વિકસિત સર્કિટ ડાયાગ્રામ અનુસાર, સિમ્યુલેશન કરી શકાય છે અને પીસીબીને ગેર્બર/ડ્રિલ ફાઇલની નિકાસ કરીને ડિઝાઇન કરી શકાય છે. ડિઝાઇન ગમે તે હોય, ઇજનેરોએ બરાબર સમજવાની જરૂર છે કે સર્કિટ (અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો) કેવી રીતે નાખવા જોઈએ અને તેઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે. ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઇજનેરો માટે, PCB ડિઝાઇન માટે યોગ્ય સોફ્ટવેર ટૂલ્સ શોધવાનું મુશ્કેલ કાર્ય હોઈ શકે છે. સોફ્ટવેર ટૂલ્સ કે જે એક PCB પ્રોજેક્ટ માટે સારી રીતે કામ કરે છે તે અન્ય લોકો માટે સારી રીતે કામ કરી શકશે નહીં. એન્જિનિયરો બોર્ડ ડિઝાઇન ટૂલ્સ ઇચ્છે છે જે સાહજિક હોય, ઉપયોગી સુવિધાઓ ધરાવતા હોય, જોખમને મર્યાદિત કરવા માટે પૂરતા સ્થિર હોય અને એક મજબૂત પુસ્તકાલય હોય જે તેમને બહુવિધ પ્રોજેક્ટ્સ માટે યોગ્ય બનાવે.

હાર્ડવેર સમસ્યા

આઇઓટી પ્રોજેક્ટ્સ માટે, પ્રદર્શન અને વિશ્વસનીયતા માટે એકીકરણ મહત્વપૂર્ણ છે, અને PCBSમાં વાહક અને બિન-વાહક સામગ્રીના એકીકરણ માટે આઇઓટી ડિઝાઇનર્સને ડિઝાઇનના વિવિધ ઇલેક્ટ્રિકલ અને મિકેનિકલ પાસાઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવાની જરૂર છે. ખાસ કરીને, જેમ જેમ ઘટકોનું કદ સતત ઘટતું જાય છે, PCBS પર ઇલેક્ટ્રિક હીટિંગ વધુને વધુ જટિલ બની રહ્યું છે. તે જ સમયે, કાર્યાત્મક આવશ્યકતાઓ વધી રહી છે. ડિઝાઈન, તાપમાન પ્રતિભાવ, બોર્ડ પરના વિદ્યુત ઘટકોની વર્તણૂક અને સમગ્ર થર્મલ મેનેજમેન્ટની કામગીરી આધારિત કામગીરી હાંસલ કરવા માટે સિસ્ટમની કાર્યક્ષમતા અને વિશ્વસનીયતા માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

સુરક્ષા સુનિશ્ચિત કરવા માટે પીસીબીને અલગ પાડવું આવશ્યક છે. ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ બનાવવા માટે બોર્ડ પર મૂકવામાં આવેલા તાંબાના નિશાનને સુરક્ષિત કરીને શોર્ટ સર્કિટને અટકાવવામાં આવે છે. કૃત્રિમ રેઝિન એડહેસિવ પેપર (SRBP, FR-1, FR-2) જેવા ઓછા ખર્ચના વિકલ્પોની તુલનામાં, FR-4 તેના ભૌતિક/યાંત્રિક ગુણધર્મોને કારણે સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી તરીકે વધુ યોગ્ય છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ સ્તરે ડેટા જાળવી રાખવાની ક્ષમતા. ફ્રીક્વન્સીઝ, તેની ઊંચી ગરમી પ્રતિકાર અને હકીકત એ છે કે તે અન્ય સામગ્રી કરતાં ઓછું પાણી શોષી લે છે. FR-4 નો ઉપયોગ ઉચ્ચ સ્તરની ઇમારતો તેમજ ઔદ્યોગિક અને લશ્કરી સાધનોમાં વ્યાપકપણે થાય છે. તે અલ્ટ્રા-હાઇ ઇન્સ્યુલેશન (અલ્ટ્રા-હાઇ વેક્યુમ અથવા યુએચવી) સાથે સુસંગત છે.

જો કે, PCB સબસ્ટ્રેટ તરીકે FR-4 અનેક મર્યાદાઓનો સામનો કરે છે, જે ઉત્પાદનમાં વપરાતી રાસાયણિક સારવારથી ઉદ્ભવે છે. ખાસ કરીને, સામગ્રી સમાવેશ (પરપોટા) અને છટાઓ (રેખાંશ પરપોટા), તેમજ ગ્લાસ ફાઇબરના વિકૃતિની રચના માટે સંવેદનશીલ છે. આ ખામીઓ અસંગત ડાઇલેક્ટ્રિક તાકાતનું કારણ બની શકે છે અને PCB વાયરિંગની કામગીરીને નબળી બનાવી શકે છે. નવી ઇપોક્સી ગ્લાસ સામગ્રી આ સમસ્યાઓને હલ કરે છે.

અન્ય સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી સામગ્રીમાં પોલિમાઇડ/ગ્લાસ ફાઇબર (જે ઉચ્ચ તાપમાનને સપોર્ટ કરે છે અને સખત હોય છે) અને કેપ્ટન (લવચીક, હલકો, ડિસ્પ્લે અને કીબોર્ડ જેવી એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય) નો સમાવેશ થાય છે. ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રી (સબસ્ટ્રેટ્સ) પસંદ કરતી વખતે ધ્યાનમાં લેવાના પરિબળોમાં થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક (CTE), કાચ સંક્રમણ તાપમાન (Tg), થર્મલ વાહકતા અને યાંત્રિક કઠોરતાનો સમાવેશ થાય છે.

લશ્કરી/એરોસ્પેસ PCBS ને લેઆઉટ વિશિષ્ટતાઓ અને 100% ડિઝાઇન ફોર ટેસ્ટ (DFT) કવરેજના આધારે વિશેષ ડિઝાઇન વિચારણાની જરૂર છે. MIL-STD-883 ધોરણ સમગ્ર સિસ્ટમમાં ગુણવત્તા અને વિશ્વસનીયતાના સતત સ્તરને સુનિશ્ચિત કરવા માટે મિકેનિકલ અને ઇલેક્ટ્રિકલ પરીક્ષણ, ઉત્પાદન અને તાલીમ પ્રક્રિયાઓ અને અન્ય નિયંત્રણો સહિત લશ્કરી અને એરોસ્પેસ સિસ્ટમ્સ માટે યોગ્ય માઇક્રોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના પરીક્ષણ માટેની પદ્ધતિઓ અને પ્રક્રિયાઓ સ્થાપિત કરે છે. આવા ઉપકરણોની વિવિધ એપ્લિકેશનો.

વિવિધ ધોરણોને પૂર્ણ કરવા ઉપરાંત, ઓટોમોટિવ સિસ્ટમ ઈલેક્ટ્રોનિક્સની ડિઝાઈનમાં શ્રેણીબદ્ધ નિયમોનું પાલન કરવું જોઈએ, જેમ કે પેકેજિંગ ઈન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ માટે AEC-Q100 મિકેનિકલ અને ઈલેક્ટ્રોનિક ટેસ્ટ. ક્રોસસ્ટાલ્કની અસરો વાહનની સલામતીમાં દખલ કરી શકે છે. આ અસરોને ઘટાડવા માટે, PCB ડિઝાઇનરોએ સિગ્નલ લાઇન અને પાવર લાઇન વચ્ચેનું અંતર સ્પષ્ટ કરવું આવશ્યક છે. ડિઝાઇન અને માનકીકરણને સોફ્ટવેર ટૂલ્સ દ્વારા સુવિધા આપવામાં આવે છે જે ડિઝાઇનના પાસાઓને આપમેળે પ્રકાશિત કરે છે જેને સિસ્ટમની કામગીરીને અસર ન થાય તે માટે હસ્તક્ષેપ મર્યાદાઓ અને ગરમીના વિસર્જનની પરિસ્થિતિઓને પહોંચી વળવા માટે વધુ ફેરફારની જરૂર છે.

નોંધો:

સર્કિટમાંથી દખલ પોતે સિગ્નલ ગુણવત્તા માટે જોખમ નથી. કારમાં પીસીબી અવાજ સાથે બોમ્બમારો છે, જે સર્કિટમાં અનિચ્છનીય પ્રવાહ પ્રેરિત કરવા માટે જટિલ રીતે શરીર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. ઓટોમોટિવ ઇગ્નીશન સિસ્ટમ દ્વારા થતા વોલ્ટેજ સ્પાઇક્સ અને વધઘટ ઘટકોને તેમની મશીનિંગ સહિષ્ણુતાથી વધુ આગળ ધકેલવી શકે છે.

સોફ્ટવેર સમસ્યા

આજના PCB લેઆઉટ ટૂલ્સમાં ડિઝાઇનર્સની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે બહુવિધ કાર્યાત્મક સંયોજનો હોવા આવશ્યક છે. યોગ્ય લેઆઉટ ટૂલ પસંદ કરવું એ PCB ડિઝાઇનમાં પ્રથમ વિચારણા હોવી જોઈએ અને તેને ક્યારેય અવગણવી જોઈએ નહીં. મેન્ટર ગ્રાફિક્સ, OrCAD સિસ્ટમ્સ અને Altium ના ઉત્પાદનો આજના PCB લેઆઉટ ટૂલ્સમાં સામેલ છે.

અલ્ટીયમ ડીઝાઈનર

અલ્ટીયમ ડીઝાઈનર એ આજે ​​બજારમાં ઉચ્ચ સ્તરના PCB ડીઝાઈન પેકેજોમાંનું એક છે. ઓટોમેટિક વાયરિંગ ફંક્શન સાથે, લાઇન લેન્થ એડજસ્ટમેન્ટ અને 3D મોડેલિંગ માટે સપોર્ટ. અલ્ટીયમ ડીઝાઈનરમાં યોજનાકીય કેપ્ચરથી લઈને HDL તેમજ સર્કિટ સિમ્યુલેશન, સિગ્નલ એનાલિસિસ, PCB ડિઝાઇન અને FPGA એમ્બેડેડ ડેવલપમેન્ટ સુધીના તમામ સર્કિટ ડિઝાઇન કાર્યો માટેના સાધનોનો સમાવેશ થાય છે.

મેન્ટર ગ્રાફિક્સનું PCB લેઆઉટ પ્લેટફોર્મ આજના સિસ્ટમ ડિઝાઇનર્સ સામેના મુખ્ય પડકારોને સંબોધે છે: સચોટ, પ્રદર્શન - અને પુનઃઉપયોગ-લક્ષી નેસ્ટેડ પ્લાનિંગ; ગાઢ અને જટિલ ટોપોલોજીમાં કાર્યક્ષમ રૂટીંગ; અને ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ ઓપ્ટિમાઇઝેશન. પ્લેટફોર્મની મુખ્ય વિશેષતા અને ઉદ્યોગ માટે મુખ્ય નવીનતા એ સ્કેચ રાઉટર છે, જે ડિઝાઇનરોને સ્વયંસંચાલિત/આસિસ્ટેડ અનકોઇલિંગ પ્રક્રિયા પર સંપૂર્ણ ઇન્ટરેક્ટિવ નિયંત્રણ આપે છે, જે મેન્યુઅલ અનકોઇલિંગ જેવા જ ગુણવત્તાના પરિણામો આપે છે, પરંતુ ઘણા ઓછા સમયમાં.

OrCAD PCB એડિટર

OrCAD PCB Editor એ સરળથી જટિલ સુધી કોઈપણ તકનીકી સ્તરે બોર્ડ ડિઝાઇન માટે વિકસિત એક ઇન્ટરેક્ટિવ વાતાવરણ છે. કેડન્સ એલેગ્રો PCB ડિઝાઇનરના PCB સોલ્યુશન્સ માટે તેની સાચી માપનીયતાને કારણે, OrCAD PCB એડિટર ડિઝાઇન ટીમોના ટેકનિકલ વિકાસને સમર્થન આપે છે અને સમાન ગ્રાફિકલ ઇન્ટરફેસ અને ફાઇલ ફોર્મેટને જાળવી રાખીને અવરોધો (ઉચ્ચ ઝડપ, સિગ્નલ અખંડિતતા, વગેરે) નું સંચાલન કરવામાં સક્ષમ છે.

ગેર્બર ફાઇલ

પીસીબી ઉત્પાદન માટે ડિઝાઇન માહિતી પહોંચાડવા માટે ઉદ્યોગ માનક ગેર્બર ફાઇલ ફોર્મેટનો ઉપયોગ થાય છે. ઘણી રીતે, ગેર્બર ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં PDFS જેવું જ છે; તે માત્ર એક નાનું ફાઇલ ફોર્મેટ છે જે મિશ્ર મશીન નિયંત્રણ ભાષામાં લખાયેલ છે. આ ફાઇલો સર્કિટ બ્રેકર સોફ્ટવેર દ્વારા જનરેટ કરવામાં આવે છે અને પીસીબી ઉત્પાદકને CAM સોફ્ટવેરને મોકલવામાં આવે છે.

વાહનો અને અન્ય જટિલ પ્રણાલીઓમાં ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સને સુરક્ષિત રીતે એકીકૃત કરવું એ હાર્ડવેર અને સોફ્ટવેર બંને માટે મહત્વપૂર્ણ વિચારણાઓ રજૂ કરે છે. એન્જિનિયર્સ ડિઝાઇન પુનરાવર્તનોની સંખ્યા અને વિકાસ સમયને ઘટાડવાનું લક્ષ્ય રાખે છે, જે વર્કફ્લોને અમલમાં મૂકતા ડિઝાઇનરો માટે નોંધપાત્ર ફાયદા ધરાવે છે.