PCB 기술 - 기존 PCB 보드 설계 방법

전통적인 설계 과정에서 PCB 설계에는 회로 설계, 레이아웃 설계, PCB 생산, 측정 및 디버깅 단계가 포함됩니다.회로 설계 단계에서는 실제 PCB 보드에서 신호의 전송 특성을 분석하는 효과적인 방법과 수단이 부족하기 때문에 회로 설계는 일반적으로 컴포넌트 제조업체와 전문가의 조언 및 과거의 설계 경험에 따라서만 수행됩니다.따라서 새로운 설계 프로젝트의 경우 일반적으로 신호 토폴로지 구조 및 부품 매개변수와 같은 요소를 특정 상황에 맞게 올바르게 선택하기가 어렵습니다.

PCB 레이아웃 설계 단계에서도 PCB 컴포넌트 레이아웃과 신호 경로설정으로 인한 신호 성능 변화를 실시간으로 분석하고 평가하기 어렵기 때문에 레이아웃 설계의 품질은 설계자의 경험에 더 많이 좌우된다.PCB 프로덕션 단계에서

각 PCB 보드와 컴포넌트 제조업체의 공정이 완전히 같지 않기 때문에 PCB 보드와 어셈블리의 매개변수는 일반적으로 공차 범위가 커서 PCB 보드의 성능을 제어하기 어렵습니다.

전통적인 PCB 설계 과정에서는 생산이 완료된 후에야 기기 측정을 통해 PCB 보드의 성능을 판단할 수 있었다.PCB 보드 디버깅 단계에서 발견된 문제는 다음 PCB 보드 설계에서 수정해야 합니다.그러나 더욱 어려운 것은 이전의 회로 설계와 배치 설계에서 일부 문제는 종종 매개변수로 계량화하기 어렵다는 것이다.따라서 더 복잡한 PCB 보드의 경우 설계 요구 사항을 최종적으로 충족하기 위해 위의 절차를 여러 번 반복해야 합니다.

전통적인 PCB 설계 방법을 채택하면 제품 개발 주기가 더 길고 연구 개발 비용도 그만큼 더 높다는 것을 알 수 있다.

3. 신호 무결성 분석을 기반으로 한 PCB 설계 방법

신호 무결성 컴퓨터 분석을 기반으로 한 PCB 설계 프로세스신호 무결성 분석을 기반으로 한 기존 PCB 설계 방법과 비교할 때 다음과 같은 특징이 있습니다.

PCB 보드를 설계하기 전에 먼저 고속 디지털 신호 전송의 신호 무결성 모델을 구축합니다.

SI 모델에 따라 신호 무결성 문제를 미리 분석하고 시뮬레이션 계산 결과에 따라 적합한 컴포넌트 유형, 매개변수 및 회로 토폴로지 구조를 회로 설계의 기초로 선택합니다.

회로 설계 과정에서 신호 무결성 분석을 위해 SI 모델로 설계안을 보내고 컴포넌트와 PCB 보드 매개변수의 공차 범위, PCB 레이아웃 설계에서 나타날 수 있는 토폴로지 구조 및 매개변수 변화 등의 요소를 계산하고 분석합니다.솔루션 공간

회로 설계가 완료되면 각 고속 디지털 신호에는 연속적이고 구현 가능한 솔루션 공간이 있어야 합니다.즉, PCB와 소자 매개변수가 일정한 범위 내에서 변화할 때 PCB 보드의 소자 레이아웃과 PCB 보드의 신호선 경로설정은 일정한 유연성을 가지고 있어 여전히 신호 무결성의 요구를 보장할 수 있다.

PCB 레이아웃 설계가 시작되기 전에 얻은 각 신호 분해 공간의 경계 값은 PCB 레이아웃의 레이아웃과 경로설정의 설계 기반으로 사용되는 레이아웃 설계의 제약조건으로 사용됩니다.

PCB 레이아웃 설계 과정에서 부분적으로 완료되거나 완전히 완료된 설계는 설계 후 신호 무결성 분석을 위해 SI 모델로 보내져 실제 레이아웃 설계가 예상되는 신호 무결성 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.시뮬레이션 결과가 충족되지 않으면 잘못된 설계로 인한 제품 고장 위험을 줄일 수 있도록 레이아웃 설계, 심지어 회로 설계까지 수정해야 합니다.

PCB 설계가 완료되면 PCB 보드를 제작할 수 있습니다.PCB 제조 매개변수의 공차 범위는 신호 무결성 분석을 위한 솔루션 공간의 범위여야 합니다.

PCB 보드 제조가 완료되면 계측기를 사용하여 SI 모델과 SI 분석의 정확성을 검증하고 이를 교정 모델의 기초로 삼기 위해 측정 및 디버깅을 수행합니다.

올바른 SI 모델과 분석 방법을 바탕으로 일반적으로 제품 개발 주기를 단축하고 개발 비용을 절감할 수 있는 PCB 보드를 설계 및 생산에 대한 몇 번의 반복 수정 없이 최종 결정할 수 있습니다.