PCB 기술 - PCB 보드 설계에 필요한 기본 도구

집을 짓든 PCB를 짓든 도구상자에 있는 올바른 도구를 사용해야 합니다.각 설계자는 CAD 도구를 사용하여 부품을 배치해야 하지만 명령줄 기반 CAD 소프트웨어를 사용하여 부품을 정확하게 배치할 수 있습니다.현대 전자 장비가 모든 측면에서 점점 더 복잡해짐에 따라 설계자는 기본 설계 작업을 가속화하는 데 도움이 될 수있는 도구가 필요합니다.

적합한 PCB 설계 도구를 선택하려면 많은 잠재적 옵션을 고려해야 합니다.시장에는 기능이 다른 소프트웨어 패키지가 많이 있는데, 아무도 모든 소프트웨어 패키지를 무료로 시험해 볼 시간이 없다.일부 설계 플랫폼은 20년 전에 사용되었던 오래된 워크플로우를 그대로 사용하고 있습니다.이를 고려하여 각 설계자가 PCB 설계 소프트웨어에 필요한 몇 가지 기본 도구를 살펴보겠습니다.

시나리오 설계 및 캡처

전자원리도는 집의 터전과 같다.보드에 배치된 모든 컨텐트는 이 기본 문서를 기반으로 합니다.이 중요 문서에는 보드에 필요한 구성 요소, 연결 방법 및 전원 및 접지 연결 위치가 나와 있습니다.올바른 맵 편집기를 사용하여 레이아웃과 주석판을 쉽게 계획할 수 있습니다.

다이어그램 편집기를 사용하면 보드를 구성할 수 있지만 설계가 더 복잡해지면 개별 다이어그램을 사용하기가 어려워질 수 있습니다.보드에 여러 기능을 포함하기 시작하면 계층형 다이어그램을 사용하여 조직을 유지할 수 있습니다.이렇게 하면 어셈블리와 기능 블록의 일치에 따라 다른 다이어그램으로 구분할 수 있으며 다이어그램 간에 모 / 자 관계를 정의할 수 있습니다.

다중 채널 PCB 설계 도구를 사용하면 조직성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 계층화 원리도의 구성 요소 그룹을 쉽게 복제할 수 있습니다.원리도가 초기 레이아웃으로 캡처되면 중복된 부품 그룹은 새 보드로 이동됩니다.그런 다음 부품 간의 케이블 연결을 시작하고 전원 및 접지 연결을 배치할 수 있습니다.

PCB에서 서로 다른 블록 간의 관계를 정의하는 계층화 원리도

라우팅 기능

CAD 도구는 원리도를 초기 배치로 캡처한 후 부품과 경로설정 흔적을 배치하기 위해 항상 대기 상태로 유지됩니다.라우팅은 보드에 있는 어셈블리 간의 물리적 연결을 정의하는 중요한 작업입니다.간단한 설계를 통해 각 연결을 쉽게 수동으로 배치하고 설계 규칙에 따라 레이아웃을 확인할 수 있습니다.그러나 보드가 복잡해지고 상호 연결이 늘어나면서 케이블 연결 프로세스를 자동화할 수 있는 도구로 많은 시간을 절약할 수 있습니다.

자동 라우터와 대화형 라우터의 장점 사이의 논쟁은 영원한 것 같다.자동 경로설정기는 차동 쌍, 대량 신호 네트워크 또는 연결된 구멍 수가 없는 단순한 회로 기판의 경우 여전히 적절한 레이아웃을 생성할 수 있습니다.이러한 상황에서 적절한 라우팅 정책을 정의할 수 있다면 autorouter는 더 나은 레이아웃을 생성합니다.

이것이 바로 자동 상호 작용 경로설정이 중요한 PCB 설계 도구가 되는 곳입니다.자동 대화식 라우팅은 자동 라우팅과 대화식 라우팅을 혼합하는 가장 좋은 측면입니다.주어진 신호 네트워크의 상호 연결에서 수동으로 로드포인트를 정의할 수 있으며, 이 도구는 소스 구성 요소, 이러한 로드포인트, 로드 구성 요소 사이의 네트워크에서 자동으로 로드라인을 라우팅합니다.

자동 대화식 라우터를 사용하여 이러한 유형의 레이아웃을 쉽게 만들 수 있습니다.

신호 무결성 및 전력 전송 분석

신호 무결성 측면에서 현대 디지털 IC의 스위치 속도는 신호가 깨끗하게 유지되도록 충분히 빠르며 이는 거의 모든 설계자에게 중요한 고려 사항이 되었습니다.신호 무결성을 보장하려면 특정 애플리케이션에 적합한 계층 스택, 이력 형상 구조 및 접지 평면을 설계해야 합니다.이 모든 작업은 CAD, 경로설정 및 보드 설계 도구의 작업입니다.

올바른 신호 무결성 패키지를 사용하는 경우 서로 다른 네트워크에서 반사 및 직렬 파형을 확인할 수 있습니다.이를 통해 종료해야 할 시기와 다른 트랙에서 사용할 일치하는 네트워크를 결정할 수 있습니다.

전력 전송 및 열 관리 측면에서 전력 전송 네트워크 분석기(PDNA)는 전체 경로, 전원 및 접지층 및 구멍을 통과하는 IR 손실을 식별하는 데 사용됩니다.PDNA는 직관적인 출력 형식을 사용하여 전압 및 전류 밀도 결과를 생성해야 합니다.가장 좋은 도구는 회로 기판에 잠재적 인 전원 열 문제와 과도한 IR 저하가 있는지 직관적으로 확인할 수있는 대화형 컬러 지도를 표시합니다.

컬러 맵은 전체 PCB의 전력 전송을 보여줍니다.

규칙 기반 엔진 기반 PCB 설계 도구

아마도 PCB 설계의 가장 중요한 부분은 설계가 기본적인 설계 규칙을 준수하는지 확인하는 것입니다.레이아웃을 작성할 때 설계 기능은 이러한 규칙에 따라 설계 데이터를 검사하여 문제를 신속하게 발견하고 필요에 따라 수정해야 합니다.설계 규칙은 CAD 및 경로설정 기능의 기능을 제한하고 중요한 설계 기준을 충족할 수도 있습니다.

다른 PCB 설계 패키지는 이러한 중요한 기능을 서로 다른 프로그램으로 구분하여 프로그램 간에 이동할 때 데이터를 강제로 내보내고 다시 가져옵니다.새 버전이 출시되면 복잡한 솔루션을 설계해야 하며 오래된 데이터가 갑자기 액세스할 수 없게 되는 진정한 위험이 있습니다.이 환경의 작업 흐름과 인터페이스는 설계 도구에서 일치하지 않으므로 학습 곡선이 증가하고 설계 효율이 떨어집니다.