PCB 라우팅: 공식과 자원을 이용한 PCB 임피던스 제어 방법

고속 신호와 고주파 신호는 모두 한 가지 공통점을 가지고 있습니다: 저손실, 저분산 연결에서의 임피던스 제어 라우팅이 필요합니다. PCB 임피던스 제어는 올바른 라우팅 도구 세트와 설계 도구 내 통합된 임피던스 계산기 없이는 달성하기 어려울 수 있습니다. 대부분의 임피던스 계산기는 PCB 기판의 실제 트레이스를 정확하게 나타내지 않고 신호 전파를 올바르게 설명하지 않는 기본 방정식을 사용합니다.

기판의 기능을 하위 표준 PCB 설계 기능에 위험에 빠뜨리는 대신, 사용할 수 있는 최고의 고속 설계 유틸리티 세트가 필요합니다. 최고의 PCB 설계 소프트웨어는 실제 PCB 기판의 재료 특성을 고려하는 정확한 PCB 임피던스 계산기를 포함합니다. 이러한 도구는 회로 기판의 고품질 라우팅을 돕기 위해 나머지 회로도 및 PCB 레이아웃 기능과도 통합되어야 합니다. 통합 소프트웨어 패키지를 사용하면 PCB 임피던스 제어를 보장하고 생산성을 유지할 수 있습니다.

ALTIUM DESIGNER

전문 설계자를 위한 통합 PCB 설계 애플리케이션으로, 제어된 임피던스 라우팅 기능의 전체 스위트를 제공합니다.

모든 고속 회로 기판과 RF 회로 기판은 보드 내의 신호가 목적지에 도달할 수 있도록 매우 정확한 라우팅이 필요합니다. 고속/RF 설계자는 회로 기판에서 올바른 임피던스 설계가 매우 중요하다는 것을 알아야 합니다. 고속 신호를 전달하는 모든 연결은 강한 반사 없이 부하 구성 요소에 전력을 전달하기 위해 올바른 트레이스 임피던스를 가져야 합니다.

다음 PCB 설계를 진행하기 전에, 제어 임피던스가 필요한지 그리고 그것을 어떻게 계산하는지 확인하세요. PCB 임피던스를 수동으로 계산할 수 있지만, 최고의 PCB 라우팅 도구 세트를 사용하여 레이아웃을 생성할 때 가장 쉽게 계산할 수 있습니다. 제어 임피던스 환경에 PCB 라우팅 기능이 어떻게 맞는지 정말로 이해하려면, 임피던스가 어떻게 계산되는지와 대부분의 PCB 임피던스 제어 계산기가 할 수 없는 것이 무엇인지를 이해하는 것이 도움이 됩니다.

PCB 트레이스 임피던스 계산

다이얼렉트릭 상수와 트레이스 기하학이 알려져 있다면 회로 기판에서 트레이스 임피던스를 계산하는 몇 가지 방법이 있습니다:

• 마이크로스트립 또는 스트립라인 임피던스에 대한 IPC-2141 방정식 사용
• Waddel의 전송선 방정식 사용
• 분산과 구리 거칠기를 고려할 수 있는 필드 솔버 사용

대부분의 트레이스 임피던스 계산기는 IPC-2141 방법을 기반으로 하고 있는데, 이는 오늘날의 현대 고속/고주파 PCB 설계에는 부정확한 것으로 알려져 있습니다. Waddel의 방정식은 임피던스 계산을 위한 가장 정확한 분석 도구로 널리 인정받고 있지만, PCB 임피던스 제어에 사용하기는 어렵습니다. 이는 임피던스 목표에 도달하기 위해 필요한 최적의 PCB 트레이스 폭을 결정하기 위해 이러한 방정식을 해결하기 위한 수치 알고리즘이 필요하기 때문입니다.

이러한 방법 대신, PCB 설계 도구는 임피던스 목표에 도달하기 위해 필요한 트레이스 폭을 자동으로 계산할 수 있는 기능을 포함해야 합니다.

임피던스 계산에 분산과 손실 포함하기

실제 PCB 라미네이트는 손실, 구리 거칠기, 분산을 가지고 있으며, 이는 임피던스 계산에 포함되어야 합니다. 손실과 분산을 고려하는 것은 임피던스 계산을 위한 통합 필드 솔버를 갖춘 PCB 설계 도구에 액세스할 때 쉽습니다. Altium Designer의 설계 도구를 사용하면 복잡한 모델이나 방정식을 사용하지 않고도 필요한 임피던스를 쉽게 계산할 수 있으며, 임피던스 프로파일을 준수하도록 보드 라우팅을 시작할 수 있습니다.

• 정확한 임피던스 제어를 보장하기 위해 PCB 임피던스 계산에 모든 손실 원인을 포함해야 합니다.

  회로 기판 레이아웃에서의 손실과 분산에 대해 자세히 알아보세요.

• 최고의 PCB 임피던스 제어 계산기는 라미네이트 재료의 분산을 고려할 수 있어 넓은 주파수 범위에 걸쳐 매우 정확한 임피던스 계산을 제공할 수 있습니다.

  FR4 라미네이트 및 기타 PCB 기판에서의 분산에 대해 자세히 알아보세요.

• Altium Designer의 레이어 스택 관리자는 제어된 임피던스 라우팅을 보장하는 데 필요한 임피던스 계산 도구를 포함하고 있습니다.

  Altium Designer에서 레이어 스택 관리자를 사용하는 방법에 대해 자세히 알아보세요.

고속 PCB 설계 및 라우팅은 임피던스 제어를 가능하게 하는 PCB 스택업을 생성하는 것부터 시작됩니다.

정확한 임피던스 제어 라우팅

임피던스 제어에 필요한 PCB 트레이스 폭을 계산하면, 라우팅 도구는 PCB 레이아웃에서 해당 폭을 자동으로 적용할 수 있어야 합니다. 대부분의 설계 도구는 이 작업을 수동으로 수행하도록 강제하여 정확성을 보장하기 어렵게 만듭니다. 임피던스 제어된 상호연결을 생성하는 가장 빠른 방법은 임피던스 목표를 보장하기 위해 규칙 기반 설계 엔진을 사용하는 최고의 라우팅 도구 세트를 사용하는 것입니다.

Altium Designer의 규칙 기반 설계 엔진은 바로 이 작업을 수행하는 반면, 다른 임피던스 계산기는 계산 결과를 라우팅 도구로 직접 전달할 수 없습니다. 고속 라우팅 기능이 PCB 설계 데이터를 자동으로 가져와 임피던스 목표를 설계 규칙으로 적용할 수 있을 때, 제어된 임피던스 라우팅은 훨씬 쉽고 정확해집니다.

Altium Designer로 PCB 임피던스 제어 보장

잘못된 결과를 제공하는 계산기를 사용하는 대신, Altium Designer의 임피던스 제어 라우팅 도구 세트를 사용하세요. 고속 PCB 설계를 위한 Altium Designer의 강력함은 통합된 인터페이스에서 나옵니다. 여기서 PCB 라우팅 도구는 통합된 필드 솔버로부터 데이터를 직접 받아 디자인 규칙으로서 제어된 임피던스 값을 설정합니다. 이러한 유형의 애플리케이션을 사용하면 레이아웃을 생성하면서 PCB 임피던스 제어를 쉽게 보장할 수 있습니다.

• 디자인 규칙으로 임피던스 한계를 설정하는 것은 Altium Designer의 통합 임피던스 계산기와 인터랙티브 라우팅 도구를 사용할 때 쉽습니다.

  Altium Designer의 인터랙티브 제어 임피던스 라우팅 기능에 대해 자세히 알아보세요.

• Altium Designer의 라우팅 도구는 세르펜틴 및 스위치백 라우팅과 같은 길이 매칭 구조를 적용할 수 있게 해줍니다.

  길이 매칭을 포함한 제어 임피던스 라우팅에 대해 자세히 알아보세요.

• 고려해야 할 다른 중요한 고속 라우팅 제약 사항들이 있으며, Altium Designer는 이러한 사항들을 모두 만족시키는 데 도움을 줄 수 있습니다.

  고속 PCB 라우팅 규칙 및 제약 사항에 대해 자세히 알아보세요.

Altium Designer의 규칙 기반 디자인 환경은 고속 인터커넥트에 임피던스 프로파일을 적용할 수 있게 해줍니다.

소프트웨어가 PCB 임피던스 제어 계산을 사용하는 방법

최고의 라우팅 및 레이아웃 기능 세트를 한 프로그램에서 사용할 수 있을 때, 제어된 임피던스 디자인이 어려울 필요는 없습니다. 고품질의 PCB 레이아웃을 만드는 것은 생산성을 유지하는 데 도움이 되는 올바른 디자인 엔진으로 시작됩니다.

Altium Designer의 규칙 기반 디자인 엔진은 제어된 임피던스 라우팅 및 레이아웃에 필요한 모든 디자인 도구를 단일 애플리케이션으로 통합합니다. Altium Designer의 진정한 강점은 기본 및 고급 디자인 규칙에 대해 레이아웃을 확인하는 규칙 기반 디자인 엔진으로, 이는 높은 정확도와 디자인 요구 사항에 대한 준수를 보장하는 데 도움이 됩니다.

제어된 임피던스 디자인에 필요한 모든 것

고품질의 PCB 레이아웃을 만들어야 할 때, 다른 공급업체의 여러 도구를 조합하는 디자인 플랫폼에 만족하지 마십시오. 디자인, 레이아웃, 부품 소싱, 제조에 필요한 모든 것을 Altium Designer의 통합 환경에서 찾을 수 있습니다. Altium Designer에서 생산성을 유지하고 초정밀 임피던스 제어 라우팅을 보장할 수 있습니다.

• Altium Designer는 단일 애플리케이션에서 간단한 회로 기판부터 고속 PCB까지 설계하는 데 필요한 모든 것을 포함하고 있습니다.

  Altium Designer의 통합 디자인 환경에 대해 자세히 알아보십시오.

• Simberian의 통합 필드 솔버는 Altium Designer의 Layer Stack Manager와 직접 연동되어, 설계자들에게 정확한 임피던스 계산을 위한 통합 도구를 제공합니다.

  Altium Designer에서 Simberian의 통합 필드 솔버에 대해 자세히 알아보세요.

• 프로젝트를 다른 PCB 설계자나 제조업체와 공유할 준비가 되었을 때, Altium 365를 통해 Altium Designer나 웹상에서 즉시 회로 보드 디자인과 생산 데이터를 공유할 수 있습니다.

  Altium 365를 사용하여 PCB 프로젝트 데이터를 공유하는 방법에 대해 자세히 알아보세요.

Altium Designer에서 임피던스 제어가 필요한 고속 PCB 디자인을 쉽게 레이아웃하세요.

PCB 임피던스 제어는 어렵지 않아야 합니다. 외부 계산기를 시도하는 대신, Altium Designer의 스택업 디자인, 임피던스 계산, 그리고 인터랙티브 라우팅 기능의 완벽한 세트를 사용하세요. 고주파 시스템을 설계하고 제조 준비를 하면서 생산성을 유지할 수 있습니다.

Altium Designer on Altium 365은 지금까지 소프트웨어 개발의 세계에 국한되었던 전자 산업에 전례 없는 통합을 제공하여, 설계자들이 집에서 작업하며 전례 없는 수준의 효율성에 도달할 수 있게 합니다.

우리는 Altium Designer를 Altium 365에서 사용할 수 있는 가능성의 표면만 긁어봤습니다. 더 심층적인 기능 설명이나 주문형 웨비나 중 하나를 제품 페이지에서 확인할 수 있습니다.