그리드 및 단위

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요약

PCB 편집기는 그리드 기반 설계 환경으로, 객체는 현재 그리드에 맞춰 배치되며 이 그리드는 Snap Grid 또는 흔히 Grid라고도 합니다. 객체를 배치하는 동안 커서는 자동으로 이 그리드에 스냅되어, 배치 중인 객체의 기준점이 가장 가까운 스냅 그리드 위치에 놓이게 됩니다. 전자 제품 개발 초기에는 부품 핀이 항상 0.1인치의 배수 간격으로 배치되어, 부품 배치와 패드 사이 트랙 라우팅 모두에 적합한 그리드를 쉽게 선택할 수 있었습니다. 하지만 오늘날의 부품은 매우 미세한 핀을 인치(임페리얼) 또는 미터법 그리드에 따라 배치하기도 하며, 더 작은 제품 패키징에 대한 요구가 계속 증가하면서 트랙 폭과 클리어런스가 몇 mil 수준까지 줄어들고 있습니다. 이러한 요구사항 때문에 모든 핀과 라우팅을 하나의 스냅 그리드로만 배치하는 것은 불가능합니다. 대신 설계 도구는 오프그리드(off-grid) 부품 핀으로 들어가고 나올 수 있도록 라우팅을 지원해야 하며, 본질적으로 그리드 없이(gridless) 라우팅할 수 있어야 합니다.

세부 정보

이러한 과제는 설계 소프트웨어의 접근 방식을 바꿈으로써 해결됩니다. 모든 객체를 고정 스냅 그리드에 유지하는 단순한 방식에 집중하는 대신, PCB 편집기는 다음 기능 세트를 통해 제공되는 더 정교한 솔루션을 갖추고 있습니다:

• Snap Grid - 작업 공간에서 객체의 기본 배치를 제어합니다.
• Real-time Design Rules engine - 적용 가능한 설계 규칙을 위반하여 객체가 배치되는 경우 경고하거나 배치를 방지합니다. 규칙에 대해 더 알아보려면 Design Rules 페이지를 참조하세요.
• Hotspot Snap - 현재 Hotspot Snap Range 내에 있는 기존 전기적 핫스팟으로 커서를 끌어당겨 스냅 그리드를 무시하되, 적용 가능한 설계 규칙은 계속 준수합니다.

스냅 그리드 설정

PCB 편집기에서는 모든 객체가 현재 스냅 그리드에 배치됩니다. 현재 스냅 그리드 값은 상태 표시줄(위 애니메이션에 표시됨)에 현재 커서 위치 옆에 항상 표시됩니다. 

리본의 Home 탭에서 스냅 그리드, 원점(Origin) 및 현재 작업 공간 단위를 구성할 수 있습니다.

스냅 그리드를 설정하려면:

• 리본에서 Home | Grids and Units | Snap Grid 드롭다운을 클릭한 다음 새 그리드 값을 선택합니다. 서로 다른 단위를 사용하는 것에 대한 아래 참고 사항을 확인하세요. 
• Home | Grids and Units | 버튼을 클릭하여 Cartesian Grid Editor 대화상자를 열고, 드롭다운에서 새 그리드 값을 선택하거나 Step X 필드에 직접 입력합니다. 자세한 내용은 Cartesian Grid Editor 페이지를 참조하세요. 서로 다른 단위를 사용하는 것에 대한 아래 참고 사항을 확인하세요.

• Ctrl+G - 현재 명령을 실행 중인 경우에도 Cartesian Grid Editor 대화상자를 엽니다. 자세한 내용은 Cartesian Grid Editor 페이지를 참조하세요. 서로 다른 단위를 사용하는 것에 대한 아래 참고 사항을 확인하세요.
• Ctrl+Shift+G - Snap Grid 대화상자를 엽니다. 필요한 값을 입력하세요. 그리드를 정의하려면 단위를 포함해 입력합니다.
• 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하여 Snap Grid 하위 메뉴에서 필요한 그리드 값을 선택합니다.

그리드 표시 방식

스냅 그리드는 화면에 패턴, 점, 또는 선으로 표시됩니다. 스냅 그리드를 표시하는 데는 실제로 두 개의 레이어가 사용됩니다. 하나는 설정된 그대로의 그리드를 표시하며 Cartesian Grid Editor 대화상자에서 Fine 그리드라고 합니다. 다른 하나는 스냅 그리드의 배수(사용자가 Multiplier에서 2x, 5x 또는 10x로 정의 가능)를 표시하며, 이 대화상자에서는 Coarse 그리드라고 합니다.

Fine은 스냅 그리드이고, Coarse는 스냅 그리드의 배수입니다.

점(Dots) 또는 선(Lines) 중에서 선택하는 것뿐 아니라, Cartesian Grid Editor 대화상자에서 그리드 레이어의 색상도 설정할 수 있습니다. 두 그리드 레이어 표시의 전체 켜기/끄기 제어는 View Configurations 대화상자에서 수행하며, L를 눌러 열 수 있습니다. 또한 View Configurations 대화상자에서 이 두 레이어에 사용되는 색상을 설정할 수도 있습니다.

그리드 선/점의 표시는 줌 레벨의 영향을 받는다는 점에 유의하세요. 처음부터 모두 표시되는 것이 아니라, 아래 애니메이션에 보이듯이 너무 촘촘해지면 표시되지 않습니다. 줌 아웃 상태에서는 그리드 선/점이 표시되지 않다가, 줌 인하면 Coarse 그리드 선이 나타납니다. 계속 줌 인하면 점이 나타나며, Fine 그리드의 그리드 위치를 보여줍니다.

줌 인할수록 Coarse 그리드가 먼저 표시되고, 그 다음 Fine 그리드가 표시됩니다. PageUp/PageDown 또는 Ctrl+Roll를 사용해 줌 인/아웃하세요.

그리드 선택

부품 핀 피치와 관계없이, 합리적인 스냅 그리드를 선택하는 것은 여전히 중요합니다. 선택하는 값은 수행 중인 설계 작업에 따라 달라집니다. 예를 들어 1mm 또는 50mils 같은 거친(coarse) 그리드는 부품 배치에 사용할 수 있으며, 부품을 서로 기준에 맞춰 정렬하기 쉽습니다. 반면 해당 설계를 라우팅할 때는 더 미세한 그리드를 설정합니다.

라우팅의 경우 일반적으로 그리드를 표준 신호 트랙 폭과 표준 클리어런스의 합으로 설정합니다. 예를 들어 신호 트랙이 10mil이고 기본 클리어런스가 10mil이라면, 합리적인 그리드는 20mil입니다. 이렇게 하면 트랙을 가능한 한 가깝게 배치할 수 있습니다. 규칙 엔진이 트랙이 너무 가깝게 배치되는 것은 방지하더라도, 25mil 스냅 그리드를 사용했을 때처럼 공간을 낭비했는지까지는 확인하지 않습니다. 더 미세한 스냅 그리드를 정의할 수도 있지만, 반드시 도움이 되는 것은 아닙니다. 첫 번째 라우트를 약간 빗나가게 배치해 버리면, 나중에 사용할 수 있었던 양쪽의 잠재적 라우팅 경로를 막아버릴 수 있기 때문입니다.

작업 공간 단위 설정

현재 작업 공간 단위는 상태 표시줄에 현재 커서 위치와 현재 스냅 그리드 설정 모두에 대해 표시됩니다.

현재 작업 공간 단위를 임페리얼과 미터법 사이에서 전환하려면:

• 리본에서 Home | Grids and Units | Imperial 또는 Metric 버튼을 클릭합니다.
• Q 단축키를 누릅니다. 이는 언제든지(명령 실행 중이든 아니든) 수행할 수 있습니다.
• 객체 대화상자에서 편집 중일 때 Ctrl+Q를 눌러 해당 대화상자 내의 단위를 전환합니다. 이는 작업 공간 단위를 변경하지 않으며, 대화상자의 현재 사용에만 적용됩니다.

핫스팟 스냅

실시간 설계 규칙 엔진을 보완하는 Hotspot Snap 기능은 스냅 그리드를 무시하고, 핫스팟 스냅 범위 내에 있는 전기적 객체의 핫스팟으로 커서를 끌어당깁니다. 이 기능을 통해 오프그리드 패드 및 비아에서/로 라우팅할 수 있습니다.

Hotspot Snap 기능은 Board Options 대화상자(Home | Board | Board Options)에서 활성화되며, 끌림(어트랙션) 범위를 정의합니다.

실시간 설계 규칙

PCB 편집기에는 편집 동작을 실시간으로 모니터링하는 설계 규칙 엔진이 기반으로 포함되어 있습니다. 객체가 설계 요구사항을 만족하도록 배치되게 하려고 적절한 스냅 그리드 설정에 의존할 필요 없이, 규칙 엔진이 배치 위반을 즉시 강조 표시하거나, 인터랙티브 라우팅의 경우 배치 위반을 방지할 수 있습니다. 즉 스냅 그리드를 매우 작게 설정해도, 객체는 설계 규칙이 허용하는 만큼 가깝게 배치할 수 있습니다.