PCB 기술 - 자동화된 워크플로우를 사용하여 견고하고 정확한 EM 분석 수행

현대 전자 장비는 데이터 전송 속도와 더 작은 크기에 대한 수요가 날로 증가하고 있으며, 유연한 회로 기판의 발전도 끊임없이 추진되고 있다.강성 플렉시블 인쇄회로기판(PCB)은 강성 마더보드와 플렉시블 회로로 구성된다.일부 계층의 유연한 회로는 강성 마더보드에 직접 연결됩니다 (그림 1).강유판은 부피가 작고 무게가 가볍고 원가가 낮아 현대 전자 설비에 널리 응용된다.우수한 곡률, 작은 공간 및 낮은 제조 비용에 적합하며, 이러한 특성은 이동통신 제품에 이상적입니다.

강유 PCB는 전자기 (EM) 분석이 어려워 왔으며 회로 기판을 구부리고 작은 공간에 설치하는 복잡한 과정을 모델링할 필요가 있습니다.Cadence® Clarity–¢ 3D 해산기장 해산기 기반 워크플로우는 설계자가 3D 유한 요소 분석(FEM)을 사용하여 강성 플렉시블 컨덕터의 신호 무결성을 정확하게 검증하는 데 필요한 도구 상호 운용성을 제공합니다.이 워크플로우는 수동으로 설계된 기존 프로세스에 비해 EM 시뮬레이션 환경을 효과적으로 구축하고 오류를 줄일 수 있습니다.

Cadence Allegro® PCB 편집기는 설계자가 회로 기판을 쉽게 만들고 시각화할 수 있도록 도와주며 강유 PCB 설계에 널리 사용됩니다.이 도구의 구체적인 기능은 강성-유연성 변형 (예: 휘어짐), 유연성 회로 커버를 지원하는 다유연성 복합재료, 강성-유연성 파티션 관리, 커버와 클리어런스 검사 (예: 메자닌 검사) 입니다.PCB 설계자의 참조 안내서에서 구성 요소를 특정 공간에 설치하고 보드 레이아웃(ECAD)을 완료하면 ECAD 데이터가 3D FEM EM 시뮬레이션을 완료하기 위해 Clarity 3D 계산기로 가져옵니다.Clarity 3D Solver는 PCB, IC 패키징 및 SoIC(슬라이스 시스템)의 핵심 상호 연결 설계에 사용됩니다.Cadence 분산 멀티 프로세싱 기술을 사용하여 대규모 설계에 거의 무제한의 처리 능력과 10배의 속도를 제공합니다.

강유 PCB는 평면 PCB 형상 구성의 시뮬레이션에 비해 강성 회로 기판을 어떤 방향으로든 구부리고 왜곡할 수 있는 3D 유연 기판과 결합시켜야 하며 (그림 2) 작업 프로세스가 더욱 복잡합니다.전통적인 강유판 설계 방법은 기계계산기 보조설계(MCAD) 공법을 채택한다.보드 먼저 3D 벤드를 위해 3D MCAD 도구(예: AutoCAD)로 가져온 다음 벤드된 보드는.step/.iges/.sat입니다. 파일 형식은 S 매개변수 추출을 위해 3D EM 도구로 내보내집니다.통과 구멍과 레이어의 불일치 및 벤드 프로세스의 길이 불일치로 인해 이 프로세스는 종종 사용자 오류를 발생시킵니다.재료 특성 및 포트 생성에서 EM 도구를 정의할 때 문제가 발생할 수밖에 없습니다.전체 프로세스가 성공적으로 완료되더라도 설계 복잡성과 그리드 구분 문제로 인해 EM 시뮬레이션이 불가능할 수 있습니다.설계자는 MCAD 도구에서 형상 구성 재구성, EM 엔진에 이르기까지 시뮬레이션 설정의 악순환에 빠지게 됩니다.이러한 반복 프로세스는 복잡한 사용자 의사 소통이 필요하며 설계 범위에 따라 몇 시간에서 며칠, 심지어 몇 주까지 시간이 많이 걸립니다.

워크플로우 자동화

Cadence 워크플로우는 완전히 자동화되고 사용하기 쉬운 솔루션으로 강성-유연성 굴곡 분석의 과제를 잘 충족시킵니다.설계자는 몇 분 안에 쉽게 설치할 수 있습니다.이 절차는 다음 다섯 단계로 나뉩니다.

1. Allegro PCB Editor 소프트웨어에서 매개변수를 정의합니다.

2. 정의된 매개변수를 Clarity 3D 계산기 환경으로 가져오고 스택의 물리적 특성, 네트워크, 어셈블리 및 다양한 영역의 정확성을 확인합니다.

3. 자동 포트 도구를 사용하여 포트를 정의합니다.

4..spd 파일을 Clarity 3D Solver 워크벤치 환경으로 가져옵니다.

5. 솔루션의 주파수 및 주파수 스캔을 정의하고 시뮬레이션을 시작합니다. 자동화된 워크플로우에 대한 자세한 내용을 설명하기 위해 10GHz의 Clarity 3D Solver를 사용하고 주파수 스캔을 10MHz에서 10GHz로 설정하여 세 개의 굴곡이 있는 강유 PCB를 시뮬레이션했습니다.Clarity 3D Solver의 자동 적응형 유한 메타그리드 암호화 기능은 강직한 PCB의 정확성을 유지합니다.병렬화 기술은 그리드 분할 및 주파수 스캔을 여러 컴퓨터에서 분할 및 배포할 수 있도록 보장하여 복잡하고 유연한 구조를 시뮬레이션하는 전반적인 시간을 줄입니다.그림 4는 선택된 고정판 메쉬의 시뮬레이션 및 을 보여줍니다.그림 5는 메탈 레이어의 그리드 구분과 표면 전류 밀도, 플렉시블 PCB의 굴곡 모델링 방법을 보여줍니다. 강성-플렉시블 PCB 워크플로우는 통합 설계와 EM 분석 솔루션을 통해 제품 설계 주기의 가속화를 보여줍니다.이 단순하고 효율적인 견고한 PCB EM 분석 워크플로우는 PCB 및 EM 설계자에게 많은 설계 및 분석 시간을 절약합니다.EM 엔지니어는 이 워크플로우에서 Clarity 3D Solver를 사용하여 PCB 설계 단계를 단순화하고 제품을 빠르게 개발하며 출시 기간을 단축할 수 있습니다.