개발된 회로도에 따라 시뮬레이션을 수행할 수 있으며 Gerber/drill 파일을 내보내어 PCB를 설계할 수 있습니다. 어떤 설계이든 엔지니어는 회로(및 전자 부품)의 배치 방식과 작동 방식을 정확히 이해해야 합니다. 전자 엔지니어에게 PCB 설계에 적합한 소프트웨어 도구를 찾는 것은 어려운 작업이 될 수 있습니다. 하나의 PCB 프로젝트에서 잘 작동하는 소프트웨어 도구는 다른 프로젝트에서는 잘 작동하지 않을 수 있습니다. 엔지니어는 직관적이고, 유용한 기능을 포함하고, 위험을 제한할 수 있을 만큼 안정적이며, 여러 프로젝트에 적합한 강력한 라이브러리를 갖춘 보드 설계 도구를 원합니다.

하드웨어 문제

IoT 프로젝트의 경우 통합은 성능과 신뢰성에 매우 중요하며, PCBS에 전도성 및 비전도성 재료를 통합하려면 IoT 설계자가 설계의 다양한 전기적 측면과 기계적 측면 간의 상호 작용을 연구해야 합니다. 특히 부품 크기가 계속 작아짐에 따라 PCBS의 전기 가열이 점점 더 중요해지고 있습니다. 동시에 기능적 요구 사항도 높아지고 있습니다. 성능 기반 설계 성능을 달성하려면 온도 반응, 보드의 전기 구성요소 동작, 전반적인 열 관리가 시스템의 기능과 신뢰성에 매우 중요합니다.

보호를 보장하려면 PCB를 절연해야 합니다. 전자 시스템을 만들기 위해 보드에 배치된 구리 트레이스를 보호하여 단락을 방지합니다. 합성수지 점착지(SRBP, FR-1, FR-2)와 같은 저가형 대체 용지에 비해 FR-4는 물리적/기계적 특성, 특히 데이터를 높은 수준으로 유지하는 능력으로 인해 기판 재료로 더 적합합니다. 진동수, 높은 내열성, 다른 소재에 비해 물을 덜 흡수한다는 점 등이 특징입니다. FR-4는 고급 건물은 물론 산업 및 군사 장비에도 널리 사용됩니다. 초고절연(초고진공 또는 UHV)에 적합합니다.

그러나 PCB 기판으로서의 FR-4는 생산에 사용되는 화학적 처리로 인해 많은 한계에 직면해 있습니다. 특히 이 소재는 개재물(기포)과 줄무늬(세로 방향 기포)가 형성될 뿐만 아니라 유리 섬유가 변형되기 쉽습니다. 이러한 결함으로 인해 유전 강도가 일정하지 않게 되고 PCB 배선 성능이 저하될 수 있습니다. 새로운 에폭시 유리 소재는 이러한 문제를 해결합니다.

일반적으로 사용되는 기타 재료로는 폴리이미드/유리 섬유(더 높은 온도를 지원하고 더 단단함)와 KAPTON(유연하고 가벼우며 디스플레이 및 키보드와 같은 응용 분야에 적합)이 있습니다. 유전체 재료(기판)를 선택할 때 고려해야 할 요소에는 열팽창계수(CTE), 유리전이온도(Tg), 열전도도 및 기계적 강성이 포함됩니다.

군사/항공우주 PCBS에는 레이아웃 사양과 100% DFT(Design for Test) 적용 범위를 기반으로 하는 특별한 설계 고려 사항이 필요합니다. MIL-STD-883 표준은 시스템 전반에 걸쳐 일관된 품질과 신뢰성 수준을 보장하기 위해 기계 및 전기 테스트, 제조 및 교육 절차, 기타 제어를 포함하여 군사 및 항공 우주 시스템에 적합한 마이크로 전자 장치를 테스트하는 방법 및 절차를 확립합니다. 그러한 장치의 다양한 응용.

다양한 표준을 충족하는 것 외에도 자동차 시스템 전자 장치의 설계는 집적 회로 패키징을 위한 AEC-Q100 기계 및 전자 테스트와 같은 일련의 규칙을 따라야 합니다. 누화 효과는 차량 안전을 방해할 수 있습니다. 이러한 영향을 최소화하기 위해 PCB 설계자는 신호 라인과 전력 라인 사이의 거리를 지정해야 합니다. 시스템 작동에 영향을 주지 않도록 간섭 제한 및 열 방출 조건을 충족하기 위해 추가 수정이 필요한 설계 측면을 자동으로 강조하는 소프트웨어 도구를 사용하면 설계 및 표준화가 용이해집니다.

참고:

회로 자체의 간섭은 신호 품질에 위협이 되지 않습니다. 자동차의 PCB는 소음으로 가득 차 있으며, 이는 복잡한 방식으로 신체와 상호 작용하여 회로에 원치 않는 전류를 유도합니다. 자동차 점화 시스템으로 인한 전압 스파이크 및 변동으로 인해 부품이 가공 공차를 훨씬 뛰어넘을 수 있습니다.

소프트웨어 문제

오늘날의 PCB 레이아웃 도구에는 설계자의 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 기능 조합이 있어야 합니다. 올바른 레이아웃 도구를 선택하는 것은 PCB 설계에서 가장 먼저 고려해야 할 사항이며 결코 간과되어서는 안 됩니다. Mentor Graphics, OrCAD Systems 및 Altium의 제품은 오늘날의 PCB 레이아웃 도구 중 하나입니다.

알티움 디자이너

Altium Designer는 오늘날 시장에 나와 있는 고급 PCB 설계 패키지 중 하나입니다. 자동 배선 기능으로 라인 길이 조정 및 3D 모델링을 지원합니다. Altium Designer에는 회로도 캡처부터 HDL은 물론 회로 시뮬레이션, 신호 분석, PCB 설계 및 FPGA 임베디드 개발까지 모든 회로 설계 작업을 위한 도구가 포함되어 있습니다.

Mentor Graphics의 PCB 레이아웃 플랫폼은 오늘날의 시스템 설계자가 직면한 주요 과제, 즉 정확성, 성능 및 재사용 지향 중첩 계획을 해결합니다. 조밀하고 복잡한 토폴로지에서 효율적인 라우팅; 그리고 전기기계적 최적화. 플랫폼의 핵심 기능이자 업계의 주요 혁신은 Sketch Router입니다. 이를 통해 설계자는 자동/보조 언코일링 프로세스에 대한 완전한 대화식 제어를 제공하여 수동 언코일링과 동일한 품질의 결과를 훨씬 더 짧은 시간에 생성할 수 있습니다.

OrCAD PCB 편집기

OrCAD PCB Editor는 단순한 것부터 복잡한 것까지 모든 기술 수준의 보드 설계를 위해 개발된 대화형 환경입니다. Cadence Allegro PCB Designer PCB 솔루션의 진정한 확장성으로 인해 OrCAD PCB Editor는 설계 팀의 기술 개발을 지원하고 동일한 그래픽 인터페이스 및 파일 형식을 유지하면서 제약 조건(고속, 신호 무결성 등)을 관리할 수 있습니다.

거버 파일

업계 표준인 Gerber 파일 형식은 PCB 생산을 위한 설계 정보를 전달하는 데 사용됩니다. 여러 면에서 Gerber는 전자 분야의 PDFS와 유사합니다. 혼합된 기계 제어 언어로 작성된 작은 파일 형식일 뿐입니다. 이러한 파일은 회로 차단기 소프트웨어에 의해 생성되어 PCB 제조업체의 CAM 소프트웨어로 전송됩니다.

전자 시스템을 차량 및 기타 복잡한 시스템에 안전하게 통합하려면 하드웨어와 소프트웨어 모두에 대해 중요한 고려 사항이 필요합니다. 엔지니어는 설계 반복 횟수와 개발 시간을 최소화하는 것을 목표로 하며 이는 워크플로를 구현하는 설계자에게 상당한 이점을 제공합니다.