디자인에서 레이아웃은 중요한 부분입니다.레이아웃의 결과는 배선 효과에 직접적인 영향을 미치므로 이렇게 생각하면 합리적인 레이아웃이 PCB 설계 성공의 첫 번째 단계입니다.
특히, Pre-layout은 보드 전체, 신호 흐름, 방열, 구조 및 기타 아키텍처를 고려하는 과정입니다.사전 레이아웃이 실패하면 나중에 더 많은 노력도 헛된 것입니다.
1. 전체를 고려하라
제품의 성공 여부는 하나는 내부 품질에 초점을 맞추는 것이고, 두 번째는 전반적인 미학을 고려하는 것이며, 둘 다 제품이 성공했다고 생각하는 것이 더 완벽합니다.
PCB 보드에서 구성요소의 레이아웃은 상단이 무겁거나 헤드가 무겁지 않고 균형을 이루고, 희박하고, 질서정연해야 합니다.
PCB가 변형됩니까?
프로세스 가장자리가 예약되어 있습니까?
MARK 포인트는 적립되나요?
보드를 꼭 조립해야 하나요?
임피던스 제어, 신호 차폐, 신호 무결성, 경제성, 달성 가능성을 보장할 수 있는 보드 레이어는 몇 개입니까?
2. 낮은 수준의 오류 제외
인쇄된 기판 크기가 가공 도면 크기와 일치합니까?PCB 제조 공정 요구 사항을 충족할 수 있습니까?포지셔닝 마크가 있나요?
2차원 공간, 3차원 공간의 구성요소는 충돌이 없나요?
구성 요소의 레이아웃이 순서대로 깔끔하게 정리되어 있습니까?천이 다 완성됐나요?
자주 교체해야 하는 부품을 쉽게 교체할 수 있나요?인서트 보드를 장비에 삽입하는 것이 편리한가요?
열소자와 발열체 사이에 적절한 거리가 있습니까?
조정 가능한 구성 요소를 조정하는 것이 쉬운가요?
방열이 필요한 곳에 방열판이 설치되어 있나요?공기가 원활하게 흐르나요?
신호 흐름이 원활하고 상호 연결이 가장 짧습니까?
플러그, 소켓 등이 기계 설계와 모순됩니까?
선로의 간섭 문제가 고려됩니까?
3. 바이패스 또는 디커플링 커패시터
배선에서 아날로그 및 디지털 장치에는 이러한 유형의 커패시터가 필요하며 바이패스 커패시터에 연결된 전원 핀에 가까워야 하며 커패시턴스 값은 일반적으로 0.1입니다.μF. 핀은 정렬의 유도 저항을 줄이기 위해 가능한 한 짧고 장치에 최대한 가깝습니다.
보드에 바이패스 또는 디커플링 커패시터를 추가하고 보드에 이러한 커패시터를 배치하는 것은 디지털 및 아날로그 설계 모두에 대한 기본 지식이지만 기능은 다릅니다.바이패스 커패시터는 전원 공급 장치 핀을 통해 민감한 아날로그 칩에 들어갈 수 있는 전원 공급 장치의 고주파 신호를 우회하기 위해 아날로그 배선 설계에 자주 사용됩니다.일반적으로 이러한 고주파 신호의 주파수는 이를 억제하는 아날로그 장치의 능력을 초과합니다.아날로그 회로에 바이패스 커패시터를 사용하지 않으면 신호 경로에 잡음이 발생할 수 있으며, 심한 경우에는 진동이 발생할 수 있습니다.컨트롤러 및 프로세서와 같은 디지털 장치의 경우 디커플링 커패시터도 필요하지만 이유는 다릅니다.이러한 커패시터의 기능 중 하나는 "소형" 전하 뱅크 역할을 하는 것입니다. 왜냐하면 디지털 회로에서 게이트 상태 스위칭(예: 스위치 스위칭)을 수행하려면 일반적으로 많은 양의 전류가 필요하고 스위칭 과도 현상이 칩에 생성되어 흐르기 때문입니다. 보드를 통해 추가 "예비" 요금을 받는 것이 유리합니다.” 요금이 유리합니다.스위칭 동작을 수행하기에 충분한 전하가 없으면 공급 전압에 큰 변화가 발생할 수 있습니다.전압 변화가 너무 크면 디지털 신호 레벨이 불확실한 상태가 되어 디지털 장치의 상태 기계가 잘못 작동할 수 있습니다.보드 정렬을 통해 흐르는 스위칭 전류로 인해 전압이 변경됩니다. 보드 정렬의 기생 인덕턴스로 인해 전압 변경은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다. V = Ldl/dt 여기서 V = 전압 변경 L = 보드 정렬 인덕턴스 dI = 정렬을 통해 흐르는 전류의 변화 dt = 전류 변경 시간 따라서 다양한 이유로 전원 공급 장치의 전원 공급 장치 또는 전원 핀의 활성 장치에 바이패스(또는 디커플링) 커패시터를 적용하는 것이 매우 좋습니다. .
입력 전원 공급 장치는 전류가 상대적으로 크면 정렬 길이와 면적을 줄이는 것이 좋으며 전체 필드를 실행하지 않는 것이 좋습니다.
전원 공급 장치 출력 평면에 결합된 입력의 스위칭 잡음.출력 전원의 MOS 튜브의 스위칭 노이즈는 전단의 입력 전원에 영향을 미칩니다.
보드에 고전류 DCDC가 많으면 주파수, 고전류 및 고전압 점프 간섭이 다릅니다.
따라서 통과 전류를 충족하려면 입력 전원 공급 장치의 면적을 줄여야 합니다.따라서 전원 공급 장치 레이아웃 시 입력 전원 전체 보드 실행을 피하는 것이 좋습니다.
4. 전력선 및 접지
전력선과 접지선이 일치하도록 잘 배치되어 전자기 간섭(EMl)의 가능성을 줄일 수 있습니다.전원선과 접지선이 제대로 맞지 않으면 시스템 루프가 설계되어 노이즈가 발생할 가능성이 높습니다.부적절하게 결합된 전원 및 접지 PCB 설계의 예가 그림에 나와 있습니다.이 보드에서는 천 전원 및 접지에 대한 다른 경로를 사용합니다. 이러한 부적절한 장착으로 인해 보드의 전자 부품 및 라인이 전자기 간섭(EMI)에 의해 발생할 가능성이 더 높습니다.
5. 디지털-아날로그 분리
각 PCB 설계에서는 회로의 잡음 부분과 "조용한" 부분(비잡음 부분)을 분리합니다.일반적으로 디지털 회로는 잡음 간섭을 견딜 수 있으며 잡음에 민감하지 않습니다(디지털 회로의 전압 잡음 허용 오차가 크기 때문).반대로 아날로그 회로 전압 잡음 허용 오차는 훨씬 작습니다.두 가지 중에서 아날로그 회로는 스위칭 잡음에 가장 민감합니다.혼합 신호 시스템을 배선할 때 이 두 가지 유형의 회로를 분리해야 합니다.
회로 기판 배선의 기본은 아날로그 회로와 디지털 회로 모두에 적용됩니다.기본적인 경험 법칙은 중단 없는 접지면을 사용하는 것입니다.이 기본 규칙은 dI/dt 효과가 접지 전위를 유발하고 노이즈가 아날로그 회로에 들어갈 수 있도록 하기 때문에 디지털 회로의 dI/dt(전류 대 시간) 효과를 줄입니다.디지털 회로와 아날로그 회로의 배선 기술은 한 가지를 제외하고 기본적으로 동일합니다.아날로그 회로에 대해 염두에 두어야 할 또 다른 사항은 접지면의 디지털 신호 라인과 루프를 아날로그 회로에서 최대한 멀리 유지하는 것입니다.이는 아날로그 접지면을 시스템 접지 연결에 별도로 연결하거나 라인 끝의 보드 맨 끝 부분에 아날로그 회로를 배치하여 수행할 수 있습니다.이는 신호 경로에 대한 외부 간섭을 최소한으로 유지하기 위해 수행됩니다.이는 접지면의 많은 양의 잡음을 문제 없이 견딜 수 있는 디지털 회로에는 필요하지 않습니다.
6. 열적 고려사항
레이아웃 과정에서 방열 공기 덕트, 방열 막다른 골목을 고려해야 합니다.
열에 민감한 장치는 열원 바람 뒤에 배치해서는 안됩니다.DDR과 같이 방열이 어려운 가구의 배치 위치를 우선적으로 고려하십시오.열 시뮬레이션이 통과하지 못하기 때문에 반복적인 조정을 피하십시오.
게시 시간: 2022년 8월 30일