Altium Designer에서 PCB 커넥터 모델링 및 배치

Zachariah Peterson
|  작성 날짜: 삼월 19, 2021
커넥터, 호환 가능한 ECAD/MCAD 도구로부터 혜택을 받다

ALTIUM DESIGNER

전문적 사용을 위한 가장 강력하고 현대적이며 사용하기 쉬운 PCB 설계 도구.

PCB system integration

PCB 시스템 통합을 위한 I/O 사용 커넥터

이 PCB 커넥터 가이드에서는 전기 시스템 내의 커넥터, ECAD/MCAD 도구로부터 얻는 이점, 그리고 적절한 케이블 커넥터나 금도금이 된 금손가락과 같은 최적의 설계 사항들을 살펴볼 것입니다.

통합된 전기 장비와 그 내부 전자 장치들이 주어진 인쇄 회로 조립품에는 커넥터가 풍부합니다. 이제 디지털 시스템이 수십 년이 지난 지금, 데이터는 방안을 가로질러 세계의 통신 요구에 걸쳐 날아다닙니다. 유니버설 시리얼 버스(USB)와 이더넷과 같은 입력 및 출력을 위한 프로토콜은 모두 장비와 그 인쇄 회로 조립품 사이의 물리적 전기-기계적 커넥터를 요구합니다.

인쇄 회로 조립품에 커넥터를 구축하는 것은 ECAD 및 MCAD 모델링 도구 모두에서 통신 채널의 정의를 요구합니다. 통신 채널을 정의하는 것은 커넥터 구성 요소 선택에 정보를 제공합니다. 선택된 구성 요소와 함께 커넥터의 전도성 재료에 대한 랜드 패턴과 하우징 치수가 있는 풋프린트가 제공됩니다. 이는 예를 들어, 금손가락에 금도금을 적절하게 사용하거나 인쇄 회로 기판 PCB 설계에서 스마트 터미널 및 핀 배치를 보장합니다.

Altium Designer는 수천 가지 커넥터 스타일과 함께 풋프린트 및 3D 모델을 포함하는 라이브러리를 제공합니다. 풋프린트 편집기를 통해 공급업체의 최신 커넥터 제품도 추가할 수 있습니다. 통합 환경은 기계 설계자와 쉽게 공유할 수 있도록 .STEP 파일의 가져오기 및 내보내기를 지원합니다. 협업의 용이성은 디자인 내에서 IO에 대한 우아한 디자인을 이끌어냅니다.

전기 시스템 내에서의 인쇄 회로 기판 커넥터 사용

전기 설계에서 커넥터는 인쇄 회로 어셈블리로 들어오거나 나가는 신호의 연결을 제공합니다. 이들은 인쇄 회로 어셈블리에서 더 큰 전기-기계적 구성 요소 중 일부입니다. 시스템 내 다른 장비와 인터페이스하는 입력-출력(IO) 신호를 회로 기판의 패드에 연결하기 위한 전도성 핀을 수용하기 위해 사용됩니다. 커넥터는 PCB를 전기 시스템 내의 다른 PCB, 케이블 또는 장치에 연결할 수 있도록 두 부분으로 구성됩니다. PCB에 사용되는 커넥터는 시스템 장치의 의도된 연결 지점과 맞아야 합니다.

Observe connector placement on your PCB with 3D modeling

3D 모델링으로 PCB 상의 커넥터 배치 관찰하기

PCB에서 입력 및 출력을 가능하게 하는 커넥터

커넥터는 한 쌍으로 지정되며, 하나는 플러그이고 다른 하나는 소켓입니다. 고려해야 할 기계적 특성에는 크기, 재료, 잠금 메커니즘이 포함됩니다. 고려해야 할 전기적 특성에는 핀 사이의 절연과 연결 지점에서의 접촉 저항이 포함됩니다. 커넥터는 입력 및 출력 측면에서 신호 전파 유형에 따라 분류됩니다. USB, RS-485, 이더넷, MIDI, SVGA, HDMI, 라디오 주파수에 대한 표준은 커넥터에서 표준 기계 설계 제품으로 해결됩니다. 전자 신호 전송에 사용되는 커넥터는 수천 가지가 있습니다. PCB에 가장 적합한 것은 표면 실장 커넥터이지만, 견고함과 내부 접지면에 견고한 연결을 만들 수 있는 능력 때문에 많은 관통 구멍 커넥터도 PCB에 사용됩니다.

디자인을 위한 IO를 정의하는 것은 3D 모델에 넣을 구성 요소 선택에 도움이 됩니다.

커넥터는 호환 가능한 ECAD/MCAD 도구로부터 혜택을 받습니다

IO 인터페이스를 다른 장치에 연결하기 위한 PCB 커넥터 신호용 커넥터가 많이 있습니다. PCB에 있는 회로가 사용하는 IO의 유형을 고려하면 선택에 도움이 됩니다. 스루홀 연결은 접지 쉴드와 핀의 이점을 가집니다. PCB를 통해 이동하는 접지 핀은 PCB 레이아웃의 모든 접지면에 연결될 수 있습니다. IO 연결에서 발생하는 노이즈는 케이스 부분으로 통로를 만드는 접지면으로 유도될 수 있습니다. 이러한 직접 경로는 중요 신호로부터 노이즈를 멀리 유지합니다. 표면 실장 커넥터는 가볍고, 기판 접지 방식이 라우팅된 네트워크에 인접해 있을 때 저전력 연결에 적합합니다.

Connector plugs can be pads on the PCB

메모리 스틱은 메인보드 리셉터클에 연결하기 위한 패드 플러그를 포함합니다

3D 모델링을 사용하여 IO용 커넥터를 만들고 배치하세요

구멍 관통 및 표면 실장 커넥터 모두 구성 요소 라이브러리에서 찾을 수 있으며, 공급업체 데이터시트를 참조하여 추가할 수 있습니다. 전기적 및 기계적 설계 고려 사항을 위해 PCB에 신중하게 배치하는 것이 설계 요구 사항을 충족하는 데 유용합니다. 핀 사이의 거리와 커넥터 내의 절연 재료 유형은 아킹 방지를 위해 분석할 가치가 있습니다. 연결에서 트레이스에 추가된 임피던스는 전송 중 신호 무결성에 미치는 영향을 주목할 만합니다. 의도된 공간 내의 형태와 적합성은 제한된 케이스 부품과의 침범 위반을 보장하기 위해 기계 엔지니어가 고려해야 합니다. ECAD 및 MCAD 환경에서 이동 가능한 모델링 도구를 사용하면 제조에 들어가기 전에 설계 해결책을 가속화합니다.

EDA 도구는 사용을 수용하도록 설계되어 3D 모델링을 쉽게 만듭니다.

Altium Designer는 연결을 위한 강력한 도구를 통합합니다

Altium Designer는 커넥터 모델링 및 배치를 수용하기 위한 다양한 도구 세트를 제공합니다. 이는 USB, RS-485, Ethernet, MIDI, SVGA, HDMI 등 PCB에서 흔히 발견되는 커넥터를 포함하는 구성 요소 라이브러리로 시작합니다. 라이브러리 부품을 사용하여 PCB에 커넥터를 배치하는 것은 쉽습니다.

또한, Altium Designer는 ECAD 및 MCAD 파일을 서로의 모델링 도구로 가져오고 내보내는 것을 위한 친근한 인쇄 회로 기판 디자인 환경을 제공합니다. 이러한 협업은 제조 과정에서 충돌을 피하고 유지보수 영역을 쉽게 모델링할 수 있게 합니다. 더욱이, Altium Designer는 멀티 보드 개발을 위한 접근 가능한 작업 공간을 제공합니다. 인터페이스는 정렬을 위해 연구되고 여러 보드에 걸쳐 신호 전파를 평가할 수 있습니다. 작업 공간은 설계 정제 중에 부품을 움직이면서 3D 렌더링을 허용하여 USB 또는 동축 커넥터 포트와 같은 최적의 케이블 연결을 보장합니다.

Evaluate connector use with off-board cable models in Altium

Altium의 3D 환경은 기판에 있는 커넥터에 케이블을 연결할 수 있게 합니다

Altium의 강력한 ECAD/MCAD 파트너십은 커넥터 배치에 혜택을 줍니다

PCB 커넥터에 대한 자세한 가이드를 암기하는 대신, 커넥터 인터페이스에서 전송 효과를 평가하는 커넥터 개발을 위해 Altium Designer를 선택함으로써 현재 작업에 집중할 수 있습니다. 통합 EDA 도구를 사용하면 라이브러리를 통해 구성 요소 개발이 가능하며, PCB에 배치하기 전에 이루어집니다. PCB에 배치한 후에는 .STEP 파일의 내보내기 및 가져오기를 통해 MCAD 모델과의 협업이 용이합니다. .STEP 파일을 사용하면 케이스 부품 인클로저에 PCB가 맞는지에 대한 기계공학 평가를 용이하게 합니다.

Altium Designer의 통합 환경을 사용하여 PCB 어셈블리의 IO 요구 사항을 지원하면서 인쇄 회로 기판을 연결하세요. IO 연결에서 신호 무결성 및 충돌 검사를 평가하기 위해 통합 도구를 사용하면 첫 번째 패스 생산 설계에서 성공을 촉진합니다.

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.

관련 자료

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