안산드레아스

이전 포스팅에서는 OrCAD Capture의 라이브러리를 만들고, 파트 심볼을 제작하고 회로도를 만들어 Footprint까지 등록하여 Netlist까지 뽑아서 PCB 제작환경을 만들었다.

https://ansan-survivor.tistory.com/217.

2020년 신유형 Q-net 공개문제를 보고 OrCAD 16.6버전으로 진행.

http://www.q-net.or.kr/cst006.do?id=cst00602&gSite=Q&gId=&artlSeq=5202945&brdId=Q006&code=1204

이번 포스팅은 Netlist를 바탕으로 2020년 전자캐드기능사 공개문제의 PCB를 제작할 것이다.

1. PCB 환경설정(Design Parameter 설정)

2. Board Outline 배치

    F10 키보드를 눌러 Grid On/Off

    오른쪽마우스 - Quick Utilties - Grid 설정가능

    shape - Rectangular

Command 창에 x 0 48 입력

3. 기구홀 4개 배치

Command창에 다음 순으로 배치한다.

x 5 5

x 5 43

x 48 5

x 48 43

Find Filter로 Pins를 설정하여, 기구홀 3mm로 수정한다.

핀을선택하고 마우스우클릭 - Modify design padstack - All instances

 warning 창이 떠도 무시하고 저장한다.

Pin을 선택하고 마우스우클릭 - Show Element 하면 3mm로 변경된걸 알 수 있다.

4. Jumper10 핀 2개 배치하기

    Place - Components Manually

   J1, J2를 선택한다.

Command 창에

x 47 19.5

x 47 35.5 

를 입력하여 배치한다.

5. Dimension 배치하기

    우클릭 - Linear dimension

    <Tip> 우클릭 - snap pick to - segment vertex를하면 알아서 모서리 지점으로 자동선택된다.

             이 방법을 이용한다.

    mm 단위 표기를 위해서는 옵션을 다음과 같이 선택.

6. 실크스크린 데이터 배치하기

    Design Parameter의 Text부분을 수정한다.

7. Constraint Management (CM Rule 설정)

    7-1. Net 두께

Physical tab의 Default Line width min값 0.3mm 지정. (Physical Constraint Set)

전원 및 신호선 Net두께. (Net)

  +12V         : 0.8mm

  +5V / GND : 0.5mm

  X1, X2       : 0.4mm

    7-2. Clearance 설정

Spacing Clearance 0.254mm 설정

    Lines - 0.254mm 설정

    Pins - 0.254mm 설정 (Pin To Hole 제외)

    Shape - 0.5mm 설정

(Same Net Spacing도 마찬가지로 설정한다)

    Lines - 0.254mm 설정

    Pins - 0.254mm 설정 (Pin To Hole 제외)

    Shape - 0.5mm 설정

    7-3. Properties 설정

GND는 Coppor Plane으로 깔기 때문에 No Rat으로 설정한다 (즉 배선연결 안함)

8. Via 만들기

    공개문제에 나와있는 Via사이즈에 뭔가 문제가 있는 것 같다...

    전원 Via가 보통 더 커야 정상인데, 아래 문제에는 Standard Via가 더 크게 나와있다.. 

    고로 필자는 아래와 같이 설정했다.

        Power Via     : 0.6mm Drill / 1.0mm Pad

        Standard Via : 0.35mm Drill / 0.6mm Pad

    8-1. Standard Via 만들기

        기존에 내장되어있는 Via를 수정하여 만든다.

        기본 pad 라이브러리 경로는 (C:\Cadence\SPB_16.6\share\pcb\pcb_lib\symbols) 이다.

    이전에 Footprint 만들때 썼던 내가만든 Symbols 폴더의 위치로가서 'standard_via'로 저장한다.

    8-2. Power Via 만들기

        기존에 내장되어있는 Via를 수정하여 만든다.

        기본 pad 라이브러리 경로는 (C:\Cadence\SPB_16.6\share\pcb\pcb_lib\symbols) 이다.

    이전에 Footprint 만들때 썼던 내가만든 Symbols 폴더의 위치로가서 'power_via'로 저장한다.

내가 직접만든 Symbols 폴더 내 해당 2개의 standard_via.pad 와 power_via.pad 가 생겼는지 확인.

    8-3. 내가만든 Standard Via 등록하기

        Constraint Management를 통해 Via를 수정하여 만든다.

        Physical탭의 Vias를 클릭

   사용할 Via를 List에 넣는데,

     1. 필터에 *via* 라고 입력하면 via이름이 들어간 모든 데이터를 찾는다.

     2. 기존에 있던 Via를 더블클릭하여 list에서 제거한다.

     3. 내가만든 Standard Via를 더블클릭하여 오른쪽 리스트에 추가한다. (아래 2번째 그림처럼 만든다)

    8-4. 내가만든 Power Via 등록하기

        +5V , GND , +12V 이 3개의 전원 네트아래와 같이 Power Via로 수정해준다.

9. 부품 Footprint 배치하기

    9-1. 부품 배치전 Display 설정

         Reference Num Silkscreen빼고 나머지는 숨긴다.

    9-2. Component 배치

         배치는 자율이므로 배선이 최단거리로 나오며 via가 적은 방향으로 배치한다.

         다만 나중에 5mm 이내로 Bottom에 GND Coppor를 배치하므로 그 안에 들어오도록 배치한다.

10. 배선하기

    10-1. GND Fanout 배선하기.

        SMD 타입은 Top면에만 핀이 있으므로, GND를 Bottom에 커퍼로 깔게 되면 Fanout을 배치하여

        GND에 연결시켜주어야 한다.  이를 먼저 배치하고 배선하는 것이 편하다.

        그러나 설정에 Power_Via가 뜨지 않으므로, CM룰을 수정해준다.

       이렇게 추가해주면, Power Via가 뜨는데... 이 Power Via로 전부 Fanout을 해준다.

       Find Filter로 Pin만 선택하여 옵션창에서 Via Diraction을 통해 Fanout의 방향을 설정할 수 있다.

       방해되지 않는 필요한 공간으로 Fanout을 시켜준다.

==========<TIP> 필자의 경우는 헷갈림을 방지하기 위해 GND핀들의 색상을 보기 쉽게 변경했다.===========

아래와 같이 Through Hole 타입을 제외한 SMD 타입의 GND 핀들에 모두 Fanout을 부여했다.

==========================================================================

    10-2. 배선하기.

         꼬이지 않도록 신중히 배선한다.

    다 배선이 되었는지 확인한다.

아래 순서대로 클릭하고, 오른쪽 처럼 창이 떴을때, 위에 GND만 남아있으면 모두 완전히 배선된 것이다.

GND는 Coppor를 씌울것이므로 남아있는게 맞다.

11. GND Coppor Plane 씌우기

외곽으로 부터 5mm간격을 띄우고 카퍼를 씌운다.

해당 옵션이 활성화 상태로 좌표를 입력한다.

Command > x 5 5

Command > x 48 43

그리고 고립된 Copper를 제거한다.

12. DRC Check하기

    모두 초록색이 나와야 하는데, 아래처럼 노란색이 있다면, 다시 확인해야 한다.

    클릭하여 어떤 Net인지 확인 후 해결한다.

     Header 핀이 GND Copper 밖에 있으므로, 배선해서 Copper랑 연결시킴.

    이렇게 누락한 SMD핀 부분들을 클릭하며 전부 GND 커퍼로 Via 시켜주면 된다.

하나의 DRC가 해결되지 않았는데.... 찾아보니 저렇게 GND Copper가 고립되어있었다..

그래서 배선으로 아래처럼 연결시켜주어 Via했고 해결했다.

     아래처럼 모든 색이 초록색이 되어야 DRC에러 없이 완성되어야 한다.

     검사한 Log파일을 확인한다.

13. Reference Number Silkscreen 정돈하기

     Text만 선택 가능하도록 필터링

        체크해제

Text전체 각도 수정하기

모든 Text의 각도가 0도로 맞춰진다.

Text 속성 크기 수정하기

그리고나서 마우스 드레그 드롭으로 Reference 이름을 아래와 같이 정리한다.

완성한 PCB 파일을 감독관에게 제출하기 위해 Gerber파일을 추출한다. (아래 포스팅)

https://ansan-survivor.tistory.com/220

2020년 신유형 Q-net 공개문제를 보고 OrCAD 16.6버전으로 진행.

http://www.q-net.or.kr/cst006.do?id=cst00602&gSite=Q&gId=&artlSeq=5202945&brdId=Q006&code=1204

공개문제자료는 위 Q-net사이트에 나와있고, 문제는 아래와 같다.

기존 시험문제와 많은 부분이 바뀌었다.

시작~

이 문제에서는 OrCAD Capture 16.6 Standard 라이브러리에 내장되어 있지 않은 Atmega8, ADM101E, MIC811 스케메틱 파트를 만든다.

1. Schematic A4 변경

2. 환경설정

    2-1. 타이틀블록 

    2-2. 기본 라이브러리 불러오기

             C:\Cadence\SPB_16.6\tools\capture\library  경로라이브러리 모두 선택 (Ctrl + A) 누르기

3. 내 라이브러리 생성.

   .olb 파일을 만들고, 내가 만든 Schematic Part를 저장할 것이다.

4. 라이브러리에 파트만들기

    4-1. Atmega8 Schematic 심볼 만들기

     라이브러리 파일이름을 본인의 비번호명으로 저장한다! (비번호를 50번으로 가정)

     4-2. ADM101E 스케메틱 파트 만들기.

     4-2. MIC811 스케메틱 파트 만들기.

5. 내가 만든 Lib파일이 안보이면, 경로를 찾아 아래와 같이 추가 시킨다. 그리고나서 모든 라이브러리를 사용하기 위해,

   아무 라이브러리 선택하고, Ctrl + A를 눌러 전체 활성화 시킨다 (파랑색 하이라이트)

6. 해당 라이브러리를 바탕으로 회로 스케메틱을 완성한다. (Net이름도 추가, 사용하지 않는핀 x추가)

    (단축키: Net이름작성 'n' / 핀 사용안함 'x' / 90도씩회전 'r' / 수평축 상하반전 'v')

7. 혹시모를 Cache데이터의 꼬임을 막기 위해, Cleanup Cache를 한다.

   그러면 삭제된 데이터, 수정된 데이터들이 정리된다. 그리고나서 한번 저장한다. (Ctrl + S)

8. DRC (Design Rule Check) 체크

   전기적 논리적 속성이 이상이 없는지 확인하고, 감독관에게 검사를 받아야 한다.

9. 스케메틱 그리기 작업중 편집과정에서 Reference Number가 엉킬 수도 있는데, 이는 나중에 PCB Netlist를 불러올 때 오류를 불러 일으킴으로, 아래처럼 Annotating 작업을 수행한다.

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(※주의) 혹시 아래와 같이 U4A U5A U6A가 되있다면... 수정해야한다.  숫자가 다르면 각자 다른 부품이라는 뜻인데...

U4A U4B U4C 로 바꿔야 한다.

Reference 번호에 밑줄이 있을 땐, 아래처럼 Unset을 한다.

A,B,C 순서가 다르다면, 해당 부분을 수정하여 맞춰준다.

Schematic Part 편집에 대해 자세한 내용은 아래 참고.

https://ansan-survivor.tistory.com/127

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10. Footprint 속성 등록하기

      가능한 OrCAD Capture 16.6 버전 내부 라이브러리를 총동원했고,

      그럼에도 불구하고 없는 아래 3개의 풋프린트는 직접 만들어야 한다....

      또한 크리스탈 16Mhz경우, 내장되있는 CRYS11MHZ 풋프린트를 수정하면 금방 만들 수 있다.

(내장된 풋프린트와 Datasheet의 치수를 비교한 포스팅)

https://ansan-survivor.tistory.com/257

       해당 Footprint 고유명을 아래와 같이 입력하여 저장한다.

11. 유저가 만든 데이터 저장할 폴더 'Symbols' 만들기.

     이는 중요한 작업으로, 현재 작업중인 디렉터리에, 폴더명 철자하나 틀림 없이 'Symbols'라고 명명해야 한다.

     OrCAD Capture가 시스템상 자동적으로 해당 디렉터리 내 유저가 만든 파일을 참조하기 때문이다.

     이 Symbols 폴더 내 Pad핀을 만들면 .pad 파일을 모두 저장해야 하고,

     Footprint 심볼을 만들면 .psm 파일을 모두 이 디렉터리 내부에 저장해야 한다.

12. 내장 라이브러리에 없는 Footprint 직접 만들기

    12-1. SOIC10 만들기

(Pad Designer로 0.58x1.18 SMD Pad만들기 )

    가로방향이 긴쪽으로 만든다.

(Footprint 만들기)

        Browse를 눌러 위에서만든 Symbols폴더로 지정한다.

    12-2. D55 만들기

(Pad Designer로 2.6x1.6 SMD Pad만들기 )

Symbols폴더로 저장.

(Footprint 만들기)

Browse를 눌러 위에서만든 Symbols폴더로 지정한다.

Wizard로 만들지 않기 때문에, 4가지 Step으로 진행한다.

1. pad배치

2. Assembly Top / Silkscreen Top 배치

3. Reference Lables 배치

4. Place Bound Top 배치

     (Footprint step 1 - pad 배치)

     (Footprint step 2 - Assembly Top / Silkscreen Top 배치)

키보드 F10을 눌러 Grid를 켠다.

마우스우클릭 - Quick Utilites - Grid

Assembly Top과 Silkscrren Top을 그리드 모양에 맞춰 대충 그려준다. (PCB배치시 Pad의 위치가 중요하다)

     (Footprint step 3 - Reference  Labels 배치)

     (Footprint step 4 - Place Bound Top 배치)

    12-3. JUMPER10 만들기

pad pin으로는 내장 pad인 pad60cir36 (원형 패드) , pad60sq36d (사각 패드)를 사용함으로 pad를 만들 필요 없다.

Pitch(핀사이 간격)으로는 모두 2.54mm

핀순서는 Z자 순으로 내려간다. 10개 핀이므로, Datasheet의 Poles 10을 참고하면 된다.

(Footprint 만들기)

     (Footprint step 1 - pad 배치)

======================== 에러날 경우 =========================

Command창에 Pin Will extend outside of extens 에러가 나면, 범위를 벗어났다는 에러다.

고로 Design Parameters에서 아래와 같이 변경하고 다시 시도한다.

===================================================================

1번핀을 사각형 패드인 pad60sq36d 로 수정해준다.

     (Footprint step 2 - Assembly Top / Silkscreen Top 배치)

F10을 누르고 Grid를 켜고, 

마우스우클릭 - Quick Utilites - Grid

Add - Line으로 아래와 같이 그리드를 따라 그린다.

     (Footprint step 3 - Reference  Labels 배치)

위에서 기술한 방법대로 만듦.

Assembly_Top과 Silkscreen_Top 배치

     (Footprint step 4 - Place Bound Top 배치)

위에서 기술한 방법대로 만듦.

    12-3. CRYS11MHZ 수정하기

내장 Footprint가 있는 디렉터리에서 CRYS11MHZ를 불러온다.

폴더 위치: C:\Cadence\SPB_16.6\share\pcb\pcb_lib\symbols

     (Footprint step 1 - mm단위로 환경설정)

     (Footprint step 2 - Pad위치 수정)

     (Footprint step 2 - Assembly Top / Silkscreen Top 수정)

    기존에 있던 Shape 모두 삭제한다.

Assembly_Top 생성

Command 입력 >

x 0 -2.325

x 4.88 -2.325 

x 4.88 2.325

x 0 2.325

x 0 -2.325

마우스 우클릭 - Done

Silkscreen_Top 생성

Command 입력 >

x 0 -2.325

x 4.88 -2.325 

x 4.88 2.325

x 0 2.325

x 0 -2.325

마우스 우클릭 - Done

     (Footprint step 4 - Place Bound Top 배치)

저장한다.

13. Netlist 뽑기

Tools - Create Netlist

그러면 PCB Editor가 열린다.

이제 PCB를 제작할 수 있는 환경까지 끝냈다.

아래 포스팅은 이어서 PCB를 제작한다.

https://ansan-survivor.tistory.com/219

OrCAD/Allegro PCB Editor에서 제공하는 Package Designer wizard를 이용해 쉽게 풋프린트를 만들어본다.

Atmega8 을 만들어본다.

위 Datasheet를 보고 Atmega8를 측정해보면, 아래와 같다. 아트메가의 핀은 0.3x1.0mm 이므로 이를 납땜하기 위해서는 약 1.2~1.5배정도 커야 한다. 필자는 1.5배 확대하여 SMD pad를 제작. ((0.45는 0.5로 근사화 시킴) -> 0.5x1.5 mm) 여유가 있다면 폭은 넓은게 납땜하기 편리하다.

1. 먼저 SMD Pad를 만들것이다. PadStack 을 실행시킨다.

2. Design layer탭과 Mask layer탭을 선택 - Rectangle , 1.5 x 0.5 mm

3. rect1_5x0_5  파일명으로 저장한다. 

4. OrCAD Allegro PCB Editor를 실행 시키고 Package symbol (wizard)로 새로 만든다.

Datasheet를 참고하여 아래와 같은 방식으로 값을 넣어준다.

... 을 클릭하고, Rect라고 친 후 필터링 된 아까만든 pad를 선택하여 ok를 누른다.

풋프린트를 만들어 다른곳에 넘겨주거나 다른 프로젝트에서 사용할 때, Symbols아래 이 3가지 파일만 있으면 된다. (.dra는 없어도 상관없음)

(참고) 실크스크린이 Pad위에 있으면 생기는 문제점.

https://macrofab.com/blog/handling-silkscreen-pads/

Capture 심볼 만드는 법은 아래 참고

https://ansan-survivor.tistory.com/144

다음작업은 OrCAD Capture 17.2 버전에서 진행했다. 

1.  심볼을 생성하기 위해 이전에 라이브러리를 생성

2. 생성된 Library아래에서 New part를 눌러 새로운 파트를 생성.

3. 외곽선과 핀 만들기, ATMEGA8 핀은 총 32개 이다.

4. Schematic에서 불러오기

Footprint(풋프린트) 만드는 법은 아래 참고

https://ansan-survivor.tistory.com/150

전자캐드기능사 시험을 볼때, 해당사항은 암기해야 한다.

OrCAD Caputre Schematic 도면을 그릴때 심볼 이름들 주의사항.

Capture에서 사용하는 심볼들, 순서대로

풋프린트 만들기

https://ansan-survivor.tistory.com/106

내장된 풋 프린트 정보

https://ansan-survivor.tistory.com/23?category=384544

시험장 정보에 대해 잘 정리해 주셨다.

출처: https://blog.naver.com/howtoorcad/221816962489

시험장 버전이 변경될 수 있으니, https://blog.naver.com/howtoorcad/221816962489 블로거님의 링크를 주기적으로 확인하시길 바랍니다.

최근에 어려워진 2020년 3회차에 변경된 CONTROL BOARD를 만드는 법.

1. 회로도 OrCAD Capture 설계

ansan-survivor.tistory.com/272

2. 풋프린트(Footprint) 만들기

ansan-survivor.tistory.com/273

3. PCB설계

ansan-survivor.tistory.com/274

4. 결과 출력

ansan-survivor.tistory.com/277?category=384544

위 내용은 모두 16.6으로 제작.

17.2버전으로 만드는 방법은 아래 전자책으로만 있다.

https://ansan-survivor.tistory.com/461

1. 드릴테이블 출력

2. 거버 데이터 만들기

    2-1. 기본 설정

    2-2.  Top, Bottom 설정

    2-3. Soldermask_Top 거버파일 생성

2-4.  Soldermask_Bottom 생성

    2-5. Silkscreen_Top 생성.

    2-6.  Drill 생성

3. 거버파일 추출하기

4. 출력하기 

다음 설정도 시험을 위해 기계적으로 암기한다.

1. 드릴테이블 만들기

2. Top, Bottom Layer Film 편집

3. Layer Top, Bottom / Soldermask Top, Bottom 필름 만들기

    3-1. Film을 만들 영역만  골라냄.

3-2. 이상태로 사진찍듯이 Film을 지정.

4. Top, Bottom Silkscreen 필름 만들기

5. Drill관련 필름

6. .art 파일 생성 하기

https://ansan-survivor.tistory.com/123?category=358806