공지 | HyperLynx를 이용한 PCB Analysis 소개

 HyperLynx를 이용한 PCB Analysis 내용 HyperLynx 에서 할 수 있는 Simulation 기본적인 내용에 대해서 알려드리도록 하겠습니다. 일반적으로 보드의 성능을 확인하려면 PCB Design이 완성되고 디자인 검증(DV, Desgin Vaildation) 단계에서 여러 가지 하드웨어적인 장비로 진행됩니다. 하지만 Simulation Tool을 사용하면 되풀이되는 레이아웃 작업, 시제품 제작과 테스트 장비와 같은 비용을 줄이고 초기부터 완성도 높은 디자인을 얻으실 수 있습니다.

  HyperLynx는 PCB 작업 순서에 따라서 여러 Tool로 나누어 진행할 수 있습니다. 큰 범위로 보자면 SPICE, 해석, 신호 해석(SI), 전원 해석(PI), 열 해석, EMC Rule 검증 총 5가지 나누어서 PCB Analysis을 진행할 수 있습니다.

1. SPICE 해석(Analog) SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)는 각 소자들이 연결되는 node를 기준으로 시간영역의 에너지 분포를 iteration(반복계산)하여, 각 node에 알맞게 수렴되는 전압/전류의 비를 계산함으로써 전체 회로의 동작 결과를 예측할 수 있습니다. HyperLynx Analog는 DxDesigner(schematic tool)를 기반으로 하는 SPICE Simulator로, 아래와 같은 복잡한 식을 단순한 심볼로 회로도를 구성하여 Simulation 결과를 볼 수 있습니다.

2. 신호 해석(SI) HyperLynx SI는 0Hz에서 Multi GHz까지의 신호에 대해 레이아웃 전후로 신호 무결성, Timing(Overshoot/Undershoot, Ringing, delay), Crosstalk Analysis를 위한 툴을 포함하고 있습니다. HyperLynx SI LineSim/BoardSIm을 통하여 Oscilloscope/EZ wave를 통해 IC pin과 IC pin 사이의 신호가 제 시간에 얼마나 안정적으로 왜곡 없이 잘 전달되는지 확인하는 Simulation Tool입니다.

1) LineSim - PCB Layout 이전에 회로도(Schematic) 기반 혹은 가상의 전송선로(Transmission Line)로 Simulation (Pre-Layout Simulation)

2) BoardSim - PCB Layout 이후에 PCB Design data의 Trace/Net으로 Simulation (Post-Layout Simulation)

3. 전원 해석(PI) HyperLynx PI는 DC Drop Analysis, AC Decoupling Analysis, Plane Noise Analysis, 모델 추출 등 레이아웃 전후로 PI Analysis를 위한 툴을 포함하고 있습니다. HyperLynx PI LineSim/BoardSIm을 통하여 PowerScope(2D/3D 화면), Touchstone(Z parameters), 스프레드 시트로 Simulation 결과를 확인하는 Tool입니다.

1) DC Drop Analysis  - Voltage Drop 과 High Current Densities Simulation [결과 화면 : PowerScope(2D/3D 화면)와 스프레드 시트]

2) AC Decoupling Analysis - PDN Impedance Analysis와 Optimize Simulation [결과 화면 : Touchstone(Z parameters), 스프레드 시트]

3) Plane Noise Analysis - Max Noise Voltage Simulation [결과 화면 : PowerScope(2D/3D 화면)]

4. 열 해석(Thermal / Flotherm XT) HyperLynx Thermal을 사용하면 일반적인 PCB 레이아웃 환경에서 부품만 배치한 상태나 부분적 배선한 상태 혹은 배선이 완료된 PCB 디자인에서 보드 수준의 열 문제를 분석할 수 있습니다. 온도 윤곽이나 변화도, 과도한 온도의 분포도를 이용해 설계자는 설계 프로세스 초기에 보드나 부품의 과열 문제를 해결할 수 있습니다. PADS FLOTHERM XT는 보드 및 패키지의 빠른 열 분석을 제공합니다.

5. EMC Rule 검증 (DRC) HyperLynx DRC는 PCB의 EMI/EMC 이슈와 signal integrity와 power integrity의 design rule check를 수행합니다. 어떤 수동으로 Check하는 항목에 대해서도 사용자 정의로 DRC를 만들 수도 있습니다.