ECAD-MCAD 공동 설계를 사용하여 PCB 케이스 디자인 및 보드 레이아웃하는 방법

인쇄회로기판(PCB)은 설계하고 배치하는 것이 재미있지만, PCB는 기계적으로 안정되도록 고정해주는 인클로저(케이스)가 필요합니다. PCB 인클로저는 기성품으로 구매할 수도 있고, MCAD 소프트웨어를 사용해 맞춤형 인클로저를 설계할 수도 있습니다. 어떤 경로를 선택하든, 기판과 부품이 인클로저와 간섭하지 않도록 PCB 레이아웃을 MCAD 도구에 가져와야 합니다.

복잡한 레이아웃, 멀티 보드 시스템 또는 플렉서블 PCB로 작업할 때는 PCB 인클로저 설계, 전자 부품 및 기판 간의 간섭을 검사하기 위해 빠르게 MCAD 소프트웨어에 접근해야 합니다. Altium에는 회로기판 및 맞춤형 인클로저 설계를 진행하면서 기계적 간섭을 확인하는 데 필요한 MCAD 도구와 가장 강력한 PCB 설계 기능 세트가 포함되어 있습니다. 설계자들은 인클로저와 함께 모든 응용 분야에 대해 복잡한 보드를 만들 수 있습니다.

간섭을 방지하기 위한 PCB 인클로저 및 레이아웃 설계 방법

PCB 레이아웃 주변에 인클로저를 설계하고 부품 간 간섭을 방지해야 할 때, 설계의 정확성을 보장하기 위해 몇 가지 옵션이 있습니다:

• PCB 레이아웃을 STEP 파일로 내보내고 MCAD 애플리케이션으로 가져와 인클로저를 설계
• 인클로저를 STEP 파일로 내보내고 이를 ECAD 소프트웨어에 가져오기

Altium은 PCB 레이아웃과 인클로저 설계의 일부로 두 가지 프로세스를 모두 지원합니다. 하지만 간섭을 방지해야 할 경우 STEP 파일을 PCB 프로젝트에 가져와 수동 또는 자동으로 간섭을 확인할 수 있습니다. 설계 규칙 정의를 사용하여 3D 환경에서 PCB 인클로저와 간섭하는 부품 배치를 확인하고 PCB 부품을 이동해야 할 시점을 식별할 수 있습니다.

Altium을 사용한 3D 클리어런스 및 충돌 확인

불행히도 PCB 설계자는 기존 인클로저를 변경하거나 PCB용 맞춤형 인클로저를 설계하려면 기계 엔지니어나 MCAD 소프트웨어가 필요합니다. 이러한 인클로저 설계는 전기 및 기계 엔지니어링 간의 ECAD-MCAD 공동 설계 접근 방식이 필요합니다.

맞춤형 PCB 인클로저 설계에는 ECAD-MCAD 협업이 필요합니다

많은 제품에서 원하는 사용자 경험을 만들기 위해서는 기계 설계자와 전기 설계자 간의 공동 설계가 필요합니다. 기계 공학과 전기 공학 도메인 간의 상호 작용은 설계 공간에서 제약 조건을 정의하기 위한 두 가지 접근 방식을 제공합니다.

• 기계 우선 접근: 원하는 인클로저를 먼저 결정하고 보드 크기, 부품 크기 및 부품 배치에 대한 주요 제약 조건으로 사용합니다.
• 전기 우선 접근: PCB 크기를 먼저 결정하며, 레이아웃이 완료된 후에 최종 확정하는 경우도 있습니다. 레이아웃이 완료되면 기계 엔지니어가 PCB를 중심으로 인클로저를 설계합니다.

전기 우선 접근 방식은 PCB 레이아웃 주변의 부품 선택 및 배치를 자유롭게 할 수 있기 때문에 훨씬 더 쉽습니다. 이것이 완료되면 기계 엔지니어는 완성된 설계 모델을 받아 그것을 중심으로 맞춤형 인클로저 설계를 구축합니다. 이는 본질적으로 워터폴 방식으로, 과거의 “오버더월 엔지니어링” 시절을 떠올리게 합니다.

이러한 설계는 단순해 보일 수 있으며, 맞춤형 설계는 일반적으로 PCB 부품을 둘러싸는 최소한의 여유 공간이 있는 상자처럼 보입니다.

제품에서 더 독특한 기능적 및 미적 경험이 필요한 경우에는 기계 우선 접근 방식이 우세합니다. 이는 PCB 레이아웃이 아니라 MCAD 소프트웨어에서 처음에 제약 조건을 정의하는 공동 설계 접근 방식이 필요함을 의미합니다.

PCB 인클로저를 위한 MCAD 공동 설계

PCB 인클로저를 개발하기 위한 중요한 프로세스는 MCAD 공동 설계입니다. 이는 기계 설계자와 전기 설계자가 반복적으로 상호 협력하여 PCB와 그 인클로저를 개발하는 과정입니다. 이 프로세스는 복잡한 형상을 가진 인클로저, 또는 동일한 어셈블리에 여러 PCB를 통합해야 하는 경우에 사용됩니다.

기계 엔지니어에게 MCAD 공동 설계 접근 방식은 많은 이점을 제공합니다. 가장 중요한 것은 전기 설계자를 위한 제약 조건을 정의할 수 있다는 점입니다. PCB 레이아웃에 제약을 설정하는 것은 인클로저에 맞게 PCB를 장착하고 적합하게 하기 위해 필요한 여러 요소를 설정하는 것을 의미합니다:

• PCB 전체 크기 및 치수
• PCB 전체 두께
• 높이 기반 킵아웃을 포함한 킵아웃 위치
• 장착 홀, 컷아웃 또는 슬롯 위치
• 일반적으로 커넥터와 같은 특정 부품의 배치
• 배선 및 케이블 경로 계획 및 모델링

이러한 요소를 먼저 계획하는 것은 보드 설계자에게 제약을 주지만, 동시에 설계가 원하는 인클로저 내에 맞게 만들어지도록 보장합니다. 일반적으로 배치 후에는 PCB 및 그 구성 요소의 3D 모델을 검토하여 인클로저에 얼마나 잘 맞는지 확인합니다.

인클로저 클리어런스와 간섭은 Altium의 통합 MCAD 도구 세트를 사용하여 3D에서 확인할 수 있습니다.

이러한 제약이 정의되면 기계 엔지니어는 인클로저 제작 및 제조 공정 계획에 집중할 수 있습니다. 동시에 PCB 설계자는 이러한 제약 내에서 PCB 레이아웃을 구축하는 데 집중할 수 있습니다. PCB 레이아웃에서 기계적 제약이 위반되지 않도록 하기 위해 구성 요소 배치에 대한 정기적인 리뷰가 필요합니다. 이는 Altium과 같은 클라우드 플랫폼을 통해 표준적인 push-pull 프로세스로 수행할 수 있습니다.

기성 PCB 인클로저

다양한 기능을 갖춘 기성 PCB 인클로저가 많이 있습니다. 이러한 인클로저는 특히 프로토타이핑이나 저~중량 생산에서 빠른 제작에 유용합니다. 이러한 기성 인클로저는 시장 출시를 빠르게 할 수 있는 옵션을 제공하며 많은 설계에 적용 가능합니다. 일반적으로 장착 포스트, 탭홀, 고정용 나사산 구멍, 케이블 또는 커넥터용 개구부 및 공기 흐름을 위한 통풍구 등이 포함됩니다. 일부 기성 인클로저는 높은 IP 등급을 가지며, 유사 등급의 패널 마운트 또는 섀시 마운트 커넥터와 결합하면 환경 요소를 견딜 수 있는 고신뢰 시스템을 구현할 수 있습니다.

Polycase의 PCB 인클로저 예시가 아래에 나와 있습니다. 이러한 인클로저는 디지털 시스템, 임베디드 시스템 및 소규모 전력 전자 시스템을 포함한 많은 설계에 적합합니다.

기성 PCB 인클로저 공급 업체는 일반적으로 인클로저의 3D 기계 모델을 제공하며, 이를 PCB 제약 정의에 사용할 수 있습니다. 인클로저에 대한 3D 모델을 사용하고 보드에 대한 2D 윤곽을 내보내는 것은 PCB 인클로저와 함께 설계할 때 MCAD 우선 접근 방식을 따르며 MCAD 소프트웨어 패키지가 필요합니다. 3D 모델을 기반으로 MCAD 디자이너는 인클로저와 장착 포스트 또는 스탠드오프에 맞는 PCB 윤곽을 그릴 수 있습니다. CAD 사용자는 또한 인클로저 모델 내에서 보드 두께 사양을 제공하고 이를 PCB 설계자에게 전달할 수도 있습니다.

DXF를 전달하는 것이 보드 기하학을 정의하는 표준 접근 방식인 경우가 많지만, MCAD 소프트웨어 사용자는 기하학을 Altium과 같은 ECAD 소프트웨어로 직접 푸시할 수도 있습니다. PCB로 직접 푸시하면 파일 교환이 사라지고 설계자가 항상 PCB에 대한 정확한 기계 사양을 갖게 됩니다.

Altium과 함께하는 ECAD-MCAD 협업

Altium은 전통적인 파일 교환 병목 현상을 없애는 통합 된 클라우드 플랫폼을 제공하여 ECAD-MCAD 협업을 혁신합니다. 이 플랫폼은 PCB 레이아웃, 부품 모델 및 인클로저 제약 조건의 원활한 공유를 통해 전기 및 기계 설계팀 간의 실시간 동기화를 가능하게 합니다.

기계 엔지니어는 보드 기하학 사양을 Altium에 직접 푸시할 수 있습니다. 전기 엔지니어는 수동 파일 전송 없이 업데이트된 레이아웃을 공유할 수 있습니다. ECAD 및 MCAD 통합은 복잡한 인클로저 설계를 단순화하는 반복적 공동 설계를 지원합니다.

Altium에서 복잡한 3D PCB 레이아웃 작업

복잡한 레이아웃, 멀티 보드 시스템 또는 플렉서블 PCB로 작업할 때는 PCB 인클로저, 전자 부품, 기판 간의 간섭을 검사하기 위해 MCAD 도구에 빠르게 접근해야 합니다. Altium에는 회로기판 및 인클로저 설계를 진행하면서 기계적 간섭을 확인하는 데 필요한 ECAD 및 MCAD 도구가 포함되어 있으며, 가장 강력한 PCB 설계 기능 세트도 제공합니다. 설계자들은 인클로저와 함께 모든 응용 분야에 대해 복잡한 보드를 만들 수 있습니다.

Altium은 모든 전자 응용 프로그램을 위한 완전한 ECAD 및 MCAD 기능 세트를 제공하는 유일한 PCB 설계 플랫폼입니다. 단순한 PCB든 복잡한 멀티 보드 시스템이든, Altium은 최첨단 기술을 구현하는 데 필요한 전기 및 기계 설계 기능을 제공합니다.

Altium은 전자 산업에 전례 없는 수준의 통합을 제공하며, 이는 이전에는 소프트웨어 개발에서만 볼 수 있었던 것으로, 설계자가 안전하게 협업하고 전례 없는 효율성 수준에 도달할 수 있도록 합니다.

ECAD-MCAD 워크플로우를 최적화할 준비가 되셨습니까? 오늘부터 협업을 시작하세요!