PCB 기술 - 소프트 및 하드웨어를 결합한 설계 기술 선택

설계자와 설계팀이 이러한 과제를 해결하는 솔루션 중 하나는 소프트웨어와 하드웨어 설계 기술의 조합, 즉 인쇄회로기판(PCB)을 사용하는 소프트웨어와 하드웨어의 조합 설계이다.이것은 최신 기술은 아니지만 종합적으로 볼 때 이 기술은 보편성을 갖고있어 원가를 낮출수 있다.전통적인 케이블로 연결된 강성 PCB에서 오늘날의 소프트 하드 보드 기술에 이르기까지 비용적으로 두 개의 강성 보드와 유연 케이블의 상호 연결은 단기 설계에 적합합니다.그러나 매번 이렇게 해야 한다.커넥터는 회로 기판에 설치되며 커넥터는 회로 기판과 케이블에 조립해야하며 이러한 모든 것이 비용을 증가시킵니다.또한 케이블로 연결된 강성 PCB는 전기 용접이 발생하여 고장을 일으키기 쉽다.이에 비해 소프트 회로와 하드 회로의 결합은 이러한 가상 용접점을 제거하여 더욱 신뢰할 수 있고 전체적인 제품 품질을 향상시킬 수 있다.

총 비용을 자세히 살펴보겠습니다.그림 1은 강성 PCB와 기존 케이블 연결 및 하드웨어 및 소프트웨어의 3D 조합에 대한 시뮬레이션 제조 비용을 비교합니다.기존 설계에는 플렉시블 케이블과 커넥터를 사용하는 강성판이 포함되어 있으며, 소프트 설계는 소프트 보드에 내장되어 있으며 중간에 두 개의 내장 소프트 레이어가 있습니다.

전체 구조는 4층 인쇄회로기판이다.두 설계 모두의 제조 비용은 조립 비용을 포함하여 PCB 제조업체의 견적에 기반합니다.또한 기존 설계에서는 두 개의 독립된 4층 회로 기판, 커넥터 및 케이블의 비용 요소를 추가해야 했습니다.

그림에서 볼 수 있듯이 생산 수량이 100세트를 넘을 때 기존의 디자인 방안에 비해 소프트와 하드를 결합한 디자인은 시간을 절약하고 효율을 높일 수 있다.주된 이유는 소프트 및 하드 조합 회로에 커넥터 부품 / 케이블이 없으며 커넥터 어셈블리가 필요하지 않기 때문입니다.뿐만 아니라 신뢰할 수 있고 잘 만들어졌습니다.이것은 빙산의 일각일 뿐이다.

소프트 및 하드 결합 기술을 통해 설계자는 커넥터, 와이어 및 케이블을 사용하여 단일 패키지에서 여러 PCB를 상호 연결할 필요가 없습니다.소프트 및 하드 조립판은 케이블 조립이 필요하지 않기 때문에 전체 조립 소모와 테스트 복잡성을 줄일 수 있습니다.둘 다 비용 절감에 도움이 됩니다.또한 구입해야 하는 구성 요소가 적어 BOM을 줄여 공급망 위험과 비용을 절감할 수 있습니다.소프트 하드 보드는 제품 유지 관리를 용이하게 하고 제품 수명 주기 동안 비용을 절감합니다.

제조, 조립, 테스트 및 물류 비용은 소프트웨어와 하드웨어 설계 기술을 결합한 프로젝트, 설계 및 비용 통제를 무시할 수 없는 요소입니다.소프트웨어와 하드웨어 설계의 결합은 일반적으로 최종 제품의 유연한 설계와 PCB 통합을 지원하기 위해 기계 팀이 필요합니다.이 프로세스는 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 들고 오류가 발생하기 쉽습니다.

더 나쁜 것은 PCB 설계 도구가 소프트웨어와 하드웨어 설계의 접기와 조립 문제를 간과하는 경우가 많다는 것이다.소프트웨어와 하드웨어 디자인의 결합은 디자이너가 3D 사고와 작업을 해야 한다.유연한 부품은 기계 설계 요구 사항에 맞게 축소, 휨 및 롤업할 수 있습니다.그러나 기존 PCB 설계 도구는 3D 보드 설계 또는 강성 설계 부품의 굴곡 및 주름 시뮬레이션을 지원하지 않으며 플렉시블 설계 부품을 포함한 다양한 레이어 스택 설계 부품의 정의도 지원하지 않습니다.

이 때문에 소프트웨어와 하드웨어 디자이너의 결합은 3D 디자인의 강성과 유연성 부분을 평면의 2D 생산 형식으로 수동으로 변환해야 했다.그런 다음 설계자는 소프트 설계 영역을 수동으로 기록하고 신중하게 검토하여 강성과 유연성 사이의 영역에 어셈블리나 오버홀이 배치되지 않도록 해야 합니다.이 프로세스는 또한 PCB 설계 소프트웨어의 지원을 받지 않는 많은 다른 규칙에 의해 제한됩니다.

일반적인 상황에서는 기존 PCB 소프트웨어로 설계된 표준 강성 PCB(경쟁에서 밀리는 경우)보다 소프트웨어와 하드웨어가 결합된 PCB를 설계하는 데 더 많은 노력이 필요하다.다행히도 고급 3D 기능을 갖춘 현대 설계 도구는 유연한 설계 부품의 벤드 정의와 시뮬레이션, 다양한 설계 부품과 다양한 계층 스택의 정의를 지원할 수 있습니다.유연한 부품을 처리할 때 이러한 도구는 기계적 CAD 도구에 대한 의존도를 크게 제거하고 설계자와 설계 팀에 시간과 비용을 절약합니다.

현대 PCB 설계 도구를 사용하여 개발자와 회로 기판 제조업체가 적시에 조정하여 소프트웨어와 하드웨어 기술의 시간 절약 및 효율적인 결합을 촉진했습니다.기존의 강성 회로 기판 및 케이블 설계에 비해 소프트 및 하드 결합 설계는 설계자와 제조업체 간의 긴밀한 협력이 필요합니다.강유판의 성공적인 생산은 설계사와 제조업체가 공동으로 설계규칙을 제정해야 하는데 여기에는 설계중의 층수, 재료선택, 통공치수, 접착방법과 치수통제가 포함된다.적절한 설계 도구를 사용하면 설계 초기 단계에서 명확한 정의와 저울질을 수행하여 강성 플렉시블 보드를 최적화하고 전체 비용을 더욱 절감할 수 있습니다.

현재의 업계 발전 추세와 소비자 수요는 디자이너와 디자인 팀이 디자인의 한계에 도전하도록 끊임없이 추진하고, 그들이 새로운 전자 제품을 개발하여 시장의 도전에 대응하도록 촉진한다는 것을 부인할 수 없다.이러한 과제, 특히 오늘날 모바일 장치의 요구는 소프트웨어와 하드웨어 기술의 결합을 설계계의 주류로 만들었고, 광범위한 응용에서 더욱 높은 상업적 가치를 얻었으며, 특히 수백 대를 기점으로 하는 프로젝트들은 더욱 그렇다.현대 PCB 설계 도구는 3D 제품 개발, 사전 협력 및 소프트웨어와 하드웨어 조합에 필요한 모든 정의와 시뮬레이션을 지원하여 소프트웨어와 하드웨어 조합을 설계하는 번거로움을 크게 줄이고 솔루션을 더욱 매력적으로 만듭니다.또한 케이블로 연결된 강성 PCB 설계에 비해 가격이 저렴하다.디자인 팀에 있어서 서로 다른 선택은 제품의 성패가 일선에 있다는 것을 의미한다.