PCB 설계의 기본 규칙, PCB 라우팅(Routing)

 

 

 

 

▶ 라우팅 (Routing)

 

PCB에서 부품배치가 완료되고 난 후, 배선설계 를 하는 과정이다.

PCB에 전기적 도체가 형성된 패턴을 라우팅(Routing)할 때는, 일정한 규칙이 있다.

 

  ▷ 라우팅(Routing) 규칙

  

  부품면(Component Side) 은 X축 형태로 패턴이 지나갈 수 있게 라우팅 해줘야 한다.

  납땜면(Solder Side)은 Y축 형태로 패턴이 지나갈 수 있게 라우팅 해줘야 한다.

 

  부품면에도 Y축 형태로, 반대로 납땜면에도 X축 형태로 라우팅을 해도 상관없다,

  하지만 일반적으로 상기의 규칙으로 라우팅(Routing) 한다.

 

< 라우팅(Routing) 방법 >

 

 

  ▷ X축과 Y축 방향으로 라우팅(Routing) 하는 이유

 

  패턴 설계의 작업시간의 단축하고, 제한된 보드(Bode)에 많은 패턴을 설계할 때 유용하다.

  EMI(Electromagnetic Interference) 성능 개선 에 효과적, 전자기적 간섭을 방지할 수 있다.

  

  패턴의 수정 및 보완작업을 효율적으로 관리할 수 있고, PCB 층 수를 최소화 할 수 있어

  소형화에 매우 유리하다.

 

 

 

 

▶ 패턴 설계의 규칙

 

 

  ▷ 90 ' 배선

  방사 노이즈가 다소 크게 나타난다.

 

  ▷ 45 ' 배선

  방사 노이즈가 약하게 나타난다.

 

  ▷ 라운드 배선

  방사 노이즈가 90 ' 와 45 ' 배선에 비해 약하게 나타난다.

  특정 영역에서 45 ' 배선 보다 많은 배선을 라우팅(Routing)할 수 없음

 

  ▷ 패턴의 형태를 45 ' 로 설계해야 하는 이유

  45 ' 의 패턴형태가 일정한 영역에 가장 많은 라우팅(Routing)을 할 수 있다.

  배선 길이를 짧게 설계가 가능하고, 방사 노이즈(Noisy)의 영향도 미비할 정도로 약하다. 

< 올바른 패턴 설계 방법 >

 

 

 

▶ Pad와 Via와의 거리

 

  ▷ Pad와 Via의 거리가 매우 가까운 경우

 

  납땜 불량으로 납이 비아(Via)로 흘러들어가 브릿지(Bridge)불량이 발생할 수 있다.

  Pad의 열이 쉽게 비아로 전달되어 열방산 발생, 고밀도 배선의 경우에는 패턴이 지나갈

  수 있는 여유공간의 부족현상이 발생한다.

 

  Pad와 Via의 거리가 가까운 경우, Pad와 Via의 거리는 최대 1mm 이상 간격을 유지해야 하고

  최소 0.5mm 이상은 떨어지게끔 거리를 유지해야 한다.

< Pad와 Via가 가까운 경우>  → < Pad와 Via의 거리 조정 >

 

 

▶ 다양한 패턴 설계 활용

 

  ▷ 계단식 패턴

 

  왼쪽 설계에서 부터, 패턴을 가능한 직선화하고 짧게 보완한다.

 

 

 

  ▷  불균형 패턴

 

  공간이 불균형하지 않게 공간을 적절히 활용해야 하고, 균형있는 패턴으로 설계해야 한다.

 

 

 

 

  ▷ Via의 수의 최소화

 

  No Via처리가 가능함에도 불구하고, Via를 만든 경우는 불필요하다.

  최대한 Via의 수를 줄이며 패턴을 설계해야 한다.

 

 

 

 

  ▷ 패턴이 평행선으로 구성된 경우

 

  Bus Line 설계 시, Via를 통해 층을 바꿀 때 패턴의 좌우의 순서를 바꿔야 한다.

  왼쪽 그림처럼, 동일 방향으로 설계했을 경우에는 노이즈(Noisy)가 발생할 수 있다.

 

 

 

 

  ▷ 패턴이 꺽인 부분이 많은 경우

 

  랜드(Land) 로부터 바로 패턴을 인출하여, 최대한 꺽이지 않고 단순하고 짧게 라우팅(Routing) 해야 한다.

 

 

 

 

  ▷ 패턴 간의 간격이 좁은 경우

 

  기판의 공간이 여유가 있을 때에는 패턴 간의 간격을 충분히 확보하여

  패턴 간의 상호 간섭을 최소화 해야한다.