PCB 에디터는 보드의 무결성을 보장하기 위해 확인할 수 있는 다양한 유형의 설계 제약 조건을 정의할 수 있는 규칙 중심 설계 환경입니다. 온라인 DRC 기능은 작업 시 활성화된 규칙을 모니터링하고 감지된 설계 위반 사항을 즉시 강조 표시합니다. 또는 일괄 DRC를 실행하여 디자인이 규칙을 준수하는지 테스트하고 활성화된 규칙과 감지된 위반 사항을 자세히 설명하는 보고서를 생성할 수도 있습니다.
튜토리얼 앞부분에서는 전기적 간격, 라우팅 폭, 스타일을 통한 라우팅 등 몇 가지 디자인 제약 조건을 검토하고 구성했습니다. 이 외에도 새 보드를 만들 때 자동으로 정의되는 여러 가지 다른 디자인 규칙이 있습니다.
디자인 규칙 검사(DRC) 구성 및 실행하기
Main page: DRC 설정 및 실행
디자인 규칙 검사(DRC)를 실행하여 디자인에 위반 사항이 있는지 확인합니다. 온라인 및 일괄 DRC는 모두 온라인 및 일괄 DRC를 선택하여 액세스하는 Design Rule Checker 대화 상자에 액세스하여 설정할 수 있습니다 Tools » Design Rule Check 명령을 선택하여 액세스하는 대화 상자에서 구성할 수 있습니다. 이 대화 상자에는 일반 보고 옵션(Report Options - Rules to Check -
대화 상자 하단의 Messages 패널이 열리고 감지된 모든 위반 사항이 나열됩니다. 대화 상자에서 Create Report File 옵션이 활성화된 경우에는 별도의 문서 탭에 Design Rule Verification Report 가 별도의 문서 탭에 열립니다. 이 보고서에는 확인이 활성화된 규칙, 감지된 위반 횟수 및 각 위반에 대한 구체적인 세부 정보가 자세히 나와 있습니다.
메인 메뉴에서 Tools » Design Rule Check 명령을 선택하여 Design Rule Checker 대화 상자를 엽니다.
대화 상자의 Report Options 대화 상자의 페이지에서 Create Report File 옵션이 활성화되어 있는지 확인합니다.
대화 상자의 Rules To Check 대화 상자의 페이지에서 그리드 영역을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 Batch DRC - Used On 항목을 선택합니다.
테스트포인트 규칙에 대해 일괄 DRC를 비활성화합니다. 이렇게 하려면 트리에서 Testpoint 섹션을 선택하고 이 카테고리의 네 가지 규칙 유형에 대한 Batch 확인란을 선택 해제합니다.
대화 상자 하단의 Design Rule Checker 대화 상자가 닫히고 보고서가 열립니다. 보고서에는 (최소한) 다음이 포함됩니다:
보고서의 상단 섹션에는 검사할 수 있는 규칙과 감지된 위반 횟수가 자세히 나와 있습니다. 규칙을 클릭하면 해당 위반 사항으로 이동하여 검토할 수 있습니다.
보고서의 아래쪽 섹션에는 위반된 각 규칙과 위반 대상의 목록이 표시됩니다. 위반 항목을 클릭하면 PCB에서 해당 개체로 이동합니다.
감지된 위반 사항은 열리는 패널의 Messages 패널에도 나열됩니다.
위반 사항 찾기 및 해결
Main page: 디자인 위반 조사 및 해결
설계자는 PCB에서 위반 사항을 찾아서 그 상태와 실제로 얼마나 실패했는지 파악하고 위반 사항을 해결하는 가장 적절한 방법을 찾아야 합니다.
Notes on Locating and Resolving Violations
Altium Designer에는 설계 규칙 위반을 표시하는 두 가지 기술이 있습니다:
클리어런스 위반의 예는 아래와 같습니다. 위의 두 가지 기법이 모두 위반을 표시하는 데 사용됩니다. 위반 패드는 패턴을 사용하여 강조 표시됩니다. 또한 위반 사항은 흰색 화살표와 0.25mm 텍스트로 표시되어 이 간격이 제약 조건에서 허용하는 최소 0.25mm보다 작음을 나타냅니다.
위반 사항을 찾으려면 보고서 파일의 하단 섹션에서 특정 위반 사항을 자세히 설명하는 링크를 클릭하거나 패널의 Messages 패널에서 항목을 두 번 클릭합니다.
보고서의 위반 항목과 Messages 패널의 위반 항목에는 위반 금액에 대한 세부 정보도 포함됩니다. 실제 값은 지정된 제약 조건 값과 함께 자세히 표시됩니다(예 0.017mm 0.254mm ).
클리어런스 위반 해결
튜토리얼 설계에는 트랜지스터 풋프린트의 패드 간 클리어런스 제약 조건에 대한 네 가지 위반이 있습니다. 이러한 위반을 해결하는 방법에는 두 가지가 있습니다:
0.25mm 간격은 상당히 넉넉하고 실제 간격은 이 값(0.22mm)에 매우 근접하므로 이 상황에서는 더 작은 간격을 허용하도록 규칙을 구성하는 것이 좋은 선택이 될 수 있습니다. 스루홀 패드가 있는 다른 구성 요소는 패드 간격이 1mm인 커넥터뿐이므로 이 솔루션은 이 상황에서 허용됩니다. 그렇지 않은 경우 가장 좋은 해결책은 솔더 마스크 확장 규칙에서 수행한 것처럼 트랜지스터 패드만 대상으로 하는 두 번째 간격 제약 조건을 추가하는 것입니다.
디자인 공간 상단의 PCB 문서 탭을 클릭하여 활성 문서로 만듭니다.
를 선택하고 Design » Constraint Manager 명령을 선택하여 제약 조건 관리자를 엽니다.
제약 조건 관리자의 Clearances 보기에서 제약 조건 관리자의 All Nets / All Nets 셀을 클릭합니다.
하단의 그리드 영역에서 TH Pad – to – TH Pad 값을 0.22mm로 변경합니다. 이렇게 하려면 셀을 클릭하고 0.22를 입력한 다음 Enter
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자바스크립트 ID: Tutorial_CM_Clearance_Edit_AD25_2
제약 조건 관리자에서 변경 사항을 저장합니다(File » Save to PCB ).
최소 솔더 마스크 슬리버 위반 해결
솔더 마스크는 기판의 외부 표면에 적용되는 얇은 래커와 같은 층으로, 구리를 보호하고 절연하는 역할을 합니다. 마스크에는 구리에 납땜할 부품과 전선을 위한 개구부가 만들어집니다. PCB 에디터에서 솔더 마스크 레이어에 개체로 표시되는 것은 이러한 개구부입니다(솔더 마스크 레이어는 네거티브로 정의되며, 보이는 개체는 실제 솔더 마스크의 구멍이 됩니다).
제작 과정에서 솔더 마스크는 다양한 기술을 사용하여 적용됩니다. 가장 저렴한 방법은 마스크를 통해 보드 표면에 실크스크린하는 것입니다. 레이어 정렬 문제를 허용하기 위해 마스크 개구부는 일반적으로 패드보다 크며, 이는 기본 디자인 규칙에 사용되는 4밀리미터(~0.1밀리미터) 확장 값에 반영됩니다.
고품질 레이어 등록과 보다 정확한 모양 정의를 제공하는 솔더 마스크를 적용하는 다른 기법도 있습니다. 이러한 기술을 사용하면 솔더 마스크 확장이 더 작거나 0이 될 수도 있습니다. 마스크 개구부를 줄이면 솔더 마스크 슬리버 또는 실크와 솔더 마스크 간격을 위반할 가능성이 줄어듭니다.
솔더 마스크 슬리버 위반. 보라색은 각 패드 주변의 솔더 마스크 확장을 나타냅니다.
최소 솔더 마스크 슬리버 위반 세부 정보를 자세히 보려면 솔더 마스크 표시를 활성화해야 합니다. 패널을 사용하여 View Configuration 패널을 사용하여 레이어 가시성을 구성합니다.
이러한 솔더 마스크 문제와 같은 위반 사항은 완성된 기판을 만드는 데 사용될 제작 기술을 고려하지 않고는 해결할 수 없습니다.
예를 들어, 고가 제품을 위한 복잡한 다층 기판이라면 고품질 솔더 마스크 기술이 사용되어 솔더 마스크 확장이 작거나 제로가 될 가능성이 높습니다. 그러나 이 튜토리얼의 기판과 같은 단순한 양면 기판은 저가 제품으로 제작될 가능성이 높기 때문에 저가 솔더 마스크 기술을 사용해야 합니다. 즉, 전체 기판의 솔더 마스크 확장을 줄임으로써 솔더 마스크 슬리버 위반을 해결하는 것은 적절한 해결책이 아닙니다.
PCB 설계의 많은 측면과 마찬가지로, 해결책은 영향을 최소화하기 위해 집중적인 방식으로 신중한 절충안을 만드는 데 있습니다.
이 위반을 해결하려면 다음을 수행할 수 있습니다:
이는 부품에 대한 지식과 사용할 제조 및 조립 기술을 고려하여 결정해야 하는 설계 결정입니다. 마스크를 열어 트랜지스터 패드 사이의 슬리버를 완전히 제거하면 해당 패드 사이에 솔더 브리지가 생성될 가능성이 높아지는 반면, 마스크 개구부를 줄이면 여전히 슬리버가 남게 되므로 허용 가능하거나 허용되지 않을 수 있으며 마스크와 패드 간 등록 문제가 발생할 가능성도 높아집니다.
이 튜토리얼에서는 두 번째와 세 번째 옵션을 조합하여 최소 슬리버 폭을 이 보드에 사용되는 설정에 적합한 값으로 줄이고 마스크 확장도 줄이되 트랜지스터 패드에 대해서만 줄입니다.
첫 번째 단계는 허용되는 슬리버 폭을 줄이는 것입니다. 제약 조건 관리자의 All Rules 보기를 열고 제약 조건 관리자 상단의 해당 버튼을 클릭합니다.
왼쪽 트리에서 규칙 유형에서 Solder Mask Sliver 규칙 유형 Manufacturing 카테고리에서 규칙 유형을 찾은 다음 기본 그리드 영역에서 MinimumSolderMaskSliver 이라는 기존 규칙을 선택합니다.
이와 같은 디자인에는 0.22mm(~8.7밀리)의 패드 간격과 같은 값이 허용됩니다. 편집할 Minimum Solder Mask Sliver 값을 0.22 로 값을 편집합니다.
다음 단계는 마스크 확장을 0으로 줄이는 트랜지스터에 대해서만 마스크 확장 규칙을 추가하는 것입니다. 이렇게 하면 솔더 마스크의 개구부가 패드와 같은 크기가 되어 패드 사이의 솔더 마스크 슬리버 폭이 패드 사이의 이격 거리(0.22mm)와 같아집니다. 규칙 유형에서 Solder Mask Expansion 규칙 유형 Mask 카테고리를 클릭하면 이 유형의 기존 규칙이 표시됩니다. 하나의 규칙이 있어야 합니다 SolderMaskExpansion 라는 규칙이 하나 있어야 하는데, 이 규칙은 0.1016mm(4밀리미터)의 확장 값을 지정합니다.
위반되는 것은 트랜지스터 패드뿐이므로 이 값을 편집하지 않습니다. 대신 새 규칙을 만듭니다.
새 솔더 마스크 확장 규칙을 추가하려면 기본 그리드 영역의 빈 공간을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 컨텍스트 메뉴에서 Add Custom Rule 을 선택합니다. 라는 새 규칙 SolderMaskExpansion_1 이라는 새 규칙이 만들어집니다.
기본 그리드 영역에서 새 규칙의 이름을 두 번 클릭한 다음 SolderMaskExpansion_Transistor 을 입력하여 이름을 변경합니다.
규칙을 클릭하면 제약 조건 관리자 하단에 해당 규칙의 설정이 표시됩니다.
새 규칙의 범위를 정의합니다. 쿼리 작성기 기능을 사용하여 범위 쿼리를 만들 수 있습니다. 필드 옆의 Object Match 필드 옆에 있는 Open Query Builder 명령을 선택합니다. 열리는 Building Query from Board 대화 상자가 열리면 드롭다운에서 Associated with Footprint 열의 드롭다운에서 Condition Type / Operator 열의 드롭다운에서 선택한 다음 ONSC-TO-92-3-29-11 열의 드롭다운에서 Condition Value 열의 드롭다운에서 선택합니다. 대화 상자에서 OK 을 클릭하면 대화 상자에 쿼리 HasFootprint('ONSC-TO-92-3-29-11') 쿼리가 Object Match 필드에 쿼리가 나타납니다.
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자바스크립트 ID: Tutorial_CM_SolderMaskExpansion_New_Query_AD25_2
Set 0 에 Expansion top 및 Expansion bottom 값을 설정합니다.
제약 조건 관리자에서 변경 사항을 저장합니다(File » Save to PCB ).
디자인 공간 상단의 탭을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 컨텍스트 메뉴에서 Close Multivibrator.PcbDoc [Constraints] 명령을 선택하여 닫습니다.
패널에서 해당 항목을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 Projects 패널에서 항목을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 Save 을 선택하여 로컬에 저장합니다.
위반 사항 해결 후 디자인 규칙 검사 실행하기
이제 DRC를 다시 실행하여 모든 위반 사항이 해결되었는지 확인합니다.
출력을 생성하기 전에 항상 깨끗한 디자인 규칙 확인 보고서가 있는지 확인하세요.
디자인 규칙 확인 보고서의 Design Rule Checker 대화 상자(Tools » Design Rule Check )을 열고 Create Report File 옵션이 활성화되어 있는지 확인합니다 Report Options 페이지에서 옵션이 활성화되어 있는지 확인합니다.
새 보고서가 생성되어 별도의 문서 탭에서 열립니다. 규칙 위반 사항이 포함되어 있지 않은지 확인합니다.
위반 사항이 있는 경우 이를 해결한 다음 보고서를 다시 생성합니다.
생성된 DRC 보고서를 프로젝트에서 제거합니다. 디자인 릴리스 프로세스 중에 생성됩니다. 이렇게 하려면 보고서 파일의 Generated\Documents 항목 아래에서 보고서 파일을 찾아 Projects 패널의 항목 아래에서 보고서 파일을 찾아 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 Remove from Project 명령을 선택합니다. 열리는 Remove from project 대화 상자가 열리면 Delete file 옵션을 선택합니다.
현재 열려 있는 모든 문서를 닫습니다. 디자인 스페이스 상단의 문서 탭을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 상황에 맞는 메뉴에서 Close All Documents 명령을 선택하면 됩니다.
프로젝트를 작업 공간에 저장합니다. 이렇게 하려면 프로젝트 항목 옆의 Save to Server 패널에서 프로젝트 항목 옆에 있는 Projects 패널의 프로젝트 항목 옆에 있는 컨트롤을 클릭하고 Comment 필드에 의미 있는 코멘트를 입력하고 Save to Server 대화 상자의 필드에 의미 있는 코멘트를 입력합니다(예 PCB design complete)을 입력한 다음 OK 버튼을 클릭합니다.
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