ڈیزائن میں، ترتیب ایک اہم حصہ ہے. ترتیب کے نتیجے کا معیار وائرنگ کے اثر کو براہ راست متاثر کرے گا، اس لیے یہ سمجھا جا سکتا ہے کہ ایک معقول ترتیب کامیاب ہونے کا پہلا قدم ہے۔ پی سی بی ڈیزائن خاص طور پر پری لے آؤٹ پورے سرکٹ بورڈ، سگنل کے بہاؤ، گرمی کی کھپت، ساخت اور دیگر ڈھانچے کے بارے میں سوچنے کا عمل ہے۔ اگر پری لے آؤٹ ناکام ہوجاتا ہے، تو کسی بھی کوشش کی ضرورت نہیں ہوگی۔

پی سی بی لے آؤٹ ڈیزائن پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز کے ڈیزائن کے عمل کے بہاؤ میں اسکیمیٹک ڈیزائن، الیکٹرانک اجزاء ڈیٹا بیس کی رجسٹریشن، ڈیزائن کی تیاری، بلاک ڈویژن، الیکٹرانک اجزاء کی ترتیب، کنفیگریشن کی تصدیق، وائرنگ اور حتمی معائنہ شامل ہیں۔ عمل کے عمل میں، اس بات سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ کسی بھی عمل میں کوئی مسئلہ پایا جاتا ہے، اسے دوبارہ تصدیق یا تصحیح کے لیے پچھلے عمل میں واپس آنا چاہیے۔

یہ مضمون پہلے پی سی بی لے آؤٹ ڈیزائن کے اصولوں اور تکنیکوں کا تعارف کرتا ہے، اور پھر وضاحت کرتا ہے کہ پی سی بی لے آؤٹ کو کس طرح ڈیزائن اور معائنہ کرنا ہے، لے آؤٹ کی ڈی ایف ایم کی ضروریات، تھرمل ڈیزائن کی ضروریات، سگنل کی سالمیت کی ضروریات، EMC کی ضروریات، پرت کی ترتیبات اور پاور گراؤنڈ ڈویژن کی ضروریات، اور پاور ماڈیولز ضروریات اور دیگر پہلوؤں کا تفصیل سے تجزیہ کیا جائے گا، اور تفصیلات جاننے کے لیے ایڈیٹر کی پیروی کی جائے گی۔

پی سی بی لے آؤٹ ڈیزائن کے قواعد

1. عام حالات میں، تمام اجزاء کو سرکٹ بورڈ کی ایک ہی سطح پر ترتیب دیا جانا چاہیے۔ صرف اس صورت میں جب اعلی درجے کے اجزاء بہت گھنے ہوں، محدود اونچائی اور کم حرارت پیدا کرنے والے کچھ آلات، جیسے چپ ریزسٹر، چپ کیپسیٹرز، اور چپ کیپسیٹرز انسٹال کیے جا سکتے ہیں۔ چپ آئی سی وغیرہ کو نچلی تہہ پر رکھا جاتا ہے۔

2. برقی کارکردگی کو یقینی بنانے کی بنیاد کے تحت، اجزاء کو گرڈ پر رکھا جانا چاہیے اور صاف اور خوبصورت ہونے کے لیے ایک دوسرے کے متوازی یا کھڑے ترتیب دینا چاہیے۔ عام حالات میں، اجزاء کو اوورلیپ کرنے کی اجازت نہیں ہے؛ اجزاء کا انتظام کمپیکٹ ہونا چاہئے، اور اجزاء کو پوری ترتیب پر ترتیب دیا جانا چاہئے. تقسیم یکساں اور گھنی ہے۔

3. سرکٹ بورڈ پر مختلف اجزاء کے ملحقہ زمینی نمونوں کے درمیان کم از کم فاصلہ 1mm سے زیادہ ہونا چاہیے۔

4. سرکٹ بورڈ کے کنارے سے فاصلہ عام طور پر 2MM سے کم نہیں ہوتا ہے۔ سرکٹ بورڈ کی بہترین شکل مستطیل ہے، اور پہلو کا تناسب 3:2 یا 4:3 ہے۔ جب سرکٹ بورڈ کا سائز 200MM سے 150MM بڑا ہو تو غور کریں کہ سرکٹ بورڈ مکینیکل طاقت کو کیا برداشت کر سکتا ہے۔

پی سی بی لے آؤٹ ڈیزائن کی مہارت

پی سی بی کے لے آؤٹ ڈیزائن میں، سرکٹ بورڈ کی اکائیوں کا تجزیہ کیا جانا چاہیے، اور لے آؤٹ ڈیزائن ابتدائی فنکشن پر مبنی ہونا چاہیے۔ سرکٹ کے تمام اجزاء کو ترتیب دیتے وقت، مندرجہ ذیل اصولوں کو پورا کیا جانا چاہئے:

1. ہر فنکشنل سرکٹ یونٹ کی پوزیشن کو سرکٹ کے بہاؤ کے مطابق ترتیب دیں، تاکہ لے آؤٹ سگنل کی گردش کے لیے آسان ہو، اور سگنل کو جتنا ممکن ہو اسی سمت میں رکھا جائے [1]۔

2. ہر فنکشنل یونٹ کے بنیادی اجزاء کو مرکز کے طور پر لیں اور اس کے ارد گرد بچھا دیں۔ اجزاء کے درمیان لیڈز اور کنکشن کو کم سے کم اور چھوٹا کرنے کے لیے پی سی بی پر اجزاء کو یکساں طور پر، انٹیگریٹلی اور کمپیکٹ طریقے سے ترتیب دیا جانا چاہیے۔

3. اعلی تعدد پر کام کرنے والے سرکٹس کے لیے، اجزاء کے درمیان تقسیم کے پیرامیٹرز پر غور کیا جانا چاہیے۔ عام سرکٹس میں، اجزاء کو زیادہ سے زیادہ متوازی طور پر ترتیب دیا جانا چاہئے، جو نہ صرف خوبصورت ہے، بلکہ انسٹال کرنے میں آسان اور بڑے پیمانے پر پیدا کرنے میں آسان ہے.

پی سی بی لے آؤٹ کو ڈیزائن اور معائنہ کرنے کا طریقہ

1. ترتیب کے لیے ڈی ایف ایم کی ضروریات

1. عمل کے بہترین راستے کا تعین کر دیا گیا ہے، اور تمام آلات بورڈ پر رکھ دیے گئے ہیں۔

2. کوآرڈینیٹس کی اصلیت بورڈ فریم کے بائیں اور نچلی توسیعی لائنوں کا چوراہا ہے، یا نیچے بائیں ساکٹ کا نچلا بائیں پیڈ ہے۔

3. پی سی بی کا اصل سائز، پوزیشننگ ڈیوائس کا مقام، وغیرہ پروسیسنگ ڈھانچہ کے عنصر کے نقشے سے مطابقت رکھتے ہیں، اور محدود ڈیوائس کی اونچائی کے تقاضوں کے ساتھ علاقے کا ڈیوائس لے آؤٹ ساختی عنصر کے نقشے کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔

4. ڈائل سوئچ، ری سیٹ ڈیوائس، انڈیکیٹر لائٹ وغیرہ کی پوزیشن مناسب ہے، اور ہینڈل بار ارد گرد کے آلات میں مداخلت نہیں کرتا ہے۔

5. بورڈ کے بیرونی فریم میں 197mil کا ہموار ریڈین ہے، یا اسے ساختی سائز کی ڈرائنگ کے مطابق ڈیزائن کیا گیا ہے۔

6. عام بورڈز میں 200mil پروسیس ایجز ہوتے ہیں۔ بیک پلین کے بائیں اور دائیں جانب پروسیسنگ ایجز 400mil سے زیادہ ہیں، اور اوپری اور نچلے اطراف میں پروسیسنگ ایجز 680mil سے زیادہ ہیں۔ ڈیوائس کی جگہ کا تعین ونڈو کھولنے کی پوزیشن سے متصادم نہیں ہے۔

7. تمام قسم کے اضافی سوراخ (ICT پوزیشننگ ہول 125mil، ہینڈل بار ہول، بیضوی سوراخ اور فائبر ہولڈر ہول) جو شامل کرنے کی ضرورت ہے وہ سب غائب ہیں اور درست طریقے سے سیٹ کیے گئے ہیں۔

8. ڈیوائس پن پچ، ڈیوائس کی سمت، ڈیوائس پچ، ڈیوائس لائبریری، وغیرہ جو ویو سولڈرنگ کے ذریعے پروسیس کی گئی ہیں، ویو سولڈرنگ کی ضروریات کو مدنظر رکھتے ہیں۔

9. ڈیوائس لے آؤٹ سپیسنگ اسمبلی کی ضروریات کو پورا کرتی ہے: سطحی ماؤنٹ ڈیوائسز 20mil سے زیادہ ہیں، IC 80mil سے زیادہ ہے، اور BGA 200mil سے زیادہ ہے۔

10. کرمپنگ پارٹس میں اجزاء کی سطح کا فاصلہ 120 ملی میٹر سے زیادہ ہے، اور ویلڈنگ کی سطح پر کرمپنگ پارٹس کے تھرو ایریا میں کوئی ڈیوائس نہیں ہے۔

11. لمبے ڈیوائسز کے درمیان کوئی مختصر ڈیوائسز نہیں ہیں، اور کوئی پیچ ڈیوائسز نہیں ہیں اور چھوٹے اور چھوٹے انٹرپوزنگ ڈیوائسز 5mm سے زیادہ اونچائی والے ڈیوائسز کے درمیان 10mm کے اندر رکھے گئے ہیں۔

12. پولر ڈیوائسز میں پولرٹی سلکس اسکرین لوگو ہوتے ہیں۔ پولرائزڈ پلگ ان اجزاء کی ایک ہی قسم کی X اور Y سمتیں ایک جیسی ہیں۔

13. تمام آلات واضح طور پر نشان زد ہیں، کوئی P*، REF وغیرہ واضح طور پر نشان زد نہیں ہیں۔

14. SMD ڈیوائسز پر مشتمل سطح پر 3 پوزیشننگ کرسر ہیں، جنہیں “L” شکل میں رکھا گیا ہے۔ پوزیشننگ کرسر کے مرکز اور بورڈ کے کنارے کے درمیان فاصلہ 240 mils سے زیادہ ہے۔

15. اگر آپ کو بورڈنگ پروسیسنگ کرنے کی ضرورت ہے، تو اس ترتیب کو بورڈنگ اور پی سی بی پروسیسنگ اور اسمبلی کی سہولت کے لیے سمجھا جاتا ہے۔

16. کٹے ہوئے کناروں (غیر معمولی کناروں) کو گھسائی کرنے والی نالیوں اور مہر کے سوراخوں کے ذریعے بھرنا چاہیے۔ سٹیمپ ہول ایک غیر دھاتی خالی جگہ ہے، عام طور پر قطر میں 40 میل اور کنارے سے 16 میل۔

17. ڈیبگنگ کے لیے استعمال ہونے والے ٹیسٹ پوائنٹس کو اسکیمیٹک ڈایاگرام میں شامل کیا گیا ہے، اور وہ ترتیب میں مناسب طریقے سے رکھے گئے ہیں۔

دوسرا، ترتیب کے تھرمل ڈیزائن کی ضروریات

1. حرارتی اجزاء اور کیسنگ کے بے نقاب اجزاء تاروں اور گرمی سے حساس اجزاء کے قریب نہیں ہیں، اور دیگر اجزاء کو بھی مناسب طریقے سے دور رکھنا چاہئے۔

2. ریڈی ایٹر کی جگہ کا تعین کنویکشن کے مسئلے کو مدنظر رکھتا ہے، اور ریڈی ایٹر کے پروجیکشن ایریا میں اعلی اجزاء کا کوئی عمل دخل نہیں ہوتا ہے، اور رینج کو بڑھتے ہوئے سطح پر سلک اسکرین کے ساتھ نشان زد کیا جاتا ہے۔

3. ترتیب مناسب اور ہموار گرمی کی کھپت کے چینلز کو مدنظر رکھتی ہے۔

4. الیکٹرولائٹک کیپسیٹر کو ہائی ہیٹ ڈیوائس سے مناسب طریقے سے الگ کیا جانا چاہیے۔

5. گسٹ کے نیچے اعلی طاقت والے آلات اور آلات کی گرمی کی کھپت پر غور کریں۔

تیسرا، ترتیب کے سگنل کی سالمیت کی ضروریات

1. شروع کے آخر کی مماثلت بھیجنے والے آلے کے قریب ہے، اور اختتامی مماثلت وصول کرنے والے آلے کے قریب ہے۔

2. ڈیکپلنگ کیپسیٹرز کو متعلقہ آلات کے قریب رکھیں

3. متعلقہ آلات کے قریب کرسٹل، کرسٹل آسکیلیٹر اور کلاک ڈرائیو چپس رکھیں۔

4. تیز رفتار اور کم رفتار، ڈیجیٹل اور اینالاگ کو ماڈیولز کے مطابق الگ الگ ترتیب دیا گیا ہے۔

5. تجزیہ اور نقلی نتائج یا موجودہ تجربے کی بنیاد پر بس کی ٹاپولوجیکل ساخت کا تعین کریں تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ سسٹم کی ضروریات پوری ہیں۔

6. اگر بورڈ کے ڈیزائن میں ترمیم کرنا ہے تو، ٹیسٹ رپورٹ میں ظاہر ہونے والے سگنل کی سالمیت کے مسئلے کی تقلید کریں اور حل دیں۔

7. سنکرونس کلاک بس سسٹم کی ترتیب وقت کی ضروریات کو پورا کرتی ہے۔

چار، EMC کی ضروریات

1. انڈکٹیو ڈیوائسز جو مقناطیسی فیلڈ کے جوڑنے کا شکار ہیں، جیسے انڈکٹرز، ریلے، اور ٹرانسفارمرز، کو ایک دوسرے کے قریب نہیں رکھنا چاہیے۔ جب ایک سے زیادہ انڈکٹینس کوائل ہوتے ہیں تو سمت عمودی ہوتی ہے اور وہ جوڑے نہیں ہوتے ہیں۔

2. سنگل بورڈ اور ملحقہ سنگل بورڈ کی ویلڈنگ کی سطح پر ڈیوائس کے درمیان برقی مقناطیسی مداخلت سے بچنے کے لیے، سنگل بورڈ کی ویلڈنگ کی سطح پر کوئی حساس ڈیوائسز اور مضبوط ریڈی ایشن ڈیوائسز نہیں لگائی جانی چاہئیں۔

3. انٹرفیس کے اجزاء بورڈ کے کنارے کے قریب رکھے گئے ہیں، اور ڈیزائن کی EMC صلاحیت کو بہتر بنانے کے لیے مناسب EMC حفاظتی اقدامات کیے گئے ہیں (جیسے شیلڈنگ شیل، پاور سپلائی گراؤنڈ سے کھوکھلا ہونا وغیرہ)۔

4. پہلے تحفظ اور پھر فلٹرنگ کے اصول پر عمل کرتے ہوئے پروٹیکشن سرکٹ کو انٹرفیس سرکٹ کے قریب رکھا جاتا ہے۔

5. شیلڈنگ باڈی اور شیلڈنگ شیل سے شیلڈنگ باڈی اور شیلڈنگ کور شیل کا فاصلہ زیادہ ترسیلی طاقت والے آلات یا خاص طور پر حساس (جیسے کرسٹل آسیلیٹرز، کرسٹل وغیرہ) کے لیے 500 ملی میٹر سے زیادہ ہے۔

6. ایک 0.1uF کیپسیٹر کو ری سیٹ سوئچ کی ری سیٹ لائن کے قریب رکھا جاتا ہے تاکہ ری سیٹ ڈیوائس اور ری سیٹ سگنل کو دیگر مضبوط ڈیوائسز اور سگنلز سے دور رکھا جا سکے۔

پانچ، پرت کی ترتیب اور بجلی کی فراہمی اور زمینی تقسیم کی ضروریات

1. جب سگنل کی دو پرتیں براہ راست ایک دوسرے سے ملحق ہوں تو عمودی وائرنگ کے اصولوں کی وضاحت ہونی چاہیے۔

2. مرکزی پاور پرت اپنی متعلقہ زمینی تہہ سے زیادہ سے زیادہ متصل ہے، اور پاور پرت 20H اصول پر پورا اترتی ہے۔

3. ہر وائرنگ پرت میں ایک مکمل حوالہ طیارہ ہوتا ہے۔

4. ملٹی لیئر بورڈز کو لیمینیٹ کیا جاتا ہے اور بنیادی مواد (CORE) تانبے کی جلد کی کثافت اور میڈیم کی غیر متناسب موٹائی کی غیر مساوی تقسیم کی وجہ سے ہونے والے وارپنگ کو روکنے کے لیے ہم آہنگ ہے۔

5. بورڈ کی موٹائی 4.5 ملی میٹر سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے۔ ان لوگوں کے لیے جن کی موٹائی 2.5mm سے زیادہ ہے (3mm سے زیادہ بیک پلین)، تکنیکی ماہرین کو اس بات کی تصدیق کرنی چاہیے تھی کہ PCB پروسیسنگ، اسمبلی اور آلات میں کوئی مسئلہ نہیں ہے، اور PC کارڈ بورڈ کی موٹائی 1.6mm ہے۔

6. جب ویا کی موٹائی سے قطر کا تناسب 10:1 سے زیادہ ہے، تو پی سی بی مینوفیکچرر کی طرف سے اس کی تصدیق کی جائے گی۔

7. مداخلت کو کم کرنے کے لیے آپٹیکل ماڈیول کی طاقت اور زمین کو دوسری طاقت اور زمین سے الگ کیا جاتا ہے۔

8. کلیدی اجزاء کی طاقت اور زمینی پروسیسنگ ضروریات کو پورا کرتی ہے۔

9. جب مائبادا کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے، پرت کی ترتیب کے پیرامیٹرز ضروریات کو پورا کرتے ہیں۔

چھ، پاور ماڈیول کی ضروریات

1. پاور سپلائی والے حصے کی ترتیب اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ ان پٹ اور آؤٹ پٹ لائنیں ہموار ہوں اور آپس میں نہ ہوں۔

2. جب واحد بورڈ سب بورڈ کو بجلی فراہم کرتا ہے، تو متعلقہ فلٹر سرکٹ کو واحد بورڈ کے پاور آؤٹ لیٹ اور سب بورڈ کے پاور انلیٹ کے قریب رکھیں۔

سات، دیگر ضروریات

1. ترتیب وائرنگ کی مجموعی ہمواری کو مدنظر رکھتی ہے، اور مرکزی ڈیٹا کا بہاؤ معقول ہے۔

2. لے آؤٹ کو بہتر بنانے کے لیے اخراج، FPGA، EPLD، بس ڈرائیور اور دیگر آلات کے پن اسائنمنٹس کو ترتیب کے نتائج کے مطابق ایڈجسٹ کریں۔

3. ترتیب گھنے وائرنگ پر جگہ کے مناسب اضافے کو مدنظر رکھتی ہے تاکہ اس صورتحال سے بچا جا سکے کہ اسے روٹ نہیں کیا جا سکتا۔

4. اگر خصوصی مواد، خصوصی آلات (جیسے 0.5mmBGA، وغیرہ)، اور خصوصی عمل کو اپنایا جاتا ہے، تو ڈیلیوری کی مدت اور عمل کی اہلیت پر پوری طرح غور کیا گیا ہے، اور پی سی بی کے مینوفیکچررز اور عمل کے عملے کے ذریعہ اس کی تصدیق کی گئی ہے۔

5. گسٹ کنیکٹر کے پن سے متعلقہ تعلق کی تصدیق کی گئی ہے تاکہ گسٹ کنیکٹر کی سمت اور سمت کو الٹ جانے سے روکا جا سکے۔

6. اگر ICT ٹیسٹ کے تقاضے ہیں، تو ترتیب کے دوران ICT ٹیسٹ پوائنٹس کو شامل کرنے کی فزیبلٹی پر غور کریں، تاکہ وائرنگ کے مرحلے کے دوران ٹیسٹ پوائنٹس کو شامل کرنے میں دشواری سے بچا جا سکے۔

7. جب تیز رفتار آپٹیکل ماڈیول شامل کیا جاتا ہے، تو آپٹیکل پورٹ ٹرانسیور سرکٹ کی ترتیب کو ترجیح دی جاتی ہے۔

8. لے آؤٹ مکمل ہونے کے بعد، پراجیکٹ کے عملے کے لیے ایک 1:1 اسمبلی ڈرائنگ فراہم کی گئی ہے تاکہ یہ چیک کیا جا سکے کہ آیا ڈیوائس کے پیکج کا انتخاب ڈیوائس کے ادارے کے خلاف درست ہے۔

9. کھڑکی کے کھلنے پر، اندرونی جہاز کو پیچھے ہٹانے پر غور کیا گیا ہے، اور ایک مناسب وائرنگ کی ممانعت کا علاقہ مقرر کیا گیا ہے۔