PCB дизайныг хүчирхэгжүүлэх EDA хэрэгсэл

Болор

• 2023-08-08

PCB гэж юу вэ?

“PCB” буюу “Хэвлэмэл хэлхээний хавтан” гэдэг нь электрон элементүүдийг замаар холбон дамжуулах тээгч хавтанг хэлнэ. Дамжуулагч хавтан нь бараг бүх компьютер болон цахилгаан хэрэгсэлд ашиглагддаг ба хуванцар эсвэл шилэн хуванцар шиг цахилгаан дамжуулдаггүй материалаар хийгддэг. Ихэвчлэн хавтангийн гадаргуу дээр болон хавтан доторх давхаргууд хооронд зэсээр зам болон элементийн тавыг гаргаж өгдөг. Ингэснээр цахилгаан гүйдэл гүйнэ. Хавтан дээрх металлаар бүрэгдсэн зам нь нэг элементээс нөгөө элементийн хооронд цахилгааныг дамжуулдаг.

EDA хэрэгсэл гэж юу вэ?

“EDA” буюу “Цахим дизайны автоматжуулалт“/Electronic Design Automation/ хэрэгсэл нь цахим системийг хөгжүүлэх, загварчлах, дүн шинжилгээ хийх, баталгаажуулах програм хангамж юм. EDA програм хангамж нь цахим симуляци, бүдүүвч засварлах, зохион байгуулалтын дизайн, 3D загварчлал, автомат чиглүүлэлт болон бусад олон боломжуудыг цахилгаан болон электроникийн инженерүүдэд онлайнаар урьдчилан боловсруулж, дизайн хийх боломжийг олгодог. Энгийнээр хэлбэл, EDA хэрэгслүүд нь цаг хугацаа, зардлыг хэмнэж, үр ашигтай электрон бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломжийг олгодог.

PCB дизайнд яагаад EDA хэрэгсэл хэрэгтэй вэ?

PCB дизайны амьдралын мөчлөг нь схемийн дизайн, загварчлал, дүн шинжилгээ, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн сонголт, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн байршил, чиглүүлэлт, дүрэм шалгах, баталгаажуулалт, баримтжуулалтаас эхэлдэг. Эдгээр бүх алхмуудыг найдвартай EDA хэрэгслийн тусламжтайгаар дижитал байдлаар гүйцэтгэдэг.

PCB дизайны шилдэг 5 програм хангамжийн хэрэгсэл

1. Altium Designer
   Хамгийн алдартай EDA хэрэгслүүдийн нэг болох Altium Designer нь нарийн төвөгтэй электрон системийг зохион бүтээх боломжийг олгодог. Altium Designer нь янз бүрийн үйлдвэрлэгчдийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд, ойлгомжтой схем засварлагч, хэлхээний симулятор, 3D PCB дизайны чадвар, PCB засварлагч, дизайны дүрмийг шалгах зэрэг бүхий том сангуудтай. Хамтарсан дизайны хэрэгсэл нь FPGA хөгжүүлэлт (Field Programmable Gate Arrays) болон олон давхаргат хавтангийн дизайныг дэмждэг. Энэ нь Allegro, OrCAD, Eagle болон бусад олон төрлийн PCB дизайны програм хангамжийг импортоор хангадаг. Гэхдээ энэ нь зөвхөн Windows болон Wine үйлдлийн системээр хязгаарлагддаг.
2.  EasyEDA
   EasyEDA дизайны хэрэгсэл нь PCB дизайн болон хэлхээний симуляцийн хослол юм. Энэхүү программ хангамж нь инженерүүдэд 5 сая үнэгүй нийтийн цахим номын санд нэвтэрч, тэдгээрийг зохион бүтээх, өөрчлөх боломжийг олгодог. Бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь үйлдвэрлэлийн процессыг хөнгөвчлөхийн тулд мэдээллийн хуудас, үнийн саналын сонголтоор нэмсэн. Програм хангамж нь схем, PCB-г зохион бүтээх, загварчлах (тоон/аналог/холимог дохио), дүн шинжилгээ хийх, хуваалцах боломжийг олгодог.
3. EAGLE PCB
   Autodesk-ийн Eagle PCB Design нь эдийн засгийн хувьд жижиг пүүсүүд болон шинээр гарч ирж буй инженерүүдийн ашигладаг скрипт боломжтой EDA хэрэгсэл юм. Арилжааны хувьд ихэнх хоббичид, инженерүүд үүнийг коллеж болон DIY цахим төслүүдэд ашигладаг. Уг программ хангамж нь Windows, Linux, Mac болон POSIX гэсэн дөрвөн үндсэн үйлдлийн систем дээр байдаг. PCB дизайн хийх бусад программ хангамжтай харьцуулахад Eagle нь “BRD” өргөтгөлтэй өөрийн файлуудтай. Гэсэн хэдий ч энэ нь Gerber, HPGL, PostScript болон бусад янз бүрийн байршлын файлуудыг экспортлох чадвартай.
4. Allegro PCB Design Flow
   Allegro PCB Design Flow нь Cadence Systems компанийн өндөр хурдтай, нарийн төвөгтэй, олон давхаргат хэлхээний хавтангийн үр дүнтэй загвар бүтээхэд зориулагдсан салбарын стандарт EDA хэрэгсэл юм. Ихэвчлэн аж ахуйн нэгжүүд энэхүү программ хангамжийг RF, комплекс дохио, DFM технологид PCB-г өндөр түвшинд хөгжүүлэхэд ашигладаг. Энэхүү програм хангамж нь дизайны онцгой дүрэм, сонголттой тул салбарын стандартын дагуу жижигрүүлэхэд хялбар болгодог. Allegro PCB Design Flow-ийн гол онцлог нь нарийвчилсан, хэрэглэгчдэд ээлтэй интерфэйстэй тул үүнийг суурь мэдлэггүйгээр ашиглах боломжтой юм.
5. DesignSpark PCB
   DesignSpark PCB нь инженерүүд, хоббичид болон эхний түвшний мэргэжилтнүүдийн үр ашигтай PCB бүтээхэд ашигладаг EDA хэрэгсэл юм. 2019 онд анх худалдаанд гарсан RS Components-ийн боловсруулсан DesignSpark PCB нь PCB дизайны зах зээл дээрх хамгийн сүүлийн үеийн програм хангамжуудын нэг юм. Уг программ хангамж нь урьдчилан бэлтгэсэн номын сан, чирэх, буулгах сонголтууд, бүдүүвч засварлагч, шаталсан дизайн гэх мэт функцуудыг хангадаг. DesignSpark PCB нь автомат чиглүүлэгчтэй бөгөөд энэ нь гараар чиглүүлэлт хийх, нүүлгэн шилжүүлэхээс цаг хэмнэдэг. PDF, Gerber, DXF, Excellon, IDF болон бусад төрөл бүрийн файлуудыг экспортлох боломжтой. Гэсэн хэдий ч програм хангамж нь EAGLE, DXF, EDIF-тэй импортлох боломж хязгаарлагдмал байдаг.

Дүгнэлт

“PCB” дизайныг зохион бүтээх нь өргөн хэрэглээний электроник, цахилгаан электроник, үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж, эмнэлгийн хэрэгсэл зэрэг төрөл бүрийн салбарт үйлчлэх чухал алхам юм. Үүнээс үзэхэд хамгийн сүүлийн үеийн үйлдвэрлэлийн технологиос гадна дизайны үйл явц нь тасралтгүй судалгаа, хүчин чармайлт, туршилт, мэдлэгийг хамардаг тул үйлдвэрлэлийн сорилт болдог юм байна.