PCB 디자인 워크플로우에서의 디자인 규칙 검사

Zachariah Peterson
|  작성 날짜: 삼월 23, 2022  |  업데이트 날짜: 시월 10, 2024
PCB 설계 워크플로우

PCB를 설계할 때마다 실제 제품으로 전환하려면 설계가 표준 PCB 제조 공정 내의 제약 조건을 준수해야 합니다. 이는 모든 설계에 여러 규칙을 부과하며, ECAD 소프트웨어는 중요한 제약 조건을 준수하도록 보드를 생성할 때 설계 규칙을 적용합니다. 보드의 복잡성이 계속 증가함에 따라 설계 규칙 검증 과정을 수동으로 수행하는 것이 거의 불가능해졌으므로, 설계자는 PCB 설계 워크플로를 쉽게 진행할 수 있도록 CAD 소프트웨어에 올바른 설계 규칙을 프로그래밍해야 합니다.

모든 PCB는 또한 일부 기능적 요구 사항을 가지고 있으며, 때로는 이러한 요구 사항이 설계자가 충족해야 하는 제조 가능성 제약 조건과 상충될 수 있습니다. PCB에서 제조 가능성 제약 조건을 준수할 수 있도록 보장하기 위해, 소프트웨어에서 어떤 설계 규칙을 적용해야 하며, 기능과 제조 가능성 사이의 충돌을 어떻게 해결합니까? PCB 설계 워크플로의 시작 부분에서 올바른 설계 규칙을 적용해야 합니다.

rule-checking

PCB 설계 워크플로에서의 규칙 검사

DRC는 PCB 설계 워크플로우 전반에 걸쳐 발생해야 하지만, 이러한 검사가 어떻게 트리거되는지에 따라 생산성을 유지하는 것이 중요합니다. ECAD 소프트웨어에는 완전 자동화되거나 반자동화된 규칙 검사 도구가 포함되어 있으며, 디자이너는 새 프로젝트를 시작할 때 규칙 검사 도구를 구성해야 합니다. PCB 레이아웃을 시작하기 전에, 디자이너는 다음과 같은 예시 범주에 속하는 규칙을 구성해야 합니다:

  • 모든 구리 요소와 구성 요소 사이의 최소 간격
  • 트레이스 제약 조건, 예를 들어 전체 길이, 너비, 라우팅 등
  • 레이어별 및 네트워크별 규칙, 예를 들어 차동 쌍에 대한 규칙
  • DFA 규칙은 솔더 마스크, 패드 크기, 패드 간 간격 및 구성 요소 간격과 관련됩니다
  • 보드, 비아 및 기계적 가장자리 간격
  • 자체적인 특정 규칙 그룹이 필요한 네트 그룹 정의
  • 신호 동작과 관련된 고속 설계 규칙

이러한 모든 설계 규칙은 대부분의 DFM 요구 사항을 준수하는 데 도움이 될 것입니다. 하지만, 이러한 규칙 검사를 수동으로 관리하는 것은 악몽입니다. 또한 인간이 관여하기 때문에 항상 오류의 가능성을 도입합니다. 설계가 완료된 후 수동 설계 검토 외에도, PCB 설계 과정 전반에 걸쳐 자동 규칙 검사가 수행되어야 하므로 오류를 조기에 발견하고 수정할 수 있습니다.

DRC 프로세스 자동화

일반적으로 PCB 설계 워크플로에서 규칙 검사를 빠르게 진행하는 세 가지 방법이 있습니다.

  1. 수동 설계 검토: 설계자와 모든 이해 관계자는 수동 PCB 설계 검토를 수행하여 설계가 높은 수준의 물리적 및 기능적 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다. 팀은 일반적으로 기계적 제약 조건과 같은 설계의 특정 기능적 측면을 논의하고 검토합니다.
  2. 온라인 DRC: 레이아웃 및 라우팅 단계에서 항상 이 기능을 켜두어 정의한 설계 규칙을 만족하는지 확인할 수 있어야 합니다. 보드 작업을 진행하는 동안 어떤 설계 규칙 위반도 시각적으로 표시되어 빠르게 수정될 수 있습니다.
  3. 종합 DRC: 설계가 완료되고 출력을 생성할 준비가 되면 종합 DRC를 실행하고 모든 위반 사항이 포함된 완전한 보고서를 생성할 수 있습니다. 이는 프로젝트에 정의된 모든 설계 규칙을 확인하며, 레이아웃 및 라우팅 중에 놓칠 수 있는 모든 규칙 위반도 검사합니다.

Altium Designer는 디자인 도구를 사용하는 동안 작동하는 업계 최고의 온라인 DRC 엔진을 포함하고 있으며, 규칙 위반 보고서를 자동으로 생성하는 포괄적인 DRC 기능도 제공합니다. Altium Designer의 온라인 DRC 엔진을 사용하여 정의하고 확인할 수 있는 규칙의 범위도 광범위합니다. 새 프로젝트를 시작할 때는 위의 목록에서 DRC 엔진에 디자인 규칙을 정의하는 것이 중요합니다.

디자인 규칙 정의

배치, 제작, 조립 및 전기 기능에 관한 모든 디자인 규칙은 Altium Designer 내부의 PCB 규칙 및 제약 조건 엔진에서 정의할 수 있습니다. 필요한 클리어런스, 트레이스 기하학 및 라우팅 제한, 조립 제약 조건 및 모든 사용자 정의 디자인 제약 조건을 결정한 후에는 PCB 레이아웃을 시작하기 전에 이러한 사항을 PCB 규칙 및 제약 조건 편집기 창 내부에 정의하고 싶을 것입니다.

Altium Designer에서 PCB 규칙 및 제약 조건 정의

PCB 디자인 규칙 검사기

요구 사항에 따라 설계 규칙 검사를 실행해야 할 때는 Altium의 Design Rule Checker를 사용하여 PCB에서 포괄적인 DRC 세트를 실행할 수 있습니다. 이는 보드의 논리적 및 물리적 사양 검사를 자동화합니다. 이 도구를 사용하면 활성화된 모든 설계 규칙에 대해 설계를 검사할 수 있습니다. 설계상의 오류는 보고서에 기록되며 메시지 패널에도 나열됩니다. 설계 규칙 검사기는 설계 중(완료 시에도) 언제든지 실행할 수 있습니다. 또한, 특정 규칙을 활성화하여 보드의 특정 영역을 검사할 수 있습니다.

이 도구로 DRC를 트리거할 때는 규칙 위반에 대한 자세한 정보를 제공하는 보고서를 생성할 수 있습니다. 볼 수 있는 규칙 위반에는 어떤 규칙이 위반되었는지, 위반 위치, 위반 정도(예: 클리어런스), 참조 지정자별 관련 구성 요소가 포함됩니다. 수동 DRC를 특정 설계 규칙 세트에 초점을 맞추고 싶다면, Design Rule Checker 창에서 이러한 규칙을 선택할 수 있습니다.

Ensuring Design Integrity with Design Rule Checking (DRC) in Altium Designer  | Altium Designer 18.1 User Manual | Documentation

Altium Designer에서 Design Rules Checker를 구성하는 방법

이러한 보고서는 PCB 설계 워크플로 내에서 매우 유용합니다. 내부 및 외부 이해 관계자는 표준 규칙을 언제 위반해도 되는지, 또는 해결책이 기능 요구 사항과 어떻게 충돌하는지를 결정하기 위해 이러한 보고서 중 하나에 접근해야 할 수도 있습니다. PCB 레이아웃에서 영향을 받는 구성 요소로 직접 확대할 수 있기 때문에, 제조업체나 CAM 부서를 문제에 직접 안내하여 DFM 결정을 내릴 수 있습니다. 이는 제작소에 독립적인 DFM 분석 및 보고서를 보내기 전에 수행되어야 합니다.

강력한 자동화 도구 세트로 표준 PCB 설계 워크플로를 간소화할 준비가 되었다면, Altium Designer®의 CAD 기능과 내장된 설계 규칙 엔진을 사용하여 보드가 기능적이고 제조 가능하도록 하십시오. 귀하와 귀하의 팀은 Altium 365 플랫폼을 통해 고급 전자 설계에 효율적으로 협업하며 생산적으로 유지할 수 있습니다. 고급 전자 제품을 설계하고 생산하는 데 필요한 모든 것을 하나의 소프트웨어 패키지에서 찾을 수 있습니다.

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작성자 정보

작성자 정보

Zachariah Peterson은 학계 및 업계에서 폭넓은 기술 분야 경력을 가지고 있으며, 지금은 전자 산업 회사에 연구, 설계 및 마케팅 서비스를 제공하고 있습니다. PCB 업계에서 일하기 전에는 포틀랜드 주립대학교(Portland State University )에서 학생들을 가르치고 랜덤 레이저 이론, 재료 및 안정성에 대한 연구를 수행했으며, 과학 연구에서는 나노 입자 레이저, 전자 및 광전자 반도체 장치, 환경 센서, 추계학 관련 주제를 다루었습니다. Zachariah의 연구는 10여 개의 동료 평가 저널 및 콘퍼런스 자료에 게재되었으며, Zachariah는 여러 회사를 위해 2천여 개의 PCB 설계 관련 기술 문서를 작성했습니다. Zachariah는 IEEE Photonics Society, IEEE Electronics Packaging Society, American Physical Society 및 PCEA(Printed Circuit Engineering Association)의 회원입니다. 이전에는 양자 전자 공학의 기술 표준을 연구하는 INCITS Quantum Computing Technical Advisory Committee에서 의결권이 있는 회원으로 활동했으며, 지금은 SPICE 급 회로 시뮬레이터를 사용하여 광자 신호를 나타내는 포트 인터페이스에 집중하고 있는 IEEE P3186 Working Group에서 활동하고 있습니다.

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