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전자캐드기능사 풋프린트 Artwork 2021.01.25
PCB 배선 순서 2019.03.06

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전자캐드기능사 풋프린트 Artwork

2021. 1. 25. 13:49

//참고 링크

https://m.blog.naver.com/junyoung8934/220396820005

OrCAD 16.6 이용하여 전자캐드 기능사 실기 평가와 유사한 형태의 회로 설계 진행

아래와 같은 PCB 설계

- 진행 순서

1) PCB 설계의 환경 설정

'File' -> 'Open...' 선택

'*.brd' 파일의 경로 지정 및 '열기' 선택

'Setup' -> 'Design Parameters...' 선택

'Design' 탭 -> 'User Units:' -> 'Millimeter',

'Size' -> 'A4',

'Left X: ' -> '-80',

'Lower Y:' -> '-80',

'Apply' 선택

'Text' 탭 -> 'Justification:' -> 'Center',

'Parameter block:' -> '5',

'Text marker size:' -> '1.27',

'Setup Text Sizes' -> '...' 선택

'Add' 선택

아래와 같이 입력 -> 'OK' 선택

'Shapes' 탭 -> 'Edit dynamic shape parameters...' 선택

'Void controls' 탭 -> 'Artwork format:' -> 'Gerber RS274X' 선택

'Thermal relief connects' 탭 -> 'Thru pins:' -> 'Orthogonal',

'Minimum connects' -> '1',

'Use fixed thermal width of: 선택 -> '0.50' -> 'OK' 선택

'Setup' -> 'Grids...' 선택

'Grids On' 선택 -> 'Non-Etch' -> 'Spacing:' -> 'x:' -> '0.5',

'y:' -> '0.5' 입력 -> 'OK' 선택

'Setup' -> 'Cross-section...' 선택

2레이어 확인 -> 'OK' 선택

2) 보드 외곽선의 생성

'Setup' -> 'Outlines' -> 'Board Outline...' 선택

'Board Edge Clearance:' -> '2.00 MM',

'Draw Rectangle' 선택

'Command' 창 -> 'x 0 0' 입력 -> 'Enter' 키 입력

'Command' 창 -> 'x 80 70' 입력 -> 'Enter' 키 입력

'Board Outline' 창 -> 'Close' 선택

3) 기구 홀 및 주요 부품 배치

'Place' -> 'Manually...' 선택

'Advanced Settings' 탭 -> 'List construction' -> 'Library' 선택,

'Symbols and Module Definitions' -> 'Disable' 선택

'Placement List' 탭 -> 'Mechanical symbols' -> 'MTG125' 선택 -> 'Hide' 선택

'Command' 창 -> 'x 5 5' 입력 -> 'Enter' 키 입력

'Command' 창 -> 'x 75 5' 입력 -> 'Enter' 키 입력

'Command' 창 -> 'x 75 65' 입력 -> 'Enter' 키 입력

'Command' 창 -> 'x 5 65' 입력 -> 'Enter' 키 입력

마우스 우클릭 -> 'Done' 선택

'Etchedit' 선택

'MTG125' pad 마우스 우클릭 ->'Modify design padstack' -> 'All instances' 선택

'Units' -> 'Millimeter', 'Decimal places:' -> '3' 입력,

'Drill/Slot hole' -> 'Drill diameter:' -> '3' 입력

'File' -> 'Update to Design and Exit' 선택

'Place' -> 'Manually...' 선택

'Placement List' 탭 -> 'Components by refders' -> 'J1', 'J2', 'J3' 선택 -> 'Hide' 선택

마우스 우클릭 -> 'Rotate' 선택

마우스 이용 방향 지정 -> 마우스 좌클릭

'Command' 창 -> 'x 5 45' 입력 -> 'Enter' 키 입력

마우스 우클릭 -> 'Rotate' 선택 -> 방향 지정

'Command' 창 -> 'x 5 25' 입력 -> 'Enter' 키 입력

마우스 우클릭 -> 'Done' 선택

'Generaledit' 선택 -> 'J*' 1번핀 마우스 우클릭 -> 'Replace padstack' -> 'Selected instance(s)' 선택

'Pad60sq36d' 선택 -> 'OK' 선택

1번핀 pad 모두 변경

4) 치수 보조선

'Manufacture' -> 'Dimension Environment' 선택

마우스 우클릭 -> 'Parameters' 선택

'Text' 탭 -> 'Text block:' -> '5' 입력,

'Aligh text with dimension line' 선택,

'Decimal places:' -> '0' 입력 -> 'OK' 선택

마우스 우클릭 -> 'Linear dimension' 선택

보드 외곽선 마우스 좌클릭 -> 방향 결정 -> 마우스 좌클릭

치수 보조선 모두 입력

마우스 우클릭 -> 'Done' 선택

5) 실크 데이터의 작성

'Add' -> 'Text' 선택

'Options' -> 'Active Class and Subclass:' -> 'Board Geometry' -> 'Silkscreen_TOP' 선택,

'Text block:' -> '17',

'Text just:' -> 'Center' 선택

보드 상단 클릭 -> 'Basic Op-Amp' 입력 -> 마우스 우클릭 -> 'Next' 선택

보드 하단 선택 -> 'test' 입력 -> 마우스 우클릭 -> 'Done' 선택

6) 설계 규칙의 설정

'Setup' -> 'Constraints' -> 'Constraint Manager...' 선택

'Physical' -> 'Physical Constraint Set' -> 'All Layers' -> 'Line Width' -> '0.5' 입력

'Physical' -> 'Net' -> 'All Layers' -> '+12V', '-12V', 'GND' -> 'Line Width' -> '1.0' 입력

'Spacing' -> 'Spacing Constraint Set' -> 'All Layers' -> 'Line' -> 'Line' ~ 'Hole' -> '0.254' 입력

'Spacing' -> 'Spacing Constraint Set' -> 'All Layers' -> 'Pins' -> 'Line' ~ 'Bond Finger' -> '0.254' 입력

'Spacing' -> 'Spacing Constraint Set' -> 'All Layers' -> 'Shape' -> 'Line' ~ 'Hole' -> '0.5' 입력

'Same Net Spacing' -> 'Same Net Spacing Constraint Set' -> 'All Layers' -> 'Line' -> 'Line' ~ 'Hole' -> '0.254' 입력

'Same Net Spacing' -> 'Same Net Spacing Constraint Set' -> 'All Layers' -> 'Pins' -> 'Line' ~ 'Bond Finger' -> '0.254' 입력

'Same Net Spacing' -> 'Same Net Spacing Constraint Set' -> 'All Layers' -> 'Shape' -> 'Line' ~ 'Hole' -> '0.5' 입력

'Properties' -> 'Net' -> 'General Properties' -> 'GND' -> 'No Rat' -> 'On' 선택

7) 부품(Footprint)의 배치

'Setup' -> 'Grids...' 선택

'Non-Etch' -> 'Spacing:' -> 'x:' -> '1.27',

'y:' -> '1.27' 입력

'Display' -> 'Color/Visibility...' 선택

'Layers' -> 'Package Geom...' -> 'Pin_Number' 체크 해제

'Layers' -> 'Components' -> 'Silkscreen_TOP' -> 'RefDes' 선택 -> 'OK' 선택

'Place' -> 'Quickplace...' -> 선택

'Placement Filter' -> 'Place all components' 선택,

'Edge' -> 'Top', 'Bottom' 선택 -> 'Place' 선택

아래와 같이 풋프린트 위치함

적절하게 풋프린트 위치 시킴

8) 배선

'Route' -> 'Connect' 선택

'Options' -> 'Line lock:' -> 'Line', '45',

'Bubble:' -> 'Shove preferred' 선택

'Display' -> 'Color/Visibility...' 선택

'Nets' -> 아래와 같이 전원 색 입력

배선 -> 'Options' -> 작업면 변경

마우스 우클릭 -> 'Done' 선택

9) 카퍼(Copper Pour)의 작성

'Shape' -> 'Rectangular' 선택

'Options' -> 'Active Class and Subclass:' -> 'Etch' -> 'Bottom',

'Assign net name:' -> '...' 선택

'Gnd' 선택 -> 'OK' 선택

'Assign net name:' -> 'Gnd',

'Command' 창 -> 'x 5 5' 입력 -> 'Enter' 키 입력

'Command' 창 -> 'x 75 65' 입력 -> 'Enter' 키 입력

'Display' -> 'Status...' 선택

DRC 확인(Isolated shapes 존재)

'Shape' -> 'Delete Islands' 선택

'Options' -> 'Delete all on layer' 선택

'Display' -> 'Status...' 선택, DRC 확인

10) Reference의 정리

'Display' -> 'Color/Visibility...' 선택

'Global Visibility:' -> 'Off' 선택

'Stack-Up' -> 'Top', 'Bottom' -> 'Pin' 선택

'Board Geometry' -> 'Dimension', 'Outline', 'Silkscreen_TOP' 선택

'Package Geom...' -> 'Silkscreen_TOP' 선택

'Components' -> 'Silkscreen_TOP' -> 'RefDes' 선택

'Edit' -> 'Change' 선택

'Options' -> 'Text block:' 선택 -> '3',

보드 드래그하여 선택

마우스 우클릭 -> 'Done' 선택

'Edit' -> 'Move' 선택

'Find' -> 'All off' -> 'Text' 선택

레퍼런스 위치 및 방향 정리

11) Artwork File 생성

'Manufature' -> 'NC' -> 'Drill Customization...' 선택

'Auto generate symbols' 선택

'Manufacture' -> 'NC' -> 'Drill Legend...' 선택

'OK' 선택

범례 위치 시킬곳에 마우스 좌클릭

'Manufacture' -> 'Artwork...' 선택

'General Parameters' 탭 -> 'Device type' -> 'Gerber RS274X',

'Output units' -> 'Millimeters',

'Format' -> 'Integer places:' -> '3',
'Decimal places:' -> '5',

'Suppress' -> 'Leading zeroes', 'Equal coordinates' 선택

'Film Control' 탭 -> 'Top' 하위 메뉴 선택 -> 마우스 우클릭 -> 'Add' 선택

'BOARD GEOMETRY' -> 'OUTLINE' 선택 -> 'OK' 선택

'Undefined line width:' -> '0.2' 입력

'BOTTOM' -> 하위 메뉴 선택 -> 마우스 우클릭 -> 'Add' 선택

'BOARD GEOMETRY' -> 'OUTLINE' -> 'OK' 선택

'Undefined line width:' -> '0.2' 입력

'Display' -> 'Color/Visibility...' 선택

'Global Visibility:' -> 'Off' 선택

'Stack-Up' -> 'Soldermask_Top' -> 'Pin' 선택

'Board Geometry' -> 'Outline' 선택

'Manufacture' -> 'Artwork...' 선택 -> 'TOP' 마우스 우클릭 -> 'Add' 선택

'Soldermask_TOP' 입력 -> 'OK' 선택

'Undefined line width:' -> '0.2' 입력

'Display' -> 'Color/Visibility...' 선택 -> 'Global Visibility:' -> 'Off' 선택

'Stack-Up' -> 'Soldermask_Bottom' -> 'Pin' 선택

'Board Geometry' -> 'Outline' 선택

'Manufacture' -> 'Artwork...' 선택 -> 'Soldermask_TOP' -> 마우스 우클릭 -> 'Add' 선택

'Soldermask_BOTTOM' 입력 -> 'OK'선택

'Undefined line width' -> '0.2' 입력

'Display' -> 'Color/Visibility...' 선택 -> 'Global Visibility:' -> 'Off' 선택

'Board Geometry' -> 'Dimension', 'Outline', 'Silkscreen_Top' 선택

'Package Geom...' -> 'Silkscreen_Top' 선택

'Components' -> 'Silkscreen_Top' -> 'RefDes' 선택

'Manufacture' -> 'Artwork...' 선택 -> 'Soldermask_BOTTOM' -> 마우스 우클릭 -> 'Add' 선택

'Silkscreen_TOP' 입력 -> 'OK' 선택

'Undefined line width:' -> '0.2' 입력

'Display' -> 'Color/Visibility...' 선택 -> 'Global Visibility:' -> 'Off' 선택

'Board Geometry' -> 'Outline' 선택

'Manufacturing' -> 'Nclegend-1-2' 선택

'Manufacture' -> 'Artwork...' 선택 -> 'Silkscreen_TOP' -> 마우스 우클릭 -> 'Add' 선택

'DRILL' 입력 -> 'OK' 선택

'Undefined line width:' -> '0.2' 입력

'Select all' 선택 -> 'Create Artwork' 선택

12) 결과물 출력

'File' -> 'Plot Setup...' 선택

'Plot scaling:' -> 'Scaling factor:' -> '1.0',

'Plot orientation:' -> 'Auto center',

'Plot method:' -> 'Black and white',

'Plot contents:' -> 'Sheet contents' -> 'OK' 선택

'Visibility' -> 'Views:' -> 'TOP', 'BOTTOM', 'Soldermask_TOP', 'Soldermask_BOTTOM', 'Silkscreen_Top', 'DRILL'

출력하고자 하는 뷰 선택

'File' -> 'Plot...' 선택

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전자캐드기능사 부품선정 Orcad 회로설계 (3)	2021.01.25

[기본적인 배선의 순서]

1.전원부 (파워, 그라운드)
파워의 흐름을 고려해서 부품을 배치하고, 파워배선의 길을 잡는다.
전류가 많이 흐르는 배선은 넓은 폭의 배선이 필요하므로 파워전용층으로 배선하는
것이 좋다.

2.클럭라인
클럭라인부터 짧은 경로로 배선을 한다.
크리스탈등의 배선은 가능하다면 쉴드를 해서 배선한다.

3.중요한 신호라인
중요한 신호라인은 짧은 경로로 배선한다. 임피던스 매칭회로일 경우에는 임피던스
계산값에 따른 배선폭으로 배선한다.

4.일반배선

     위의 중요한 신호들의 경로에서 남는 레이어를 활용하여 배선을 한다.

[신호라인의 배선설계 방법]

1.고정된 커넥터를 중심으로 배선 설계

2.제한된 기판에 배선밀도가 가장높은 부품(MPU, FPGA, Memory등)부터 배선 설계

3.1,2 방법중 하나를 선택하여 배선설계를 한 후, 라우팅을 하지 않은 신호라인중에서
길이가 긴 신호라인부터 설계하고, 짧은 신호라인을 설계한다.

협업으로 설계할 경우에 1,2 방법을 서로 나눠서 설계 진행할 수 도 있다.

[배선 경로가 막막할때 해결법]

1.일반신호라인의 폭과 간격을 줄인다.

     임피던스 매칭이 불필요한 일반신호의 배선폭과 간격을 줄여서 배선 공간을 확보

2.여러층으로 배선되어있는 배선들을 하나의 Layer를 몰고, 층을 확보한다.

     특정층의 배선을 고집하지 말고, 차선과 차차선Layer를 생각하고 배선한다.

3.부품들의 위치를 변경한다.

     부품의 배치를 수정하여 배선 공간을 확보 할수 있는지 충분히 검토한다.

4.게이트 형태의 소자 내의 다른 게이트를 활용한다.

5.부품의 형태(Package)를 변경한다.

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