PCB 라우팅
부품 배치와 조화를 이루는 라우팅은 PCB 설계의 성공을 좌우하는 핵심 요소입니다. Altium Designer에는 직관적인 대화형 라우팅 기능이 다양하게 포함되어 있어, 단순한 양면 보드부터 고밀도·고속·리지드 플렉스·다층 보드에 이르기까지 보드를 효율적이고 정확하게 라우팅할 수 있도록 도와줍니다.
Altium Designer는 다음과 같은 다양한 대화형 라우팅 기능을 제공합니다.
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interactive routing tool. 대화형 라우팅은 빠르고 효율적이며, walkaround, hug and push, push 모드를 통해 작업을 신속하고 효과적으로 완료할 수 있습니다.
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differential pair routing은 물론, 단일 종단 및 차동 쌍 length tuning도 완벽하게 지원합니다.
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ActiveRoute도 살펴보시기 바랍니다. 이는 자동화된 대화형 라우팅 기술로, 사용자가 선택한 특정 넷 또는 연결에 효율적인 멀티넷 라우팅 알고리즘을 적용합니다. 또한 ActiveRoute를 사용하면 라우팅 경로 또는 Guide를 대화형으로 정의할 수 있으며, 그러면 새 라우트가 흐르게 될 the river가 정의됩니다.
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위상 기반 autorouter는 숙련된 보드 설계자가 만든 것과 같은 라우팅 결과를 생성합니다. 위상 기반 라우터이므로 직교 그리드에 제한되지 않고, 선호 방향 설정과 연결 경로를 기준으로 동작합니다.
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오늘날 라우팅은 더 이상 단순히 점과 점을 잇는 과정이 아닙니다. 디바이스의 스위칭 속도가 빨라지면서 많은 보드에 고속 신호가 포함되고 있으며, 이에 따라 impedance profiles to be defined하고 controlled impedance routing이 필요합니다. PCB 편집기의 라우팅 폭 설계 규칙은 폭 기반으로 설정할 수도 있고 임피던스 기반으로 설정할 수도 있으며, 이 경우 라우팅이 한 레이어에서 다른 레이어로 이동할 때 라우팅 폭이 변경됩니다.
라우팅할 준비가 되었나요?
PCB 설계는 90%가 배치이고 10%가 라우팅이라는 말이 있습니다. 비율에 대해서는 의견이 다를 수 있지만, 일반적으로 좋은 부품 배치가 좋은 보드 설계에서 가장 중요한 요소라는 점에는 대체로 동의합니다. 이는 부품 간 연결의 흐름을 결정하기 때문입니다. 라우팅과 마찬가지로 부품 배치도 유동적이며 필요에 따라 설계 과정 전반에 걸쳐 업데이트할 수 있습니다.
아직 라우팅을 시작할 준비가 되었는지 확신이 서지 않나요? 다음 체크리스트를 빠르게 확인해 보세요...
Configure the Layers
인쇄 회로 기판은 개별 레이어들의 집합으로 제작됩니다. 구리 레이어, 마스크 레이어, 부품 오버레이, 솔더 레지스트 레이어와 다양한 특수 목적 레이어가 모두 최종 제작 PCB의 일부가 됩니다. 라우팅을 시작하기 전에 보드에 필요한 레이어를 구성하세요.
레이어 구성 |
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| Configure the copper layers | 라우팅 레이어는 신호 레이어라고도 하며, 위에 표시된 Layer Stack Manager에서 설정합니다. 기본 메뉴 명령을 사용해 미리 정의된 레이어 스택을 선택한 다음, 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하여 레이어를 추가하고 레이어 스택 내 위치를 설정합니다. configuring the layer stack에 대해 자세히 알아보세요. |
| Other fabrication layers | 전원 플레인, 솔더마스크, 부품 오버레이 등 인쇄 회로 기판 제작에 포함되는 다른 모든 레이어도 Layer Stack Manager에서 설정합니다. |
| Add Mechanical layers | 기계 레이어는 부품 코트야드처럼 보드 면과 관련된 작업을 위해 쌍으로 사용할 수도 있고, 보드 외곽선처럼 범용 작업을 위해 개별적으로 사용할 수도 있습니다. 기계 레이어는 View Configuration 패널에서 추가합니다. mechanical layers에 대해 자세히 알아보세요. |
| Controlling the display of layers | 모든 레이어의 가시성은 View Configuration 패널에서 구성하며, 언제든 configuring the display of layers in the View Configuration panel에 대해 자세히 알아보세요. |
Set up the Design Constraints
PCB 편집기는 제약 조건 기반 설계 환경입니다. 라우팅하는 각 넷의 폭, 라우팅 레이어를 변경할 때 배치되는 비아의 크기, 그리고 보드의 다른 객체와의 이격은 모두 해당 설계 제약 조건에 의해 제어됩니다. 제약 조건은 설계의 기본 요소이며, 잘 구성된 제약 조건 세트는 보드를 얼마나 빠르고 효과적으로 라우팅할 수 있는지에 큰 영향을 줍니다.
Constraint Manager는 PCB 설계에 사용되는 설계 제약 조건을 보고, 생성하고, 관리할 수 있도록 해주는 문서 기반의 스프레드시트형 사용자 인터페이스입니다.
설계 제약 조건이 준비되었나요 |
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| Am I using Design Rules or the Constraint Manager? | PCB 편집기 규칙 엔진의 원래 인터페이스는 PCB Rules and Constraints Editor라는 대화상자입니다. 이 인터페이스는 설계 요구사항을 구성하는 데 매우 뛰어나지만, 설계 클래스의 구성 및 관리와 같은 규칙 관련 기능은 지원하지 않습니다. 또한 회로도 캡처 단계와 같은 개발 초기 단계에서 설계 제약 조건을 정의하는 것도 지원하지 않습니다. Constraint Manager의 도입으로 클래스와 기타 설계의 물리적·전기적 요구사항을 보다 단순하고 체계적으로 정의할 수 있게 되었습니다. 제약 조건은 프로젝트 수준 설정이 되어 회로도 편집기나 PCB 편집기 어느 쪽에서든 언제든 편집할 수 있지만, 여전히 ECO 시스템을 통해 동기화해야 합니다. 현재 PCB 프로젝트에서 어떤 설계 제약 조건 접근 방식이 사용되는지 확인하려면, 회로도 문서 또는 PCB 문서가 열려 있을 때 회로도 편집기나 PCB 편집기의 기본 메뉴에 Design » Constraint Manager 명령이 있는지 확인하세요. 해당 명령이 있다면 이 프로젝트에서는 Constraint Manager가 사용됩니다. 그렇지 않고 PCB 편집기에 Design » Rules 명령이 보인다면, 이 프로젝트에서는 PCB Rule and Constraints Editor 대화상자가 사용됩니다. 어떤 방식을 사용할지는 프로젝트를 처음 생성할 때 선택합니다. Constraint Manager에 대해 자세히 알아보세요. |
| What is a design rule, or design constraint | 배치하는 모든 라우팅 객체의 속성을 일일이 정의할 필요 없이, PCB 편집기는 제약 조건 시스템(규칙 엔진이라고도 함)을 사용하여 대화형 라우팅 중 배치되는 객체의 속성을 정의합니다. 예를 들어 GND 넷에 트랙을 배치하면 PCB 편집기는 규칙 엔진에 이 객체와 주변 객체에, 그리고 그 사이에 어떤 제약 조건이 적용되는지 질의합니다. 그러면 규칙 엔진은 예를 들어 이 넷은 폭이 0.3mm여야 하고 다른 넷의 모든 구리로부터 0.2mm 떨어져 있어야 한다는 식의 요구사항을 반환합니다. 설계 규칙/제약 조건에는 두 가지 핵심 요소가 있습니다. 무엇을 settings it must have할 것인지, 그리고 what objects it applies to (the scope) 입니다. |
| The constraint (settings) | 이는 객체에 적용하려는 설정을 의미합니다. 예를 들어 라우트의 폭, 비아의 크기, 또는 구리 객체 간 이격 등이 될 수 있습니다. |
| The scope | 스코프는 이 설계 제약 조건이 적용되는 객체 집합을 정의합니다 보드의 all objects 전체일 수도 있고, 이 component class일 수도 있으며, 저 differential pair일 수도 있습니다. 규칙에는 우선순위가 있으므로, 모든 넷의 라우팅 폭을 정의하는 제약 조건은 전원 넷을 대상으로 하는 더 높은 우선순위의 제약 조건에 의해 재정의됩니다. |
| The width constraint | Width 제약은 라우팅을 구성하는 트랙 세그먼트의 minimum, preferred, maximum 폭을 정의합니다. 설정은 물리적 폭으로 정의할 수도 있고, 넷을 지정된 임피던스 프로파일을 사용해 라우팅하도록 요구할 수도 있습니다. 유용한 기능 중 하나는 라우팅 중에 최소값과 최대값 사이에서 라우팅 폭을 변경할 수 있다는 점이며, 또는 좁은 구간을 통과할 때 라우트가 자동으로 폭을 줄여 맞추도록 할 수도 있습니다. 이러한 기능에 대한 자세한 내용은 Interactive Routing page에서 확인할 수 있습니다. routing width constraint에 대해 자세히 알아보세요. |
| The clearance constraint | Width 제약과 함께 사용하는 것이 clearance 제약이며, 이는 현재 라우팅 중인 넷이 보드의 다른 객체에 얼마나 가까이 접근할 수 있는지를 정의합니다. 이 역시 여러 개의 clearance 제약을 정의할 수 있어, 더 높은 전압의 넷이나 차동 페어 넷을 다른 라우팅으로부터 떨어뜨려 놓거나, 폴리곤 푸어가 라우팅으로부터 특정 거리를 유지하도록 하는 등의 설정이 가능합니다. clearance constraint에 대해 자세히 알아보세요. |
| The routing via style | 시작하기 전에 설정해야 할 세 번째 핵심 제약은 라우팅 비아 스타일입니다. 이 제약은 라우팅 중 레이어를 전환할 때 자동으로 배치되는 비아를 정의합니다. 라우팅 폭과 마찬가지로, 라우팅 중에 최소값과 최대값 사이에서 비아 크기를 변경하거나 비아 스타일(관통하는 레이어 범위)을 변경할 수 있습니다. these shortcuts에 대한 자세한 내용은 Interactive Routing page에서 확인하세요. routing via constraint에 대해 자세히 알아보세요. |
Finding the Nets
라우팅에 대한 좋은 접근 방식은 회로도에서 작업을 시작하는 것입니다. 회로도에서는 중요한 부품과 핵심 넷을 쉽게 찾을 수 있습니다. 회로도의 부품과 넷에서 직접 크로스 선택 및 크로스 프로빙을 수행하여 PCB에서 대응되는 항목을 강조 표시할 수 있습니다. cross-selection and cross-probing between the schematic and the PCB editor에 대해 자세히 알아보세요.
관심 없는 넷을 마스킹하거나 숨겨 연결선 표시를 제어할 수도 있습니다. 또 다른 방법으로는 중요한 넷의 색상을 설정해 라우팅 과정을 더 쉽게 관리하는 것이며, 아래에 이러한 기능의 요약이 나와 있습니다. Managing the Display of the Connection Lines에 대해 자세히 알아보세요.
넷에 색상 추가하기 |
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| Applying color to nets | PCB editor에서는 모든 연결선에 기본 색상이 적용되며, 라우팅이 완료되면 각 넷은 라우팅된 레이어의 색상으로 표시됩니다 설계를 더 쉽게 해석할 수 있도록 연결선의 색상을 변경하고, PCB editor가 라우팅에도 그 색상을 사용하도록 설정할 수 있는데, 이를 net color override 기능이라고 합니다. |
| Apply the color in the schematic | 필요한 경우 View » Net Colors 하위 메뉴를 사용해 회로도에서 넷에 색상을 적용할 수 있습니다. 설계를 동기화하면 해당 색상이 PCB의 넷으로 전달됩니다. |
| Apply color in the PCB editor | 회로도에서 넷 색상을 적용해야 하는 것은 아니며, 원한다면 PCB editor에서 직접 넷 색상을 정의할 수도 있습니다. 가장 쉬운 방법은 PCB 패널에서 작업하는 것으로, 단일 넷, 넷 클래스 또는 대화형으로 선택한 넷 집합에 변경 사항을 적용할 수 있습니다. Nets 모드의 PCB 패널에서 표준 Windows 선택 기법을 사용해 여러 넷 이름을 선택한 다음, 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 오른쪽 클릭 컨텍스트 메뉴에서 Change Net Color 명령을 선택하세요 |
| Apply the color to the routing | PCB editor에서는 넷 색상 오버라이드 기능을 개별 넷 수준에서 제어할 수 있으므로, 현재 관심 있는 넷에 대해서만 이 기능을 켤 수 있습니다 |
| Toggle the Net Color Override feature on and off | 넷 색상 오버라이드는 회로도 editor와 PCB editor 모두에서 켜기 및 끄기로 전환할 수 있으며, F5 단축키를 누르면 됩니다. |
using color to highlight nets에 대해 자세히 알아보세요.
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켜기 및
끄기로 전환할 수 있으며,