이규학* 김창균*
*모아소프트
kh.lee@mosoftware.co.kr, emc1@moasoftware.co.kr
1. 연구 배경
PCB 가상검증은 실제 PCB 제작 전에 삽입 손실과 신호 무결성 문제를 확인하기 위한 중요한 설계 검증 과정이다.
특히 고속 신호를 사용하는 PCB에서는 이론적 계산뿐만 아니라 실제 설계 환경을 반영한 전자기 해석이 필요하다.
고성능 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB) 제작을 위해 PCB의 신호 무결성(Signal Integrity, SI) 전원 무결성(Power Integrity, PI)을 고려하여 제작한다.
SI, PI를 만족하기 위해 PCB 설계자들은 Design Guide 문서를 참조하여 설계한다.
하지만 Design Guide는 권장 사항일 뿐 실제 PCB 설계 환경은 이론적 설계만으로 SI/PI 문제를 완벽히 예측하기 어렵다.
보다 정확한 설계 검증을 위해 Ansys社의 SIwave와 같은 전문 전자기 해석 프로그램을 사용하여 설계 환경에서 발생하는 복합적인 문제점을 확인해야 한다.
본 연구에서는 PCB를 설계하고 전자기해석 프로그램을 활용한 가상검증의 필요성을 확인하였다.
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3. 결론
본 연구는 가상검증 과정을 통해 설계와 다른 점을 발견하였다.
이론적 계산치가 실제 설계에 다르게 적용될 수 있음을 인지하고 설계한 내용을 전자기해석 프로그램을 사용하여 가상검증 절차가 필요함을 확인하였다.
따라서 실제 PCB 설계에서는 이론적 계산 결과만을 적용하기보다 전자기 해석을 활용한 PCB 가상검증을 함께 수행할 필요가 있다.
이러한 검증 과정은 삽입 손실과 신호 무결성 문제를 설계 단계에서 확인하고 실제 설계 환경과 이론적 계산 사이의 차이를 검토하는 데 활용할 수 있다.
• 해당 논문은 2025 한국전자파학회 하계학술대회 논문회에서 발표되었습니다.
PCB 가상검증을 통한 삽입 손실 분석
본 연구에서는 PCB 삽입 손실 모델의 이론적 계산 결과와 전자기 해석 결과를 비교하였다.
이를 통해 실제 PCB 설계 환경에서 발생할 수 있는 차이를 확인하고, 신호 무결성 확보를 위한 가상검증의 필요성을 분석하였다.
Ansys SIwave와 같은 전자기 해석 도구를 활용하면 PCB 구조와 재료 특성을 고려한 삽입 손실을 분석할 수 있다.
특히 Conformal Coat와 같은 실제 설계 조건이 추가되면 이론적 계산만으로 예측하기 어려운 차이가 발생할 수 있으므로, 설계 단계에서 해석 결과를 함께 검토하는 것이 중요하다.
PCB 가상 설계 검증 도구 관련 문의
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