PCB & Circuit Design intro.

PCB & Circuit Designintro. PCB란 OrCAD란 OrCAD 설계 과정 Netlist 부품참조-부품이름 레이아웃 Footprint Footprint library 예 부품 칩 패키지 IMT SMT

PCB 보드의 구성 What is PCB? • PCB(Printed Circuit Board) • 인쇄 회로기판. 전자제품의 모체로, 전자부품의 고정 및 회로 연결기능을 하는 핵심 부품. • PWB(Printed Wiring Board) • Artwork • PCB를 설계

PCB 보드의 구성 PCB Layer 부품 부품 TOP Inner layer BOTTOM Via Hole

OrCAD OrCAD • Capture • 회로를 그리는데 사용하는 Schematic Capture 프로그램 류 • Capture • Capture CIS • Layout • PCB 설계를 위한 Layout • Orcad Layout Eng. Edition • OrCad layout • OrCad Layout plus • Pspice • 회로 해석을 위한 프로그램류 • Pspice A/D Basics • Pspice • Pspice A/D • Pspice Optimizer • Pspice Advanced Analysis

설계환경을 설정한다 회로도를 그린다 Capture Annotate 부품 또는 net의 속성 갱신 Design Rule Check 부품 배치(Component Placement) NETLIST를 작성한다. Layout 배선(Board Routing) 후처리 과정(Post Processing) OrCAD를 이용한 PCB 설계 과정 OrCAD

Component Placement Board Routing Post Processing Layout에서 처리하는 것 OrCAD Netlist 파일 input • Layout • 설계도 작성(netlist 작성) : Capture 같은 도구에서 회로도를 작성하고 설계 규칙을 포함하는 Layout에 호환되는 네트리스트 작성 • 부품 배치(Component Placement): 수동 배치 또는 자동 배치 • 배선(Board Routing): 수동 또는 자동으로 배선 • 후처리 과정(Post Processing): Layout은 설계보드에 대한 관련 설정을 하나의 파일로 저장. 출력 파일을 작성한다(Gerber 파일 등) • 설계도구간의 상호정보 교환 Gerber 파일 ouptut

OrCAD Capture의 Netlist 출력 OrCAD • Netlist : • EDIF200 (.EDN) : PCB관련 툴과 인터페이스를 위함 • PSpice (.NET) : 회로 설계 또는 분석을 위해서 Pspice에서 사용 • SPICE (.MAP) : 회로 설계 또는 분석을 위한 SPICE 툴에서 사용 • VHDL/Verilog(.vhd/.v) : HDL로 표현 • Layout (.MNL) : OrCAD Layout에서 사용되는 형식 • INF(.INF) : OrCAD의 디지털 시뮬레이션을 위함

부품참조에 사용되는 부품의 이름

동박 3 핀 배열 번호 절연부 Footprint • 패드pad: 일명 구리를 에칭시킨 모양으로 부품을 보드에 접속시키기 위해 사용되는 영역. 부품의 핀을 배치하기 위한 위치 • 패드스택Padstack : 각 층에 위치한 패드와 비아를 정의해 놓은 것. 층의 접속관계, 드릴 구멍, 크기, 오프셋, 솔더 마스크 카드의 너비 등이 정의되어 있음. 랜드는 단일 보드에 존재하는 부분으로 SMD에 사용됨 • 패드스택은 Footprint 즉, 부품의 물리적인 모양을 정의하기 위하여 사용된다. • Footprint : 부품의 물리적인 모양을 정의하기 위하여 사용. 다음과 같은 3가지 내용으로 구성 • 패드스택 • 부품의 외형, 실크스크린, 금지/허용영역, 설계도면 데이터 등을 나타내는 Obstacle(부품의 모양, 실크스크린, 조립도 데이터) • 부품명 등을 나타내는 Footprint의 문자정보 • Foot print 예시 • DIP.100/14/W.300/L.750((Library명: DIP100T) • 핀 간격이 100MIL(0.1’’혹은 2.54mm)이고, 14핀 DIP 홀 삽입형 소자이며, 폭이 300MIL, 길이가 750MIL인 부품.

OrCAD가 제공하는 footprint Library 예 • Dip타입DIP100T • 저항TM_AXIAL • 가변저항VRES • 다이오드TM_DIODE • 세라믹 등TM_RAD

PACKAGE Package는 wafer 공정에 의해 제작된 개개의 집적회로 칩을 실제 전자부품으로 사용할 수 있도록 전기적으로 연결하고, 플라스틱수지나 세라믹 등의 재료로 봉한 형태이다. • IMT: Insert Mounting Technology, 삽입실장기술 • SMT: Surface Mount Technology, 표면실장기술 • SMD: Surface Mount Device, 표면 실장 부품. • Example>> SSOP28 • SOP (Shrink Small Outline Package)형 SMD부품. LEAD 28. Package의 역할 • 외부 환경으로부터 반도체 칩을 보호 : 진동이나 충격, 공기속의 수분이나 먼지, 빛이나 자기의 영향으로 오동작 가능성에 대한 방지 • 소자와 외부 간 신호 전달(=PCB와 전기적으로 접속) • 반도체 칩에서의 발생하는 열 방출 • PCB에 실장하기 쉬운 형태 제공

IMT – package DIP (Dual In-Line Package) -PIN 삽입형 PKG 로 양쪽측면에 LEAD가 있음. 재질에 따라 PDIP(Plastic DIP), CDIP(Ceramic DIP) 등 size에 따라 SDIP, SK-DIP 등 SIP (Single In-Line Package) -LEAD 가 PKG 측면에 일렬로 있어 PCB에 수직 삽입 PGA (Pin Grid Array) -밑면에 수직의 LEAD PIN이 배열 되어 있는 PIN 삽입형.

SMT –SMD 표면 실장 package • SOP(Small Outline Package) • 두께에 따라서 SSOP, TSOP, TSSOP 등등 • LEAD가 J 모양인 SOJ, • LEAD가 I 모양인 SOI • QFP(Quad Flat Package) • 두께에 따라서 LQFP, TQFP 등등 • LEAD가 I 형인 QFI 등 SOP SOJ

SMT –SMD 표면 실장 package • LCC(Leadless Chip Carrier) • 측면에 실장용 PAD 가 있고 LEAD 가 없는 표면 실장형 • PLCC(PLASTIC QFJ 또는 PLASTIC LCC), CLCC(CERAMIC QFJ 또는 QFJ-G) 등 • BGA(Ball Grid Array) • PCB 기판의 밑면에 SOLDER BALL ARRAY 를 • 갖는 표면실장형 LCC PLCC PLCC

과제(평가용) – Package Search • 아래 내용을 도표로 정리하시오(패키지 형태의 그림 자료를 반드시 포함할 것) 패키지 분류 1. 삽입형(Trough Hole) - DIP, SIP/ZIP, PGA, etc 2. 표면실장형(Surface Mount Device) - SOP, TSOP/SSOP/TSSOP, QFP, QFJ=PLCC, QFN, BGA, etc 3. 접촉 실장형 - TCP(Tape Carrier Package), COB/COG(Chip on Board/Grass) 4. 기타 TR Package : 가장 오래된 패키지 형태. 점차 SMD화되고 있음. MCP(Multi Chip Package) : 패키지 내에 칩(die)를 쌓아서 제작. 주로 절대적으로 공간이 부족한 휴대폰에 사용이 되며, Flash+SRAM 또는 MCU+메모리에 사용이 되고 있음 Bare Chip : 칩의 사용 공간이 좁고, 패키지의 역할을 해줄 수 있는 application의 경우 Card Type Package : 말 그대로 Card Type Package - SM Card, CF Card, MMC Card ...

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