PCB లేఅవుట్ మరియు వైరింగ్ యొక్క తయారీ డిజైన్

PCB లేఅవుట్ మరియు వైరింగ్ సమస్యకు సంబంధించి, ఈ రోజు మనం సిగ్నల్ ఇంటిగ్రిటీ అనాలిసిస్ (SI), విద్యుదయస్కాంత అనుకూలత విశ్లేషణ (EMC), పవర్ ఇంటిగ్రిటీ అనాలిసిస్ (PI) గురించి మాట్లాడము. ఉత్పాదకత విశ్లేషణ (DFM) గురించి మాట్లాడటం, ఉత్పాదకత యొక్క అసమంజసమైన రూపకల్పన కూడా ఉత్పత్తి రూపకల్పన వైఫల్యానికి దారి తీస్తుంది.
PCB లేఅవుట్‌లో విజయవంతమైన DFM ముఖ్యమైన DFM పరిమితుల కోసం డిజైన్ నియమాలను సెట్ చేయడంతో ప్రారంభమవుతుంది. దిగువ చూపిన DFM నియమాలు చాలా మంది తయారీదారులు కనుగొనగలిగే కొన్ని సమకాలీన డిజైన్ సామర్థ్యాలను ప్రతిబింబిస్తాయి. PCB డిజైన్ నియమాలలో సెట్ చేయబడిన పరిమితులు వాటిని ఉల్లంఘించలేదని నిర్ధారించుకోండి, తద్వారా చాలా ప్రామాణిక డిజైన్ పరిమితులు నిర్ధారించబడతాయి.

PCB రూటింగ్ యొక్క DFM సమస్య మంచి PCB లేఅవుట్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు రూటింగ్ నియమాలను ముందుగా అమర్చవచ్చు, ఇందులో లైన్ యొక్క బెండింగ్ సమయాల సంఖ్య, వాహక రంధ్రాల సంఖ్య, దశల సంఖ్య మొదలైనవి ఉంటాయి. సాధారణంగా, అన్వేషణాత్మక వైరింగ్ నిర్వహించబడుతుంది. చిన్న లైన్లను త్వరగా కనెక్ట్ చేయడానికి మొదట బయటకు వెళ్లి, ఆపై చిక్కైన వైరింగ్ నిర్వహిస్తారు. గ్లోబల్ రూటింగ్ పాత్ ఆప్టిమైజేషన్ మొదట వేయవలసిన వైర్‌లపై నిర్వహించబడుతుంది మరియు మొత్తం ప్రభావం మరియు DFM తయారీ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి రీ-వైరింగ్ ప్రయత్నించబడుతుంది.

1.SMT పరికరాలు
పరికర లేఅవుట్ అంతరం అసెంబ్లీ అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది మరియు సాధారణంగా ఉపరితల మౌంటెడ్ పరికరాలకు 20మి, IC పరికరాలకు 80మి, మరియు BGA పరికరాలకు 200mi కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఉత్పత్తి ప్రక్రియ యొక్క నాణ్యత మరియు దిగుబడిని మెరుగుపరచడానికి, పరికర అంతరం అసెంబ్లీ అవసరాలను తీర్చగలదు.

సాధారణంగా, పరికర పిన్‌ల SMD ప్యాడ్‌ల మధ్య దూరం 6మిలియన్ల కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి మరియు టంకము టంకము వంతెన తయారీ సామర్థ్యం 4మిల్. SMD ప్యాడ్‌ల మధ్య దూరం 6mil కంటే తక్కువగా ఉంటే మరియు టంకము విండో మధ్య దూరం 4mil కంటే తక్కువగా ఉంటే, టంకము వంతెనను నిలుపుకోవడం సాధ్యం కాదు, ఫలితంగా అసెంబ్లీ ప్రక్రియలో పెద్ద టంకము ముక్కలు (ముఖ్యంగా పిన్‌ల మధ్య) ఏర్పడతాయి, ఇది దారి తీస్తుంది. షార్ట్ సర్క్యూట్ కు.

wps_doc_9

2.DIP పరికరం
ఓవర్ వేవ్ టంకం ప్రక్రియలో పరికరాల పిన్ అంతరం, దిశ మరియు అంతరం పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. పరికరం యొక్క తగినంత పిన్ అంతరం టంకం టిన్‌కు దారి తీస్తుంది, ఇది షార్ట్ సర్క్యూట్‌కు దారి తీస్తుంది.

చాలా మంది డిజైనర్లు ఇన్-లైన్ పరికరాల (THTS) వినియోగాన్ని తగ్గించారు లేదా వాటిని బోర్డుకి ఒకే వైపు ఉంచుతారు. అయినప్పటికీ, ఇన్-లైన్ పరికరాలు తరచుగా తప్పించుకోలేవు. కలయిక విషయంలో, ఇన్-లైన్ పరికరాన్ని పై పొరపై ఉంచి, ప్యాచ్ పరికరాన్ని దిగువ పొరపై ఉంచినట్లయితే, కొన్ని సందర్భాల్లో, ఇది సింగిల్-సైడ్ వేవ్ టంకంపై ప్రభావం చూపుతుంది. ఈ సందర్భంలో, సెలెక్టివ్ వెల్డింగ్ వంటి ఖరీదైన వెల్డింగ్ ప్రక్రియలు ఉపయోగించబడతాయి.

wps_doc_0

3. భాగాలు మరియు ప్లేట్ అంచు మధ్య దూరం
ఇది మెషిన్ వెల్డింగ్ అయితే, ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలు మరియు బోర్డు అంచు మధ్య దూరం సాధారణంగా 7 మిమీ (వేర్వేరు వెల్డింగ్ తయారీదారులు వేర్వేరు అవసరాలు కలిగి ఉంటారు), అయితే దీనిని PCB ఉత్పత్తి ప్రక్రియ అంచులో కూడా జోడించవచ్చు, తద్వారా ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలు PCB బోర్డు అంచున ఉంచబడుతుంది, వైరింగ్ కోసం సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది.

అయితే, ప్లేట్ యొక్క అంచు వెల్డింగ్ చేయబడినప్పుడు, అది యంత్రం యొక్క గైడ్ రైలును ఎదుర్కొంటుంది మరియు భాగాలను దెబ్బతీస్తుంది. తయారీ ప్రక్రియలో ప్లేట్ అంచున ఉన్న పరికరం ప్యాడ్ తీసివేయబడుతుంది. ప్యాడ్ చిన్నగా ఉంటే, వెల్డింగ్ నాణ్యత ప్రభావితమవుతుంది.

wps_doc_1

4.ఎక్కువ/తక్కువ పరికరాల దూరం
అనేక రకాల ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలు, విభిన్న ఆకారాలు మరియు వివిధ రకాల సీసపు పంక్తులు ఉన్నాయి, కాబట్టి ప్రింటెడ్ బోర్డుల అసెంబ్లీ పద్ధతిలో తేడాలు ఉన్నాయి. మంచి లేఅవుట్ మెషిన్ స్థిరమైన పనితీరు, షాక్ ప్రూఫ్, నష్టాన్ని తగ్గించడమే కాకుండా మెషీన్ లోపల చక్కగా మరియు అందమైన ప్రభావాన్ని పొందవచ్చు.

చిన్న పరికరాలను అధిక పరికరాల చుట్టూ నిర్దిష్ట దూరంలో ఉంచాలి. పరికర ఎత్తు నిష్పత్తికి పరికర దూరం చిన్నది, అసమాన ఉష్ణ తరంగం ఉంది, ఇది వెల్డింగ్ తర్వాత పేలవమైన వెల్డింగ్ లేదా మరమ్మత్తు ప్రమాదానికి కారణం కావచ్చు.

wps_doc_2

5.పరికరానికి పరికరం అంతరం
సాధారణ smt ప్రాసెసింగ్‌లో, యంత్రం యొక్క మౌంటులో కొన్ని లోపాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం మరియు నిర్వహణ మరియు దృశ్య తనిఖీ యొక్క సౌలభ్యాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం. ప్రక్కనే ఉన్న రెండు భాగాలు చాలా దగ్గరగా ఉండకూడదు మరియు నిర్దిష్ట సురక్షితమైన దూరం వదిలివేయాలి.

ఫ్లేక్ కాంపోనెంట్స్, SOT, SOIC మరియు ఫ్లేక్ కాంపోనెంట్‌ల మధ్య అంతరం 1.25 మిమీ. ఫ్లేక్ కాంపోనెంట్స్, SOT, SOIC మరియు ఫ్లేక్ కాంపోనెంట్‌ల మధ్య అంతరం 1.25 మిమీ. PLCC మరియు ఫ్లేక్ భాగాలు, SOIC మరియు QFP మధ్య 2.5mm. PLCCS మధ్య 4మి.మీ. PLCC సాకెట్‌లను డిజైన్ చేసేటప్పుడు, PLCC సాకెట్ పరిమాణాన్ని అనుమతించేలా జాగ్రత్త తీసుకోవాలి (PLCC పిన్ సాకెట్ దిగువన ఉంటుంది).

wps_doc_3

6.లైన్ వెడల్పు/లైన్ దూరం
డిజైనర్ల కోసం, డిజైన్ ప్రక్రియలో, మేము డిజైన్ అవసరాల యొక్క ఖచ్చితత్వం మరియు పరిపూర్ణతను మాత్రమే పరిగణించలేము, ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో పెద్ద పరిమితి ఉంది. ఒక మంచి ఉత్పత్తి యొక్క పుట్టుక కోసం ఒక కొత్త ఉత్పత్తి శ్రేణిని సృష్టించడం బోర్డు ఫ్యాక్టరీకి అసాధ్యం.

సాధారణ పరిస్థితుల్లో, డౌన్ లైన్ యొక్క లైన్ వెడల్పు 4/4మిల్‌కి నియంత్రించబడుతుంది మరియు రంధ్రం 8మిల్ (0.2మిమీ)గా ఎంచుకోబడుతుంది. ప్రాథమికంగా, 80% కంటే ఎక్కువ PCB తయారీదారులు ఉత్పత్తి చేయగలరు మరియు ఉత్పత్తి ఖర్చు అత్యల్పంగా ఉంటుంది. కనిష్ట పంక్తి వెడల్పు మరియు లైన్ దూరాన్ని 3/3మిల్‌కి నియంత్రించవచ్చు మరియు రంధ్రం ద్వారా 6మిల్ (0.15 మిమీ) ఎంచుకోవచ్చు. ప్రాథమికంగా, 70% కంటే ఎక్కువ PCB తయారీదారులు దీనిని ఉత్పత్తి చేయగలరు, అయితే ధర మొదటి కేసు కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ఉంటుంది, చాలా ఎక్కువ కాదు.

wps_doc_4

7.ఒక తీవ్రమైన కోణం/కుడి కోణం
వైరింగ్‌లో షార్ప్ యాంగిల్ రూటింగ్ సాధారణంగా నిషేధించబడింది, PCB రూటింగ్‌లో పరిస్థితిని నివారించడానికి రైట్ యాంగిల్ రూటింగ్ సాధారణంగా అవసరం మరియు వైరింగ్ నాణ్యతను కొలిచే ప్రమాణాలలో దాదాపు ఒకటిగా మారింది. సిగ్నల్ యొక్క సమగ్రత ప్రభావితమైనందున, కుడి-కోణం వైరింగ్ అదనపు పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్ మరియు ఇండక్టెన్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

PCB ప్లేట్-మేకింగ్ ప్రక్రియలో, PCB వైర్లు తీవ్రమైన కోణంలో కలుస్తాయి, ఇది యాసిడ్ యాంగిల్ అనే సమస్యను కలిగిస్తుంది. pcb సర్క్యూట్ ఎచింగ్ లింక్‌లో, "యాసిడ్ యాంగిల్" వద్ద pcb సర్క్యూట్ యొక్క అధిక తుప్పు ఏర్పడుతుంది, ఫలితంగా pcb సర్క్యూట్ వర్చువల్ బ్రేక్ సమస్య ఏర్పడుతుంది. అందువల్ల, PCB ఇంజనీర్లు వైరింగ్‌లో పదునైన లేదా వింత కోణాలను నివారించాలి మరియు వైరింగ్ యొక్క మూలలో 45 డిగ్రీల కోణాన్ని నిర్వహించాలి.

wps_doc_5

8.కాపర్ స్ట్రిప్/ద్వీపం
ఇది తగినంత పెద్ద ద్వీపం రాగి అయితే, అది యాంటెన్నాగా మారుతుంది, ఇది బోర్డు లోపల శబ్దం మరియు ఇతర జోక్యాన్ని కలిగిస్తుంది (దాని రాగి గ్రౌన్దేడ్ కానందున - ఇది సిగ్నల్ కలెక్టర్ అవుతుంది).

రాగి స్ట్రిప్స్ మరియు ద్వీపాలు స్వేచ్ఛగా తేలియాడే రాగి యొక్క అనేక చదునైన పొరలు, ఇవి యాసిడ్ ట్రఫ్‌లో కొన్ని తీవ్రమైన సమస్యలను కలిగిస్తాయి. చిన్న రాగి మచ్చలు PCB ప్యానెల్‌ను విచ్ఛిన్నం చేసి, ప్యానెల్‌లోని ఇతర చెక్కబడిన ప్రాంతాలకు ప్రయాణిస్తాయని తెలిసింది, దీని వలన షార్ట్ సర్క్యూట్ ఏర్పడుతుంది.

wps_doc_6

డ్రిల్లింగ్ రంధ్రాల 9.హోల్ రింగ్
రంధ్రం రింగ్ డ్రిల్ రంధ్రం చుట్టూ రాగి రింగ్ సూచిస్తుంది. తయారీ ప్రక్రియలో సహనం కారణంగా, డ్రిల్లింగ్, చెక్కడం మరియు రాగి పూత తర్వాత, డ్రిల్ రంధ్రం చుట్టూ మిగిలిన రాగి రింగ్ ఎల్లప్పుడూ ప్యాడ్ యొక్క మధ్య బిందువును ఖచ్చితంగా తాకదు, ఇది రంధ్రం రింగ్ విరిగిపోవడానికి కారణం కావచ్చు.

హోల్ రింగ్ యొక్క ఒక వైపు తప్పనిసరిగా 3.5మిల్ కంటే ఎక్కువ ఉండాలి మరియు ప్లగ్-ఇన్ హోల్ రింగ్ 6మిల్ కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి. రంధ్రం రింగ్ చాలా చిన్నది. ఉత్పత్తి మరియు తయారీ ప్రక్రియలో, డ్రిల్లింగ్ రంధ్రం సహనాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు లైన్ యొక్క అమరిక కూడా సహనాలను కలిగి ఉంటుంది. సహనం యొక్క విచలనం రంధ్రం రింగ్ ఓపెన్ సర్క్యూట్‌ను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి దారి తీస్తుంది.

wps_doc_7

10.వైరింగ్ యొక్క కన్నీటి చుక్కలు
PCB వైరింగ్‌కు కన్నీళ్లను జోడించడం వలన PCB బోర్డ్‌లోని సర్క్యూట్ కనెక్షన్‌ను మరింత స్థిరంగా, అధిక విశ్వసనీయతతో చేయవచ్చు, తద్వారా సిస్టమ్ మరింత స్థిరంగా ఉంటుంది, కాబట్టి సర్క్యూట్ బోర్డ్‌కు కన్నీళ్లను జోడించడం అవసరం.

కన్నీటి చుక్కల జోడింపు వలన వైర్ మరియు ప్యాడ్ లేదా వైర్ మరియు పైలట్ హోల్ మధ్య ఉన్న కాంటాక్ట్ పాయింట్ డిస్‌కనెక్ట్ కాకుండా సర్క్యూట్ బోర్డ్ భారీ బాహ్య శక్తితో ప్రభావితమైనప్పుడు నివారించవచ్చు. వెల్డింగ్‌కు కన్నీటి చుక్కలను జోడించినప్పుడు, ఇది ప్యాడ్‌ను రక్షించగలదు, ప్యాడ్ పడిపోయేలా బహుళ వెల్డింగ్‌లను నివారించవచ్చు మరియు ఉత్పత్తి సమయంలో రంధ్రం విక్షేపం వల్ల ఏర్పడే అసమాన చెక్కడం మరియు పగుళ్లను నివారించవచ్చు.

wps_doc_8