൽ, ഡിസൈൻ ആവശ്യകതകളുടെ കൃത്യതയും പൂർണതയും മാത്രമല്ല, ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയയിൽ ഒരു വലിയ നിയന്ത്രണമുണ്ട്. ഒരു നല്ല ഉൽപ്പന്നത്തിൻ്റെ ജനനത്തിനായി ഒരു ബോർഡ് ഫാക്ടറിക്ക് ഒരു പുതിയ ഉൽപാദന ലൈൻ സൃഷ്ടിക്കുന്നത് അസാധ്യമാണ്.

സാധാരണ അവസ്ഥയിൽ, ഡൗൺ ലൈനിൻ്റെ ലൈൻ വീതി 4/4 മില്ലി ആയി നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ദ്വാരം 8 മില്ലി (0.2 മിമി) ആയി തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. അടിസ്ഥാനപരമായി, 80% പിസിബി നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഉൽപ്പാദനച്ചെലവ് ഏറ്റവും കുറവാണ്. ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ലൈൻ വീതിയും ലൈൻ ദൂരവും 3/3 മില്ലി ആയി നിയന്ത്രിക്കാം, കൂടാതെ ദ്വാരത്തിലൂടെ 6 മില്ലി (0.15 മിമി) തിരഞ്ഞെടുക്കാം. അടിസ്ഥാനപരമായി, 70% പിസിബി നിർമ്മാതാക്കൾക്ക് ഇത് ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, എന്നാൽ വില ആദ്യ കേസിനേക്കാൾ അല്പം കൂടുതലാണ്, വളരെ ഉയർന്നതല്ല.

wps_doc_4

7.അക്യൂട്ട് ആംഗിൾ/വലത് ആംഗിൾ
വയറിംഗിൽ ഷാർപ്പ് ആംഗിൾ റൂട്ടിംഗ് പൊതുവെ നിരോധിക്കപ്പെടുന്നു, PCB റൂട്ടിംഗിലെ സാഹചര്യം ഒഴിവാക്കാൻ വലത് ആംഗിൾ റൂട്ടിംഗ് സാധാരണയായി ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ വയറിംഗിൻ്റെ ഗുണനിലവാരം അളക്കുന്നതിനുള്ള മാനദണ്ഡങ്ങളിൽ ഒന്നായി ഇത് മാറിയിരിക്കുന്നു. സിഗ്നലിൻ്റെ സമഗ്രതയെ ബാധിച്ചതിനാൽ, വലത് കോണിലെ വയറിംഗ് അധിക പരാദ കപ്പാസിറ്റൻസും ഇൻഡക്‌ടൻസും സൃഷ്ടിക്കും.

പിസിബി പ്ലേറ്റ് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ, പിസിബി വയറുകൾ ഒരു നിശിത കോണിൽ വിഭജിക്കുന്നു, ഇത് ആസിഡ് ആംഗിൾ എന്ന പ്രശ്നത്തിന് കാരണമാകും. പിസിബി സർക്യൂട്ട് എച്ചിംഗ് ലിങ്കിൽ, പിസിബി സർക്യൂട്ടിൻ്റെ അമിതമായ നാശം “ആസിഡ് ആംഗിളിൽ” സംഭവിക്കും, ഇത് പിസിബി സർക്യൂട്ട് വെർച്വൽ ബ്രേക്ക് പ്രശ്നത്തിന് കാരണമാകും. അതിനാൽ, പിസിബി എഞ്ചിനീയർമാർ വയറിംഗിൽ മൂർച്ചയുള്ളതോ വിചിത്രമോ ആയ കോണുകൾ ഒഴിവാക്കുകയും വയറിംഗിൻ്റെ മൂലയിൽ 45 ഡിഗ്രി ആംഗിൾ നിലനിർത്തുകയും വേണം.

wps_doc_5

8.കോപ്പർ സ്ട്രിപ്പ്/ദ്വീപ്
ആവശ്യത്തിന് വലിയ ദ്വീപ് ചെമ്പ് ആണെങ്കിൽ, അത് ഒരു ആൻ്റിനയായി മാറും, അത് ബോർഡിനുള്ളിൽ ശബ്ദവും മറ്റ് ഇടപെടലുകളും ഉണ്ടാക്കും (കാരണം അതിൻ്റെ ചെമ്പ് നിലത്തില്ലാത്തതിനാൽ - ഇത് ഒരു സിഗ്നൽ കളക്ടറായി മാറും).

കോപ്പർ സ്ട്രിപ്പുകളും ദ്വീപുകളും സ്വതന്ത്രമായി പൊങ്ങിക്കിടക്കുന്ന ചെമ്പിൻ്റെ പരന്ന പാളികളാണ്, ഇത് ആസിഡ് തൊട്ടിയിൽ ഗുരുതരമായ ചില പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കും. ചെറിയ ചെമ്പ് പാടുകൾ പിസിബി പാനൽ പൊട്ടിച്ച് പാനലിലെ മറ്റ് കൊത്തുപണികളിലേക്ക് സഞ്ചരിക്കുകയും ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടിന് കാരണമാകുകയും ചെയ്യുന്നു.

wps_doc_6

9.ഡ്രില്ലിംഗ് ദ്വാരങ്ങളുടെ ഹോൾ റിംഗ്
ഹോൾ റിംഗ് എന്നത് ഡ്രിൽ ഹോളിന് ചുറ്റുമുള്ള ചെമ്പ് വളയത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിലെ സഹിഷ്ണുത കാരണം, ഡ്രില്ലിംഗ്, എച്ചിംഗ്, ചെമ്പ് പ്ലേറ്റിംഗ് എന്നിവയ്ക്ക് ശേഷം, ഡ്രിൽ ദ്വാരത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള ശേഷിക്കുന്ന ചെമ്പ് മോതിരം എല്ലായ്പ്പോഴും പാഡിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തെ കൃത്യമായി അടിക്കുന്നില്ല, ഇത് ദ്വാര വളയം തകരാൻ ഇടയാക്കും.

ദ്വാര വളയത്തിൻ്റെ ഒരു വശം 3.5മില്ലിലും പ്ലഗ്-ഇൻ ഹോൾ റിംഗ് 6മില്ലിലും കൂടുതലായിരിക്കണം. ദ്വാര വളയം വളരെ ചെറുതാണ്. ഉൽപ്പാദനത്തിൻ്റെയും നിർമ്മാണത്തിൻ്റെയും പ്രക്രിയയിൽ, ഡ്രെയിലിംഗ് ദ്വാരത്തിന് സഹിഷ്ണുതയുണ്ട്, ലൈനിൻ്റെ വിന്യാസത്തിനും സഹിഷ്ണുതയുണ്ട്. ടോളറൻസിൻ്റെ വ്യതിയാനം, ഓപ്പൺ സർക്യൂട്ട് തകർക്കുന്ന ദ്വാരം വളയത്തിലേക്ക് നയിക്കും.

wps_doc_7

10. വയറിങ്ങിൻ്റെ കണ്ണുനീർ തുള്ളികൾ
പിസിബി വയറിംഗിൽ കണ്ണുനീർ ചേർക്കുന്നത് പിസിബി ബോർഡിലെ സർക്യൂട്ട് കണക്ഷൻ കൂടുതൽ സുസ്ഥിരവും ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യതയുമാക്കാം, അങ്ങനെ സിസ്റ്റം കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ളതായിരിക്കും, അതിനാൽ സർക്യൂട്ട് ബോർഡിലേക്ക് കണ്ണീർ ചേർക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.

കണ്ണുനീർ തുള്ളികൾ ചേർക്കുന്നത്, സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് ഒരു വലിയ ബാഹ്യശക്തിയാൽ ആഘാതമാകുമ്പോൾ വയറിനും പാഡിനും ഇടയിലുള്ള കോൺടാക്റ്റ് പോയിൻ്റിൻ്റെ വിച്ഛേദനം ഒഴിവാക്കാനാകും. വെൽഡിങ്ങിൽ കണ്ണീർ തുള്ളികൾ ചേർക്കുമ്പോൾ, അത് പാഡിനെ സംരക്ഷിക്കുകയും പാഡ് വീഴാൻ ഒന്നിലധികം വെൽഡിംഗ് ഒഴിവാക്കുകയും ഉൽപാദന സമയത്ത് ദ്വാരം വ്യതിചലനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന അസമമായ കൊത്തുപണികളും വിള്ളലുകളും ഒഴിവാക്കുകയും ചെയ്യും.

wps_doc_8