ની ડિઝાઇન અને ઉત્પાદનમાં ઘણાં વિવિધ સ્તરો છે પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ. આ સ્તરો ઓછા પરિચિત હોઈ શકે છે અને કેટલીકવાર મૂંઝવણનું કારણ પણ બની શકે છે, તે લોકો માટે પણ કે જેઓ ઘણીવાર તેમની સાથે કામ કરે છે. સર્કિટ બોર્ડ પર સર્કિટ જોડાણો માટે ભૌતિક સ્તરો છે, અને પછી PCB CAD ટૂલમાં આ સ્તરોને ડિઝાઇન કરવા માટે સ્તરો છે. ચાલો આ બધાના અર્થ પર એક નજર કરીએ અને PCB સ્તરો સમજાવીએ.

પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડમાં PCB સ્તરનું વર્ણન

ઉપરના નાસ્તાની જેમ, પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ બહુવિધ સ્તરોથી બનેલું છે. એક સાદું સિંગલ-સાઇડ (એક-સ્તર) બોર્ડ પણ વાહક ધાતુના સ્તર અને બેઝ લેયરથી બનેલું હોય છે જે એકસાથે સંયુક્ત હોય છે. જેમ જેમ પીસીબીની જટિલતા વધશે તેમ તેની અંદરના સ્તરોની સંખ્યામાં પણ વધારો થશે.

મલ્ટિલેયર પીસીબીમાં ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રીમાંથી બનેલા એક અથવા વધુ કોર લેયર્સ હશે. આ સામગ્રી સામાન્ય રીતે ફાઇબરગ્લાસ કાપડ અને ઇપોક્સી રેઝિન એડહેસિવથી બનેલી હોય છે, અને તેની બાજુમાં તરત જ બે ધાતુના સ્તરો વચ્ચે ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્તર તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. બોર્ડને કેટલા ભૌતિક સ્તરોની જરૂર છે તેના આધારે, મેટલ અને મુખ્ય સામગ્રીના વધુ સ્તરો હશે. દરેક ધાતુના સ્તરની વચ્ચે ગ્લાસ ફાઇબર ગ્લાસ ફાઇબરનો એક સ્તર હશે, જે “પ્રીપ્રેગ” નામના રેઝિનથી પૂર્વ-ઇમ્પ્રિગ્નેટેડ હશે. પ્રીપ્રેગ્સ મૂળભૂત રીતે અશુદ્ધ મુખ્ય સામગ્રી છે, અને જ્યારે તેને લેમિનેશન પ્રક્રિયાના ગરમ દબાણ હેઠળ મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે તે ઓગળે છે અને સ્તરોને એકસાથે જોડે છે. પ્રીપ્રેગનો ઉપયોગ ધાતુના સ્તરો વચ્ચેના ઇન્સ્યુલેટર તરીકે પણ થશે.

મલ્ટી-લેયર PCB પર મેટલ લેયર સર્કિટ પોઈન્ટના વિદ્યુત સિગ્નલને પોઈન્ટ દ્વારા સંચાલિત કરશે. પરંપરાગત સિગ્નલો માટે, પાતળા ધાતુના નિશાનનો ઉપયોગ કરો, જ્યારે પાવર અને ગ્રાઉન્ડ નેટ માટે, વિશાળ ટ્રેસનો ઉપયોગ કરો. મલ્ટિલેયર બોર્ડ સામાન્ય રીતે પાવર અથવા ગ્રાઉન્ડ પ્લેન બનાવવા માટે મેટલના સંપૂર્ણ સ્તરનો ઉપયોગ કરે છે. આનાથી તમામ ભાગોને સોલ્ડરથી ભરેલા નાના છિદ્રો દ્વારા સરળતાથી એરક્રાફ્ટના પ્લેનમાં પ્રવેશવાની મંજૂરી મળે છે, સમગ્ર ડિઝાઇન દરમિયાન પાવર અને ગ્રાઉન્ડ પ્લેનને વાયર કરવાની જરૂર વગર. તે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શિલ્ડિંગ અને સિગ્નલ ટ્રેસ માટે સારો નક્કર વળતર માર્ગ પ્રદાન કરીને ડિઝાઇનના વિદ્યુત પ્રદર્શનમાં પણ ફાળો આપે છે.

PCB ડિઝાઇન ટૂલ્સમાં પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ સ્તરો

ભૌતિક સર્કિટ બોર્ડ પર સ્તરો બનાવવા માટે, મેટલ ટ્રેસ પેટર્નની ઇમેજ ફાઇલ કે જેનો ઉત્પાદક સર્કિટ બોર્ડ બનાવવા માટે ઉપયોગ કરી શકે તે જરૂરી છે. આ ઈમેજીસ બનાવવા માટે, PCB ડિઝાઈન CAD ટૂલ્સ પાસે સર્કિટ બોર્ડની રચના કરતી વખતે એન્જિનિયરો માટે સર્કિટ બોર્ડ સ્તરોનો પોતાનો સેટ છે. ડિઝાઇન પૂર્ણ થયા પછી, આ વિવિધ CAD સ્તરો મેન્યુફેક્ચરિંગ અને એસેમ્બલી આઉટપુટ ફાઇલોના સેટ દ્વારા ઉત્પાદકને નિકાસ કરવામાં આવશે.

સર્કિટ બોર્ડ પરના દરેક મેટલ સ્તરને PCB ડિઝાઇન ટૂલમાં એક અથવા વધુ સ્તરો દ્વારા રજૂ કરવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, ડાઇલેક્ટ્રિક (કોર અને પ્રીપ્રેગ) સ્તરો CAD સ્તરો દ્વારા દર્શાવવામાં આવતા નથી, જો કે આ ડિઝાઇન કરવા માટેની સર્કિટ બોર્ડ ટેક્નોલોજીના આધારે બદલાશે, જેનો આપણે પછી ઉલ્લેખ કરીશું. જો કે, મોટાભાગની PCB ડિઝાઇન માટે, સામગ્રી અને પહોળાઈને ધ્યાનમાં લેવા માટે, ડાઇલેક્ટ્રિક સ્તર માત્ર ડિઝાઇન ટૂલમાં વિશેષતાઓ દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. આ વિશેષતાઓ વિવિધ કેલ્ક્યુલેટર અને સિમ્યુલેટર માટે મહત્વપૂર્ણ છે જેનો ઉપયોગ ડિઝાઇન ટૂલ મેટલ ટ્રેસ અને સ્પેસના યોગ્ય મૂલ્યો નક્કી કરવા માટે કરશે.

PCB ડિઝાઇન ટૂલમાં સર્કિટ બોર્ડના દરેક મેટલ લેયર માટે અલગ લેયર મેળવવા ઉપરાંત, સોલ્ડર માસ્ક, સોલ્ડર પેસ્ટ અને સ્ક્રીન પ્રિન્ટિંગ માર્કસને સમર્પિત CAD લેયર પણ હશે. સર્કિટ બોર્ડને એકસાથે લેમિનેટ કર્યા પછી, માસ્ક, પેસ્ટ અને સ્ક્રીન પ્રિન્ટિંગ એજન્ટ સર્કિટ બોર્ડ પર લાગુ કરવામાં આવે છે, તેથી તે વાસ્તવિક સર્કિટ બોર્ડના ભૌતિક સ્તરો નથી. જો કે, PCB ઉત્પાદકોને આ સામગ્રીઓ લાગુ કરવા માટે જરૂરી માહિતી પ્રદાન કરવા માટે, તેઓએ PCB CAD સ્તરમાંથી તેમની પોતાની ઇમેજ ફાઇલો બનાવવાની પણ જરૂર છે. છેલ્લે, PCB ડિઝાઇન ટૂલમાં ડિઝાઇન અથવા દસ્તાવેજીકરણ હેતુઓ માટે જરૂરી અન્ય માહિતી મેળવવા માટે અન્ય ઘણા સ્તરો પણ બિલ્ટ ઇન હશે. આમાં બોર્ડ પર અથવા તેના પરની અન્ય ધાતુની વસ્તુઓ, ભાગ નંબરો અને ઘટકોની રૂપરેખા શામેલ હોઈ શકે છે.

પ્રમાણભૂત PCB સ્તરથી આગળ

સિંગલ-લેયર અથવા મલ્ટિ-લેયર પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ ડિઝાઇન કરવા ઉપરાંત, CAD ટૂલ્સનો ઉપયોગ આજે અન્ય PCB ડિઝાઇન તકનીકોમાં પણ થાય છે. લવચીક અને કઠોર લવચીક ડિઝાઇનમાં લવચીક સ્તરો બિલ્ટ હશે, અને આ સ્તરોને PCB ડિઝાઇન CAD ટૂલ્સમાં રજૂ કરવા જરૂરી છે. ઓપરેશન માટે ટૂલમાં માત્ર આ સ્તરોને પ્રદર્શિત કરવાની જરૂર નથી, પરંતુ ટૂલમાં અદ્યતન 3D કાર્યકારી વાતાવરણની પણ જરૂર છે. આનાથી ડિઝાઇનર્સ એ જોવાની મંજૂરી આપશે કે લવચીક ડિઝાઇન કેવી રીતે ફોલ્ડ થાય છે અને ખુલે છે અને ઉપયોગમાં લેવાતી વખતે બેન્ડિંગની ડિગ્રી અને કોણ છે.

બીજી ટેક્નોલોજી કે જેને વધારાના CAD સ્તરોની જરૂર હોય છે તે પ્રિન્ટેબલ અથવા હાઇબ્રિડ ઇલેક્ટ્રોનિક ટેક્નોલોજી છે. સ્ટાન્ડર્ડ પીસીબીની જેમ સબટ્રેક્ટિવ એચિંગ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરવાને બદલે સબસ્ટ્રેટ પર મેટલ અને ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રી ઉમેરીને અથવા “પ્રિન્ટ” કરીને આ ડિઝાઇન બનાવવામાં આવે છે. આ પરિસ્થિતિને અનુકૂળ થવા માટે, PCB ડિઝાઇન ટૂલ્સને પ્રમાણભૂત ધાતુ, માસ્ક, પેસ્ટ અને સ્ક્રીન પ્રિન્ટિંગ સ્તરો ઉપરાંત આ ડાઇલેક્ટ્રિક સ્તરોને પ્રદર્શિત કરવા અને ડિઝાઇન કરવામાં સક્ષમ હોવા જરૂરી છે.