کی بڑھتی ہوئی پیچیدگی۔ پی سی بی design considerations, such as clock, cross talk, impedance, detection, and manufacturing processes, often forces designers to repeat a lot of layout, verification, and maintenance work. پیرامیٹر رکاوٹ ایڈیٹر ان پیرامیٹرز کو فارمولوں میں کوڈ کرتا ہے تاکہ ڈیزائنرز کو ڈیزائن اور پیداوار کے دوران بعض اوقات متضاد پیرامیٹرز سے بہتر طور پر نمٹنے میں مدد ملے۔

حالیہ برسوں میں ، پی سی بی کی ترتیب اور روٹنگ کی ضروریات زیادہ پیچیدہ ہوچکی ہیں ، اور مور کے قانون کی پیش گوئی کے مطابق مربوط سرکٹس میں ٹرانجسٹروں کی تعداد میں اضافہ ہوا ہے ، ڈیوائسز کو تیز اور ہر نبض کو عروج کے وقت کے ساتھ ساتھ چھوٹا کرنے کے ساتھ ساتھ پنوں کی تعداد میں اضافہ – اکثر 500 سے 2,000،XNUMX۔ پی سی بی کو ڈیزائن کرتے وقت یہ سب کثافت ، گھڑی اور کراس اسٹاک کے مسائل پیدا کرتے ہیں۔

کچھ سال پہلے ، بیشتر پی سی بی ایس کے پاس صرف مٹھی بھر “نازک” نوڈس (نیٹ) تھے ، جو عام طور پر رکاوٹ ، لمبائی اور کلیئرنس پر رکاوٹوں کے طور پر بیان کیے جاتے ہیں۔ پی سی بی ڈیزائنرز ان راستوں کو دستی طور پر روٹ کریں گے اور پھر پورے سرکٹ کے بڑے پیمانے پر روٹنگ کو خودکار کرنے کے لیے سافٹ وئیر استعمال کریں گے۔ آج کے پی سی بی ایس میں اکثر 5,000 یا اس سے زیادہ نوڈس ہوتے ہیں جن میں سے 50 فیصد سے زیادہ نازک ہوتے ہیں۔ Due to the time to market pressure, manual wiring is not possible at this point. Moreover, not only has the number of critical nodes increased, but the constraints on each node have also increased.

These constraints are mainly due to the correlation parameters and design requirements of more and more complex, for example, the two linear interval may depend on an and node voltage and circuit board materials are related functions, digital IC rise time decreases of high speed and low clock speed can influence the design, due to pulse faster and to establish and maintain a shorter time, In addition, as an important part of the total delay of high-speed circuit design, interconnect delay is also very important for low-speed design.

اگر بورڈز بڑے ہوتے تو ان میں سے کچھ مسائل کو حل کرنا آسان ہوتا ، لیکن رجحان مخالف سمت میں ہے۔ انٹرکونیکٹ تاخیر اور ہائی کثافت پیکیج کی ضروریات کی وجہ سے ، سرکٹ بورڈ چھوٹا اور چھوٹا ہوتا جارہا ہے ، لہذا ہائی کثافت سرکٹ ڈیزائن ظاہر ہوتا ہے ، اور منی ٹورائزیشن ڈیزائن قواعد پر عمل کرنا ضروری ہے۔ Reduced rise times combined with these miniaturized design rules make crosstalk noise an increasingly prominent problem, and ball grid arrays and other high-density packages themselves exacerbate crosstalk, switching noise, and ground bounce.

فکسڈ رکاوٹیں جو موجود ہیں۔

ان مسائل کا روایتی نقطہ نظر برقی اور عمل کی ضروریات کو تجربے ، ڈیفالٹ ویلیوز ، نمبر ٹیبلز ، یا حساب کے طریقوں کے ذریعے مقررہ رکاوٹ کے پیرامیٹرز میں ترجمہ کرنا ہے۔ مثال کے طور پر ، ایک سرکٹ ڈیزائن کرنے والا ایک انجینئر پہلے ایک درجہ بندی شدہ رکاوٹ کا تعین کر سکتا ہے اور پھر حتمی عمل کی ضروریات کی بنیاد پر مطلوبہ رکاوٹ کو حاصل کرنے کے لیے ایک درجہ بندی لائن کی چوڑائی کا “تخمینہ” لگا سکتا ہے ، یا مداخلت کی جانچ کے لیے حساب کتاب یا ریاضی کا پروگرام استعمال کر سکتا ہے اور پھر کام کر سکتا ہے۔ لمبائی کی پابندی

This approach typically requires a set of empirical data to be designed as a basic guideline for PCB designers so that they can leverage this data when designing with automatic layout and routing tools. اس نقطہ نظر کے ساتھ مسئلہ یہ ہے کہ تجرباتی اعداد و شمار ایک عام اصول ہے ، اور زیادہ تر وقت وہ درست ہوتے ہیں ، لیکن بعض اوقات وہ کام نہیں کرتے یا غلط نتائج کا باعث بنتے ہیں۔

آئیے مذکورہ بالا رکاوٹ کا تعین کرنے کی مثال استعمال کریں تاکہ اس طریقہ کار کی وجہ سے ہونے والی غلطی دیکھیں۔ رکاوٹ سے متعلق عوامل میں بورڈ مواد کی ڈائی الیکٹرک خصوصیات ، تانبے کے ورق کی اونچائی ، تہوں اور زمین/بجلی کی پرت کے درمیان فاصلہ ، اور لائن کی چوڑائی شامل ہیں۔ چونکہ پہلے تین پیرامیٹرز عام طور پر پروڈکشن کے عمل سے طے کیے جاتے ہیں ، اس لیے ڈیزائنرز عام طور پر رکاوٹ کو کنٹرول کرنے کے لیے لائن کی چوڑائی کا استعمال کرتے ہیں۔ Since the distance from each line layer to the ground or power layer is different, it is clearly a mistake to use the same empirical data for each layer. This is compounded by the fact that the manufacturing process or circuit board characteristics used during development can change at any time.

زیادہ تر وقت یہ مسائل پروٹوٹائپ پروڈکشن مرحلے میں سامنے آئیں گے ، عام طور پر سرکٹ بورڈ کی مرمت یا بورڈ ڈیزائن کو حل کرنے کے لیے دوبارہ ڈیزائن کے ذریعے اس مسئلے کو تلاش کرنا ہے۔ ایسا کرنے کی لاگت زیادہ ہے ، اور اصلاحات اکثر اضافی مسائل پیدا کرتی ہیں جن میں مزید ڈیبگنگ کی ضرورت ہوتی ہے ، اور مارکیٹ میں تاخیر کے وقت آمدنی کا نقصان ڈیبگنگ کی لاگت سے کہیں زیادہ ہے۔Almost every electronics manufacturer faces this problem, which ultimately boils down to the inability of traditional PCB design software to keep up with the realities of current electrical performance requirements. It is not as simple as empirical data on mechanical design.

پی سی بی ڈیزائن کو محدود کرنے کے لیے کیا استعمال کیا جا سکتا ہے؟

حل: رکاوٹوں کو پیرامیٹرائز کریں۔

فی الحال ڈیزائن سوفٹ وئیر کے دکاندار پابندیوں میں پیرامیٹرز شامل کرکے اس مسئلے کو حل کرنے کی کوشش کرتے ہیں۔ اس نقطہ نظر کا سب سے جدید پہلو مکینیکل خصوصیات کی وضاحت کرنے کی صلاحیت ہے جو مختلف اندرونی برقی خصوصیات کو مکمل طور پر ظاہر کرتی ہے۔ ایک بار جب یہ پی سی بی ڈیزائن میں شامل ہوجائیں تو ، ڈیزائن سافٹ ویئر اس معلومات کو خودکار ترتیب اور روٹنگ ٹول کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کرسکتا ہے۔

When the subsequent production process changes, there is no need to redesign. The designers simply update the process characteristic parameters, and the relevant constraints can be changed automatically. اس کے بعد ڈیزائنر DRC (ڈیزائن رول چیک) چلا سکتا ہے تاکہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ نیا عمل کسی دوسرے ڈیزائن کے قوانین کی خلاف ورزی کرتا ہے اور یہ جاننے کے لیے کہ ڈیزائن کے کون سے پہلوؤں کو تبدیل کیا جانا چاہیے تاکہ تمام غلطیاں درست ہو سکیں۔

رکاوٹیں ریاضی کے تاثرات کی شکل میں ان پٹ ہوسکتی ہیں ، بشمول مستقل ، مختلف آپریٹرز ، ویکٹر ، اور ڈیزائن کی دیگر رکاوٹیں ، ڈیزائنرز کو پیرامیٹرائزڈ رول پر مبنی نظام فراہم کرتی ہیں۔ Constraints can even be entered as look-up tables, stored in a design file on a PCB or schematic. پی سی بی وائرنگ ، تانبے کے ورق ایریا لوکیشن ، اور لے آؤٹ ٹولز ان شرائط سے پیدا ہونے والی رکاوٹوں کی پیروی کرتے ہیں ، اور ڈی آر سی اس بات کی تصدیق کرتا ہے کہ پورا ڈیزائن ان رکاوٹوں کی تعمیل کرتا ہے ، بشمول لائن چوڑائی ، فاصلے ، اور جگہ کی ضروریات جیسے علاقے اور اونچائی کی پابندی۔

درجہ بندی کا انتظام۔

پیرامیٹرائزڈ رکاوٹوں کا ایک اہم فائدہ یہ ہے کہ ان کی درجہ بندی کی جاسکتی ہے۔ مثال کے طور پر ، عالمی لائن چوڑائی کے اصول کو پورے ڈیزائن میں ڈیزائن کی رکاوٹ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یقینا ، کچھ علاقے یا نوڈس اس اصول کو کاپی نہیں کرسکتے ہیں ، لہذا اعلی سطحی رکاوٹ کو نظرانداز کیا جاسکتا ہے اور درجہ بندی کے ڈیزائن میں نچلی سطح کی رکاوٹ کو اپنایا جاسکتا ہے۔ پیرامیٹرک کنسٹرینٹ سولور ، اے سی سی ای ایل ٹیکنالوجیز کے ایک کنسٹرینٹ ایڈیٹر کو کل 7 درجے دیے گئے ہیں۔

1. ان تمام اشیاء کے لیے ڈیزائن کی رکاوٹیں جن کی کوئی دوسری رکاوٹیں نہیں ہیں۔

2. درجہ بندی کی رکاوٹیں ، ایک مخصوص سطح پر اشیاء پر لاگو ہوتی ہیں۔

3. نوڈ قسم کی پابندی ایک مخصوص قسم کے تمام نوڈس پر لاگو ہوتی ہے۔

4. Node constraint: applies to a node.

5. بین طبقاتی رکاوٹ: دو طبقات کے نوڈس کے درمیان رکاوٹ کی نشاندہی کرتا ہے۔

6. Spatial constraint, applied to all devices in a space.

7. ڈیوائس کی رکاوٹیں ، کسی ایک ڈیوائس پر لاگو ہوتی ہیں۔

سافٹ وئیر انفرادی ڈیوائسز سے لے کر ڈیزائن کے پورے قواعد تک مختلف ڈیزائن کی رکاوٹوں کی پیروی کرتا ہے ، اور گرافکس کے ذریعے ڈیزائن میں ان قواعد کے اطلاق کا آرڈر دکھاتا ہے۔

Example 1: Line width = F (impedance, layer spacing, dielectric constant, copper foil height). یہاں ایک مثال ہے کہ کس طرح پیرامیٹرائزڈ رکاوٹوں کو بطور ڈیزائن قواعد استعمال کیا جا سکتا ہے۔ جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے ، رکاوٹ ڈائی الیکٹرک کنسٹنٹ کا کام ہے ، قریبی لائن پرت کا فاصلہ ، تانبے کے تار کی چوڑائی اور اونچائی۔ چونکہ ڈیزائن کی طرف سے درکار رکاوٹ کا تعین کیا گیا ہے ، ان چار پیرامیٹرز کو من مانی طور پر متعلقہ متغیر کے طور پر لیا جا سکتا ہے تاکہ امپیڈنس فارمولہ کو دوبارہ لکھا جا سکے۔ زیادہ تر معاملات میں ، ڈیزائنرز صرف لائن کی چوڑائی کو کنٹرول کرسکتے ہیں۔

Because of this, the constraints on line width are functions of impedance, dielectric constant, distance to the nearest line layer, and height of the copper foil. اگر فارمولہ کو درجہ بندی کی رکاوٹ اور مینوفیکچرنگ کے عمل کے پیرامیٹرز کو ڈیزائن کی سطح کی رکاوٹ کے طور پر بیان کیا گیا ہے تو ، سافٹ ویئر خود بخود لائن کی چوڑائی کو ایڈجسٹ کر دے گا جب ڈیزائن لائن کی پرت بدل جائے گی۔ اسی طرح ، اگر ڈیزائن شدہ سرکٹ بورڈ کسی مختلف عمل میں تیار کیا جاتا ہے اور تانبے کے ورق کی اونچائی کو تبدیل کیا جاتا ہے تو ، ڈیزائن کی سطح میں متعلقہ قواعد کو تانبے کے ورق کی اونچائی کے پیرامیٹرز کو تبدیل کرکے خود بخود دوبارہ شمار کیا جاسکتا ہے۔

Example 2: Device interval = Max (default interval, F (device height, detection Angle).پیرامیٹر کی رکاوٹوں اور ڈیزائن کے اصول کی جانچ دونوں کو استعمال کرنے کا واضح فائدہ یہ ہے کہ جب ڈیزائن میں تبدیلی آتی ہے تو پیرامیٹرائزڈ اپروچ پورٹیبل اور مانیٹر کیا جاتا ہے۔ This example shows how device spacing can be determined by process characteristics and test requirements. The formula above shows that device spacing is a function of device height and detection Angle.

پتہ لگانے کا زاویہ عام طور پر پورے بورڈ کے لئے ایک مستقل ہوتا ہے ، لہذا اسے ڈیزائن کی سطح پر بیان کیا جاسکتا ہے۔ جب کسی مختلف مشین پر چیک کرتے ہیں تو ، ڈیزائن کی سطح پر نئی اقدار داخل کرکے پورے ڈیزائن کو اپ ڈیٹ کیا جاسکتا ہے۔ نئے مشین پرفارمنس کے پیرامیٹرز داخل ہونے کے بعد ، ڈیزائنر جان سکتا ہے کہ ڈیزائن صرف ڈی آر سی چلا کر یہ جان سکتا ہے کہ آیا ڈیوائس اسپیسنگ نئی اسپیسنگ ویلیو سے متصادم ہے ، جو کہ تجزیہ کرنے ، درست کرنے اور پھر مشکل حساب کرنے سے کہیں زیادہ آسان ہے۔ نئے فاصلے کی ضروریات کے مطابق

پی سی بی ڈیزائن کو محدود کرنے کے لیے کیا استعمال کیا جا سکتا ہے؟

مثال 3: اجزاء کی ترتیب ،ڈیزائن کی اشیاء اور رکاوٹوں کو منظم کرنے کے علاوہ ، ڈیزائن کے قواعد کو جزو کی ترتیب کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے ، یعنی یہ معلوم کر سکتا ہے کہ رکاوٹوں کی بنیاد پر غلطیاں پیدا کیے بغیر آلات کو کہاں رکھا جائے۔ اعداد و شمار 1 میں روشنی ڈالی گئی ہے جسمانی رکاوٹوں کو پورا کرنا (جیسے وقفہ اور پلیٹ کا فاصلہ اور ڈیوائس کا کنارہ) ڈیوائس پلیس ایریا ، فگر 2 ہائی لائٹس برقی رکاوٹ والے ڈیوائس پلیسمنٹ ایریاز کو پورا کرنا ہے ، جیسے زیادہ سے زیادہ لائن کی لمبائی ، فگر 3 صرف دکھاتا ہے خلائی رکاوٹ کا علاقہ ، آخر میں ، تصویر 4 تصویر کے پہلے تین حصوں کا چوراہا ہے ، یہ موثر علاقے کی ترتیب ہے ، Devices placed in this region can satisfy all constraints.

پی سی بی ڈیزائن کو محدود کرنے کے لیے کیا استعمال کیا جا سکتا ہے؟

در حقیقت ، ماڈیولر انداز میں رکاوٹیں پیدا کرنا ان کی دیکھ بھال اور دوبارہ پریوست کو بہت بہتر بنا سکتا ہے۔ New expressions can be generated by referring to the constraint parameters of different layers in the previous stage, for example, the line width of the top layer depends on the distance of the top layer and the height of the copper wire, and the variables Temp and Diel_Const in the design level. Note that design rules are displayed in descending order, and changing a higher-level constraint immediately affects all expressions that refer to that constraint.

پی سی بی ڈیزائن کو محدود کرنے کے لیے کیا استعمال کیا جا سکتا ہے؟

ڈیزائن دوبارہ استعمال اور دستاویزات۔

Parametric constraints, not only can significantly improve the initial design process, and reuse of engineering change and design more useful, the constraint can be used as part of the design, system and documents, if not only in engineer or designer’s mind, so when they turn to other projects may be slowly forget. رکاوٹ دستاویزات ڈیزائن کے عمل کے دوران برقی کارکردگی کے قواعد کی پیروی کرتی ہیں اور دوسروں کو ڈیزائنر کے ارادوں کو سمجھنے کا موقع فراہم کرتی ہیں تاکہ ان قواعد کو آسانی سے نئے مینوفیکچرنگ کے عمل پر لاگو کیا جا سکے یا برقی کارکردگی کی ضروریات کے مطابق تبدیل کیا جا سکے۔ Future multiplexers can also know the exact design rules and make changes by entering new process requirements without having to guess how line widths were obtained.

This article conclusion

پیرامیٹر رکاوٹ ایڈیٹر کثیر جہتی رکاوٹوں کے تحت پی سی بی کی ترتیب اور روٹنگ میں سہولت فراہم کرتا ہے ، اور پہلی بار خودکار روٹنگ سافٹ ویئر اور ڈیزائن کے قواعد کو مکمل طور پر پیچیدہ الیکٹریکل اور پروسیس کی ضروریات کے مقابلے میں مکمل طور پر جانچنے کے قابل بناتا ہے ، نہ کہ صرف تجربے یا سادہ ڈیزائن کے اصولوں پر انحصار کرنے کے بجائے۔ بہت کم استعمال کا. The result is a design that can achieve a one-time success, reducing or even eliminating prototype debugging.