PCB 레이아웃이 필요한 이유
인쇄 회로 기판(PCB)은 전도성 트랙을 사용하여 전자 부품을 연결하는 데 사용됩니다. 이를 통해 전기 회로의 시제품을 제작하고 전자 제품을 생산할 수 있습니다. PCB 기반 전자 제품의 대량 생산은 다른 배선 기술을 사용하는 제품보다 빠르고 경제적입니다. PCB에서는 부품의 실장과 배선이 동시에 이루어지기 때문입니다. 따라서 PCB 레이아웃 한 번만 및 우리는 동시에 많은 수의 PCB를 생산할 수 있습니다.
PCB 설계에서 레이아웃 설계는 다양한 부품의 배치와 원하는 제품에서의 각 부품의 역할을 결정하기 때문에 가장 중요한 부분입니다. 이 가이드에서는 고품질 PCB 설계에 도움이 되는 PCB 레이아웃 설계 전략, 흔히 저지르는 실수 등을 자세히 설명합니다.
첫째, we PCB 레이아웃을 설계하는 데 널리 사용되는 몇 가지 전략을 살펴보겠습니다.
PCB 레이아웃 설계 전략
모든 것은 도식에서 시작됩니다
PCB 설계를 시작하기 전에 회로도를 작성하는 것이 좋습니다. 회로도는 PCB에 부품을 배치하고 트레이스를 배치하는 청사진 역할을 합니다. 효율적인 PCB 설계 소프트웨어를 사용하면 이 회로도를 가져올 수 있어 PCB 설계 과정이 비교적 수월해집니다.
이 회로도를 지능형 PCB 설계 소프트웨어로 가져오면 부품, 배선, 풋프린트 배치를 시작할 수 있습니다. 이 작업이 완료되면 PCB 레이아웃 설계를 시작할 수 있습니다.
구획화 접근 방식
구획화는 PCB 레이아웃을 설계하는 데 매우 효과적인 전략입니다. 회로 각 부분의 역할을 파악하고 기능에 따라 회로를 작은 부분으로 나누어야 합니다. 이는 회로를 더 잘 시각화하는 데 도움이 됩니다.
각 섹션의 구성 요소를 PCB의 동일한 영역에 그룹화해야 합니다. 이렇게 하면 전도성 배선을 짧게 유지하는 데 도움이 됩니다. 긴 배선은 전자파를 흡수하여 노이즈와 간섭을 유발할 수 있으므로 이 점이 중요합니다.
회로의 여러 부분을 전류가 짧고 선형적인 경로를 따라 흐르도록 배치해야 합니다. 각 부분에 공급되는 전력은 동일한 전압을 가져야 합니다. 이를 "별 모양 구성"이라고 하며, 이는 배선을 더 짧게 만드는 데 도움이 됩니다.
단일 계층 및 다중 계층 접근 방식
대규모 회로를 설계하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 단일 레이어 PCB. 이는 트레이스를 라우팅할 때 교차를 피하기 어렵기 때문입니다. PCB의 여러 면에 트레이스를 라우팅하는 두 개 이상의 레이어가 필요할 수 있습니다.
"비아(via)"를 사용하여 한 층의 트레이스를 다른 층에 연결할 수 있습니다. "비아"는 PCB에 구리 도금된 구멍으로, 하단 레이어와 상단 레이어를 전기적으로 연결합니다. 배치된 전자 부품의 "스루홀(through-hole)"을 사용하여 하단 트레이스와 상단 트레이스를 연결할 수도 있습니다.
45o 굽힘 기술
PCB 설계 시 구리 배선의 대부분을 45° 각도로 구부리는 것이 좋습니다. 45° 각도는 90° 각도와 달리 여러 부품 간의 전기 경로를 단축하기 때문입니다. 게다가 고속 논리 신호는 날카로운 각도(90°에 가까움)에서 반사되어 간섭을 일으킬 수 있습니다.
PCB 레이아웃에서 피해야 할 몇 가지 일반적인 실수
PCB 레이아웃 중에 가장 흔히 저지르는 실수 몇 가지와 이를 피하는 방법을 소개합니다.
잘못된 디자인 도구 선택
효율적인 PCB 설계를 위해서는 적절한 도구를 선택하는 것이 중요합니다. PCB 설계에 잘못되거나 부적절한 도구를 선택하면 제조 비용 증가 및 지연 시간 연장과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 PCB 설계 요구 사항에 가장 적합한 도구를 선택하는 것이 좋습니다. 선택할 수 있는 도구가 많으므로 특정 도구에 투자하기 전에 충분한 사전 조사와 조사를 수행해야 합니다.
무능한 레이아웃 기술
PCB 설계는 더 빠르고 작은 전자 장치를 만드는 데 자주 사용되기 때문에 복잡한 경우가 많습니다. 최소 면적의 전자 회로에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 따라서 저희는 면적이 작은 더 작은 부품으로 PCB를 제작하고자 합니다. 부적절하거나 부적절한 레이아웃 기법을 사용하면 연결이 제대로 작동하지 않을 수 있습니다. 핀 수가 많고 피치가 작은 부품을 사용하는 경우, 적절한 레이아웃 기법을 선택하는 것이 매우 중요합니다.
구리의 부적절한 두께
구리의 두께는 트레이싱과 PCB 설계에 중요한 역할을 합니다. 두께가 충분하지 않으면 홀에 충분한 도금이 이루어지지 않습니다. 따라서 좋은 PCB 설계를 위해서는 정확한 구리 두께를 확보하는 것이 중요합니다.
디커플링 커패시터의 잘못된 배치
안정적인 전압을 유지하기 위해 디커플링 커패시터를 사용합니다. 이 커패시터는 전원 공급 장치 레일에 배치하는 경우가 많습니다. 안정적인 전압이 필요한 핀 근처에 배치해야 합니다. 디커플링 커패시터는 안정적인 전압이 필요한 핀에서 멀리 배치하면 제대로 작동하지 않습니다.
작업 백업 실패
효율적인 PCB 설계를 위해 다양한 데이터 세트와 소프트웨어를 사용합니다. 다양한 도구가 사용되기 때문에 정기적으로 저장하지 않으면 데이터가 잘못 저장되거나 영구적으로 손실될 수 있습니다. 작업 내용을 여러 번 백업해 두어야 하나가 손상되더라도 다른 데이터는 안전하게 보호될 수 있습니다.
디자인 리뷰 부족
PCB 설계에서 가장 중요한 요소 중 하나는 회로의 상호 연결과 PCB의 작동을 검토하는 것입니다. 설계 검토는 모든 종류의 설계 실수를 예방하는 데 도움이 됩니다. 사람들은 자신의 작업을 검토할 때 어느 정도 편견을 갖기 때문에, 다른 사람에게 PCB 설계를 검토해 달라고 요청해야 합니다. 그렇지 않으면 여러분이 놓친 실수를 발견할 수도 있기 때문입니다.
의사 소통의 부족
PCB 대량 생산 시에는 스트레스, 멀티태스킹, 피로가 흔히 발생합니다. 이러한 요인들은 의사소통 오류로 이어져 비용 및 작업 시간 증가로 이어질 수 있습니다. 이를 방지하려면 모든 채널에서 원활한 소통을 유지해야 합니다. 이를 통해 원하는 서비스 요구 사항을 충족하는 효율적인 PCB를 설계하고 제조할 수 있습니다.
최고의 7가지 PCB 설계 도구
오늘날 시중에는 다양한 PCB 레이아웃 설계 도구가 있습니다. 모든 주요 도구를 객관적으로 꼼꼼히 살펴본 후, 자신의 모든 요구 사항을 충족하는 적절한 도구를 선택해야 합니다. PCB 업계에서 널리 사용되는 상위 7가지 레이아웃 설계 도구는 다음과 같습니다.
1. 알티움 디자이너
고급 3D 시각화, 실시간 협업, MCAD와의 완벽한 통합 등 강력한 기능을 갖춘 Altium Designer는 전문 PCB 설계를 위한 최고의 선택입니다. 하지만 강력한 기능을 제공하지만, 월 355달러부터 시작하는 높은 가격표가 있습니다.
2. 케이던스 알레그로
Cadence Allegro는 CPU 마더보드와 같은 복잡한 회로 기판 설계를 전문으로 합니다. 신호 무결성 분석에 탁월하며, 포괄적인 구성 요소 라이브러리와 함께 광범위한 라우팅 옵션을 제공합니다. 주요 고객은 하이엔드 기업 사용자입니다.
3. 이지EDA
EasyEDA는 온라인과 오프라인 모두에서 사용할 수 있는 무료 웹 기반 솔루션입니다. 다른 주요 도구에서 파일을 가져올 수 있으며, 실시간 부품 재고 통합 및 3D PCB 시각화와 같은 통합 기능을 포함합니다.
4. 키캐드
복잡도가 낮거나 중간 정도인 보드의 경우, 오픈 소스 대안인 KiCAD가 있습니다. 크로스 플랫폼, 3D 뷰, 활발한 커뮤니티를 갖춘 다재다능한 라우팅 도구입니다.
5. 독수리
Autodesk는 Eagle을 인수했으며, Eagle은 무료 버전부터 프리미엄 버전까지 다양한 가격대로 제공됩니다. 유료 버전은 자동 라우팅 기능을 제공하며 Fusion 360과도 원활하게 연동됩니다.
6. 서킷메이커
Altium 기술 기반의 CircuitMaker는 무료이며 개인 사용자와 소규모 프로젝트에 적합합니다. 최대 32개의 레이어를 지원하고 토폴로지 자동 라우팅 및 대화형 라우팅 모드와 같은 기능을 포함합니다.
7. 디자인스파크 PCB
DesignSpark PCB는 구독(월 17.99달러) 시 고급 기능을 갖춘 PCB 설계 도구에 대한 저렴한 액세스를 제공합니다. SnapEDA 구성 요소 액세스를 통해 사용자 정의 가능한 BOM 템플릿도 제공됩니다.
MOKO 기술 PCB 설계 및 제조 분야에서 명성이 높은 회사입니다. 최첨단 도구를 사용하여 PCB 레이아웃을 설계하고 고객의 특정 요구 사항에 맞는 레이아웃을 설계할 수 있도록 도와드립니다. 최고급 품질의 제품을 제조하기 위한 매우 정교한 설비를 갖추고 있습니다. 인쇄회로기판훌륭한 단층 또는 다층 PCB를 설계하셨지만, 구상한 것을 실현하지 못하셨다면 걱정하지 마세요. 저희가 도와드리겠습니다. 저희에게 연락 주시면 나머지는 저희가 책임지겠습니다. 곧 연락 드리겠습니다!
