PCB 기술 - PCB 설계에서 변하지 않는 황금의 법칙

PCB는 설계의 물리적 플랫폼이자 전자 시스템의 원본 부품 설계에서 가장 유연한 부분입니다.이 문서에서는 PCB 회로 기판 설계의 몇 가지 황금 법칙을 소개합니다.25년 전 상업용 PCB 설계가 탄생한 이래, 이러한 규칙은 대부분 변하지 않았으며, 젊은 전자 설계 엔지니어든 더 많은 엔지니어든 다양한 PCB 설계 프로젝트에 널리 적용되었다.성숙한 회로기판 제조업체는 큰 지도 역할을 한다.

PCB 회로 기판 설계 PCB 설계에서 영원히 변하지 않는 황금의 법칙

이 문서의 다음 내용은 전자 설계 엔지니어가 설계 소프트웨어를 사용하여 PCB 배치 설계 및 상업 제조를 수행할 때 명심하고 실천해야 할 가장 효과적인 설계 규칙 10가지를 소개합니다.엔지니어는 이러한 규칙을 시간 순서나 상대적 중요도에 따라 수행할 필요가 없습니다.그들은 이 모든 것을 따르기만 하면 제품 설계를 크게 바꿀 수 있다.

규칙 1: 올바른 메쉬 세트를 선택하고 항상 대부분의 어셈블리와 일치하는 메쉬 간격을 사용합니다.멀티그리드가 효과적인 것 같지만 엔지니어가 PCB 레이아웃 설계의 초기 단계에서 더 많이 생각할 수 있다면 간격 설정에서 발생하는 문제를 피하고 회로 기판을 최대한 사용할 수 있습니다.많은 설비가 여러 가지 포장 사이즈를 사용하기 때문에 엔지니어는 자신이 설계하는 데 가장 유리한 제품을 사용해야 한다.또한 다각형은 회로 기판 구리에 매우 중요합니다.다각형 구리를 사용할 때 다중 그리드 회로 기판은 일반적으로 다각형 채우기 편차가 있습니다.단일 전력망에 기반한 표준은 아니지만 필요한 회로 기판 수명을 초과할 수 있습니다.

규칙 2: 경로를 가장 짧게, 가장 직접적으로 유지합니다.이것은 간단하고 흔하게 들리지만, 배선 길이를 최적화하기 위해 보드 레이아웃을 변경해야 한다는 것을 의미하더라도 각 단계에서 이 점을 명심해야 합니다.이것은 특히 아날로그 및 고속 디지털 회로에 적용되며, 시스템 성능은 항상 부분적으로 임피던스 및 기생 효과에 의해 제한됩니다.

규칙 3: 가능한 한 전원 계층을 사용하여 전원 코드와 지선의 분포를 관리합니다.대부분의 PCB 설계 소프트웨어에서 전력 레이어 구리는 더 빠르고 쉬운 옵션입니다.대량의 도선을 공동으로 련결함으로써 최고효률과 최소임피던스 또는 전압강하를 갖춘 전류를 제공함과 동시에 충분한 접지귀환경로를 제공할수 있다.가능하다면 회로 기판의 동일한 영역에서 여러 개의 전원 코드를 실행하여 접지층이 PCB의 한 층의 대부분을 덮고 있는지 확인할 수도 있습니다. 이는 인접 층의 운행 코드 간의 상호 작용에 도움이 됩니다.

규칙 4: 관련 구성 요소를 원하는 테스트 포인트와 결합합니다.예를 들어, 연산 증폭기에 필요한 개별 컴포넌트를 장치와 더 가까운 위치에 배치하여 바이패스 콘덴서와 저항기가 같은 위치에서 함께 작동할 수 있도록 함으로써 두 번째 규칙에 언급된 경로설정 길이를 최적화하는 데 도움이 되며 테스트 및 고장 탐지도 가능합니다.

규칙 5: PCB 정렬을 위해 필요한 보드를 다른 큰 보드에서 여러 번 복사합니다.제조업체에 가장 적합한 장치의 크기를 선택하면 프로토타입 설계 및 제조 비용을 절감할 수 있습니다.먼저 패널의 보드 레이아웃을 수행하고 보드 제조업체에 연락하여 각 패널의 기본 설정 크기 지정을 받은 다음 설계 사양을 수정하고 해당 패널 크기 내에서 설계를 여러 번 반복하십시오.

규칙 6: 구성 요소 값을 통합합니다.설계자로서 구성 요소 값이 높거나 낮지만 성능은 동일한 개별 구성 요소를 선택합니다.적은 기준치 내에서 통합하여 BOM을 단순화하고 비용을 절감할 수 있습니다.선호 구성 요소의 가치에 기반한 PCB 제품을 보유하고 있다면 보다 장기적인 관점에서 올바른 재고 관리 결정을 내리는 데 더 도움이 될 것입니다.

규칙 7: 가능한 한 많은 설계 규칙 확인(DRC)을 수행합니다.PCB 소프트웨어에서 DRC 기능을 실행하는 데 짧은 시간이 걸리지만 더 복잡한 설계 환경에서는 설계 과정에서 항상 점검하기만 하면 많은 시간을 절약할 수 있습니다.이것은 유지할 만한 좋은 습관이다.모든 경로설정 결정은 매우 중요하며 DRC를 구현하여 가장 중요한 경로설정을 언제든지 알릴 수 있습니다.

규칙 8: 실크스크린 인쇄를 유연하게 사용합니다.실크스크린 인쇄는 전력 공급 회로 기판 제조업체, 서비스 또는 테스트 엔지니어, 설치 인력 또는 장비 디버깅 인력이 나중에 사용할 수 있는 다양한 유용한 정보를 표시하는 데 사용될 수 있습니다.명확한 기능 및 테스트 포인트 레이블뿐만 아니라 보드에 사용되는 어셈블리의 아래쪽 표면 (보드 조립 후) 에 주석이 플롯되더라도 가능한 한 어셈블리 및 커넥터의 방향을 표시합니다.회로기판의 상하 표면에 실크스크린 인쇄 기술을 충분히 응용하면 중복 작업을 줄이고 생산 과정을 간소화할 수 있다.

규칙 9: 디커플링 콘덴서를 선택해야 합니다.전원 코드가 끊어지지 않도록 하고 구성 요소 데이터 테이블의 한계 값을 기반으로 설계를 최적화하지 마십시오.콘덴서는 값도 싸고 질기다.너는 가능한 한 많은 시간을 써서 전기 용기를 조립할 수 있다.또한 규칙 6에 따라 표준 가치 범위를 사용하여 재고를 깨끗하게 유지합니다.

규칙 10: PCB 제조 매개변수를 생성하고 프로덕션을 커밋하기 전에 검증합니다.대부분의 보드 제조업체가 직접 다운로드하여 확인하기를 원하지만 Gerber 파일을 내보내고 무료 뷰어를 사용하여 오해를 피하려면 먼저 Gerber 파일을 내보내는 것이 좋습니다.개인 검증을 통해 일부 부주의한 오류를 발견하여 잘못된 매개변수에 따라 생산을 완료하여 발생하는 손실을 피할 수도 있습니다.

회로 설계 공유가 점점 더 보편화됨에 따라 내부 팀은 점점 더 참조 설계에 의존하고 있으며, 상술한 것과 유사한 기본 규칙은 여전히 인쇄 회로 기판 설계의 특징입니다.우리는 이것이 PCB 설계에 매우 중요하다고 믿습니다.이러한 기본 규칙이 명확하기 때문에 개발자는 제품의 가치를 매우 유연하게 증가시키고 그들이 만든 회로 기판에서 가장 큰 이익을 얻을 수 있습니다.초보 회로기판 설계자라도 이런 기본 규칙을 명심하면 학습 과정을 가속화하고 자신감을 높일 수 있다.