Top 3 다중 보드 PCB 연결 오류

상상해보세요: 여러 보드가 있는 새 시스템을 켰는데 예상치 못한 곳에서 단락과 개방이 발생합니다. 갑자기 아무것도 예상대로 작동하지 않거나, 더 나쁜 경우, 보드가 자체에게 좋지 않을 정도로 너무 뜨거워집니다.

대부분의 멀티보드 PCB 설계 오류는 "잘못된 네트가 연결되었거나", "그것이 케이스에 맞지 않거나", "보드 방향이 잘못되었다"는 등의 변형으로 귀결됩니다. 이러한 문제는 기계적 또는 전기적 실수(또는 둘 다)에서 비롯될 수 있습니다. 이것들은 원인이 아니라 증상입니다... 근본 원인은 종종 논리적 검사와 3D 기계 모델 검사를 결합하여 발견할 수 있는 간단한 것입니다.

이를 염두에 두고, 멀티보드 전기 연결에서 가장 흔한 문제들을 소개합니다.

잘못된 키 방향

멀티보드 조립은 종종 키가 있는 커넥터를 사용하는데, 이는 두 맞물리는 커넥터가 어떻게 정렬되어야 하는지를 규제합니다. 그러면 두 커넥터는 두 맞물리는 보드의 방향을 결정하게 됩니다. 커넥터 방향이 거꾸로 되면, 결과적으로 보드의 방향도 거꾸로 됩니다.

잘못된 키 설정을 유발할 수 있는 몇 가지 문제가 있습니다:

• 핀 1 지시자가 잘못된 위치에 있었습니다

• 핀 1 지시자가 완전히 누락되었습니다

• 조립 윤곽선이나 실크스크린 윤곽선이 방향을 나타내지 않습니다

• 방향을 나타내는 사각 패드가 없습니다 (스루홀용)

• 패드 방향은 반전될 수 있지만, 키 설정은 그렇지 않습니다

보드 수준의 키 설정 메커니즘이 없는 수직으로 배치된 SMD 커넥터가 이 문제에 가장 취약합니다. 이는 커넥터 방향이 PCB 풋프린트에서 반대로 될 수 있기 때문입니다. 조립 문서에 방향이 표시되어 있지 않거나 PCB 실크스크린에 방향 표시가 없는 경우, 조립 중에 이 오류가 발생할 위험이 있습니다.

이 사각 패드는 이 키가 있는 커넥터의 올바른 방향을 나타냅니다

키가 없는 커넥터에서의 단락/개방

모든 멀티 보드 커넥터가 키드(keyed)인 것은 아니며, 일부는 키드가 아니어서 핀아웃이 회전 방지가 아님에도 불구하고 반전 가능한 풋프린트를 가질 수 있습니다. 키드되지 않은 커넥터의 이점은 연결 케이블을 반전시킬 수 있다는 것이며, 이는 키드되지 않은 보드 대 보드 커넥터에도 동일하게 적용됩니다. 가장 간단한 것은 핀 헤더이지만, 더 고급 시스템에서는 아래에 표시된 Hirose 커넥터와 같은 메자닌 커넥터를 사용할 것입니다.

이러한 반전 가능한 Hirose 커넥터가 반전된 핀아웃을 가지고 있다면, 두 보드를 잘못된 방향으로 강제로 연결하게 될 것입니다

키드되지 않은 커넥터와 회전할 수 없는 핀아웃으로 두 보드가 연결되면, 결과가 올바르지 않을 수 있습니다. 예를 들어, 핀아웃이 일치하지 않거나 핀아웃이 일치하는 경우 연결 보드의 방향이 잘못될 수 있습니다. 어느 쪽이든, 연결의 한 쪽에서 핀아웃을 180도 회전시켜야 한다는 의미입니다.

역방향 ZIF/LIF 또는 플렉스 리본 커넥터

제로 삽입력(ZIF) 커넥터, 저 삽입력(LIF) 커넥터 또는 플렉스 리본 커넥터는 FPC 케이블에 보드를 연결하는 데 사용되며, 이는 간단한 플렉스 PCB 또는 리지드-플렉스 PCB일 수 있습니다. 멀티 보드 연결에 사용되는 플렉스 PCB는 PCB의 한쪽 면에 커버레이를 통해 노출된 접촉 패드를 가질 수 있습니다. 이러한 노출된 접촉 패드는 ZIF 커넥터 접촉에 연결될 것입니다.

커버레이 개구부가 플렉스 리본의 잘못된 쪽에 있으면, 전기적 접촉을 하기 위해 연결된 보드가 거꾸로 되어야 합니다. 양면 ZIF 커넥터의 경우, 핀아웃이 거꾸로 되어 있으면 같은 문제가 발생합니다.

플렉스 리본 접촉부가 잘못된 쪽에 있으면, 연결된 보드의 방향이 거꾸로 될 것입니다

연결을 위한 논리적 검사

이러한 문제를 어떻게 피할 수 있을까요? 중요한 한 가지는 PCB 설계 검토의 일부로 철저한 커넥터 및 케이블 방향 검사를 수행하는 것입니다. 이는 다음과 같은 여러 가지 사항을 포함합니다:

• 모든 핀아웃이 올바른 네트 명칭 및 연결을 가지고 있는지 확인되었나요?

• 키가 있는 커넥터에 핀 1 표시가 있나요?

• 키가 없는(회전 가능한) 커넥터의 핀아웃이 올바른가요?

• 3D PCB 뷰의 STEP 모델이 기계적 키 방향과 일치하나요?

• MCAD로 푸시할 때, 키가 있는 커넥터 방향이 3D에서 일치하나요?

• ZIF 커넥터의 핀이 보이며 올바른 위치에 있나요?

• FPC 케이블이나 커넥터가 올바른 굽힘과 보드 방향으로 배치되었나요?

실제로 커넥터가 설계에 추가되면 샘플 커넥터를 주문하여 커넥터의 방향을 명확하게 볼 수 있도록 하는 것이 도움이 될 때가 있습니다. 또한 커넥터와 함께 종이 모형을 만들어 제안된 조립을 볼 수 있어서 해가 되지 않습니다!

보드 대 보드 커넥터, 케이블, 및 하네스는 논리적 넷 연결 검사 과정의 일부가 되어야 하지만, 모든 멀티 보드 PCB 설계 시스템이 이러한 기능을 갖추고 있는 것은 아닙니다. 하네스 설계 도구를 사용한 논리적 연결 검사와 MCAD 협업 도구를 사용한 3D 방향 검사를 통해, 엔지니어링 팀은 두 가지 측면을 모두 빠르게 확인할 수 있습니다.

다행히도, 멀티 보드 어셈블리에서 PCB 간의 연결을 추측할 필요는 없습니다. 기계 및 전기 설계자는 Altium Designer®의 ECAD 및 MCAD 협업 기능을 통해 원활하게 협력할 수 있습니다. 혁신적인 기업들은 Altium 365™ 플랫폼을 사용하여 설계 데이터를 쉽게 공유하고 프로젝트를 제조에 투입함으로써 오늘날의 교차 분야 환경에서 협업을 구현하고 있습니다.

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