PCB 뉴스 - PCB 보드의 전자 및 기계 설계

오랫동안 우리는 PCB 제조업이 일반적으로 비용이 가장 낮은 국가로 자연스럽게 이전되고 선진국이 이 과정에서 손실을 입을 것이라는 공감대를 가지고 있었다.그러나 또 다른 관점은 복제 가능한 작업의 아웃소싱을 통해 이전에 저가치 업무에 종사했던 자원이 더 큰 기회에 직면할 것이라는 것이다.디자인도 마찬가지다.설계 자동화 도구를 사용하여 엔지니어는 설계 효율성을 높일 수 있습니다.오늘날의 엔지니어들이 컴퓨터 방법을 사용하지 않고 PCB를 설계할 줄은 상상하기 어렵다. 비록 그들이 때때로 이렇게 할 수 있지만.

경제가 글로벌 여건의 변화에 적응해야 하듯이 엔지니어 팀이 효과적인 설계 도구를 사용하도록 권장합니다.전자 설계 엔지니어에게 EDA 도구의 사용은 구성 요소에서 최종 제품에 이르기까지 설계 프로세스를 크게 향상시킬 수 있습니다.설계 프로세스가 가속화됨에 따라 이제 모든 구성 요소를 구입하기 전에 전자 설계의 모든 세부 사항을 시뮬레이션하거나 시뮬레이션할 수 있습니다.예를 들어, 집적회로 개발 분야에서 장기적인 고비용 설계 과정의 마지막 단계는 설계 또는"시험 생산"을 실리콘 칩에 제출하는 것입니다.집적회로를 제조하는 이 단계는 막대한 비용이 들 것이며, 이 비용은 앞으로 집적회로가 대량으로 판매될 때만 회수할 수 있다.물론 모든 전자제품 개발이 다 그렇지는 않다.대부분의 전자 제품을 재제조하는 데 엔지니어링 비용이 많이 들지 않을 수 있지만 기계 설계의 경우 케이스와 내부 PCB 보드 사이의 간격이 재제조로 이어질 수 있습니다.높은 비용이 필요합니다.

EDA 도구의 발전은 제품을 제조하기 전에 제품의 구성과 기능을 시뮬레이션하는 것이 더 쉬워졌음을 의미합니다.그럼에도 불구하고 여전히 IC 디자인과 다르다. 전자제품 분야의 디자인 자동화 도구 개발은 과거 특정 분야에서 응용된 리키 시장에 특히 관심을 기울였기 때문이다.PCB 설계 도구가 그 예입니다.간단한 단면 또는 이중 패널을 설계하는 데 사용할 수 있는 저렴한 PCB 설계 도구가 많지만 고속 신호 및 혼합 신호 다중 계층 PCB를 처리하는 도구가 적으며 신호 무결성 문제에 대한 완벽한 솔루션을 제공합니다.PCB 도구는 더 드물다.

이러한 요구를 가진 디자인에 있어서 디자인 도구는 반드시 없어서는 안 된다.오늘날의 디지털 생활을 지원하는 유일한 솔루션입니다.예를 들어, 복잡한 EDA 도구가 없으면 모바일 통신이 불가능합니다.이러한 도구는 3G 네트워크와 스마트폰을 구현하는 데 필요한 복잡한 혼합 신호 장치와 시스템을 개발하는 데 필요한 재능 있는 엔지니어를 돕습니다.

여러 가지 관련 예가 있지만 기본적인 추세는 디자인이 복잡할수록 도구는 더욱 복잡해진다는 것으로 요약할 수 있다. 그러나 제품의 기능 복잡성이나 최종 시장 가치에 관계없이 디자인 도구는 항상 제품 개발에 사용된다.

교차 설계 영역

전자 설계와 기계 설계의 결합은 불가피하다.대부분의 PCB 설계는 설치된 구성 요소뿐만 아니라 사용 가능한 공간의 영향을 받습니다.오늘날 많은 제품에는 PCB가 하나만 있습니다.이러한 경우 PCB의 크기와 모양은 기능에 의해 결정되는 경우가 거의 없으며 주로 패키지된 케이스의 영향을 받습니다. 실제로 어떤 경우에는 특히 소비재에서 최종 제품의 모양과 크기가 PCB와 그 위의 모든 구성 요소의 사용 가능한 공간을 결정합니다. 이 경우 기계적 디자인이 두 분야의 디자인을 주도하고그러나 echanism CAD 도구와 eCAD 도구 간의 상호 작용은 매우 제한적입니다.

전자 설계 도구의 공급업체는 전자 설계의 복잡성에 더 많은 관심을 기울이고 있으며, 동업자 기계 도구 공급업체들은 최신 PC 및 데스크탑 컴퓨터 처리 및 그래픽 기능을 최대한 활용하는 기계 설계 도구를 개선하기 위해 노력하고 있습니다.오늘날 기계 설계 엔지니어는 3D를 사용하여 설계를 표시하고 실시간으로 렌더링하는 것이 일반적입니다.설계 효율성을 향상시키는 수단으로서, 우리는 엔지니어가 설계한 제품이 3D 환경에서 표시되는 가치를 부인할 수 없으며, 이 모니터는 실시간 시야각 전환도 지원한다.

또한 IC의 크기가 계속 줄어들면서 다른 지지 어셈블리의 크기를 줄이기가 어렵거나 불가능합니다.구체적으로, 기본 원리는 변압기, 저항기, 콘덴서, 센서와 같은 소스 없는 컴포넌트의 물리적 크기를 정의합니다.오늘날 더 이상 전자 장치에서 많이 사용되지 않는 커넥터도 크기를 얼마나 줄일 수 있는지, 회로 기판에 배치해야 하는 위치 등 많은 물리적 제한을 받고 있습니다.우리는 소스 없는 어셈블리 및 커넥터와 같은 많은 표준 어셈블리의 3D 모델을 활용할 수 있습니다.이러한 모델은 점점 더 많은 CAD 패키지에서 사용할 수 있습니다.

이러한 3D 모델의 광범위한 생성은 전자 및 기계 설계를 통합하려는 공급업체의 새로운 노력을 보여줍니다.많은 업계 관계자들도 이러한 통합이 계속될 것이며 두 분야의 엔지니어들이 설계 효율을 크게 높일 수 있을 것이라고 생각한다.

완전한 통합을 실현하는 데 있어서 가장 중요한 진보는 전자 설계와 기계 설계 도구 공급업체가 안심하고 사용할 수 있는 설계 인터렉션 프로토콜을 도입한 것이다.과거에는 이 두 가지 주요 영역에서 여러 차례 통합 시도가 있었지만 공급업체 간의 협력 부족으로 인해 이러한 시도가 방해를 받아 복잡성이 증가하고 있습니다.그러나 STEP (제품 모델 데이터 상호 작용 표준), 특히 AP214 버전에 정의된 3D 모델이 도입됨에 따라 설계 데이터의 교환은 간단해졌습니다.MCAD 영역은 STEP AP214 모델을 도구에 빠르게 이식했지만 E-CAD 영역은 아직 그렇지 않습니다. 그러나 Altium의 통합 설계 환경인 Altium Designer는 STEP 파일의 가져오기/내보내기 및 생성을 실제로 지원할 수 있습니다.포괄적인 PCB 설계 기능과 함께 Altium Designer는 모든 전자 엔지니어의 설계 효율성을 새로운 수준으로 향상시킬 수 있습니다.

PCB 공간에서의 3D 기능

많은 기계 설계 도구는 이제 타사 도구로 생성된 PCB의 3D 모델을 지원할 수 있지만 PCB 보드 및 케이스 조립 결과를 시각화하는 것 외에는 PCB 설계자에게 중요한 크기, 간격 또는 기타 공간 규정 준수를 제공할 수 없습니다.문제 피드백.또한 기계 설계 엔지니어는 특히 고속, 혼합 신호 또는 고압 신호가 있는 경우 특정 부품의 위치 요구 사항을 충족하지 못하는 경우가 많습니다.

Altium Designer는 이러한 제한을 극복하기 위해 STEP 형식을 사용합니다.이는 엔지니어가 케이스의 3D 모델을 사용하여 제품의 최종 상태를 렌더링할 수 있을 뿐만 아니라 엔지니어에게 3D 설계 방법을 제공합니다.AP214 파일 형식에 충분한 데이터가 내장되면 엔지니어는 실제로 가져온 셸 모델을 사용하여 PCB의 크기를 결정할 수 있습니다.한 필드에서 다른 필드로 중요한 데이터를 수동으로 이동했던 과거의 문제를 완벽하게 해결합니다.전자 설계 엔지니어는 기계 설계와 전자 설계 프로세스를 긴밀하게 연결함으로써 제조 설계에 큰 걸음을 내디뎠습니다.

또한 3D 형식으로 간격을 정의할 수 있다는 것은 기계와 전자 두 주요 분야의 엔지니어가 설계 변화의 영향을 즉시 볼 수 있다는 것을 의미합니다.엔지니어는 Altium Designer에서 케이스와 PCB 모델을 결합하여 제품의 3D 디스플레이를 생성하고 그 사이의 간격을 측정할 수 있습니다.이 전례 없는 기능은 전자 엔지니어가 자신 있게 설계를 제조업체에 맡길 수 있다는 것을 의미합니다.

이 프로세스를 보다 효율적으로 수행하려면 모델 링크 방법을 사용할 수 있습니다.이렇게 하면 한 영역에서 변경한 내용이 다른 영역에 안정적으로 반영됩니다.이것은 전자 엔지니어가 케이스의 모든 변화를 볼 수 있다는 것을 의미하며, 마찬가지로 기계 엔지니어도 PCB 또는 구성 요소의 모든 변화를 볼 수 있습니다.

이 기능의 핵심은 단일 3D 모델을 생성할 수 있을 뿐만 아니라 참조 점을 기반으로 3D 공간에서 각 모델의 좌표를 만들 수 있다는 것입니다.설계 엔지니어는 케이스와 PCB 구성 요소의 모델을 정확하게 포지셔닝하여 PCB가 케이스에 장착될 수 있는지 또는 제품의 전반적인 시장 목표를 유지하면서 견고한 옆구리와 고정 장치를 추가할 수 있는지 확인할 수 있습니다.

가상 세계에서 일하는 또 다른 이점은 엔지니어가 무료로 다양한 시도를 할 수 있다는 것입니다.예를 들어, 세 개의 참조 점을 사용하여 부품을 정렬하면 부품이 다른 부품을 통과할 수 있습니다.PCB가 조정 중에 케이스를 통과하는 상황을 상상해 보세요.이것은 비정상적으로 보일 수 있지만 디자인의 병목 현상을 해결할 수 있는 단서를 제공합니다.실제 모델을 사용하여 이러한 효과를 실현하는 것은 시간과 비용이 많이 들지만 가상 세계에서는 하나의 참조점을 바꾸는 것처럼 간단합니다.STEP 형식을 사용해야만 전자장과 기계장 간의 긴밀한 상호작용이 가능하다.STEP 포맷을 PCB 설계 환경에 포함한다는 것은 통합 전자 제품 개발 방법을 만드는 데 큰 성과를 거두었다는 것을 의미합니다.