90% ম্যানুফ্যাকচারিং পিটফল এড়াতে 6টি ব্যবহারিক PCB ডিজাইন টিপস! এমনকি নতুনরাও দ্রুত শুরু করতে পারে

সার্কিট ডিজাইন করার সময়, অনেক লোক তাদের সমস্ত শক্তি স্কিম্যাটিক্স এবং উপাদান নির্বাচনের উপর ফোকাস করে, দ্রুত PCB লেআউট এবং রাউটিং স্টেজ গুটিয়ে নেয়। ফলাফল? হয় কারখানার উৎপাদনের সময় ঘন ঘন ত্রুটি দেখা দেয়, অথবা অল্প সময়ের ব্যবহারের পরে সার্কিট বোর্ডের ত্রুটি—অত্যধিক গরম, সংকেত হস্তক্ষেপ, দুর্বল সোল্ডারিং—এই সমস্যাগুলি আসলে বৈজ্ঞানিক নকশার মাধ্যমে আগাম এড়ানো যায়। আজ, আমরা আপনাকে দ্রুত উত্পাদনযোগ্য, কার্যকরীভাবে স্থিতিশীল সার্কিট বোর্ড তৈরি করতে সহায়তা করার জন্য PCB ডিজাইনের মূল কৌশলগুলি ভেঙে দেব!

I. কম্পোনেন্ট বসানো: শুধু পরিচ্ছন্নতা, সোল্ডারিং এবং ব্যবহারযোগ্যতার চেয়েও বেশি

কম্পোনেন্ট প্লেসমেন্ট হল PCB ডিজাইনের ভিত্তি, যার জন্য সার্কিট লজিক এবং উৎপাদন প্রক্রিয়ার সাথে সামঞ্জস্যতা উভয়ই প্রয়োজন। অনেক শিক্ষানবিস প্রকৃত সোল্ডারিং এবং সমাবেশের প্রয়োজনীয়তা উপেক্ষা করে শুধুমাত্র একটি "পরিচ্ছন্ন চেহারা" অনুসরণ করে।

ইউনিফাইড ওরিয়েন্টেশন সময় বাঁচায়

প্রতিরোধক এবং ক্যাপাসিটরগুলির মতো অনুরূপ উপাদানগুলিকে একই দিকে স্থাপন করা সোল্ডারিংয়ের সময় মেশিনের দ্বারা ঘন ঘন কোণ সমন্বয়ের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে, দক্ষতার উন্নতি করে এবং কোল্ড সোল্ডার জয়েন্ট এবং ভুল সোল্ডারিংয়ের সম্ভাবনা হ্রাস করে। বিভিন্ন আকারের উপাদান একে অপরকে বাধা দেওয়া উচিত নয়।

ছোট উপাদান সরাসরি নীচে বা পিছনে বড় উপাদান স্থাপন এড়িয়ে চলুন. অন্যথায়, বড় উপাদান সোল্ডার করার সময়, ছোট উপাদানটি বাধাগ্রস্ত হবে, একটি "ছায়া এলাকা" তৈরি করবে যা সোল্ডারিংকে বাধা দেয়।

উপাদান শ্রেণীবদ্ধ করে সমাবেশ সরলীকরণ.
সার্কিট বোর্ডের একই পাশে সারফেস মাউন্ট (এসএমটি) উপাদানগুলি রাখার চেষ্টা করুন এবং উপরের দিকে গর্তের মাধ্যমে (টিএইচ) উপাদানগুলিকে ঘনীভূত করুন৷ এটি কারখানা সমাবেশের সময় বারবার ফ্লিপিং এড়ায়, উৎপাদন খরচ কমায়। যদি দুই ধরনের উপাদান একসঙ্গে ব্যবহার করা আবশ্যক, অতিরিক্ত সমাবেশ প্রক্রিয়া খরচ আগাম বিবেচনা করুন।

২. ট্রেস ডিজাইন: পাওয়ার, গ্রাউন্ড এবং সিগন্যাল রুটগুলি অবশ্যই সূক্ষ্ম হতে হবে।

উপাদানগুলি স্থাপন করার পরে, পাওয়ার, গ্রাউন্ড এবং সিগন্যাল ট্রেসগুলির রাউটিং পরিকল্পনা করুন, কারণ এটি সরাসরি সার্কিটের স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করে। অনেক সংকেত হস্তক্ষেপ এবং পাওয়ার অস্থিরতার সমস্যা রাউটিং সমস্যা থেকে উদ্ভূত হয়।

অভ্যন্তরীণ স্তরগুলিতে শক্তি এবং স্থল স্তর।
সার্কিট বোর্ডের ভিতরে শক্তি এবং স্থল স্তর রাখুন, প্রতিসাম্য এবং কেন্দ্রীকরণ বজায় রাখুন। এটি সার্কিট বোর্ডকে নমন থেকে বাধা দেয় এবং আরও সুনির্দিষ্ট উপাদান অবস্থানের জন্য অনুমতি দেয়। চিপগুলিকে পাওয়ার করার সময়, মোটা ট্রেস ব্যবহার করুন এবং ভোল্টেজের অস্থিরতা রোধ করতে ডেইজি-চেইন সংযোগগুলি (সিরিজে সংযোগকারী উপাদানগুলি) এড়িয়ে চলুন।

সংকেত ট্রেস "ছোট এবং সোজা" হওয়া উচিত। উপাদানগুলির মধ্যে সংকেত ট্রেসগুলি সংক্ষিপ্ততম সম্ভাব্য পথ অনুসরণ করা উচিত; সরাসরি সংযোগ বাঁক পছন্দ. একটি উপাদান অনুভূমিকভাবে স্থির করা প্রয়োজন হলে, উল্লম্বভাবে বাঁক আগে একটি ছোট দূরত্বের জন্য অনুভূমিকভাবে ট্রেস চালান। এটি সোল্ডারিং এর সময় সোল্ডার প্রবাহকে কম্পোনেন্ট মিসলাইনমেন্ট থেকে বাধা দেয়; বিপরীতভাবে, ট্রেসটি প্রথমে উল্লম্বভাবে চালানোর ফলে উপাদানটি কাত হতে পারে।

ট্রেস প্রস্থ বর্তমান অনুসরণ করা উচিত. সাধারণ নিম্ন-বর্তমান সংকেতগুলির জন্য (যেমন ডিজিটাল এবং অ্যানালগ সংকেত), একটি 0.010-ইঞ্চি (10mil) প্রশস্ত ট্রেস যথেষ্ট। যদি বর্তমান 0.3 amps অতিক্রম করে, ট্রেস প্রস্থ বৃদ্ধি করা আবশ্যক; কারেন্ট যত বেশি হবে, অত্যধিক গরম হওয়া এবং বার্নআউট প্রতিরোধের জন্য ট্রেস তত বেশি হওয়া উচিত।

III. আইসোলেশন ডিজাইন: ডিজিটাল, এনালগ এবং পাওয়ার সাপ্লাই আলাদা হওয়া উচিত।

উচ্চ-ভোল্টেজ, উচ্চ-কারেন্ট পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিটগুলি সহজেই সংবেদনশীল নিয়ন্ত্রণ বা অ্যানালগ সার্কিটগুলিতে হস্তক্ষেপ করতে পারে, যার ফলে "সংকেত জীটার" সমস্যা অনেকের মুখোমুখি হয়। সঠিক বিচ্ছিন্নতা উল্লেখযোগ্যভাবে হস্তক্ষেপ হ্রাস করে।

পাওয়ার গ্রাউন্ড এবং কন্ট্রোল গ্রাউন্ড আলাদা হওয়া উচিত। প্রতিটি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের পাওয়ার গ্রাউন্ড এবং কন্ট্রোল গ্রাউন্ড আলাদাভাবে রুট করা উচিত, একসাথে মিশ্রিত নয়। যদি একটি সংযোগ প্রয়োজন হয়, হস্তক্ষেপ পরিবাহী এড়াতে এটি শুধুমাত্র পাওয়ার পাথের শেষে করা উচিত। ডিজিটাল এবং এনালগ সার্কিটের কঠোর বিচ্ছিন্নতা

যদি সার্কিট বোর্ডে ডিজিটাল সার্কিট (যেমন মাইক্রোকন্ট্রোলার) এবং অ্যানালগ সার্কিট (যেমন সেন্সর) থাকে, তাহলে সেগুলিকে আলাদাভাবে বিছিয়ে দিতে হবে এবং মধ্যবর্তী স্তরের গ্রাউন্ড প্লেনের জন্য উপযুক্ত প্রতিবন্ধক পথ প্রদান করতে হবে। অ্যানালগ সংকেতগুলি কেবলমাত্র অ্যানালগ মাটিতে ভ্রমণ করা উচিত এবং ক্যাপাসিটিভ কাপলিং হস্তক্ষেপ কমাতে ডিজিটাল গ্রাউন্ডের সাথে অতিক্রম করা উচিত নয়।

IV তাপ অপচয়: তাপকে আপনার সার্কিট বোর্ডকে ধ্বংস করতে দেবেন না

অনেক সার্কিট বোর্ডের কার্যক্ষমতার অবনতি ঘটে বা ব্যবহার করার পরেও পুড়ে যায়, সম্ভবত অপর্যাপ্ত তাপ অপচয়ের কারণে। এটি পাওয়ার উপাদানগুলির জন্য বিশেষভাবে সত্য, যেখানে তাপ বৃদ্ধি তাদের জীবনকালকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করতে পারে।

"তাপ দৈত্য" সনাক্ত করুন

তাপীয় প্রতিরোধের (TRT) পরামিতির জন্য উপাদানটির ডেটাশীট পরীক্ষা করুন। নিম্ন TRT ফলাফল ভাল তাপ অপচয়. উচ্চ-শক্তি উপাদান (যেমন ট্রানজিস্টর এবং পাওয়ার চিপ) সংবেদনশীল উপাদানগুলি থেকে দূরে রাখুন এবং প্রয়োজনে তাপ সিঙ্ক বা ছোট ফ্যান যোগ করুন।

হট এয়ার প্যাডগুলি মূল

থ্রু-হোল উপাদানগুলি অবশ্যই গরম বায়ু প্যাড ব্যবহার করবে। এগুলি পিনের তাপ অপচয়কে ধীর করে দেয়, সোল্ডারিংয়ের সময় পর্যাপ্ত তাপমাত্রা নিশ্চিত করে এবং ঠান্ডা সোল্ডার জয়েন্টগুলি প্রতিরোধ করে। উপরন্তু, প্যাড এবং ট্রেসের মধ্যে সংযোগ বিন্দুতে "টিয়ারড্রপ" প্যাড যোগ করা তামার ফয়েল সমর্থনকে শক্তিশালী করে এবং তাপ ও ​​যান্ত্রিক চাপ কমায়।

সাধারণ গরম বায়ু প্যাড সংযোগ পদ্ধতি

V. হট এয়ার প্যাড: বিক্রী ত্রুটিগুলির জন্য একটি "ম্যাজিক টুল"

অনেক নতুনরা গরম বায়ু প্যাডের কার্যকারিতা সম্পর্কে অবগত নন, যার ফলে খোলা সার্কিট, কোল্ড সোল্ডার জয়েন্ট এবং দুর্বল সোল্ডার জয়েন্ট হয়, যা বারবার চুলার তাপমাত্রা সামঞ্জস্য করে সমাধান করা যায় না। সমস্যার মূল কারণ তারের নকশার মধ্যে রয়েছে।

পাওয়ার বা গ্রাউন্ড কপার ফয়েলের বড় এলাকাগুলো ধীরে ধীরে তাপ করে এবং দ্রুত তাপ নষ্ট করে। যদি ছোট ছোট উপাদানগুলির সোল্ডার লিডগুলি (যেমন 0402 প্যাকেজড রেজিস্টর এবং ক্যাপাসিটর) বড় তামার ফয়েলের সাথে সরাসরি সংযুক্ত থাকে, তাহলে সোল্ডারিংয়ের সময় তাপমাত্রা সোল্ডারের গলনাঙ্কে পৌঁছাবে না, ফলে একটি ঠান্ডা সোল্ডার জয়েন্ট তৈরি হয়। ম্যানুয়াল সোল্ডারিংয়ের সময়, তাপ দ্রুত সঞ্চালিত হয়, সফল সোল্ডারিং প্রতিরোধ করে।

গরম বাতাসের প্যাডগুলির নীতিটি সহজ: প্যাডগুলিকে তামার ফয়েলের একটি বৃহৎ অঞ্চলের সাথে কয়েকটি পাতলা তামার স্ট্রিপের মাধ্যমে সংযুক্ত করা তাপ অপচয় ক্ষেত্রকে হ্রাস করার সাথে সাথে বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা নিশ্চিত করে। এটি সোল্ডারিংয়ের সময় প্যাডগুলিকে পর্যাপ্ত তাপমাত্রা বজায় রাখতে দেয়, যাতে সোল্ডারটি প্যাডের সাথে দৃঢ়ভাবে মেনে চলে।

VI. ডিজাইন চেক: চূড়ান্ত ধাপে এড়িয়ে যাবেন না

নকশা সম্পন্ন করার পরে, সর্বদা একটি ডবল চেক সঞ্চালন; অন্যথায়, এমনকি ছোট ত্রুটি সমগ্র সার্কিট বোর্ডকে অব্যবহারযোগ্য করে দিতে পারে।

প্রথমে, "রুল চেক" চালান: ট্রেস প্রস্থ, স্পেসিং, শর্ট সার্কিট, আনরাউট নেটওয়ার্ক ইত্যাদি পরীক্ষা করতে ডিজাইন সফ্টওয়্যারে বৈদ্যুতিক নিয়ম চেক (ERC) এবং ডিজাইন রুল চেক (DRC) ফাংশনগুলি ব্যবহার করুন, যাতে উত্পাদনের প্রয়োজনীয়তার সাথে সম্মতি নিশ্চিত করা যায়৷

দ্বিতীয়ত, সিগন্যাল-বাই-সিগন্যাল যাচাই করুন: পরিকল্পিত থেকে PCB পর্যন্ত, ভুল বা ত্রুটি এড়াতে প্রতিটি সংকেত লাইনের সংযোগ পরীক্ষা করুন। সফ্টওয়্যারটির শিল্ডিং ফাংশনটি নিশ্চিত করতে ব্যবহার করুন যে লেআউটটি পরিকল্পনার সাথে মেলে।

উপসংহার

PCB ডিজাইন জটিল মনে হতে পারে, কিন্তু এর মূল "উৎপাদনযোগ্যতা" এবং "স্থায়িত্ব" এর চারপাশে ঘোরে। সঠিকভাবে উপাদান স্থাপন করা, সংক্ষিপ্ত এবং প্রশস্ত চিহ্নগুলি নিশ্চিত করা, ভাল বিচ্ছিন্নতা এবং তাপ অপচয় কার্যকর করা, গরম বায়ু প্যাডগুলি কার্যকরভাবে ব্যবহার করা, এবং অবশেষে, একটি পুঙ্খানুপুঙ্খ পরীক্ষা করা—এই ছয়টি ধাপ আপনাকে বেশিরভাগ সমস্যা এড়াতে সাহায্য করবে।

নতুনদের শুরুতে পরিপূর্ণতার জন্য চেষ্টা করার দরকার নেই। প্রথমে এই মৌলিক দক্ষতাগুলি আয়ত্ত করুন, তারপর বাস্তব-বিশ্বের প্রকল্পগুলির সাথে একত্রে তাদের অপ্টিমাইজ করুন৷ আপনি দ্রুত উচ্চ-মানের সার্কিট বোর্ড ডিজাইন করতে সক্ষম হবেন। মনে রাখবেন, ভালো PCB ডিজাইন শুধুমাত্র উৎপাদন খরচ কমায় না বরং সার্কিটের কর্মক্ষমতাকে আরো স্থিতিশীল করে এবং এর আয়ুষ্কাল বাড়ায়।