디지털 PCB:바이너리 디지털 신호에서 실행되는 최신 회로

세계 경제의 거의 모든 부분과 심지어 우리의 삶도 디지털화된 시스템에 의존하여 작동합니다. 따라서 디지털 PCB는 시장의 요구를 충족시키는 데 필수적입니다.

전자 제품 제조업체 또는 설계자인 경우 이러한 회로 기판에 대한 심층적인 이해가 있어야 운영 분야에서 관련성을 유지할 수 있습니다. 이 기사에서는 디지털 회로 기판의 세계에 대해 자세히 알아볼 것이므로 계속 읽으십시오!

디지털 PCB란 무엇입니까?

아날로그 PCB와 마찬가지로 디지털 회로 기판에는 트랙, 전도성 패드 및 기타 기능이 포함되어 있습니다. 집합적으로 이러한 속성은 전자 부품을 기계적으로 그리고 각각 지원하고 연결합니다.

그러나 이 PCB 유형은 디지털 제조/조립 및 설계 프로세스로 인해 고유합니다. 그 결과 전송선로의 삽입 손실 제어, 임피던스 매칭 등 향상된 기능을 자랑한다.

디지털 컨트롤러(Hitachi J100A)

출처:Wikimedia Commons

이러한 PCB에는 초당 수십억 개의 작업을 관리할 수 있는 다중 마이크로프로세서 및 기타 고성능 보드 구성요소가 포함되어 있습니다. 몇 가지 예로는 디지털 시계 PCB와 전압계 PCB가 있습니다.

아날로그와 디지털 인쇄 회로 기판 간의 유사점

아날로그 및 디지털 PCB는 많은 기술 및 설계 유사점이 있지만 이러한 유사성을 이해하려면 커패시턴스를 이해해야 합니다.

기생 커패시턴스는 두 개의 와이어가 PCB에 가까울 때 발생합니다. 이러한 설정에서 한 와이어의 갑작스러운 전압 스파이크는 다른 와이어에 전류 펄스를 유도합니다.

디지털 및 아날로그 회로 섹션을 분리하는 것 외에도 아날로그 보드에서 디지털 스위치 동작을 구별하고 고주파에서 저주파를 구별해야 합니다.

아날로그 음성 합성기 회로 기판

출처:Wikimedia Commons

이 둘은 케이블 연결에 있어 몇 가지 유사점과 차이점이 있으며 다음은 이를 자세히 살펴보겠습니다.

아날로그와 디지털 PCB 간의 케이블 연결 전략 유사점

• 바이패스/디커플링 커패시턴스.
• 시뮬레이터와 디지털 기기에는 특히 배선 시 커패시터가 필요합니다. 이들은 전원 연결에 가장 가까운 커패시터(보통 0.1uF)에 연결됩니다. 공급 측도 커패시턴스 유형(10uF)이 필요합니다.
• 디지털 및 아날로그 보드 모두 전원 입력에 가장 가까운 핀이 필요합니다.

PCB의 전원 공급 장치

출처:Flickr

• 전원 및 접지선은 모노 패널의 PCB에 가장 가까이 있어야 합니다. 둘을 일치시키지 않으면 노이즈를 생성하는 시스템 루프가 생성되므로 이러한 배치는 전자기 간섭을 경험할 가능성을 줄입니다.

아날로그 PCB와 디지털 PCB 간의 케이블 연결 전략 차이점

도전적인 지상 비행기

PCB 배선의 일반적인 관행은 중단되지 않은 접지면을 갖는 것입니다. 그러나 이것은 디지털 회로에서 dl/dt 효과를 최소화하여 접지 전위의 변화를 일으켜 아날로그 부분에서 노이즈를 생성합니다.

따라서 접지면의 아날로그 측에서 디지털 회로를 분리하는 것은 아날로그 신호 측의 노이즈를 줄이는 데 필수적입니다.

PCB 접지면

출처:Wikimedia Commons

이를 수행하는 가장 좋은 방법은 접지 연결과 별도로 아날로그 접지면을 연결하는 것입니다.

또는 아날로그 구성 요소와 회로를 가장 먼 끝에 배치하십시오. 목표는 아날로그 신호에 대한 간섭을 최대한 최소화하는 것입니다.

그러나 디지털 회로는 높은 노이즈 수준을 견딜 수 있으므로 이러한 고려 사항이 필요하지 않습니다.

구성요소 배치

앞서 언급했듯이 회로의 디지털 부분은 잡음이 풍부하고 아날로그 부분은 조용합니다. 따라서 특히 혼합 신호 시스템을 구축하는 경우 항상 디지털 구성 요소를 아날로그 구성 요소와 분리하십시오.

혼합 신호 집적 회로

출처:Wikimedia Commons

기생 구성요소를 생성하는 PCB 설계

PCB를 설계할 때 기생 인덕턴스 또는 커패시턴스를 유발할 수 있는 두 개의 기생 구성 요소를 생성하기 쉽습니다. 아날로그 보드는 노이즈 내성이 낮기 때문에 가장 효과적인 솔루션은 라인 사이의 크기/거리를 변경하는 것입니다.

또는 두 라인 사이의 와이어를 접지하여 간섭을 일으키는 전기장을 약화시키는 낮은 임피던스를 생성할 수 있습니다.

디지털 PCB의 이점

• 배전 시 발생하는 노이즈 포함
• 임피던스 제어(매칭)에 도움
• 신호 무결성 유지
• 인접한 트레이스 간의 누화 최소화
• 지면 참조 바운스로 인한 효과 감소
• 전자파 간섭에 대한 높은 내성

디지털 회로 기판의 응용

• 네트워크 통신
• 5G 기지국 및 인터넷 스위치
• IoT 기기
• 고속 컴퓨팅
• IC 테스트 시스템
• 의료 장비

의료 장비

• ATM과 같은 소비자용 설치 전자 제품
• 라디오

디지털 PCB 어셈블리

어셈블리에 가기 전에 디지털 회로 기판이 바이너리 시스템을 사용한다는 것을 이해하는 것이 중요합니다.

또한 조립 중 전송 및 데이터 수신 지점에 대한 디지털 링크에 의존합니다. 이 스레드를 사용하면 실시간 수정을 통해 어셈블리 품질을 유지하거나 개선할 수 있습니다.

바이너리 시스템은 단순해 보이지만 디지털 PCB에서는 여러 수준의 복잡성을 가질 수 있습니다. 그러나 장점은 디지털 장치를 제어하고 프로그래밍할 수 있다는 것입니다.

마이크로칩과 프로세서가 있는 첨단 디지털 PCB

따라서 바이너리 시스템을 사용하면 전 세계적으로 여러 애플리케이션에서 사용되는 다른 디지털 장치를 제어, 회전 및 구동하는 데 도움이 됩니다.

이 디지털 조립 프로세스에 대한 자세한 설명은 디지털화 응용 프로그램을 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

조립 프로세스

PCBA 프로토타이핑

프로토타이핑은 복잡하고 현대적인 PCB의 조립 공정에서 품질을 개발하는 데 중요합니다. 높은 빌드 품질과 안정적인 작동을 달성하는 것은 특히 중요합니다. PCB 제조 공정을 두 부분으로 나눌 수 있습니다.

효율적이고 비용 효율적인 생산

공정 품질(고품질 보드의 효율적인 생산)은 대량 또는 소량 생산에 매우 중요합니다.

조립은 보드 제작 단계 및 설계 프로세스와 마찬가지로 여러 단계로 구성됩니다. 이러한 속성은 조립 단계를 자세히 설명합니다.

디지털 PCB 어셈블리 속성

속도

주문은 가능한 한 빨리 처리되어야 하지만 디지털 기계가 전체 회로 기판 조립 프로세스를 처리하기 때문에 문제가 되지 않습니다.

자동화된 PCB 생산

정밀도

조립 기계는 디지털 인쇄 회로 기판의 효율성과 성능을 높이려면 모든 것을 올바른 위치에 배치할 수 있을 만큼 정확해야 합니다.

정확도

정확도는 디지털 회로 기판이 의도한 대로 작동하도록 하기 때문에 조립 프로세스에서 중요한 요소입니다.

민첩성

회로 기판 조립 중에 오류가 발생하면 프로세스가 신속하게 작업을 재개할 수 있을 만큼 유연해야 합니다.

제어

제어는 아무것도 남겨두지 않은 상태로 유지하기 때문에 회로 기판 조립의 중요한 부분입니다.

기존 또는 디지털 PCB 어셈블리:어느 것을 선택하시겠습니까?

여기서 선택은 개발자와 디지털 PCB 제조업체에 따라 다릅니다. 제조업체와 관련하여 각 제조업체에는 품질 관리를 위한 장비 및 프로세스에 의존하는 특정 DFA(Design For Assembly) 지침이 있습니다.

미니어처 PCB 생산에 사용되는 장비

자동화된 조립 프로세스를 거치는 것 외에도 디지털 회로 기판은 모든 요구 사항과 사양을 충족해야 합니다. 그러나 일부 제조업체는 수동 검사를 수행해야 하므로 품질이 저하되고 처리 시간이 느려질 수 있습니다.

PCB를 검사하는 자동화된 비전 측정기

따라서 최상의 결과를 얻으려면 WellPCB와 같은 신뢰할 수 있는 PCB 제조업체와 협력해야 합니다. 우리는 2005년부터 PCB를 생산, 조립하는 사업을 하고 있기 때문에 경험과 최고의 장비를 결합하여 고품질의 디지털 회로 기판을 합리적인 가격에 얻을 수 있도록 보장합니다.