PCB 설계 및 레이아웃
싱글 패널, 더블 패널, 멀티 레이어 보드 디자인이든, 이전에는 protel 및 기존 PADS, Allegro 및 기타 디자인으로 설계되었습니다.
인쇄 회로 기판의 설계는 회로 설계자가 요구하는 기능을 달성하기 위해 회로도에 기초합니다. 인쇄 회로 기판의 디자인은 주로 외부 연결의 레이아웃, 내부 전자 부품의 최적화 된 레이아웃, 금속 배선 및 관통 구멍의 최적화 된 레이아웃, 전자 기적 보호, 열 발산 등이있다. 탁월한 레이아웃 설계로 생산 비용을 절감하고 우수한 회로 성능 및 열 발산을 달성 할 수 있습니다. 간단한 레이아웃 디자인은 수동으로 구현할 수 있으며 복잡한 레이아웃 디자인은 CAD (Computer Aided Design)로 구현해야합니다.
1. 개요
이 문서의 목적은 PADS 인쇄 보드 설계 소프트웨어 인 PowerPCB를 사용하는 인쇄 회로 기판 설계에 대한 프로세스 및 몇 가지 고려 사항을 설명하여 설계자 간의 의사 소통 및 상호 검사를 용이하게하는 작업 그룹 설계자에게 설계 사양을 제공하는 것입니다.
2 디자인 과정
PCB 디자인 플로우는 넷리스트 입력, 규칙 설정, 구성 요소 레이아웃, 배선, 검사, 검토 및 출력의 6 단계로 구분됩니다.
2.1 넷리스트 입력
넷리스트를 입력하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 하나는 PowerLogic의 OLE PowerPCB 연결 기능을 사용하고, Netlist 보내기를 선택하고 OLE 기능을 적용하는 것입니다. 회로도와 PCB 다이어그램을 항상 일관성있게 유지하고 오류 가능성을 최소화 할 수 있습니다. 또 다른 방법은 PowerPCB에서 직접 넷리스트를로드하고 파일 - & gt; 가져 오기를 선택한 다음 회로도에서 생성 된 넷리스트를 입력하는 것입니다.
2.2 규칙 설정
회로도 디자인 단계에서 이미 PCB 설계 규칙을 설정했다면,이 규칙을 더 이상 설정할 필요가 없습니다. 왜냐하면 넷리스트를 입력 할 때 Netlist가있는 PowerPCB에 설계 규칙이 입력 되었기 때문입니다. 설계 규칙이 수정되면 설계도와 PCB가 일치하도록 설계도를 동기화해야합니다. 디자인 규칙 및 레이어 정의 외에도 표준 비아의 크기를 수정해야하는 Pad Stacks와 같이 설정해야하는 몇 가지 규칙이 있습니다. 디자이너가 새로운 패드 또는 via를 작성한 경우 레이어 25를 추가해야합니다.
노트:
PCB 설계 규칙, 레이어 정의, via 설정 및 CAM 출력 설정이 기본 시작 파일로 작성되었습니다. 이름은 Default.stp입니다. 넷리스트에 들어가면 전원 네트워크와 접지가 실제 설계 조건에 따라 전원 및 접지 레이어에 지정됩니다. 다른 고급 규칙을 설정하십시오. 모든 규칙을 설정 한 후 PowerLogic에서 OLE PowerPCB Connection의 PCB로부터 규칙 기능을 사용하여 회로도의 규칙 설정을 업데이트하여 회로도와 PCB 규칙이 일치하는지 확인하십시오.
2.3 구성 요소 레이아웃
넷리스트가 입력 된 후 모든 구성 요소가 작업 영역의 영점에 놓이고 중첩됩니다. 다음 단계는 구성 요소를 분리하고 몇 가지 규칙, 즉 구성 요소의 레이아웃에 따라 깔끔하게 정렬하는 것입니다. PowerPCB는 수동 레이아웃과 자동 레이아웃이라는 두 가지 방법을 제공합니다.
2.3.1 수동 레이아웃
1. 공구 인쇄 기판의 구조적 치수는 보드 외형과 함께 그려집니다.
2. 구성 요소를 분산시키고 구성 요소를 보드 모서리 주변에 배열합니다.
3. 구성 요소를 하나씩 옮기고 회전시켜 보드 가장자리에 넣고 규칙에 따라 깔끔하게 정렬하십시오.
2.3.2 자동 레이아웃
PowerPCB는 자동 레이아웃과 자동 로컬 클러스터 레이아웃을 제공하지만 대부분의 디자인에서는 효과가 이상적이지 않으므로 권장하지 않습니다.
2.3.3주의 사항
에이. 레이아웃의 첫 번째 원칙은 배선의 라우팅 속도를 보장하는 것입니다. 장치를 이동할 때 비행선의 연결에주의하고 연결 관계로 장치를 조립하십시오.
비. 디지털 장치와 아날로그 장치는 가능한 멀리 분리하여 보관해야합니다
기음. 장치의 VCC에 최대한 가깝게 커패시터 디커플링
디. 너무 조밀하지 않은 장치를 배치 할 때 미래의 납땜 고려
이자형. 소프트웨어가 제공하는 Array 및 Union 기능을 사용하여 레이아웃의 효율성을 높입니다.
2.4 배선
라우팅에는 수동 라우팅과 자동 라우팅의 두 가지 방법이 있습니다. PowerPCB가 제공하는 전원 배선은 자동 푸시, 온라인 설계 규칙 검사 (DRC) 및 Specctra 라우팅 엔진에 의한 자동 라우팅을 포함하여 매우 강력합니다. 일반적으로이 두 가지 방법이 함께 사용됩니다. 일반적인 단계는 수동 자동 수동입니다.
2.4.1 수동 배선
1. 자동 라우팅하기 전에 먼저 고주파 클록, 주 전원 공급 장치 등과 같은 중요한 네트워크를 수동으로 배치하십시오.이 네트워크는 흔적 추적 거리, 선폭, 선 간격, 차폐 등을위한 특별한 요구 사항이 있습니다. 기타 특수 패키지 , BGA와 마찬가지로,
자동 라우팅은 규칙으로 배치하기가 어렵고 수동 배선도 필요합니다.
2. 자동 배선 후에 PCB의 배선은 수동 배선으로 조정해야합니다.
2.4.2 자동 배선
수동 라우팅이 끝나면 남은 네트워크는 자동 라우터로 넘어갑니다. Tools- & gt; SPECCTRA를 선택하고 Specctra 라우터의 인터페이스를 시작하고 DO 파일을 설정 한 다음 Continue를 눌러 Specctra 라우터의 자동 라우팅을 시작합니다. 끝나고 라우팅 속도가 100 %이면 배선을 수동으로 조정할 수 있습니다. 그렇지 않은 경우 100 %까지 레이아웃 또는 수동 배선에 문제가 있으며 모든 연결이 이루어질 때까지 레이아웃 또는 수동 배선을 조정해야합니다.
2.4.3주의 사항
에이. 전원 코드 및 접지선은 가능한 두껍게해야합니다
비. 디커플링 커패시터는 VCC에 직접 연결해야한다.
기음. Specctra DO 파일을 설정할 때 먼저 모든 와이어 보호 명령을 추가하여 수동 천이 자동 라우터에 의해 재 라우팅되지 않도록하십시오.
디. 하이브리드 전원 레이어가있는 경우 레이어를 분할 / 혼합 평면으로 정의하고 배선 전에 분할 한 다음 와이어가 완료된 후 구리 클래딩에 Pour Manager의 Plane Connect를 사용합니다.
이자형. 필터를 핀으로 설정하고 모든 핀을 선택하여 모든 장치 핀을 열 패드 모드로 설정하십시오.
속성을 수정하고 열 옵션을 선택하십시오.
에프. Dynamic Route (동적 경로)를 사용하여 수동 라우팅 중에 DRC 옵션을 엽니 다.
2.5 수표
점검해야 할 항목으로는 Clearance, Connectivity, High Speed, Plane이 있습니다. 이 항목은 도구 - & gt; 디자인 확인을 통해 선택할 수 있습니다. 고속 규칙이 설정된 경우이를 검사해야하며, 그렇지 않으면이 항목을 건너 뛸 수 있습니다. 오류가 있는지 확인하고 레이아웃 및 라우팅을 수정해야합니다.
노트:
일부 오류는 무시할 수 있습니다. 예를 들어 일부 커넥터의 외곽선이 보드 프레임 외부에 배치되고 간격을 확인할 때 오류가 감지됩니다. 또한 추적 및 비아가 수정 될 때마다 구리가 한 번 다시 복사됩니다.
2.6 검토
디자인 규칙, 레이어 정의, 선폭, 간격, 패드, 설정을 통한 "PCB 체크리스트"에 따라 검토하십시오. 또한 장치 레이아웃, 전력, 접지 네트워크 라우팅, 고속 클록 네트워크의 합리성을 검토하는 데 중점을 둡니다. 배선 및 차폐, 디커플링 커패시터의 배치 및 연결 등. 검토가 실패하면 설계자는 레이아웃 및 배선을 수정해야합니다. 테스트를 통과 한 후, 리뷰어와 디자이너는 별도로 서명합니다.
2.7 설계 출력
PCB 디자인은 프린터 또는 출력 조명 파일로 출력 될 수 있습니다. 프린터는 레이어별로 PCB 레이어를 인쇄 할 수 있으므로 디자이너와 검토자가 편리하게 확인할 수 있습니다. 리소그래피 파일은 보드 제조업체에 전달되어 인쇄 된 보드를 생성합니다. 라이트 페인팅 파일의 출력은이 디자인의 성공 또는 실패와 관련하여 매우 중요합니다. 다음은 라이트 페인팅 파일을 출력 할 때주의 사항에 초점을 맞 춥니 다.
에이. 출력해야 할 레이어는 배선 레이어 (상단 레이어, 하단 레이어, 중간 와이어 링 레이어 포함), 전원 레이어 (VCC 레이어 및 GND 레이어 포함), 실크 스크린 레이어 (상단 스크린 인쇄, 하단 스크린 인쇄 포함), 솔더 마스크 (상부 솔더 마스크 포함) 및 하부 솔더 마스크), 드릴링 파일 생성 (NC 드릴)
비. 전원 레이어가 분할 / 혼합으로 설정된 경우 문서 추가 창의 문서 항목에서 라우팅을 선택하고 조명 관리자 파일의 평면 연결을 사용하여 조명 파일의 각 출력 전에 PCB를 라미네이트하십시오. CAM Plane으로 설정된 경우 Plane을 선택합니다. 레이어 항목을 설정할 때 레이어 25를 추가하고 레이어 25 레이어에서 패드와 비아를 선택하십시오.
기음. 장치 설정 창에서 장치 설정을 눌러 Aperture 값을 199로 변경하십시오.
디. 각 레이어에 대해 레이어를 설정할 때 보드 외곽선을 선택하십시오.
이자형. 실크 스크린 레이어의 레이어를 설정할 때 파트 유형을 선택하지 말고 개요, 텍스트, 선의 위쪽 (아래쪽)과 실크 스크린 레이어를 선택하십시오.
에프. 솔더 마스크의 레이어를 설정할 때, 비아 홀을 선택한다는 것은 비어홀에 솔더 마스크가 추가되지 않았 음을 의미하며 비아 홀은 특정 상황에 따라 결정되는 가정용 솔더 마스크를 나타내도록 선택되지 않습니다.
지. 드릴링 파일을 생성 할 때 PowerPCB의 기본 설정을 사용하고 변경하지 마십시오.
h. 모든 리소그래피 파일이 출력 된 후 CAM350으로 열어 인쇄하면 설계자와 검토자가 "PCB 점검 목록"에 따라 점검합니다.