제대로 설계되지 않은 인쇄 회로 보드 또는 PCB는 상업용 생산에 필요한 품질을 충족시키지 않습니다. PCB 설계의 품질을 판단하는 능력은 매우 중요합니다. 완전한 설계 검토를 수행하려면 PCB 디자인의 경험과 지식이 필요합니다. 그러나 PCB 설계의 품질을 신속하게 판단하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
회로도는 주어진 함수의 구성 요소와 연결 방법을 설명하기에 충분할 수 있습니다. 그러나 주어진 작업에 대한 구성 요소의 실제 배치 및 연결에 관한 회로도가 제공 한 정보는 매우 제한적입니다. 이는 PCB가 전체 작업 원리 다이어그램의 모든 구성 요소 연결을 세 심하게 구현하여 설계 되더라도 최종 제품이 예상대로 작동하지 않을 수 있음을 의미합니다. PCB 설계의 품질을 빠르게 확인하려면 다음을 고려하십시오.
1. PCB 트레이스
PCB의 가시적 인 흔적은 솔더 저항으로 덮여있어 단락 및 산화로부터 구리 흔적을 보호하는 데 도움이됩니다. 다른 색상을 사용할 수 있지만 가장 일반적으로 사용되는 색상은 녹색입니다. 솔더 마스크의 흰색으로 인해 흔적을보기가 어렵습니다. 대부분의 경우 상단 및 하단 레이어 만 볼 수 있습니다. PCB에 두 층 이상이 있으면 내부 층이 보이지 않습니다. 그러나 외부 층을 보면 디자인의 품질을 판단하기가 쉽습니다.
디자인 검토 과정에서 흔적을 확인하여 예리한 굽힘이없고 모두 직선으로 확장되었는지 확인하십시오. 특정 고주파수 또는 고출력 흔적이 문제를 일으킬 수 있으므로 날카로운 구부러지는 것을 피하십시오. 디자인 품질이 좋지 않은 최종 신호이기 때문에 모두 피하십시오.
2. 커패시터 디케이플링
칩에 부정적인 영향을 줄 수있는 고주파 노이즈를 걸러 내기 위해 디커플링 커패시터는 전원 공급 장치 핀과 매우 가깝습니다. 일반적으로 칩에 배수 대 드레인 (VDD) 핀 이상이 포함 된 경우 각 핀에는 디커플링 커패시터가 필요합니다.
디커플링 커패시터는 핀에 매우 가깝게 배치되어 분리해야합니다. 핀에 가깝게 배치되지 않으면 디커플링 커패시터의 효과가 크게 줄어 듭니다. 디커플링 커패시터가 대부분의 마이크로 칩의 핀 옆에 배치되지 않으면 PCB 설계가 올바르지 않음을 다시 나타냅니다.
3. PCB 트레이스 길이는 균형을 이룹니다
여러 신호가 정확한 타이밍 관계를 갖기 위해서는 PCB 트레이스 길이가 설계에 일치해야합니다. 추적 길이 매칭은 모든 신호가 동일한 지연으로 목적지에 도달하고 신호 가장자리 간의 관계를 유지하는 데 도움이됩니다. 신호 라인 세트에 정확한 타이밍 관계가 필요한지 여부를 알기 위해 회로도에 액세스해야합니다. 이러한 흔적은 트레이스 길이 이퀄라이제이션이 적용되었는지 (그렇지 않으면 지연 라인이라고 함)를 확인하기 위해 추적 될 수 있습니다. 대부분의 경우, 이러한 지연 라인은 곡선처럼 보입니다.
추가 지연은 신호 경로의 VIA에 의해 야기된다는 점에 주목할 가치가 있습니다. VIA를 피할 수없는 경우 모든 추적 그룹이 정확한 타이밍 관계를 갖는 동일한 수의 VIA를 갖도록하는 것이 중요합니다. 대안 적으로, 비아에 의해 야기 된 지연은 지연 라인을 사용하여 보상 될 수있다.
4. 구성 요소 배치
인덕터는 자기장을 생성 할 수 있지만 엔지니어는 회로에서 인덕터를 사용할 때 서로 가까이 배치되지 않도록해야합니다. 인덕터가 서로 가까이, 특히 엔드 투 엔드에 가깝게 배치되면 인덕터 사이에 유해한 결합이 생성됩니다. 인덕터에 의해 생성 된 자기장으로 인해, 큰 금속 물체에서 전류가 유도된다. 따라서 금속 물체로부터 일정 거리에 배치해야하며, 그렇지 않으면 인덕턴스 값이 변경 될 수 있습니다. 인덕터를 서로 수직으로 배치함으로써, 인덕터가 서로 가까이 배치 되더라도 불필요한 상호 결합을 줄일 수 있습니다.
PCB에 전력 저항 또는 기타 열 발생 구성 요소가있는 경우 다른 구성 요소에 대한 열이 효과를 고려해야합니다. 예를 들어, 온도 보상 커패시터 또는 온도 조절 장치가 회로에 사용되는 경우 전력 저항 또는 열을 생성하는 구성 요소 근처에 배치해서는 안됩니다.
온보드 스위칭 레귤레이터 및 관련 구성 요소를위한 PCB에는 전용 영역이 있어야합니다. 이 부분은 작은 신호를 다루는 부분에서 가능한 한 멀리 설정해야합니다. AC 전원 공급 장치가 PCB에 직접 연결된 경우 PCB의 AC 측에 별도의 부품이 있어야합니다. 위의 권장 사항에 따라 구성 요소가 분리되지 않으면 PCB 설계의 품질이 문제가됩니다.
5. 추적 너비
엔지니어는 큰 전류를 운반하는 흔적의 크기를 올바르게 결정하기 위해 특별한주의를 기울여야합니다. 빠르게 변화하는 신호 또는 디지털 신호를 전달하는 추적이 작은 아날로그 신호를 전달하는 트레이스와 평행하게 실행되면 소음 픽업 문제가 발생할 수 있습니다. 인덕터에 연결된 트레이스는 안테나 역할을 할 수 있으며 유해한 무선 주파수 배출을 유발할 수 있습니다. 이를 피하기 위해이 마크가 더 넓어서는 안됩니다.
6.지면과 접지 비행기
PCB에 디지털 및 아날로그의 두 부분이 있고 하나의 공통점 (보통 음성 전력 터미널) 만 연결 해야하는 경우 접지 평면을 분리해야합니다. 이는지면 전류 스파이크로 인한 아날로그 부분에 대한 디지털 부품의 부정적인 영향을 피하는 데 도움이 될 수 있습니다. 하위 회로의 접지 반환 트레이스 (PCB에 두 층만있는 경우)는 분리되어야하며, 네거티브 전력 단자에 연결해야합니다. 적당히 복잡한 PCB에 대해 적어도 4 개의 층을 갖는 것이 좋습니다. 전력 및 접지 층에는 2 개의 내부 층이 필요합니다.
결론적으로
엔지니어의 경우 하나 또는 1 명의 직원 설계의 품질을 판단하기 위해 PCB 설계에 충분한 전문 지식을 갖는 것이 매우 중요합니다. 그러나 전문 지식이없는 엔지니어는 위의 방법을 볼 수 있습니다. 프로토 타이핑으로 전환하기 전에, 특히 스타트 업 제품을 설계 할 때 항상 전문가가 PCB 설계의 품질을 확인하는 것이 좋습니다.
