PCB 설계란?
PCB 설계란 PCB(Printed Circuit Board)의 기판 설계를 말하며, PCB는 직역하면 인쇄 회로 기판에 해당합니다. 인쇄회로기판이란 일반적으로 유리(갈라에포)나 섬유(컴포지트) 또는 종이 페놀이라는 재료를 사용한 PCB 기판 위에 구리를 붙이고 이를 에칭이라는 용매를 사용하여 회로 부분의 동박만 남기는 이른바 패턴 회로기판을 말합니다.
즉, PCB 설계란 PCB 기판 위의 패턴과 층 구성을 배치할 IC, LCR 등의 칩 부품과 함께 전용 회로도나 시뮬레이터, 배선 레이아웃, 전자기장 및 발열, 응력 분석용 CAD 툴을 사용하여 상세하게 설계하는 것을 PCB 설계라고 합니다.
PCB 설계의 사용 용도
PCB 설계의 사용 용도는 최종적으로 PCB(인쇄회로기판)라는 형태로 실용상으로는 사용되는 것을 최종 목적으로 하고 있으며, PCB 자체는 에어컨이나 냉장고, TV 등 가전제품의 내부에는 반드시 사용되고 있습니다. 그 PCB를 제품에 내장되는 전자기판으로 구현하기 위해 사용되는 도구가 바로 회로도 전용 CAD나 기판 패턴 설계 CAD입니다.
그 설계 절차는 일반적으로 전자회로를 설계한 후, 그 회로를 실제 사용되는 부품 구성표로 변환하고, 그 회로와 실장 부품을 패턴이라는 형태로 기판 위에 동박 패턴 회로를 구현하는 것이 PCB 설계가 됩니다.
PCB 설계의 원리
PCB 설계의 원리를 설명하기 위해서는 PCB의 원리부터 이해해야 하는데, PCB의 원리는 앞서 설명한 바와 같이 인쇄회로기판(인쇄회로기판)을 말하며, 유리나 섬유, 종이와 같은 전기가 통하지 않는 절연체를 재료로 한 기판 위에 전기가 통하는 동박을 붙여서 전기를 통전하고자 하는 부분 외의 동박을 에칭으로 녹여 완성된 기판이 PCB가 됩니다.
그 프린트 기판 위에 패턴 회로를 형성하기 위해 필요한 패턴 설계 정보가 있고, 이를 기판 위에 어떻게 구현할 것인가를 구체화하는 것이 PCB 설계 그 자체입니다. 패턴 설계 정보는 사용 용도에서도 언급했지만, 첫 번째 단계는 제품에 필요한 기능을 구현하기 위한 전자 회로입니다.
이 회로도가 없으면 아무것도 시작할 수 없습니다. 회로도와 IC, 칩 부품 등의 실장 부품을 CAD로 작성 등록한 후, 그 회로도 정보를 전용 기판 패턴 설계 CAD에 입력합니다. 이 작업은 보통 패턴 설계 전담 직원이나 외주업체가 담당하는 것이 일반적입니다.
회로 설계자는 그 담당에 필요한 정보를 입력하게 되는데, 이때 필요한 최소한의 정보는 기판 치수나 구멍 지름, 기판이나 동박의 두께, 그리고 실장 부품의 배치에 관해서는 미리 지정해 두어야 합니다. 위와 같은 내용이 PCB 설계를 하는데 있어 주요한 원칙이 됩니다.
PCB 설계의 기타 정보
1. PCB 설계 규칙
인쇄 회로 기판 설계 규칙은 인쇄 회로 기판의 배선 패턴을 설계하는 데 필요한 규칙입니다. 그 실제 규칙으로 먼저 기판의 종류를 결정해야 합니다. 기판 유형은 레이어라고 불리는 기판의 레이어 수입니다.