विकसित सर्किट आरेख के अनुसार, सिमुलेशन किया जा सकता है और पीसीबी को गेरबर/ड्रिल फ़ाइल का निर्यात करके डिजाइन किया जा सकता है। जो भी डिज़ाइन है, इंजीनियरों को यह समझने की आवश्यकता है कि सर्किट (और इलेक्ट्रॉनिक घटकों) को कैसे रखा जाना चाहिए और वे कैसे काम करते हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरों के लिए, पीसीबी डिजाइन के लिए सही सॉफ्टवेयर टूल ढूंढना एक कठिन काम हो सकता है। सॉफ्टवेयर टूल जो एक पीसीबी प्रोजेक्ट के लिए अच्छी तरह से काम करते हैं, वे दूसरों के लिए अच्छा काम नहीं कर सकते हैं। इंजीनियर बोर्ड डिज़ाइन टूल चाहते हैं जो सहज हैं, इसमें उपयोगी विशेषताएं हैं, जोखिम को सीमित करने के लिए पर्याप्त स्थिर हैं, और एक मजबूत पुस्तकालय है जो उन्हें कई परियोजनाओं के लिए उपयुक्त बनाता है।

हार्डवेयर समस्या

IoT परियोजनाओं के लिए, एकीकरण प्रदर्शन और विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण है, और PCB में प्रवाहकीय और गैर-आचरण सामग्री के एकीकरण के लिए IoT डिजाइनरों को डिजाइन के विभिन्न विद्युत और यांत्रिक पहलुओं के बीच बातचीत का अध्ययन करने की आवश्यकता होती है। विशेष रूप से, चूंकि घटक आकार कम करना जारी रखते हैं, पीसीबी पर इलेक्ट्रिक हीटिंग तेजी से महत्वपूर्ण होता जा रहा है। उसी समय, कार्यात्मक आवश्यकताएं बढ़ रही हैं। डिजाइन, तापमान प्रतिक्रिया के प्रदर्शन-आधारित प्रदर्शन को प्राप्त करने के लिए, बोर्ड पर विद्युत घटकों का व्यवहार, और समग्र थर्मल प्रबंधन प्रणाली की कार्यक्षमता और विश्वसनीयता के लिए महत्वपूर्ण हैं।

सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए पीसीबी को अलग किया जाना चाहिए। इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम बनाने के लिए बोर्ड पर रखे गए तांबे के निशान की रक्षा करके लघु सर्किट को रोका जाता है। सिंथेटिक राल चिपकने वाले कागज (SRBP, FR-1, FR-2) जैसे कम लागत वाले विकल्पों की तुलना में, FR-4 अपने भौतिक/यांत्रिक गुणों के कारण एक सब्सट्रेट सामग्री के रूप में अधिक उपयुक्त है, विशेष रूप से उच्च आवृत्तियों पर डेटा को बनाए रखने की क्षमता, इसके उच्च गर्मी प्रतिरोध, और यह तथ्य कि यह अन्य सामग्रियों की तुलना में कम पानी को अवशोषित करता है। FR-4 का व्यापक रूप से उच्च-अंत वाली इमारतों के साथ-साथ औद्योगिक और सैन्य उपकरणों में भी उपयोग किया जाता है। यह अल्ट्रा-हाई इन्सुलेशन (अल्ट्रा-हाई वैक्यूम या यूएचवी) के साथ संगत है।

हालांकि, एक पीसीबी सब्सट्रेट के रूप में FR-4 में कई सीमाओं का सामना करना पड़ता है, जो उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले रासायनिक उपचार से स्टेम करते हैं। विशेष रूप से, सामग्री समावेशन (बुलबुले) और लकीर (अनुदैर्ध्य बुलबुले) के साथ -साथ ग्लास फाइबर की विरूपण के गठन के लिए प्रवण है। ये दोष असंगत ढांकता हुआ ताकत और पीसीबी वायरिंग प्रदर्शन को कम कर सकते हैं। नई एपॉक्सी ग्लास सामग्री इन समस्याओं को हल करती है।

अन्य आमतौर पर उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में पॉलीमाइड/ग्लास फाइबर (जो उच्च तापमान का समर्थन करता है और कठिन है) और कापटन (लचीला, हल्का, डिस्प्ले और कीबोर्ड जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त) शामिल हैं। ढांकता हुआ सामग्री (सब्सट्रेट) का चयन करते समय विचार करने के कारकों में थर्मल विस्तार (सीटीई), ग्लास संक्रमण तापमान (टीजी), थर्मल चालकता और यांत्रिक कठोरता का गुणांक शामिल है।

सैन्य/एयरोस्पेस पीसीबी को लेआउट विनिर्देशों और परीक्षण (डीएफटी) कवरेज के लिए 100% डिजाइन के आधार पर विशेष डिजाइन विचारों की आवश्यकता होती है। MIL-STD-883 मानक पूरे सिस्टम में गुणवत्ता और विश्वसनीयता के लगातार स्तरों को सुनिश्चित करने के लिए यांत्रिक और विद्युत परीक्षण, विनिर्माण और प्रशिक्षण प्रक्रियाओं और अन्य नियंत्रणों सहित सैन्य और एयरोस्पेस प्रणालियों के लिए उपयुक्त माइक्रोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों के परीक्षण के लिए विधियों और प्रक्रियाओं को स्थापित करता है। ऐसे उपकरणों के विभिन्न अनुप्रयोग।

विभिन्न मानकों को पूरा करने के अलावा, ऑटोमोटिव सिस्टम इलेक्ट्रॉनिक्स के डिजाइन को नियमों की एक श्रृंखला का पालन करना चाहिए, जैसे कि पैकेजिंग एकीकृत सर्किट के लिए AEC-Q100 मैकेनिकल और इलेक्ट्रॉनिक परीक्षण। क्रॉसस्टॉक प्रभाव वाहन सुरक्षा में हस्तक्षेप कर सकते हैं। इन प्रभावों को कम करने के लिए, पीसीबी डिजाइनरों को सिग्नल लाइन और पावर लाइन के बीच की दूरी निर्दिष्ट करनी होगी। डिज़ाइन और मानकीकरण को सॉफ्टवेयर टूल द्वारा सुगम बनाया जाता है जो डिजाइन के पहलुओं को स्वचालित रूप से उजागर करते हैं जिन्हें सिस्टम ऑपरेशन को प्रभावित करने से बचने के लिए हस्तक्षेप सीमाओं और गर्मी अपव्यय की स्थिति को पूरा करने के लिए आगे संशोधन की आवश्यकता होती है।

नोट:

सर्किट से हस्तक्षेप स्वयं की गुणवत्ता के लिए खतरा नहीं है। कार में पीसीबी को शोर के साथ बमबारी की जाती है, जो सर्किट में अवांछित वर्तमान को प्रेरित करने के लिए जटिल तरीकों से शरीर के साथ बातचीत करता है। ऑटोमोटिव इग्निशन सिस्टम के कारण होने वाले वोल्टेज स्पाइक्स और उतार -चढ़ाव घटकों को उनके मशीनिंग सहिष्णुता से परे धकेल सकते हैं।

सॉफ्टवेयर समस्या

आज के पीसीबी लेआउट टूल में डिजाइनरों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कई कार्यात्मक संयोजन होना चाहिए। सही लेआउट टूल चुनना पीसीबी डिज़ाइन में पहला विचार होना चाहिए और इसे कभी भी अनदेखा नहीं किया जाना चाहिए। मेंटर ग्राफिक्स, ऑर्काड सिस्टम्स और अल्टियम के उत्पाद आज के पीसीबी लेआउट टूल्स में से हैं।

अल्तियम डिजाइनर

Altium Designer आज बाजार पर उच्च अंत PCB डिजाइन पैकेजों में से एक है। स्वचालित वायरिंग फ़ंक्शन के साथ, लाइन लंबाई समायोजन और 3 डी मॉडलिंग के लिए समर्थन। Altium डिजाइनर में सभी सर्किट डिज़ाइन कार्यों के लिए उपकरण शामिल हैं, योजनाबद्ध कैप्चर से HDL के साथ -साथ सर्किट सिमुलेशन, सिग्नल विश्लेषण, पीसीबी डिजाइन और FPGA एम्बेडेड विकास तक

मेंटर ग्राफिक्स का पीसीबी लेआउट प्लेटफ़ॉर्म आज के सिस्टम डिजाइनरों के सामने आने वाली मुख्य चुनौतियों को संबोधित करता है: सटीक, प्रदर्शन-और पुन: उपयोग-उन्मुख नेस्टेड प्लानिंग; घने और जटिल टोपोलॉजी में कुशल मार्ग; और इलेक्ट्रोमैकेनिकल ऑप्टिमाइज़ेशन। प्लेटफ़ॉर्म की एक प्रमुख विशेषता और उद्योग के लिए एक प्रमुख नवाचार स्केच राउटर है, जो डिजाइनरों को स्वचालित/असिस्टेड अनकॉइलिंग प्रक्रिया पर पूर्ण इंटरैक्टिव नियंत्रण देता है, एक ही गुणवत्ता के परिणामों का उत्पादन मैनुअल अनकोलिंग के रूप में करता है, लेकिन बहुत कम समय में।

ऑर्कड पीसीबी संपादक

ORCAD PCB संपादक सरल से जटिल तक, किसी भी तकनीकी स्तर पर बोर्ड डिजाइन के लिए विकसित एक इंटरैक्टिव वातावरण है। ताल एलेग्रो पीसीबी डिजाइनर के पीसीबी समाधानों के लिए अपनी वास्तविक स्केलेबिलिटी के कारण, ऑर्काड पीसीबी संपादक डिजाइन टीमों के तकनीकी विकास का समर्थन करता है और एक ही ग्राफिकल इंटरफ़ेस और फ़ाइल प्रारूप को बनाए रखते हुए बाधाओं (उच्च गति, सिग्नल अखंडता, आदि) का प्रबंधन करने में सक्षम है

गेरबर फ़ाइल

उद्योग मानक गेरबर फ़ाइल प्रारूप का उपयोग पीसीबी उत्पादन के लिए डिजाइन जानकारी को व्यक्त करने के लिए किया जाता है। कई मायनों में, गेरबर इलेक्ट्रॉनिक्स में पीडीएफ के समान है; यह एक मिश्रित मशीन नियंत्रण भाषा में लिखा गया एक छोटा सा फ़ाइल प्रारूप है। ये फाइलें सर्किट ब्रेकर सॉफ़्टवेयर द्वारा उत्पन्न की जाती हैं और पीसीबी निर्माता को सीएएम सॉफ्टवेयर में भेजी जाती हैं।

सुरक्षित रूप से इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम को वाहनों और अन्य जटिल प्रणालियों में एकीकृत करना हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर दोनों के लिए महत्वपूर्ण विचार प्रस्तुत करता है। इंजीनियरों का उद्देश्य डिजाइन पुनरावृत्तियों और विकास के समय की संख्या को कम करना है, जिसमें वर्कफ़्लो को लागू करने वाले डिजाइनरों के लिए महत्वपूर्ण लाभ हैं।