PCB 설계를 위한 4가지 황금률

PCB를 설계할 때 반드시 지켜야 할 몇 가지 황금률이 있습니다. 여기에는 가능한 한 자주 설계 규칙 확인(DRC), 구성 요소 그룹화, 트레이스 분리, 열 릴리프 패턴이 포함됩니다. 이 모든 것이 디자인 프로세스를 더 원활하게 진행하고 비용을 절감할 수 있도록 도와줍니다. 또한 이러한 규칙은 재고 결정을 더 쉽게 하여 시간과 비용을 절약하는 데 도움이 됩니다.

감당할 수 있는 만큼 자주 디자인 규칙 검사(DRC) 수행

설계 규칙 검사(DRC)는 엔지니어가 비용이 많이 드는 설계 오류를 방지하는 데 도움이 되는 중요한 프로세스입니다. 이 프로세스는 결함이 PCB 설계에 구현되기 전에 이를 식별하는 데 도움이 됩니다. 설계 규칙 확인은 설계가 사양을 충족하는지, 최종 조립에 문제를 일으키지 않는지 확인하는 효율적인 방법입니다.

PCB 설계자는 회로도 및 레이아웃 설계에서 DRC를 실행하여 오류를 식별하고 수정할 수 있습니다. 이러한 도구는 위반 사항을 자세히 설명하는 포괄적인 보고서를 생성합니다. 이러한 보고서에는 위반된 규칙과 참조 지정자별로 관련된 특정 구성 요소와 같은 세부 정보가 포함됩니다. 이러한 도구는 수동으로도 사용할 수 있습니다. 그러나 이러한 도구는 DRC를 대체할 수 없다는 점을 염두에 두어야 합니다.

PCB 설계의 DRC는 시간이 다소 걸리지만, 나중에 많은 골칫거리를 줄일 수 있습니다. PCB 설계가 간단하더라도 자주 확인하면 지루한 작업 시간을 절약할 수 있습니다. 특히 복잡한 PCB를 작업하는 경우 이 습관을 들이는 것이 좋습니다.

구성 요소 그룹화

구성 요소를 그룹화하는 것은 PCB 설계에서 중요한 부분입니다. 유사한 기능을 가진 부품은 함께 배치해야 합니다. 예를 들어, 전원 관리 IC는 LDO 및 기타 유사한 디바이스와 함께 그룹화해야 합니다. 또한 전원 관리 IC와 고전류가 흐르는 기타 장치는 아날로그 및 디지털 부품과 분리해야 합니다. 또한 스위칭 주파수가 높고 전자기 노이즈가 많은 부품은 다른 부품과 분리하여 보관하세요. 기능별로 부품을 그룹화하면 리턴 경로를 더 잘 제어할 수 있고 특정 부품의 과열을 방지할 수 있습니다.

디지털 신호와 아날로그 신호 간의 누화 및 간섭을 방지하려면 PCB 설계에서 구성 요소를 그룹화하는 것이 필수적입니다. 크로스토크는 신호의 무결성을 손상시킬 수 있는 문제입니다. 이 문제를 방지하려면 비균질 구성 요소를 별개의 영역으로 그룹화하는 것이 가장 간단한 해결책입니다. 이렇게 하면 아날로그와 디지털 매스가 서로 혼동되지 않습니다.

구성 요소의 배치는 전체 공정과 제품의 전체 디자인에 영향을 미치기 때문에 중요합니다. 부적절한 배치는 기능, 제조 가능성 및 유지 관리의 저하를 초래할 수 있습니다. 일부 신호도 잘못 배치하면 손상될 수 있습니다. 구성 요소를 올바르게 배치하면 설계 프로세스를 개선하고 많은 시간을 절약할 수 있습니다.

추적 분리

PCB 설계 과정에는 트레이스 분리가 포함됩니다. 트레이스의 정확한 폭과 개수는 전송되는 신호의 특성에 따라 달라집니다. 얇은 트레이스는 일반적으로 노이즈 보호 또는 높은 전류 전달 용량이 필요하지 않은 저전류 TTL 신호에 사용됩니다. 회로 기판에서 가장 일반적인 유형의 트레이스입니다. 그러나 일부 PCB 설계에는 고전력 신호 및 기타 전력 관련 기능을 전달하기 위해 더 두꺼운 트레이스가 필요합니다.

트레이스 형상은 올바른 회로 작동을 위해 매우 중요합니다. 트레이스는 전기 신호를 전달하는 데 사용되므로 과열을 방지하고 PCB의 면적을 최소화하기 위해 적절한 너비여야 합니다. 온라인에는 트레이스의 적절한 너비를 계산하는 데 도움이 되는 계산기 도구가 많이 있습니다.

PCB를 설계할 때는 아날로그 신호와 디지털 신호를 분리하는 것이 중요합니다. 이러한 신호는 서로 간섭할 수 있으므로 누화를 방지하기 위해 분리하는 것이 중요합니다.

열 릴리프 패턴

열 릴리프 패턴은 회로 기판이 넓은 영역에서 열을 방출하는 데 도움이 됩니다. 이는 스루홀 장치를 납땜할 때 유용합니다. 납땜 과정에서 열이 축적될 위험을 최소화하도록 회로 기판을 설계하는 것이 중요합니다.

부품 플레이트와 비아 또는 접지면이 만나는 모든 곳에 열 릴리프 패턴을 사용해야 합니다. 또한 부품을 추가로 지지하고 열 스트레스를 줄이는 데 도움이 됩니다. 열 릴리프는 설계 단계에서 정기적으로 점검해야 합니다. 조기에 발견하면 문제를 최소화하거나 완전히 방지할 수 있습니다.

또한 열 릴리프의 크기는 파워 트레이스의 폭과 일치해야 한다는 점도 중요합니다. 써멀 릴리프가 너무 작으면 과도한 열이 발생하여 연결부가 타버릴 수 있습니다. 더 나은 써멀 릴리프 디자인은 충분한 금속과 적은 스포크가 특징인 디자인입니다.