تیار کردہ سرکٹ ڈایاگرام کے مطابق، تخروپن کو انجام دیا جا سکتا ہے اور پی سی بی کو Gerber/ڈرل فائل کو برآمد کرکے ڈیزائن کیا جا سکتا ہے۔ ڈیزائن کچھ بھی ہو، انجینئرز کو یہ سمجھنے کی ضرورت ہے کہ سرکٹس (اور الیکٹرانک اجزاء) کو کس طرح ترتیب دیا جانا چاہئے اور وہ کیسے کام کرتے ہیں۔ الیکٹرانکس انجینئرز کے لیے، PCB ڈیزائن کے لیے صحیح سافٹ ویئر ٹولز تلاش کرنا ایک مشکل کام ہو سکتا ہے۔ سافٹ ویئر ٹولز جو ایک PCB پروجیکٹ کے لیے اچھی طرح کام کرتے ہیں وہ دوسروں کے لیے اچھی طرح کام نہیں کر سکتے۔ انجینئرز بورڈ ڈیزائن ٹولز چاہتے ہیں جو بدیہی ہوں، مفید خصوصیات پر مشتمل ہوں، خطرے کو محدود کرنے کے لیے کافی مستحکم ہوں، اور ایک مضبوط لائبریری ہو جو انہیں متعدد منصوبوں کے لیے موزوں بناتی ہو۔

ہارڈ ویئر کا مسئلہ

آئی او ٹی پروجیکٹس کے لیے، کارکردگی اور بھروسے کے لیے انضمام اہم ہے، اور PCBS میں کنڈکٹیو اور نان کنڈکٹیو مواد کے انضمام کے لیے iot ڈیزائنرز کو ڈیزائن کے مختلف الیکٹریکل اور مکینیکل پہلوؤں کے درمیان تعاملات کا مطالعہ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ خاص طور پر، جیسے جیسے اجزاء کا سائز سکڑتا جا رہا ہے، PCBS پر الیکٹرک ہیٹنگ تیزی سے اہم ہوتی جا رہی ہے۔ ایک ہی وقت میں، فعال ضروریات بڑھ رہی ہیں. ڈیزائن کی کارکردگی پر مبنی کارکردگی کو حاصل کرنے کے لیے، درجہ حرارت کا ردعمل، بورڈ پر برقی اجزاء کا برتاؤ، اور مجموعی طور پر تھرمل مینجمنٹ سسٹم کی فعالیت اور وشوسنییتا کے لیے اہم ہیں۔

تحفظ کو یقینی بنانے کے لیے پی سی بی کو الگ تھلگ کیا جانا چاہیے۔ الیکٹرانک نظام بنانے کے لیے بورڈ پر رکھے تانبے کے نشانات کی حفاظت کرکے شارٹ سرکٹ کو روکا جاتا ہے۔ مصنوعی رال چپکنے والے کاغذ (SRBP, FR-1, FR-2) جیسے کم لاگت والے متبادل کے مقابلے میں، FR-4 اپنی طبعی/مکینیکل خصوصیات، خاص طور پر ڈیٹا کو زیادہ سے زیادہ رکھنے کی صلاحیت کی وجہ سے سبسٹریٹ مواد کے طور پر زیادہ موزوں ہے۔ تعدد، اس کی زیادہ گرمی کی مزاحمت، اور حقیقت یہ ہے کہ یہ دوسرے مواد کے مقابلے میں کم پانی جذب کرتا ہے۔ FR-4 بڑے پیمانے پر اونچی عمارتوں کے ساتھ ساتھ صنعتی اور فوجی آلات میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ انتہائی اعلی موصلیت (الٹرا ہائی ویکیوم یا UHV) کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے۔

تاہم، پی سی بی سبسٹریٹ کے طور پر FR-4 کو کئی حدود کا سامنا ہے، جو کہ پیداوار میں استعمال ہونے والے کیمیائی علاج سے پیدا ہوتی ہیں۔ خاص طور پر، مواد شمولیت (بلبلوں) اور لکیروں (طول بلبلوں) کی تشکیل کے ساتھ ساتھ شیشے کے فائبر کی خرابی کا شکار ہے۔ یہ نقائص متضاد ڈائی الیکٹرک طاقت کا سبب بن سکتے ہیں اور پی سی بی کی وائرنگ کی کارکردگی کو خراب کر سکتے ہیں۔ نیا epoxy گلاس مواد ان مسائل کو حل کرتا ہے.

عام طور پر استعمال ہونے والے دیگر مواد میں پولیمائیڈ/گلاس فائبر (جو زیادہ درجہ حرارت کو سپورٹ کرتا ہے اور سخت ہے) اور کیپٹن (لچکدار، ہلکا پھلکا، ڈسپلے اور کی بورڈ جیسی ایپلی کیشنز کے لیے موزوں) شامل ہیں۔ ڈائی الیکٹرک مواد (سبسٹریٹس) کا انتخاب کرتے وقت جن عوامل پر غور کرنا چاہیے ان میں تھرمل ایکسپینشن (CTE)، شیشے کی منتقلی کا درجہ حرارت (Tg)، تھرمل چالکتا، اور مکینیکل سختی شامل ہیں۔

ملٹری/ایرو اسپیس پی سی بی ایس کو لے آؤٹ تصریحات اور 100% ڈیزائن فار ٹیسٹ (DFT) کوریج پر مبنی خصوصی ڈیزائن پر غور کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ MIL-STD-883 معیار فوجی اور ایرو اسپیس سسٹمز کے لیے موزوں مائیکرو الیکٹرانک آلات کی جانچ کے لیے طریقے اور طریقہ کار قائم کرتا ہے، بشمول مکینیکل اور الیکٹریکل ٹیسٹنگ، مینوفیکچرنگ اور ٹریننگ کے طریقہ کار، اور دیگر کنٹرولز تاکہ پورے نظام میں معیار اور وشوسنییتا کی مستقل سطح کو یقینی بنایا جا سکے۔ اس طرح کے آلات کی مختلف ایپلی کیشنز۔

مختلف معیارات پر پورا اترنے کے علاوہ، آٹوموٹیو سسٹم الیکٹرانکس کے ڈیزائن کو قواعد کی ایک سیریز پر عمل کرنا چاہیے، جیسے کہ AEC-Q100 مکینیکل اور الیکٹرونک ٹیسٹ انٹیگریٹڈ سرکٹس کی پیکیجنگ کے لیے۔ Crosstalk اثرات گاڑی کی حفاظت میں مداخلت کر سکتے ہیں۔ ان اثرات کو کم کرنے کے لیے، پی سی بی ڈیزائنرز کو سگنل لائن اور پاور لائن کے درمیان فاصلہ بتانا چاہیے۔ ڈیزائن اور معیاری کاری کو سافٹ ویئر ٹولز کے ذریعے سہولت فراہم کی جاتی ہے جو خود بخود ڈیزائن کے ان پہلوؤں کو اجاگر کرتے ہیں جن میں مداخلت کی حدود اور گرمی کی کھپت کی شرائط کو پورا کرنے کے لیے مزید ترمیم کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ نظام کے آپریشن کو متاثر نہ کیا جا سکے۔

نوٹس:

سرکٹ سے مداخلت خود سگنل کے معیار کے لیے خطرہ نہیں ہے۔ کار میں موجود PCB پر شور کے ساتھ بمباری کی جاتی ہے، جو سرکٹ میں ناپسندیدہ کرنٹ کو دلانے کے لیے پیچیدہ طریقوں سے جسم کے ساتھ تعامل کرتا ہے۔ آٹوموٹو اگنیشن سسٹم کی وجہ سے وولٹیج کی بڑھتی ہوئی شرحیں اور اتار چڑھاؤ اجزاء کو ان کی مشینی رواداری سے کہیں زیادہ دھکیل سکتے ہیں۔

سافٹ ویئر کا مسئلہ

آج کے پی سی بی لے آؤٹ ٹولز میں ڈیزائنرز کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے متعدد فنکشنل امتزاجات کا ہونا ضروری ہے۔ صحیح ترتیب والے آلے کا انتخاب پی سی بی کے ڈیزائن میں پہلا خیال ہونا چاہیے اور اسے کبھی نظر انداز نہیں کیا جانا چاہیے۔ Mentor گرافکس، OrCAD سسٹمز، اور Altium کی مصنوعات آج کے PCB لے آؤٹ ٹولز میں شامل ہیں۔

الٹیم ڈیزائنر

Altium Designer آج مارکیٹ میں اعلیٰ درجے کے PCB ڈیزائن پیکجوں میں سے ایک ہے۔ خودکار وائرنگ فنکشن کے ساتھ، لائن کی لمبائی ایڈجسٹمنٹ اور 3D ماڈلنگ کے لیے سپورٹ۔ Altium Designer میں سرکٹ ڈیزائن کے تمام کاموں کے لیے ٹولز شامل ہیں، اسکیمیٹک کیپچر سے لے کر HDL تک نیز سرکٹ سمولیشن، سگنل تجزیہ، PCB ڈیزائن، اور FPGA ایمبیڈڈ ڈیولپمنٹ

مینٹور گرافکس کا پی سی بی لے آؤٹ پلیٹ فارم آج کے سسٹم ڈیزائنرز کو درپیش اہم چیلنجوں کو حل کرتا ہے: درست، کارکردگی – اور دوبارہ استعمال پر مبنی نیسٹڈ پلاننگ؛ گھنے اور پیچیدہ ٹوپولاجیز میں موثر روٹنگ؛ اور الیکٹرو مکینیکل آپٹیمائزیشن۔ پلیٹ فارم کی ایک اہم خصوصیت اور صنعت کے لیے ایک اہم اختراع اسکیچ راؤٹر ہے، جو ڈیزائنرز کو خودکار/اسسٹڈ انکوائلنگ کے عمل پر مکمل انٹرایکٹو کنٹرول فراہم کرتا ہے، جس سے مینوئل انکوائلنگ جیسے ہی معیار کے نتائج برآمد ہوتے ہیں، لیکن بہت کم وقت میں۔

OrCAD PCB ایڈیٹر

OrCAD PCB Editor ایک انٹرایکٹو ماحول ہے جو سادہ سے پیچیدہ تک کسی بھی تکنیکی سطح پر بورڈ ڈیزائن کے لیے تیار کیا گیا ہے۔ کیڈینس ایلیگرو پی سی بی ڈیزائنر کے پی سی بی سلوشنز کے لیے اس کے حقیقی اسکیل ایبلٹی کی وجہ سے، آر سی اے ڈی پی سی بی ایڈیٹر ڈیزائن ٹیموں کی تکنیکی ترقی کی حمایت کرتا ہے اور اسی گرافیکل انٹرفیس اور فائل فارمیٹ کو برقرار رکھتے ہوئے رکاوٹوں (تیز رفتار، سگنل کی سالمیت، وغیرہ) کا انتظام کرنے کے قابل ہے۔

Gerber فائل

پی سی بی کی پیداوار کے لیے ڈیزائن کی معلومات پہنچانے کے لیے صنعت کا معیاری Gerber فائل فارمیٹ استعمال کیا جاتا ہے۔ بہت سے طریقوں سے، Gerber الیکٹرانکس میں PDFS کی طرح ہے۔ یہ صرف ایک چھوٹی فائل کی شکل ہے جو مخلوط مشین کنٹرول زبان میں لکھی گئی ہے۔ یہ فائلیں سرکٹ بریکر سافٹ ویئر کے ذریعہ تیار کی جاتی ہیں اور پی سی بی کے مینوفیکچرر کو CAM سافٹ ویئر میں بھیجی جاتی ہیں۔

الیکٹرانک سسٹمز کو گاڑیوں اور دیگر پیچیدہ نظاموں میں محفوظ طریقے سے ضم کرنا ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر دونوں کے لیے اہم تحفظات پیش کرتا ہے۔ انجینئرز کا مقصد ڈیزائن کی تکرار اور ترقی کے وقت کی تعداد کو کم کرنا ہے، جس کے ورک فلو کو نافذ کرنے والے ڈیزائنرز کے لیے اہم فوائد ہیں۔