PCB 레이아웃 설계에 대한 궁극적인 가이드

PCB 레이아웃 설계는 회로 기판 제조의 핵심 단계입니다.. 합리적인 PCB 레이아웃은 생산 비용을 제어하고 높은 신뢰성을 보장하는 데 도움이 됩니다.. 반대로, 불합리한 PCB 레이아웃은 제조 가능성을 충족시킬 수 없습니다, PCB 기능을 제한하거나 다양한 문제를 일으키는 원인, 회로 고장과 같은, 제조 비용을 증가시키고 생산 시간을 지연시킵니다.. 요즘, 사람들은 전자 장치에 대한 점점 더 높은 요구 사항을 가지고 있습니다., 사용되는 PCB는 점점 더 복잡하고 컴팩트합니다.. 소형 PCB는 여러 기능을 달성해야 합니다., 의심할 여지 없이 PCB 레이아웃 설계에 더 큰 문제를 가져옵니다.. 그리고 PCB 레이아웃 설계에서 고려해야 할 여러 측면이 있습니다.. 이 기사에서, 우리는 PCB 레이아웃 설계 프로세스를 설명했습니다., 설계 중에 고려해야 할 가장 중요한 측면을 나열했습니다., 피해야 할 몇 가지 일반적인 문제뿐만 아니라. 계속 읽어보자.

PCB 레이아웃 설계 단계는 무엇입니까?

기능성 인쇄회로기판 만들기 (PCB) 여러 단계에 걸쳐 신중한 계획과 실행이 필요합니다.. 전기 엔지니어 간의 공동 작업입니다., 기계 엔지니어, PCB 디자이너, 풀 서비스 PCB 제조 및 조립. 엔드투엔드 PCB 설계 프로세스에 대해 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.:

1. 회로도 개발.

회로도는 전자 회로를 개념적으로 포착합니다., 매핑 PCB 부품 저항과 같은, 커패시터, 물리적 레이아웃을 고려하지 않은 집적 회로 및 상호 연결. 회로도 캡처 소프트웨어는 PCB 설계를 위한 회로도를 디지털화하는 데 사용됩니다..

2. 보드 스택업 선택.

이는 PCB 자체의 레이어링 및 구성을 나타냅니다.. 레이어 수와 같은 요소, 유전체 재료, 구리 두께 및 트레이스 폭 영향 매개변수(임피던스 등), 신호 무결성에 영향을 미치는. 스택업은 회로 성능 요구 사항과 호환되어야 합니다..

3. 설계 규칙 및 제조 요구 사항 개요.

PCB 제조 등의 기관에서 정한 엄격한 기준을 가지고 있습니다. IPC. 이는 최소 트레이스 간격을 포함합니다., 구멍 크기, 마스크 오버레이 등. 이러한 사양에 정통한 PCB 파트너를 보유하면 오류나 보드 결함을 방지하는 데 도움이 됩니다..

4. 구성 요소 및 설치 공간 정렬.

회로도를 가이드로 삼아, PCB 레이아웃은 부품 설치 공간 배치 및 참조 지정자 할당으로 시작됩니다.. 배치 지침은 전기 소음 및 간섭을 최소화하는 데 도움이 됩니다.. 구성 요소 데이터 시트는 위치 지정 및 방향 지정에 필요한 세부 정보를 제공합니다..

5. 비아 및 핀용 드릴 구멍 포함.

비아는 레이어 간 수직 상호 연결을 제공합니다.. 많은 양면 플렉스 회로에는 도금된 스루홀이 필요합니다.. 구멍 치수 및 위치가 지정됩니다..

6. 도체용 트레이스 연결.

트레이스는 회로도 레이아웃에 따라 서로 다른 구성요소 사이의 전도성 경로를 형성하는 구리선입니다.. 자동 라우팅 도구가 이를 지원하지만 수동 라우팅이 필요한 경우가 많습니다..

7. 테스트 포인트 통합, 라벨 및 표시.

테스트 포인트는 테스트 및 문제 해결을 용이하게 합니다.. 식별자, 극성 표시, 버전 번호 및 기타 텍스트 정보가 추가됩니다., 보통 실크스크린이나 조각을 통해.

8. 설계 규칙 확인 및 제조 파일 생성.

완성된 보드 레이아웃은 설계 규칙 위반 여부를 최종 점검합니다.. 그런 다음 제작 및 조립 파일이 출력됩니다., 필요한 모든 PCB 제조 데이터가 포함되어 있습니다..

디자인이 완전히 정의된 상태에서, PCB가 제조 단계로 진행됩니다., 전자 청사진이 구성요소를 채울 준비가 된 물리적 보드로 변환되는 곳. 전체 프로세스에는 여러 분야 간의 긴밀한 협력이 필요합니다..

PCB 레이아웃 설계에 대한 주요 고려 사항

1. 크기&베어 보드의 모양

PCB 레이아웃 설계에서 가장 먼저 고려해야 할 사항은 크기입니다., 모양, 및 베어 보드의 레이어 수. 베어 보드의 크기는 종종 최종 전자 제품의 크기에 의해 결정됩니다., 면적의 크기는 필요한 모든 전자 부품을 배치할 수 있는지 여부를 결정합니다.. 공간이 충분하지 않은 경우, 다층 또는 HDI 디자인. 그 후, 설계를 시작하기 전에 보드 크기를 추정하는 것이 중요합니다.. 두 번째는 PCB의 모양입니다.. 대부분의 경우에, 그들은 직사각형이다, 그러나 불규칙한 모양의 PCB를 사용해야 하는 제품도 있습니다., 또한 구성 요소의 배치에 큰 영향을 미칩니다.. 마지막은 PCB의 레이어 수입니다.. 한편으로는, ㅏ 다층 PCB 보다 복잡한 디자인을 수행하고 보다 풍부한 기능을 제공할 수 있습니다., 그러나 하나의 레이어를 더 추가하면 생산 비용이 증가합니다., 따라서 설계 초기에 결정해야 합니다.. 특정 레이어.

2. 제조 공정

PCB 생산을 위한 제조 공정은 또 다른 중요한 고려 사항입니다.. 다른 제조 방법은 다른 설계 제약을 가져옵니다., PCB 조립 방법 포함, 또한 고려해야 할 사항. 다음과 같은 다양한 조립 기술 SMT 과 THT 다양한 방식으로 PCB를 설계해야 합니다.. 가장 중요한 것은 필요한 PCB를 생산할 수 있고 설계를 구현하는 데 필요한 기술과 전문 지식을 갖추고 있는지 제조업체에 확인하는 것입니다..

3. 재료 및 부품

디자인 과정에서, 사용된 재료와 구성 요소가 여전히 시장에서 유통되고 있는지 여부를 고려해야 합니다.. 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 드는 부품을 찾기가 어렵습니다.. 교체를 위해 좀 더 일반적인 구성 요소를 사용하는 것이 좋습니다.. 따라서, PCB 설계자는 전체 PCB 어셈블리 산업에 대한 경험과 지식이 있어야 합니다.. MOKO에는 전문 PCB 설계 및 부품 조달 팀이 있습니다.. 우리의 전문 지식과 완전한 조달 체인을 통해 고객에게 가장 적합한 재료와 구성 요소를 선택할 수 있습니다.’ 프로젝트, 고객의 예산 내에서 가장 안정적인 PCB 설계 제공. 게다가, PCB 재료에 대한 자세한 내용은 다른 블로그를 확인하세요.: https://www.mokotechnology.com/pcb-material/

4. 컴포넌트 배치

PCB 설계는 부품 배치 순서를 고려해야 합니다.. 구성 요소 위치를 적절하게 구성하면 필요한 조립 단계를 줄일 수 있습니다., 효율성 향상 및 비용 절감. 권장 배치 순서는 커넥터입니다., 전원 회로, 정밀 회로, 중요한 회로, 그리고 마지막으로 나머지 구성품. 게다가, 또한 PCB에서 과도한 열 방출이 성능을 저하시킬 수 있음을 알아야 합니다.. PCB 레이아웃을 설계할 때, 어떤 구성 요소가 가장 많은 열을 발산하는지 고려하십시오., 중요한 구성 요소를 고열 구성 요소로부터 멀리 유지, 그런 다음 구성 요소 온도를 낮추기 위해 방열판과 냉각 팬을 추가하는 것을 고려하십시오.. 열을 발생시키는 부품이 여러 개 있는 경우, 이러한 구성 요소는 다른 위치에 배포되어야 합니다., 그리고 그것들은 한 곳에 집중될 수 없다.. 한편, 구성 요소를 배치하는 방향도 고려해야 합니다.. 일반적으로, 유사한 구성 요소는 동일한 방향에 배치하는 것이 좋습니다., 용접의 효율성을 개선하고 오류를 줄이는 데 도움이되는. 부품이 PCB의 솔더 쪽에 배치되어서는 안 된다는 점에 유의해야 합니다., 그러나 도금된 관통 구멍 부품 뒤에 배치되어야 합니다..

5. 전원 및 접지면

전원 및 접지면은 항상 보드 내부에 유지되어야 하며 중앙에 대칭이어야 합니다., PCB 레이아웃 설계의 기본 지침입니다.. 이 설계는 부품이 원래 위치에서 이동하는 회로 기판이 구부러지는 것을 방지할 수 있기 때문에. 전원 접지와 제어 접지를 적절히 배치하면 회로의 고전압 간섭을 줄일 수 있습니다.. 가능한 한 각 전원단의 접지면을 분리해야 합니다., 그리고 불가피한 경우, 최소한 공급 경로의 끝에 있는지 확인하십시오..

6. 신호 무결성 및 RF 문제

PCB 레이아웃 설계의 품질은 또한 회로 기판의 신호 무결성과 전자기 간섭 및 기타 문제의 대상인지 여부를 결정합니다.. 신호 문제를 방지하려면, 트랙이 서로 평행하지 않도록 설계, 병렬 트레이스는 더 많은 누화를 가지며 다양한 문제를 일으킬 것입니다.. 트랙이 서로 교차해야 하는 경우, 그들은 직각으로 교차해야합니다, 라인 간의 커패시턴스와 상호 인덕턴스를 감소시키는. 또한, 더 높은 전자기 발생을 가진 구성 요소가 필요하지 않은 경우, 낮은 전자기 복사를 생성하는 반도체 부품을 사용하는 것이 좋습니다., 신호 무결성에도 도움이 됩니다..

PCB 레이아웃 설계에서 피해야 할 일반적인 실수

1. 제조사와의 협력 무시

많은 엔지니어가 제조를 시작하기 전에 제조업체에 설계 파일을 주는 것이 좋다고 생각하는 것은 일반적인 오해입니다.. 사실로, PCB 레이아웃의 첫 번째 초안을 설계할 때 제조업체와 공유하는 것이 좋습니다.. 풍부한 제조 경험에 따라 PCB 설계를 검토하고 찾을 수 없는 문제를 찾습니다., 디자인의 제조 가능성을 보장하기 위해.

2. 가장자리에 너무 가깝습니다.

구성 요소는 회로 기판의 가장자리에 너무 가까울 수 없습니다., 적절한 거리를 유지해야 합니다., 그렇지 않으면, 구성 요소가 가장자리에 너무 가깝기 때문에 파손되기 쉽습니다.. 그리고 이 문제, 숙련된 제조업체는 종종 설계 파일을 받고 엔지니어에게 변경을 요청할 때를 찾을 수 있습니다., 숨겨진 위험을 해결하기 위해 가장자리 주위에 경로를 배치하는 것과 같은.

3. PCB 레이아웃 설계 검증 무시

PCB 설계를 완성하는데 많은 시간과 에너지가 소요되는 경우, 생산 공정에 들어가기를 기다릴 수 없습니다., 그럼 당신은 틀렸어. PCB 설계 검증을 무시해서는 안 됩니다., 그렇지 않으면, 그것은 큰 문제를 가져올 것입니다. PCB 생산이 이미 문제를 찾기 시작할 때까지 기다리는 것을 상상해보십시오., 그것은 많은 시간을 낭비하고 더 큰 경제적 손실을 가져올 것입니다. 따라서, 생산에 들어가기 전에 오류가 없는지 확인하기 위해 디자인을 여러 번 확인해야 합니다.. 수행하는 것이 좋습니다. 전기 규칙 확인 (ERC) 및 설계 규칙 검사, 이 두 시스템은 설계가 일반적인 제조 요구 사항을 충족하는지 확인하는 데 도움이 됩니다., 고속 전기 요구 사항, 그리고 더, 잠재적인 설계 문제를 조기에 식별하고 신속하게 수정.

4. 복잡한 PCB 설계

필수적인 경우가 아니면 일부 복잡한 디자인은 가능한 한 피해야 합니다., 그렇지 않으면, 제작에 시간과 비용이 추가로 소요됩니다. 예를 들어, 크기가 작은 부품은 생산을 복잡하게 만듭니다.. 보드에 더 큰 구성 요소를 수용할 수 있는 충분한 공간이 있는 경우, 대형 부품을 선택해야 합니다., 제품 제조 가능성과 더 관련이 있습니다.. 요컨대, 레이아웃을 단순화하고 기능 요구 사항을 충족하려면 디자인 단계에서 더 많은 시간을 보내는 것이 훨씬 좋습니다., 생산 속도와 품질을 향상시키는 데 도움이 될 것입니다..

턴키 PCB 공급업체와 협력

전체적으로, PCB 레이아웃 설계는 쉬운 일이 아닙니다., 당신이 그것에 능숙하지 않은 경우, 그런 다음 턴키 PCB 공급 업체에게 도움을 요청할 수 있습니다.. 제조외에, 그들은 또한 PCB 설계 및 엔지니어링을 전문으로 합니다..

MOKO Technology는 원스톱 PCB 솔루션을 제공합니다., PCB 설계에서 생산까지, 어셈블리, 및 테스트, 우리는 당신을 덮었습니다. 우리는 PCB 업계에서 10년 이상의 경험을 가진 전문 엔지니어링 팀을 보유하고 있습니다., 다양한 산업 분야의 고객을 위한 PCB 설계 및 생산. PCB 디자인이 건전한지 확실하지 않은 경우, 제발 문의하기, 당사의 전문가가 귀하의 디자인을 평가하고 제조 가능한 제안을 할 것입니다.. 또는 PCB 설계 서비스를 당사에 아웃소싱할 수 있으며 가능한 한 최단 시간에 귀하의 아이디어를 제품으로 전환할 수 있습니다..