PCB 블로그 - PCB 보드 평가 과정에서 고려해야 할 사항

PCB 보드 기술 기사에 대해 저자는 PCB 보드 설계 엔지니어가 최근 몇 년 동안 직면 한 도전을 설명 할 수 있습니다. 이는 PCB 보드 설계를 평가하는 중요한 측면이되었습니다.이 글에서는 이러한 도전과 잠재적인 해결방안에 어떻게 대응할것인가에 대해 토론할수 있다.저자는 PCB 보드 설계 평가 문제를 해결할 때 Mentor의 PCB 보드 평가 패키지를 예로 사용할 수 있습니다.연구 개발 인력으로서 고려해야 할 것은 어떻게 선진적인 기술을 제품에 융합시킬 것인가이다.이러한 첨단 기술은 뛰어난 제품 기능뿐만 아니라 제품 비용 절감에도 적용됩니다.이러한 기술을 제품에 효과적으로 적용하는 방법이 어려움입니다.고려해야 할 많은 요소들이 있다. 상장 시간은 가장 중요한 요소 중 하나이며, 상장 시간을 둘러싼 많은 의사결정은 끊임없이 갱신되고 있다.제품 기능, 설계 구현, 제품 테스트, EMI(전자 간섭) 규정 준수에 이르기까지 고려해야 할 다양한 요소가 있습니다.설계 반복을 줄이는 것은 가능하지만 이전 작업의 완료에 따라 달라집니다.대부분의 경우 제품 설계의 후기에 문제를 쉽게 발견할수록 발견된 문제를 변경하는 것이 더 고통스럽다.다음은 PCB 보드 설계자가 의사 결정에 영향을 미치기 위해 고려해야 하는 몇 가지 요소입니다.

1. 제품 기능

1.1 다음과 같은 기본 요구 사항을 포함하는 기본 기능

1) 원리도와 PCB 보드 레이아웃 간의 상호 작용

2) 라우팅, 밀기 및 설계 규칙 제약 조건에 기반한 자동 라우팅 기능과 같은 라우팅 기능

3) DRC 검사기

1.2 보다 복잡한 설계 시 제품 기능 업그레이드

1) HDI(고밀도 상호 연결) 커넥터

2) 유연한 설계

3) 소스 없는 구성 요소 포함

4) 무선 주파수(RF) 설계

5) 스크립트 자동 생성

6) 토폴로지 레이아웃 및 경로설정

7) 제조 용이성(DFF), 테스트 용이성(DFT), 제조 용이성

2. 다른 제조업체보다 더 많은 노력을 기울이는 기술 선도 파트너를 통해 짧은 시간 내에 성능과 기술을 갖춘 제품을 설계할 수 있습니다.

3.가격은 상술한 요소 중 부차적인 고려 요소여야 하며, ROI에 더 많은 관심을 기울여야 한다.

PCB 보드 평가에서 고려해야 할 많은 요소들이 있습니다.설계자가 찾고 있는 개발 도구의 유형은 설계 작업의 복잡성에 따라 달라집니다.시스템이 점점 더 복잡해짐에 따라 전기 컴포넌트의 물리적 경로설정과 배치에 대한 제어가 매우 광범위해져서 설계 과정에서 중요한 경로를 구속해야 합니다.그러나 너무 많은 설계 제약조건은 설계의 유연성을 제한합니다.설계자는 설계와 규칙에 대해 잘 이해해야만 언제 이러한 규칙을 사용할지 알 수 있다.레이아웃 단계에서 입력한 물리적 구현 구속 규칙은 설계 정의 단계에서 입력한 구속 규칙과 동일합니다.이렇게 하면 파일에서 레이아웃으로 오류가 발생할 가능성이 줄어듭니다.핀 교환, 논리 게이트 교환, 심지어 입출력 인터페이스 그룹 (IO_Bank) 교환까지 설계 정의 단계로 돌아가 업데이트해야 하기 때문에 각 단계의 설계는 동기화된다.설계자는 기존 개발 도구의 기능을 다시 살펴보고 새로운 도구를 주문하는 추세를 시작했습니다.

3.1 HDI

반도체 복잡성과 논리 게이트 총수의 증가는 더 많은 핀과 더 정교한 핀 간격을 가진 집적 회로가 필요하다.간격이 1mm인 BGA 부품에 2000여 개의 핀을 설계하는 것은 흔한 일이며, 간격이 0.65mm인 부품에 296개의 핀을 설계하는 것은 말할 것도 없다.더 빠른 상승 시간 및 신호 무결성(SI)을 위해서는 더 많은 양의 전원 공급 장치와 접지 핀이 필요하며, 이는 마이크로 홀에 대한 높은 요구를 제어하기 위해 더 많은 레이어 보드가 필요합니다.집적도 연결(HDI) 기술에 대한 요구 사항HDI는 이러한 요구 사항을 충족하기 위해 개발된 상호 연결 기술입니다.마이크로 오버홀 및 초박형 전매질, 더 얇은 흔적 선 및 더 작은 선 간격은 HDI 기술의 핵심 특징입니다.

3.2 무선 주파수 설계

무선 주파수 설계의 경우 무선 주파수 회로는 후속 변환을 위한 별도의 환경이 아니라 시스템 다이어그램과 시스템 보드 레이아웃에 직접 설계되어야 합니다.RF 아날로그 환경이 제공하는 모든 아날로그, 튜닝 및 최적화 기능은 여전히 필요하지만 아날로그 환경은 실제 설계보다 더 많은 원시 데이터를 수용합니다.따라서 데이터 모델 간의 차이와 이로 인한 설계 변환 문제가 사라집니다.먼저, 설계자는 시스템 설계와 무선 주파수 시뮬레이션 사이에서 직접 상호 작용할 수 있습니다.둘째, 설계자가 대규모 또는 상당히 복잡한 무선 주파수 설계를 수행하는 경우 회로 시뮬레이션 작업을 병렬 실행 중인 여러 컴퓨팅 플랫폼에 할당하거나 여러 블록으로 구성된 설계의 각 회로를 자체 시뮬레이터로 전송하여 시뮬레이션 시간을 줄이기를 원할 수 있습니다.

3.3 고급 포장

현대 제품의 기능 복잡성의 증가는 소스 없는 부품의 수량이 상응하게 증가하도록 요구하는데, 주로 저전력, 고주파 응용에서 디커플링 콘덴서와 단접 저항기의 수량이 증가하는 데 나타난다.비록 무원 표면 부착 부품의 포장이 여러 해 동안 대폭 줄어들었지만, 최종 밀도에 도달하려고 시도할 때 결과는 여전히 변하지 않았다.인쇄 소자 기술은 임베디드 패시브 컴포넌트로 직접 사용할 수 있는 다중 칩 모듈 (MCM) 과 혼합 소자에서 오늘날의 SiP 및 PCB 보드로 전환되었습니다.개조 과정에서 조립 기술을 채용하였다.예를 들어, 계층 구조에 저항 재료를 포함하고 마이크로 그리드 어레이 (BGA) 패키지 바로 아래에 직렬 단자 접합 저항기를 사용하여 회로 성능을 크게 향상시킵니다.내장형 패시브 컴포넌트는 이제 레이저 클리닝 용접에 대한 추가 가공 단계를 거치지 않고도 고정밀도로 설계할 수 있습니다.무선 구성 요소에서는 기판 내에서 직접 집적도를 높이는 추세도 있습니다.

3.4 강유 PCB

강유 PCB 보드를 설계하려면 조립 과정에 영향을 주는 모든 요소를 고려해야 합니다.설계자는 강성 PCB를 설계하는 것처럼 강유 PCB를 단순히 설계할 수 없다. 마치 강유 PCB가 또 다른 강성 PCB에 불과한 것과 같다.벤드 표면의 응력으로 인해 설계 점이 도체가 끊어지고 분리되지 않도록 설계의 벤드 영역을 관리해야 합니다.구부러진 반지름, 전매질 두께 및 유형, 금속판 무게, 구리 도금, 전체 회로 두께, 층수 및 구부러진 횟수와 같은 많은 기계적 요소를 고려해야 합니다.유연한 설계를 이해하고 제품을 사용하여 유연한 설계를 작성할 수 있는지 여부를 결정합니다.

3.5 신호 무결성 계획

최근 몇 년 동안 직렬 및 변환 또는 직렬 상호 연결에 사용되는 병렬 버스 구조 및 차동 대 구조와 관련된 새로운 기술이 계속 진보하고 있습니다.다른 한편으로 차분대구조는 하드웨어급에서 교환가능한 점대점련결을 사용하여 직렬통신을 한다.일반적으로 1, 2, 4, 8, 16 및 32 너비 구성으로 스택할 수 있는 단일 직렬 채널 을 통해 데이터를 전송합니다.각 채널은 1바이트의 데이터를 가지고 있기 때문에 버스는 8바이트에서 256바이트까지의 데이터 폭을 처리할 수 있으며 어떤 형태의 오류 탐지 기술을 사용하여 데이터의 무결성을 유지할 수 있다.그러나 높은 데이터 속도 때문에 다른 설계 문제가 발생했습니다.고주파 클럭 복구는 입력 데이터 스트림에 클럭을 빠르게 잠그고 회로의 디더링 성능을 향상시키기 위해 모든 주기에서 주기까지의 디더링을 줄여야 하기 때문에 시스템의 부담이 됩니다.전원 소음도 설계자에게 추가적인 문제를 야기합니다.이런 종류의 소음은 심한 떨림의 가능성을 증가시켜 눈을 뜨는 것을 더욱 어렵게 한다.또 다른 과제는 공통 모드 노이즈를 줄이고 IC 패키지, PCB 보드, 케이블 및 커넥터의 손실 효과로 인한 문제를 해결하는 것입니다.

3.6 설계 키트의 실용성

USB, DDR/DDR2, PCI-X, PCI Express 및 RocketIO 등의 디자인 키트는 새로운 기술에 진입하는 디자이너에게 큰 도움이 될 것입니다.설계 키트는 설계자가 직면하게 될 기술, 상세 설명 및 어려움에 대해 간략하게 설명한 다음 경로설정 구속을 시뮬레이션하고 생성하는 방법에 대해 설명합니다.프로그램과 함께 설명 문서를 제공하여 설계자에게 첨단 신기술을 습득할 수 있는 기회를 제공합니다.레이아웃을 처리할 수 있는 PCB 보드 도구를 얻는 것은 쉬운 것 같지만, 레이아웃뿐만 아니라 긴박한 요구를 해결할 수 있는 도구를 얻는 것은 매우 중요하다.