레이어를 벗겨내기: 전자 PCB 스택업

그랜드 캐니언을 방문했을 때 처음 눈에 띄는 것 중 하나는 믿을 수 없는 경치입니다. 서로 다른 색상의 암석과 광물층을 통해 모두가 볼 수 있도록 기록된 캐니언 벽의 역사는 정말 영감을 줍니다. 수년을 보내도 그 층이진 암석면 안에 살았거나 살고 있는 모든 연결고리, 재료, 생물을 발견하기에는 역부족일 것입니다.

저는 제가 열정을 가진 것들과 연결짓는 것을 멈출 수 없기 때문에, 그랜드 캐니언은 저에게 유리 섬유, 솔더 마스크, 그리고 외부 층에 있는 기타 마감 코팅들로 이루어진 인쇄 회로 기판을 떠올리게 했습니다. 전자 PCB는 복잡할 수 있으며, 요구되는 복잡성을 충족시키기 위해 충분한 층을 사용해야 합니다. 그 크기에도 불구하고, PCB는 그랜드 캐니언의 암석 층만큼이나 많은 깊이와 상호 연결성을 가진 것처럼 보입니다.

인쇄 회로 기판의 층 결정하기

PCB에서는 라우팅, 트레이스 및 비아 사이에 내부 레이어가 있을 뿐만 아니라 구리 평면 사이에는 섬유유리 또는 유사한 재료와 같은 보호 레이어가 있어 코어와 프레프레그라고 불리는 레이어를 형성합니다. 코어는 가장 엄격한 제어 하에 제조되어 전기 신호의 유전 상수를 지정하는 데 사용될 수 있어 디쿠플링을 가능하게 하고 설계에서 노이즈를 차단합니다. 프레프레그는 제어가 덜 되며 대신 필요에 따라 PCB 두께를 변화시키는 데 사용됩니다.

인쇄 회로 기판의 레이어는 디자인을 실현하기 위해 필요한 구리의 양에 따라 발전합니다. 엔지니어 또는 연구는 구성 요소와 트레이스의 밀도 및 양을 고려하여 필요한 레이어 수를 결정합니다.

다음 단계에서는 중요한 신호를 식별하고 이러한 신호가 최적의 성능을 발휘할 수 있는 위치를 결정합니다. 이는 코어 두께, 트레이스의 배치 및 두께, 그리고 이상적인 위치를 확립합니다. 제조에 필요한 재료는 설계 과정의 이 단계에서 염두에 두어야 하며, 설계가 제조 가능하도록 하여 비용을 최소화해야 합니다.

레이어를 사용하여 스택을 구축하고 전체 구조를 정의하세요

레이어를 사용하여 스택을 구축한 다음 트레이스를 배치할 수 있습니다. 각 레이어는 구리, 프레프레그 또는 솔더 마스크로 시각화되고 정의될 수 있습니다. 프레프레그 재료는 전기적 및 제조 특성 모두를 위해 선택될 수 있으며, 설계를 위한 신뢰성 및 안전 부서의 요구 사항을 충족시킵니다.

이 시점에서 비아의 위치와 배치가 이루어지며, 그것의 전류 운반 요구 사항에 따라 비아의 도금이 포함됩니다. 설계에 맹비아가 필요한 경우, 이들은 PCB 내의 적절한 위치에 포함됩니다.

레이어를 계획하고 쌓는 방법을 아는 것은 더 나은 PCB를 만들 수 있게 합니다.

스택 내에서 PCB의 구축 계속하기

스키매틱에서 레이아웃으로 구성 요소를 가져와서 설계를 최적화할 위치에 가상 인쇄 회로 기판에 구성 요소를 배치할 수 있습니다. 이는 설계 내의 구성 요소 간 및/또는 커넥터 및 테스트 포인트로 트레이스를 추가하는 것으로 이어집니다.

구성 요소가 더 많을수록, 트레이스도 더 많아집니다. 트레이스가 더 많다는 것은 구리 사용량과 레이어 수가 더 많아진다는 것을 의미하며, 같은 방향으로 이동하는 트레이스는 충돌을 피하기 위해 서로 다른 레이어에 배치될 수 있습니다. 저는 서로를 알고 소통하거나 고립된 상태로 유지되는지 여부와 상관없이 가까우면서도 별개의 바위층 내에 있는 다양한 개미 군집을 상상하는 것을 좋아합니다.

군집은 서로 방문하기 위해 평면 사이에 터널을 뚫어 합쳐질 수 있습니다. 같은 과정이 비아를 통해 인쇄 회로 기판에서 발생합니다. 구리 트레이스가 다른 트레이스의 간섭 없이 인쇄 회로 기판을 가로질러 이동해야 할 경우, 트레이스가 다른 평면에서 계속될 수 있도록 보드에 비아가 설계됩니다.

설계 소프트웨어의 스마트 도구를 사용하면 설계 과정을 용이하게 할 수 있습니다.

모든 설계 단계를 안내할 수 있는 보드 레이아웃 기능을 찾고 있다면, 도구 내에서 요구 사항을 정의하는 설계 규칙 시스템이 있는 Visual Layer Stack Manager를 시도해 보세요. 각 레이어는 구리, 프레프레그 또는 솔더 마스크로 시각화되고 정의될 수 있습니다. 프레프레그는 전기적 및 제조 특성 모두를 위해 선택될 수 있으며, 설계의 신뢰성 및 안전 부서의 요구 사항을 충족시키는 데에도 사용될 수 있습니다.

다음에 레이아웃을 시작할 때는 협곡의 층을 생각하며 보드의 단면 뷰가 어떻게 실현될 수 있는지를 시각화해 보세요. Altium Designer^®에서 찾을 수 있는 고급 설계 도구를 사용하면, 구성 요소를 연결하는 네트워크가 복잡하면서도 우아할 수 있습니다. 이 도구는 외부 레이어에 구성 요소를 정리할 수 있게 해주며, 비아를 사용하여 네트워크를 라우팅할 수 있는 평면을 정의할 수 있게 해줍니다.

Altium의 도구는 자연에서 찾을 수 있는 우아함이 담긴 조직적인 인쇄 회로 기판의 마음속 그림을 실현할 수 있게 해줍니다. 어떻게 하는지 알고 싶다면, 오늘 Altium의 전문가와 상담해 보세요.