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주의! 레이아웃의 가장 중요한 디자인 단계

2019-04-02 17:28:52
인쇄 회로 기판에 대한 PCB 레이아웃의 중요한 영향은 인쇄 회로 기판의 제조, 설치 및 유지 보수 비용을 어느 정도 결정합니다. 전자 디자인에서는 고밀도 경향이 있으며, 각 전자 제품의 PCB 레이아웃은 특히 중요합니다. PCB 레이아웃 설계는 종종 턴 - 스루 (turn-through) 속도를 높이고, 점퍼 분포를 줄이며, 연결 사이의 전자기 간섭을 효과적으로 줄여 잡음을 효과적으로 줄여줍니다.




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그러나 수년에 걸쳐 전자 공학 분야에서 PCB가 줄어들고 조용히 현장에서 돈을 지불 한 영웅이되지 않는 영웅이되었습니다. 관리자는 PCB 레이아웃이 무시할 수있는 제조상의 문제라고 생각하지만 설계 엔지니어는 신경을 쓸 필요가 없다. 그러나 디지털 회로와 함께 더 빠르고 더 빠른 RF 회로가 PCB 상에 배치되어 많은 설계에서 제한 요소가되었습니다. CAD (Computer-Aided Design) 도구는 엔지니어가 보드를 설계하는 데 도움이 될 수 있지만 CAD의 자동 와인딩 기능은 대개 더 많은 문제를 야기합니다.

최신 PCB는 시간을 단축시킬뿐만 아니라 정밀한 설계 요구 사항이있는 주요 구성 요소입니다. 전자 장치의 작동 빈도와 신호의 상승 / 하강 시간이 점점 빨라지고있어 PCB가 점점 더 중요 해지고 있습니다.

우선, 일어난 몇 가지 실제 이야기를 살펴보고 몇 가지 영감을 얻으십시오.

PC 마더 보드에 관한 이야기
1985 년, PC 칩셋은 33MHz 버스를 보여주었습니다. Massa는 로컬 PC 마더 보드 제조업체로부터 새로운 마더 보드가 움직이지 않는다고 말한 전화를 받았습니다. IC 공급 업체의 레퍼런스 디자인은 작동하지만 회사는 맞춤형 제품을 만들었습니다. Massa는 구성 요소 사이의 권선으로 인해 PCB 트레이스가 많은 예각을 갖게된다는 것을 알게되었습니다.

그는 또한 몇 가지 주요 신호가 큰 루프에 배치되었으며 보드에 많은 비아가 있음을 발견했습니다. 그 구멍들은 흔적들이 보드의 앞면에서 뒷면으로 갈 수있게 해줍니다. 이 회사는 PCB가 미국 콜로라도에있는 누군가에 의해 설계되었으며 저렴하고 빠르며 1 ~ 2 일 만에 완료 될 수 있다고 말했다. Massa는 와이어 링이 실제로 자동화 된 소프트웨어 도구로 만들어 졌다고 정중하게 말했기 때문에 33MHz 신호를 실행하는 보드는 성공적으로 작동 될 수 없었습니다.

자동 와인딩 도구는 실수를 매우 쉽게합니다. 초기 PCB 소프트웨어는 신호에서 핀으로의 현재 연결 만 보장 할 수 있습니다. 고속 신호가 더 짧은 트레이스를 필요로한다고는 생각하지 않습니다. 첫 번째 필요한 구멍 또는 선 너비. 변화로 인한 임피던스 불일치와 같은 문제, 그리고 마지막으로 전체 PCB 설계가 실패합니다.




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비디오 칩에 관한 이야기
1995 년 비디오 칩 회사에서 일했던 형이 있었고 이전과 같은 상황 이었지만 참조 디자인은 괜찮 았지만 큰 대만 고객이 칩을 새 PCB에서 작동시킬 수 없다는 불평을했습니다. 그리고 PCB 디자인은 비슷한 배선 오류를 가지고 있습니다.

비디오 칩 회사는 두 가지 선택에 직면했다. 하나는 고객의 디자인에 문제가 있다는 것을 고백하고, 다시 실행하고, 다른 하나는 고객의 불량 PCB 배선을 보상하기 위해 자체 비디오 칩을 값싼 금속 마스크로 만드는 것이었다. 나중에 그들은 두 번째 방법을 선택했고, 고객은 물론 매우 행복했으며 그들이 항상 옳았다 고 느꼈고 비디오 칩 회사가 고객에게 보낸 새로운 고객 서비스에 매우 만족했습니다.

내 친구는 이것이 반도체 회사에게 합리적인 전략이라고 말했다. IC 산업은 고객에게 설계 방법을 가르치기 위해 지불하는 것이 아니라 자체 칩용 IP를 가져와야합니다. 칩을 일부 변경하고 차례로 고객으로부터 돈을 수령 할 수 있습니다.

전원 공급 장치에 관한 이야기
1998 년 HP의 컨설턴트 였을 때 저는 제 설계에서 Linear SEPIC 컨버터 칩 LT1513IR을 사용했습니다. 제품 사양서를보고 Line Application Engineer Jon Dutra에게도 문의했습니다. 회사 사양서의 배선도가 잘못되었다고 말했습니다.

이제 Microsoft로 옮긴 Dutra는 사양 시트의 애플리케이션 예제 섹션을 참신하게 살펴본 후 왜 그런 방식으로 변환기를 배포 할 것을 제안했는지 설명했습니다. 필자는 Linear에서 은퇴 한 몇 명의 좋은 친구가있다. 고객의 많은 부분이 회사의 컴포넌트를 충실하게 사용하고 있다고 확신한다. 애플리케이션 엔지니어링 지원을 통해 고객이 잘못된 디자인을 올바른 방향으로 돌릴 수 있기 때문이다. 나는 Linear에서 제안한 방식으로 SEPIC을 배치했으며 첫 번째 와인딩이 성공적이었다.

DVD 레코더 용 레이저 드라이버의 유연한 회로에는 PC 마더 보드 또는 기타 고속의 온도에 민감한 디자인에 대한 전문 지식이 필요합니다.




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일반적으로 우리는 인쇄 회로 기판 레이아웃 설계를 만들고, 우리는 다음과 같은 핵심 설계 요소를 습득해야합니다.

PADS 또는 Or CAD를 사용하여 회로도를 그리는 경우 일반적으로 사용되는 전자 부품에 대해 영어로 배우십시오.
예를 들어, PCB 설계에서 전압의 경우 VOL, 저항의 경우 RES, 커패시터의 경우 CAP, 인덕터의 경우 IND 등과 같이 한 부품 자체 대신 부품의 처음 세 영문 문자를 사용합니다.

레이아웃은 구성 요소 레이아웃 원칙을 고려해야합니다.
PCB 설계에서 회로 시스템에 디지털 회로와 아날로그 회로가 모두있는 경우 고전류 회로를 별도로 배치해야합니다. 입력 신호 처리 및 출력 신호 구동 구성 요소는 신호 라인이 가능한 짧게되도록 보장합니다. 구성 요소 간격은 중간 밀도 보드, 작은 구성 요소 및 통합에 있습니다. 회로 칩의 구성 요소 간격은 서로 다른 요구 사항을 충족시킵니다.

일반적으로 사용되는 여러 가지 PCB 회로 모듈을 숙지하십시오.
예 : i 모드, 블루투스, 이더넷 (LAN), 안테나 모듈, HDMI, USB, WIFI 및 기타 일반 모듈은 시장 요구 사항을 충족하는 제품을 신속하게 설계하는 데 도움이됩니다.

PCB 레이아웃 전원 및 접지 처리 :
PCB 레이아웃 전체 PCB 디자인에서 배선이 잘 완료 되더라도 전원 공급 장치 및 접지선으로 인한 간섭으로 인해 제품의 성능이 저하되고 제품의 성공률에도 영향을 미칩니다.

전자기 간섭 (EMI)을 방지하기 위해 전자기 호환성을 구현하십시오.
전자기 간섭의 세 가지 요소 : 간섭 소스, 커플 링 경로, 민감한 장비. 처음에는 그것을 이해함으로써 회로를 피하고 회로의 위험을 줄일 수 있습니다.