PCB 물리 및 전기 설계 비교 용이화

작성 날짜: 2017/02/10 금요일
업데이트 날짜: 2020/10/27 화요일

더 작고 더 능력 있는 전자 제품에 대한 수요 증가는 더 복잡하고 밀집된 PCB의 개발을 주요하게 추진하는 요인이 되었습니다. 전자 설계 자동화(EDA) 소프트웨어는 PCB 보드 설계의 추가된 복잡성을 처리하기 위해 정기적으로 업데이트되지만, 보드 디자이너는 소프트웨어에 의해 이루어진 모든 설계 변경 사항을 검토하고 승인해야 합니다. 리뷰 주기를 통한 물리적 및 전기적 PCB 설계의 비교는 하나의 PCB 설계에 여러 보드 디자이너가 협업함으로써 발생할 수 있는 물리적 및 전기적 변경 사항 모두를 비교하는 것을 요구합니다. PCB 리뷰 과정 중 보드 디자이너에게 이 정보를 효율적으로 전달하기 위한 노력은 거의 이루어지지 않았습니다. 이 논문은 여러 PCB 설계를 병합하기 전에 보드 디자이너가 변경 사항을 식별해야 할 때 발생할 수 있는 도전과 이 과정을 용이하게 할 수 있는 가능한 솔루션에 대한 개요를 제공합니다.

PCB 설계 협업에 대한 간략한 개요

기업과 소규모 사업체의 보드 디자이너들은 설계 책임을 위임할 필요성이라는 공통된 요구를 가지고 있습니다. 일반적으로 위임되는 작업에는 PCB 레이아웃부터 라우팅, 회로도 캡처, 설계 검증 등이 포함됩니다. 여러 협업자의 작업을 하나의 일관된 프로젝트로 통합하는 것은 자체적으로 복잡한 도전 과제 목록을 도입합니다. 예를 들어, 다른 문서에서 병합해야 하는 넷리스트가 회로도 상의 배선과 PCB 설계 규칙에 사전 라우팅된 트랙에 대한 링크를 유지하면서 병합되어야 합니다. 보드 디자이너들은 일반적으로 버전 제어 저장소, 다른 협업자 또는 제3자 도구에서 출처한 파일을 사용합니다. 그들은 두 개의 별도 파일 사이에 존재할 수 있는 물리적 및 전기적 설계 차이를 식별해야 합니다. 그런 다음 이러한 설계 차이를 버리거나 병합할지 결정해야 합니다.

설계 검토의 장애물

디자인 차이를 식별하는 것은 또 다른 문제를 제기합니다: EDA 소프트웨어는 보드 디자이너에게 데이터를 찾아서 제공한 다음, 어떤 변경 사항이 승인될 것인지, 어떤 것이 거부될 것인지를 결정하도록 합니다. 그 데이터는 텍스트, 표, 이미지 또는 이 모든 것의 조합 형태로 제공될 수 있습니다. 그 데이터를 정리하고 보드 디자이너에게 제시하는 것은 대부분의 EDA 소프트웨어 패키지에게 일반적으로 도전이며, 생산성을 저해하지 않는 방식으로 이루어진다 하더라도 마찬가지입니다. 협업 기능을 가진 일부 EDA 소프트웨어는 여러 창 패널을 사용하는 디자인 검토 인터페이스를 구현하려고 시도합니다. 다른 소프트웨어는 사용자가 2개 이상의 패널 사이를 오가며 사용해야 하는 제3자 소프트웨어를 사용합니다. 후자의 방법은 비교 과정 중에 보드 디자이너가 디자인 변경 사항을 쉽게 혼동할 수 있기 때문에 오류가 발생하기 쉽습니다. 일반적인 실수는

표 1: 디자인 비교 과정에서 간과될 수 있는 일반적인 오류

에 나타나 있습니다.큰 프로젝트에서는 수천 가지의 다양한 설계 변경이 있을 수 있으며, 긴박한 마감 시간과 결합될 때 사용자의 불확실성에 대한 여지가 전혀 없습니다. 특정 변경을 승인할 때, 보드 디자이너는 먼저 해당 변경이 전체 설계 구상과 실제로 일치하는지 여부를 결정해야 합니다. 이는 목록에 있는 각 개별 설계 변경에 대한 불확실성을 극복해야 함을 의미합니다. 이것은 EDA 소프트웨어를 평가하는 데 상당한 시간을 낭비하게 되며, 보드 변경 사항을 검토하는 대신입니다.

ALTIUM DESIGNER에서의 PCB 디자인 비교

Altium Designer는 간단하지만 강력한 내장 비교 도구 세트를 구현했습니다. 비교 인터페이스의 미리보기는 아래 그림 1에서 볼 수 있습니다(고급 모드에서 표시됨). Altium Designer에는 2가지 다른 비교 도구가 있습니다. Show Differences 명령(Project -> Show Differences 경로를 통해 사용 가능)은 PCB 디자인 소프트웨어와 회로도(예: 넷 라벨과 넷 이름) 사이에 존재하는 논리적 차이를 감지하는 데 사용됩니다. Show Physical Differences 명령(Project -> Show Physical Differences)은 여러 버전의 회로도, PCB 편집기 및 심지어 ASCII 텍스트 문서 사이의 물리적 차이를 비교할 수 있게 합니다.

그림 1: Altium Designer의 문서 비교 마법사 미리보기. 사용자 인터페이스는 ShowDiﬀerences와 Show Physical Diﬀerences 기능 모두에 대해 동일합니다

두 도구 모두 문서를 나란히 열고 사용자가 감지된 차이 목록을 상호 작용적으로 탐색할 수 있는 기능을 제공합니다. 그림 2에서 보여주는 것처럼 상호 작용적 탐색 기능에는 마스킹과 자동 맞춤형 확대/축소 및 패닝이 포함되어 있어, 다양한 차이점의 위치를 보여줍니다.

그림 2: 두 개의 회로도 문서 사이에 발견된 물리적 차이의 그래픽 탐색

결론

설계 비교는 상대적으로 간단한 과정으로, 보드 디자이너들이 많은 프로젝트에서, 아니 모든 프로젝트에서 마주치게 됩니다. 이 과정은 디자이너가 사용하는 방법에 따라 몇 분에서 몇 달까지 걸릴 수 있습니다. 일부 보드 디자이너는 회로도, PCB 레이아웃 문서 또는 Netlist를 인쇄하여 개정 사이에 발견된 차이점을 수동으로 강조 표시하는 것을 선호합니다. 이 방법도 작동하지만 시간이 많이 소요되며 인간의 오류에 취약합니다. EDA 소프트웨어의 기능을 활용하여 사용자 작업 처리량을 늘리는 것이 훨씬 더 생산적입니다.

보드 디자이너는 EDA 소프트웨어의 팬 및 줌 기능을 사용하여 몇 초 내에 회로도나 인쇄 회로 기판(PCB)의 관심 영역으로 확대하거나 이동할 수 있습니다. 이는 다른 버전의 동일 문서 사이에서 변경 사항을 찾기 위해 인쇄된 페이지를 넘기는 데 소요될 수 있는 소중한 시간을 절약합니다.