पीसीबी डिजाइन से शुरुआत करते हुए, मैंने पीसीबी निर्माण के लिए जो पहले कुछ पीसीबी लेआउट एक्सपोर्ट किए थे, वे गेरबर फाइलों में थे, और मुझे कभी भी अन्य विकल्पों को तलाशने का विचार नहीं आया। इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के विशेषज्ञों के साथ सहयोग करने से मुझे अन्य प्रारूपों, जैसे कि ODB++, IPC-2581, और अन्य को तलाशने की आवश्यकता का एहसास हुआ।
यह आलेख ODB++ फ़ाइल प्रारूप के महत्व, अन्य प्रारूपों की तुलना में इसके लाभों, तथा आपको कब ODB++ फ़ाइलों का उपयोग करके अपने डिज़ाइन को निर्यात करना चाहिए, पर प्रकाश डालता है।
ODB++ क्या है?
ओपन डेटाबेस (ODB++) एक फ़ाइल फ़ॉर्मेट है जिसका उपयोग मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में PCB डिज़ाइनरों और निर्माताओं द्वारा डिज़ाइन के अंतिम चरण में PCB लेआउट डिज़ाइन को निर्यात करने के लिए किया जाता है। यह मुख्य रूप से लोकप्रिय सॉफ़्टवेयर जैसे द्वारा समर्थित है अल्तियम डिजाइनर और ताल एलेग्रो. यद्यपि ODB++ पीसीबी डिजाइन के निर्यात के लिए सबसे अधिक प्रयुक्त होने वाला फाइल प्रारूप नहीं है, फिर भी ऐसी फाइल जो आपको पीसीबी निर्माण, संयोजन और परीक्षण के लिए सभी आवश्यक डेटा एक ही ODB++ फाइल पैकेज में उपलब्ध कराती है, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में अपना नाम नहीं बनाएगी।
वैलोर कम्प्यूटराइज्ड सिस्टम्स, एक कंपनी जो अब सीमेंस डिजिटल इंडस्ट्रीज सॉफ्टवेयर के प्रबंधन के अधीन है, ने 1990 के दशक की शुरुआत में ODB++ प्रारूप पेश किया। हालाँकि यह यकीनन गेरबर प्रारूप जितना लोकप्रिय नहीं है, लेकिन PCB निर्माण के लिए अधिक आवश्यक डेटा रखने के इसके लाभ को नज़रअंदाज़ नहीं किया जा सकता है, और इसने इसे वर्षों से प्रासंगिक बनाए रखा है और कई लोगों द्वारा व्यापक रूप से अपनाया गया है, खासकर एक जटिल PCB डिज़ाइन के लिए। ODB++ क्या है, यह समझना PCB डिज़ाइन दक्षता में सुधार के लिए आवश्यक है।
ODB++ के लाभ
क्या एक ऑल-इन-वन फ़ाइल फ़ॉर्मेट होना, जिसमें मानक PCB निर्माण के लिए आवश्यक सभी फ़ाइलें शामिल हों, किसी भी फ़ॉर्मेट के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ होगा? खैर, अगर आपको लगता है कि यह है, तो आपको यह जानना अधिक दिलचस्प लगेगा कि ODB++ में केवल यही नहीं है। ODB++ के कई अन्य अद्वितीय लाभों ने इसे आज तक प्रासंगिक बनाए रखा है; कुछ नीचे सूचीबद्ध हैं।
· ODB++ प्रारूप निर्माण और संयोजन प्रक्रियाओं के दौरान स्वचालन का समर्थन करता है।
· ODB++ प्रारूप में अनेक फाइलें बनाने और अनेक फाइल रूपांतरण करने की आवश्यकता समाप्त होने से इसमें कुछ अन्य प्रारूपों की तरह रूपांतरण सटीकता से जुड़ी त्रुटियों की संभावना कम हो जाती है।
· पैड और कंडक्टर, फिडुशियल और परीक्षण बिंदु ODB++ द्वारा स्पष्ट रूप से विभेदित किए गए हैं।
· विनिर्माण के लिए डिजाइन (डीएफएम) जांच को प्रत्येक स्तर में एकीकृत किया जा सकता है, और इससे निर्माता को ऐसा डिजाइन भेजने की संभावना बहुत कम हो जाती है जिसे तैयार नहीं किया जा सकता।
ODB++ फ़ाइल एक्सटेंशन क्या हैं?
लेख में पहले, ODB++ प्रारूप को परिभाषित करते समय, यह उल्लेख किया गया था कि PCB निर्माण और असेंबली के लिए आवश्यक सभी फ़ाइलें, जिसमें लेयर डेटा, नेटलिस्ट और यहां तक कि यांत्रिक विवरण भी शामिल हैं, केवल एक ही पैकेज में एम्बेड की गई हैं। इस ज़िप पैकेज में शामिल सभी फ़ाइलों में उनके संबंधित फ़ाइल एक्सटेंशन के साथ अलग-अलग फ़ाइलें हैं जिन्हें अनपैक किए जाने पर देखा जा सकता है; उनमें शामिल हैं:
· मैट्रिक्स फ़ाइल (.matrix): मैट्रिक्स फ़ाइल में लेयर स्टैक-अप के बारे में जानकारी होती है, जिसमें कॉपर लेयर, सोल्डर मास्क, सिल्क स्क्रीन और अन्य शामिल होते हैं।
· जॉब फ़ाइल (.job): इस फ़ाइल में परियोजना का नाम, आयाम, सेटिंग्स और निर्माता द्वारा आवश्यक अन्य निर्देश शामिल हैं।
· परत फ़ाइलें (.comp, lyr): घटक और परत एक्सटेंशन में प्रत्येक परत का घटक प्लेसमेंट, फुटप्रिंट और विशेषताएं शामिल होती हैं।
· नेटलिस्ट फ़ाइल (.netlist): पीसीबी पर विभिन्न घटकों के बीच विद्युत कनेक्शन को नेटलिस्ट कहा जाता है। नेटलिस्ट यह निर्धारित करती है कि कौन से पैड या ट्रेस को विद्युत रूप से जोड़ा जाना चाहिए।
· पैडस्टैक और ड्रिल फ़ाइलें (.padstack, .drill, .drill_tools): पैड और ड्रिल डेटा यहाँ सहेजे जाते हैं। इस जानकारी को अलग-अलग फ़ाइलों में सहेजने से यह स्वतंत्र रूप से सुलभ हो जाती है और पहले से ही जटिल ODB++ फ़ाइल को पढ़ने की जटिलता कम हो जाती है।
· घटक फ़ाइलें (.components, .pins, .devices): इन एक्सटेंशन वाली फ़ाइल में संग्रहीत डेटा में घटकों की स्थिति और रोटेशन, घटकों के लिए पिन स्थान और कनेक्शन, और डिज़ाइन और असेंबली दोनों के लिए आवश्यक प्रत्येक घटक का विवरण शामिल है।
अन्य एक्सटेंशन फ़ाइलों की सूची निम्नलिखित है।
· सोल्डर मास्क और पेस्ट फ़ाइल (.soldermask_top, .soldermask_bottom, .paste_top, .paste_bottom)
· सिल्कस्क्रीन फ़ाइलें (.silkscreen_top, .silkscreen_bottom)
· फिड्यूसियल फ़ाइलें (.फिडुशियल्स)
· परीक्षण बिंदु फ़ाइलें (.टेस्ट_पॉइंट)
· डीएफएम (डिजाइन फॉर मैन्युफैक्चरिंग) फ़ाइलें (.डीएफएम)
· पीसीबी रूपरेखा और मैकेनिकल फ़ाइलें (.आउटलाइन, .मैकेनिकल)
· असेंबली फ़ाइलें (.असेंबली_टॉप, .असेंबली_बॉटम)
· बीओएम (सामग्री का बिल) फ़ाइलें (.bom)
· STEP या 3D मॉडल फ़ाइलें (.कदम)
· असेंबली चित्र और दस्तावेज़ीकरण (.चित्र, नोट्स)
ODB++ की संरचना क्या है?
भले ही ODB++ फ़ाइल को एक सिंगल ज़िप फ़ाइल के रूप में निर्यात और प्रेषित किया जाता है, लेकिन इसे अनपैक करने पर इसमें कई निर्देशिकाएँ और फ़ाइलें एम्बेड की जाती हैं। अनपैक किए जाने पर फ़ाइल का आकार मुख्य रूप से इस बात पर निर्भर करता है कि प्रोजेक्ट कितना जटिल है; नीचे एक सामान्य ODB++ फ़ाइल की अनपैक की गई निर्देशिका की ट्री इमेज दी गई है।
ODB++ परिवार
ODB++ प्रारूप संपूर्ण है; इसका अर्थ है कि इसमें निर्माण प्रक्रिया के सभी पहलुओं के लिए आवश्यक सभी जानकारी शामिल है। इस कारण से, कुछ व्यक्तियों को ODB++ जटिल लगता है, इसलिए अधिक सुव्यवस्थित संस्करण की आवश्यकता होती है। ODB++ परिवार ODB++ के उस संस्करण और विस्तार के बारे में बात करता है जिसे किसी विशिष्ट उद्देश्य के लिए सुव्यवस्थित किया गया है। ODB++ परिवार में शामिल हैं:
· ODB++ डिज़ाइन: ODB++ डिज़ाइन, डिज़ाइन-संबंधी जानकारी पर अधिक ध्यान केंद्रित करता है, जैसे कि घटक प्लेसमेंट, नेटलिस्ट, लेयर स्टैक-अप और फुटप्रिंट्स।
· ODB++ विनिर्माण: यह ODB++ का एक उपसमूह है जो PCB निर्माण और असेंबली के लिए आवश्यक डेटा पर केंद्रित है। ODB++ के मुख्य डेटा के अलावा, इसमें परीक्षण बिंदु विवरण, DFM नियम, असेंबली निर्देश और सोल्डर मास्क और पेस्ट फ़ाइल शामिल हैं।
· ODB++प्रक्रिया: यह वैरिएंट पहले की सूची में मौजूद अन्य दो की तरह लोकप्रिय नहीं है। यह प्रक्रिया नियंत्रण और अनुकूलन पर केंद्रित है और इसमें मशीन सेट-अप निर्देश, उपज डेटा, सोल्डर रिफ्लो स्पीड, ड्रिल स्पीड और अन्य प्रक्रिया-विशिष्ट जानकारी के लिए डेटा शामिल है।
सामान्य ODB++ व्यूअर
ODB++ प्रारूप को देखने के लिए विशेष रूप से कई व्यूअर बनाए गए थे। उदाहरण के लिए, Valor Universal Viewer (VUV) को ODB++ प्रारूप के मूल निर्माता Valor ने बनाया था, जो अब Siemen का हिस्सा है। अन्य व्यूअर, जैसे कि वैलोर ODB++ व्यूअर और ODB++ दर्शक मेंटोर ग्राफिक्स (सीमेंस) द्वारा।
इस बीच, कई अन्य व्यूअर हैं जो मुख्य रूप से ODB++ फ़ॉर्मेट को देखने के लिए नहीं बनाए गए थे, लेकिन वे ODB++ और PCB डिज़ाइन को निर्यात करने के लिए उपयोग किए जाने वाले अन्य फ़ॉर्मेट का समर्थन करते हैं। इनमें शामिल हैं CAM350, गेर्बव्यू, पेंटालोगिक्स व्यूमेट प्रो, और यहां तक कि ओपन सोर्स Kicad इसमें एक प्लगइन है जो ODB++ फ़ाइलों को देखने का समर्थन करता है।
ODB++ बनाम Gerber फ़ाइल
हालाँकि यह लेख गेरबर के बारे में नहीं है, लेकिन ODB++ और गेरबर फ़ाइल फ़ॉर्मेट को सफलतापूर्वक एक साथ रखने के लिए “गेरबर फ़ाइल क्या है?” प्रश्न का उत्तर दिया जाना चाहिए। गेरबर फ़ाइल एक और फ़ॉर्मेट है जो पीसीबी डिज़ाइन लेआउट में सभी विवरणों को एक ऐसे फ़ॉर्मेट में संग्रहीत करता है जिसे कंप्यूटर एडेड मैन्युफैक्चरिंग (CAM) सॉफ़्टवेयर द्वारा व्याख्या किया जा सकता है।
गेरबर प्रारूप का इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और यह प्रसिद्ध है। गेरबर X2 प्रारूप, आरएसडी-274-डी और आरएस-274एक्स प्रारूप एक पैकेज में कई फ़ाइलों का समर्थन नहीं करता है। फिर भी, यह अभी भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है और कई पीसीबी डिजाइनरों और निर्माताओं द्वारा बड़े पैमाने पर अपनाया जाता है।
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ओडीबी++
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गेरबर प्रारूप
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इसे बाद में 1990 के दशक में वैलोर द्वारा पेश किया गया।
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इसे पहली बार 1960 के दशक में गेरबर सिस्टम कॉर्प द्वारा RSD-274-D के रूप में पेश किया गया था।
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मेंटर ग्राफिक्स औपचारिक रूप से ODB++ का प्रबंधन करता था, लेकिन अब सीमेंस EDA का प्रबंधन करता है
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गेरबर प्रारूप का प्रबंधन वर्तमान में उमान्को द्वारा किया जाता है (पहले इसका नाम बार्को ईटीएस था)।
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विनिर्माण से लेकर संयोजन और परीक्षण तक प्रत्येक पीसीबी डेटा को एम्बेड करता है।
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गेरबर प्रारूप मुख्य रूप से विनिर्माण के लिए आवश्यक डेटा पर केंद्रित है।
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यह एक ऑल-इन-वन फ़ाइल है; एक फ़ाइल में कई परतों की अनुमति दें
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अधिकांश मौजूदा संस्करणों में प्रत्येक परत के लिए अलग-अलग फ़ाइलें होती हैं।
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डिजाइन और विनिर्माण के बीच कम रूपांतरण की आवश्यकता होती है, जिससे डेटा हानि या त्रुटियां कम होती हैं।
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अलग-अलग फ़ाइलों के बीच रूपांतरण या डेटा गुम होने के कारण त्रुटियाँ हो सकती हैं।
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व्यापक डेटा संरचना के कारण ODB++ को मैन्युअल रूप से समझना अधिक जटिल है।
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इसे मैन्युअल रूप से पढ़ना आसान है क्योंकि यह मुख्यतः ग्राफिकल प्रारूप है।
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यह 3D घटक मॉडल और असेंबली डेटा का समर्थन करता है।
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गेरबर प्रारूप सीधे तौर पर 3D मॉडल का समर्थन नहीं करता है; इसके लिए अलग असेंबली फाइलों की आवश्यकता होती है।
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DFM सभी परतों पर पूर्णतः समर्थित है
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गेरबर प्रारूप डी का समर्थन करता हैएफएम जाँच.
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यह सीमेंस ईडीए, अल्टियम और ज़ुकेन जैसे उन्नत सीएडी/सीएएम उपकरणों द्वारा समर्थित है।
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यह लगभग हर पीसीबी डिजाइन और विनिर्माण उपकरण द्वारा सार्वभौमिक रूप से समर्थित है।
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ODB++ का उपयोग निःशुल्क है, हालांकि इसका प्रबंधन सीमेंस EDA के स्वामित्व में है।
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गेरबर प्रारूप पूरी तरह से खुला है और इसे उद्योग मानक के रूप में यूकैमको द्वारा प्रबंधित किया जाता है।
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निष्कर्ष
अंत में, ODB++ और Gerber दोनों प्रारूपों में महारत हासिल करने से PCB डिज़ाइनर और निर्माता आवश्यक कौशल से लैस हो जाते हैं। ODB++ बनाम Gerber के बीच अंतर को समझने से आपको यह तय करने में मदद मिलेगी कि आपको अपने PCB प्रोजेक्ट के लिए ODB++ फ़ाइलों का उपयोग कब करना चाहिए। ODB++ फ़ाइल एक्सटेंशन से खुद को परिचित करना सुनिश्चित करता है कि आप अपने अगले डिज़ाइन के लिए सही प्रारूप चुनने में आश्वस्त होंगे।
