학생들에게 가장 좋은 PCB 설계 도구는 무엇일까요?

오늘날의 공학도들은 현대 공학 교육 과정의 일부로 PCB 설계 및 제조의 중요성을 계속 인식하고 있습니다. 이는 관심 있는 학생들이 설계 기술을 연마하는 데 도움이 될 소프트웨어가 필요하다는 것을 의미합니다. 데스크탑/노트북에서 네이티브로 실행되거나 클라우드에서 실행되는 PCB 설계 소프트웨어 옵션이 여러 가지 있습니다. 이 글에서는 이러한 옵션 중 일부를 살펴보겠습니다.

학생들이 PCB 설계 소프트웨어에서 찾는 것

학생들은 첫날부터 설계를 시작할 수 있도록 돕는 CAD 플랫폼이 필요합니다. 종종 "엔터프라이즈 수준"으로 여겨지는 불필요한 데이터 관리 기능이나 통합 없이 회로 설계, 시뮬레이션 실행, 표준 CAD 기능을 사용한 PCB 레이아웃 제작을 시작할 수 있는 도구를 원합니다.

대부분의 경우, 학생들은 다음과 같은 특성을 가진 PCB 설계 소프트웨어를 선택합니다:

저렴한 비용, 또는 가급적 무료 소프트웨어 - 모든 학생은 예산에 살고 있으므로, 라이선스 비용이 들지 않는 소프트웨어를 선택하는 것이 놀랍지 않습니다.

사용의 용이성 - 대부분의 학생들은 PCB를 설계하는 공식 교육이나 교실 경험이 없으므로, 직관적인 기본 기능과 쉽게 배울 수 있는 고급 기능을 갖춘 플랫폼을 원합니다.

벤더 또는 커뮤니티 지원 - 도구 벤더나 오픈 소스 커뮤니티는 예제 프로젝트, 구성 요소 라이브러리, 설계 튜토리얼을 통해 사용자에게 지원을 제공해야 합니다.

CAD 모델 접근 - 사용자가 PCB 레이아웃에서 작업을 시작하기 전에, 그들의 회로도 기호, PCB 풋프린트, 3D 구성 요소 패키지에 대한 CAD 모델에 접근할 필요가 있습니다.

경력 성장 기회 - PCB 디자인 애플리케이션 학습이 회사에서 고임금 직책으로 이어질 수 있을까요? 사용자는 이러한 도구에서 고급 하드웨어를 구축할 수 있나요?

학생들을 위한 네 가지 인기 있는 PCB 디자인 소프트웨어 옵션을 살펴보겠습니다: EasyEDA, KiCad, Altium Designer, CircuitMaker.

EasyEDA

EasyEDA 플랫폼은 클라우드 기반으로 있으며 무료 PCB 디자인 소프트웨어를 찾는 취미로 하는 사람들 사이에서 인기가 있습니다. 이는 PCB 디자인 소프트웨어에서 기대할 수 있는 기본적인 회로도 캡처, PCB 배치, 간단한 라우팅, 제조 파일 생성 기능을 모두 포함하고 있습니다.

EasyEDA의 주요 특징:

• LCSC의 구성 요소 인벤토리 접근
• 낮은 레이어 수의 보드 생성
• 강성 보드 지원만 가능
• 제조 파일을 다운로드하고 어디든지 가져갈 수 있음

이미지 크레딧: Shawn Hymel

EasyEDA는 새로운 사용자들에게 편리한 PCB 설계 애플리케이션이지만, 전문적인 환경에서 사용되는 것을 방해하는 주요 단점이 있습니다. 다른 도구에서는 표준인 고급 라우팅 기능의 부재, 업계 전반의 공급망 및 부품 정보에 대한 접근성 부족, 그리고 느린 사용자 인터페이스는 EasyEDA가 전문적으로 사용되지 않는 몇 가지 이유일 뿐입니다. 이러한 요인들은 EasyEDA만을 배우는 학생들에게 실제 경력 기회를 전혀 제공하지 않으며, EasyEDA를 요구하는 직무 설명은 찾아볼 수 없습니다!

간단히 말해서, EasyEDA는 전문적인 하드웨어에 충분하지 않으며, 오로지 취미로 하는 사람들과 학생들을 위한 학습 도구에 불과합니다. 위에 나열된 제한 사항들과 많은 기본 기능의 부재는 실제 제품을 설계하고 제조하는 회사들의 실제 설계 관행과 일치하지 않습니다.

KiCad EDA

KiCad는 오픈 소스 커뮤니티의 광범위한 지원과 전념하는 개발자 그룹 덕분에 가장 인기 있는 무료 PCB 소프트웨어 프로그램 중 하나입니다. 많은 KiCad 사용자들은 또한 유료 설계 플랫폼을 사용하여 더 고급 기능에 노출되며, 이러한 기능들이 점차 KiCad에 통합되고 있습니다.

KiCad의 주요 하이라이트:

• 단일 애플리케이션에서의 회로도 캡처 및 PCB 레이아웃
• EasyEDA보다 더 많은 배치 및 라우팅 도구
• 사용자가 스크립트로 일부 사용자 정의 기능을 구축할 수 있음
• 새 프로젝트를 시작하는 데 도움이 되는 부품 라이브러리에 접근

여러 해에 걸쳐 KiCad가 많은 발전을 이루었음에도 불구하고, KiCad를 사용하는 가장 큰 단점은 고급, 고가치 프로젝트에 전문적으로 사용되지 않는다는 것이며, 이는 경력 기회를 제한합니다. 전문 PCB 설계 및 전기 공학 포지션은 대부분 유료 설계 플랫폼을 포지션의 요구 사항으로 나열하며, 그중에서도 Altium Designer가 가장 인기가 있습니다.

누락된 기능에는 리지드-플렉스 지원, 자동화된 고속 디지털 디자인 지원 도구, 고층수 디자인, 제조 릴리스 생성을 지원하고 자동화하는 기능이 포함됩니다. 이때 엔지니어들은 Altium Designer와 같은 플랫폼을 찾기 시작하여 더 고급 프로젝트를 지원합니다.

Altium Designer

학생들은 종종 교육 기관을 통해 라이선스 접근을 얻거나 연구 그룹의 일부로서 Altium Designer를 사용합니다. Altium Designer는 유료 설계 소프트웨어 플랫폼 중 가장 많은 사용자를 보유한 전문가 수준의 PCB 설계 소프트웨어 응용 프로그램입니다. 사용자는 상업적으로 제조될 수 있는 모든 유형의 PCB를 설계할 수 있으며, 이에는 강성-유연, 완전 유연 설계, 인쇄 회로, 성형 연결 장치(MIDs), 다중 PCB 시스템이 포함됩니다.

Altium Designer의 주요 특징:

• 기본적으로 높은 시트 수, 높은 레이아웃 수, 높은 구성 요소 수 설계 지원
• 라우팅 및 분석을 자동화하는 고속 디지털 설계 기능
• 완전히 구성 가능한 규칙 엔진
• 강성-유연, 유연, 다중 PCB 시스템 및 HDI PCB에 대한 내장 지원

이 기능 목록은 표면만 긁고 있으며, 표준 라이선스 옵션에서 프로그램에서 사용할 수 있는 엔터프라이즈 수준의 기능을 포함하지 않습니다. 이러한 기본 기능은 Altium Designer를 고급 제품을 구축하는 엔지니어링 회사와 OEM의 요구와 일치시킵니다. 이는 학교에 다니는 동안 Altium Designer를 사용하는 방법을 배울 때 학생들이 주요한 경력 향상을 얻을 수 있음을 의미합니다.

Altium Designer는 전문 디자이너를 위해 제작되었지만, 전자 산업에서의 커리어를 준비하고 싶은 많은 학생들이 사용하고 있습니다. KiCad와 비교했을 때 엄청난 생산성 향상을 가져다주며, Altium Designer에 내장된 많은 기능들은 설계를 시작할 때 바로 작동하는 반면, KiCad는 같은 기능을 얻기 위해 사용자가 커스텀 스크립트를 작성해야 합니다.

CircuitMaker

CircuitMaker는 Altium Designer에서 찾을 수 있는 많은 기능들을 구현한 무료 PCB 설계 애플리케이션입니다. 이는 대규모 조직이 필요로 하는 고급 엔터프라이즈 레벨 기능들을 많이 제거하고 대신 사용자에게 강력한 라우팅 도구와 함께 간소화된 설계 경험을 제공하는 데 중점을 둡니다. 이는 일반적으로 학생들, 취미로 하는 사람들, 그리고 새로운 디자이너들이 설계할 것으로 예상되는 중간 레이어 수를 가진 강성 PCB에 초점을 맞춥니다.

CircuitMaker의 주요 특징:

• Altium Designer에서 찾을 수 있는 유사한 전문 도구 세트
• 빠른 배치, 라우팅, 그리고 구성 요소 생성
• 다중 시트 회로도 설계 및 고레이어 수 PCB 지원
• 기계 설계를 위한 Fusion 360과의 공동 설계

아래 표는 CircuitMaker와 Altium Designer 간의 전체 기능 비교를 제공합니다. 겹치는 기능은 메뉴/패널 접근, 효과성 및 키보드 단축키 측면에서 본질적으로 동일합니다. 또한, 이 도구들은 정확히 같은 워크플로우를 구현하며 유사한 데이터 형식을 가지고 있습니다.

 

일부 기능들 사이의 유사성과 중복으로 인해, CircuitMaker는 PCB 디자이너나 전기 엔지니어로서 전문적으로 일하고자 하는 학생들에게 훌륭한 커리어 전망을 제공합니다. CircuitMaker의 도구 기능과 워크플로우는 Altium Designer의 기능과 밀접하게 일치하여, Altium Designer의 전문 기능으로의 전환을 빠르고 원활하게 만듭니다.

CircuitMaker로 학습 시작하기

CircuitMaker는 원래 메이커 커뮤니티를 위한 PCB 디자인 도구로 Altium에 의해 제작되었습니다. 그러나 PCB 디자인을 배우고자 하는 학생들에게도 훌륭한 디자인 애플리케이션입니다. CircuitMaker를 정말 훌륭하게 만드는 것은 본질적으로 많은 동일한 기능을 가진 “Altium Designer Lite” 애플리케이션인 점입니다. 일부 고급 기능은 제거되었지만, 핵심 스키마틱, 배치, 라우팅 및 라이브러리 기능은 모두 포함되어 있습니다.

Altium Designer에서 작업을 시작할 준비가 되면, CircuitMaker 디자인을 Altium Designer로 옮기는 것이 매우 쉽습니다. Altium Designer는 CircuitMaker 파일을 직접 열고 수정할 수 있습니다. 다른 벤더의 CAD 도구 간 변환과 달리, 변환된 디자인은 수정이나 업데이트를 요구하지 않습니다. Altium Designer에서 가져온 디자인 작업을 바로 시작할 수 있습니다.

Altium Designer 학생 라이선스로 경력을 쌓으세요

학생들은 당연히 무료 PCB 디자인 소프트웨어를 선호하지만, 모든 고액 연봉 전문 직종은 유료 소프트웨어에서만 찾을 수 있는 디자인 기능을 요구합니다. 전자 산업 전반에서 가장 수요가 많은 PCB 디자인 플랫폼인 Altium Designer를 배우는 것은 큰 이점을 가져다줍니다.

다행히도, 유효한 교육 기관 이메일을 가진 학생들은 Altium Education에서 무료 학생 라이선스를 받을 수 있으며, 비상업적 용도로 소프트웨어에 즉시 접근할 수 있습니다. Altium Designer는 학생들에게 소규모 엔지니어링 회사, 대기업, 성공적인 기업가들이 요구하는 차세대 PCB 디자인 소프트웨어에 대한 접근을 제공합니다.

• 스키마틱 편집기에서 통합된 SPICE 시뮬레이션
• LTspice 및 PSpice 프로젝트에 대한 가져오기 지원
• 표준 컴퓨팅 인터페이스(DDR, MIPI, Ethernet 등)를 위한 자동 신호 무결성 기능
• 고급 반자동 및 완전 자동 라우팅 기능
• 여러 위치에서의 구성 요소 재고 및 수명 직접 보기
• 제조 파일 내보내기 프로세스 자동화
• Altium Draftsman에서의 자동 도면 생성
• 자동 IPC 준수 풋프린트 생성

위 목록에서 "자동화"라는 단어를 여러 번 볼 수 있습니다; 이는 많은 간단한 작업들이 반자동화되거나 완전 자동화될 수 있지만, 검증 루프에서 인간을 제거하지 않기 때문입니다.

이러한 기능들은 KiCad나 EasyEDA에서는 매우 어렵거나 단순히 불가능한 더 고급 작업을 가능하게 합니다. 다음 섹션에서는 상업 프로젝트에서 흔히 볼 수 있는 예를 보여줍니다.

고급 설계 작업의 예: DDR 라우팅

Altium Designer가 EasyEDA와 KiCad보다 주요한 개선을 제공하는 방법을 보려면, 좀 더 고급 설계에서 필요할 수 있는 작업을 고려해 보십시오: DDR 라우팅. 오늘날의 전자 제품에서 DDR 라우팅은 반드시 "고급"이라기보다는 많은 디지털 시스템과 상업 제품에서 필수적인 것입니다. 이것이 Altium Designer가 CircuitMaker, EasyEDA, 그리고 KiCad와 차별화되는 지점입니다: 규칙 생성, 라우팅, 타이밍을 자동화하는 데 도움을 줍니다.

DDR3 및 그 이상의 빠른 버스의 경우, 설계자는 라우팅 중에 세 가지 주요 작업을 수행해야 합니다:

• 버스 타이밍 제약 조건 정의
• 라우팅 중에 트레이스 임피던스 자동 강제 적용
• 넷을 지연 매칭, 이상적으로는 수동 길이 조정 없이

xSignals 도구와 내장된 라우팅 기능을 사용하면 설계자가 이러한 작업을 빠르게 수행하고 DDR 인터페이스를 라우팅하고, 타이밍을 맞추며, 설계 규칙에 대해 검증할 수 있습니다. 이러한 작업은 KiCad에서 수동 라우팅으로 몇 시간이 걸릴 수 있으며, EasyEDA에서는 동일한 수준의 조정 및 검증이 불가능합니다.

 

교육용 라이선스로 시작하기

교육용 라이선스 접근 권한을 얻고 이러한 도구를 사용하는 방법을 배우는 학생들은 무료 소프트웨어만 사용하는 다른 학생들보다 큰 이점을 가질 것입니다. 오늘날의 고급 전자 제품을 작업하는 회사들이 요구하는 Altium Designer의 완전한 기능 세트는 중요합니다. 그러므로 학생이고 PCB 설계 소프트웨어 패키지를 찾고 있다면, 무료 소프트웨어에 현혹되지 마십시오. 대신, 여러분의 기술과 직업 전망을 향상시킬 수 있는 설계 플랫폼을 사용하는 데 집중하십시오.

디자이너로서 경력을 발전시키고 싶다면, Altium Designer를 배우고 사용하기 시작해야 합니다. 신뢰할 수 있는 전력 전자 제품이나 고급 디지털 시스템을 구축해야 할 필요가 있든, Altium Education에 연락하거나 Altium 전문가와 상담하여 시작하세요!

자주 묻는 질문들

저는 학생이거나 취미로 하고 있습니다. 학생들에게 가장 좋은 PCB 설계 도구는 무엇인가요?

Altium Designer 라이선스 비용을 정당화할 수 없다면, 최선의 선택은 CircuitMaker입니다. 이는 Altium Designer의 핵심 기술을 기반으로 한 무료 회로도 + PCB 레이아웃 도구로, Altium 365 개인 공간을 통한 온라인 협업 및 프로젝트 저장 기능을 제공합니다. CircuitMaker는 라이브러리 도구, 수백만 개의 제조업체 검증 구성 요소에 대한 접근성, 그리고 CircuitMaker 내에서 배급업체 재고의 즉각적인 가시성 덕분에 KiCad보다 더 많은 기능을 제공합니다.

학생들은 Altium 제품의 교육용 라이선스에 접근할 수 있나요?

네, 학생들은 기관의 이메일 주소를 사용하여 Altium Designer의 학생 라이선스에 접근할 수 있습니다; 자세한 정보는 education.altium.com을 방문하세요.

취미나 학생 작업을 위해 KiCad 대신 CircuitMaker를 사용해야 하는 이유는 무엇인가요?

CircuitMaker를 사용하는 좋은 점은 작업 흐름이 Altium Designer와 매우 유사하여 사용자가 Altium의 상위 수준 상업 도구로의 전환을 준비할 수 있다는 것입니다.

저는 제 경력에서 발전하고 있다는 것을 확실히 하고 싶습니다. Altium 제품을 사용하는 방법을 배우면 제 직업 전망은 어떻게 될까요?

CircuitMaker의 큰 장점 중 하나는 Altium Designer에서 사용되는 동일한 워크플로우와 도구를 사용하기 때문에 정규직으로 Altium Designer를 사용하는 데 준비시켜 줍니다. 반면에, KiCad는 고액 연봉 직업에서 요구되는 기술로 거의 나열되지 않습니다.

PCB 설계를 배우는 데 도움이 될 오픈 소스 PCB 프로젝트에 어디서 접근할 수 있나요?

오픈 소스 디자인에 접근하는 좋은 자원은 GitHub입니다. 많은 사용자들이 표준 오픈 소스 라이선스에 따라 자신의 PCB 디자인 프로젝트를 무료로 다운로드할 수 있게 합니다. GitHub에는 많은 컴포넌트 라이브러리도 있습니다.

CircuitMaker에서 PCB 설계를 배우는 데 도움이 될 예제 프로젝트에 접근할 수 있나요?

네, CircuitMaker는 CircuitMaker 웹사이트를 통해 사용자에게 예제 프로젝트에 대한 접근을 제공합니다. 사용자는 자신의 프로젝트를 공개적으로 공유하고 무료 다운로드를 할 수 있게 만들 수 있습니다.