PCB HW設計実務:STM32を活用したMixed-signalボード設計プロジェクト
samcoach
回路設計の競争力、結局は幅広いドメイン経験が鍵となります! STM32 MCU、Ethernet PHY、モータドライバ、ADC/DAC、EMI、ESDなど、あらゆるハードウェアの知識と経験を一度に手に入れましょう!
中級以上
orcad, kicad, artwork
サムスン・LG・現代自動車・ハンファシステム・ロボット/産業機器の実務現場で求められる、APベースのHigh-speedメインボード設計実務講義です。 RK3399 SOMを基準に、PMIC電源シーケンシング + LPDDR4制約(長さ/インピーダンス/リターンパス) + USB3/HDMI/MIPI/PCIeなどの設計を一つにまとめ、設計根拠文書・回路図(Schematic)作成・レイアウト(Layout)作成・ブリンガップ(Bring-up)点検手順まで、成果物として完成させます。
受講生 104名
難易度 中級以上
受講期間 無制限
「MCUボード」レベルを超え、AP級メインボードの設計経験に関するポートフォリオの作成
高速インターフェース(PCIe、DDR、USB/HDMI/MIPIなど)設計チェックリストの構築、および失敗原因・予防ポイントの整理
DDR/高速信号設計制約(長さ・インピーダンス・グループ基準)の整理および制約表(Constraint Table)の完成
電源(PMIC/シーケンシング/PDN)設計根拠(レール定義・負荷・デカップリング)の文書化および設計基準表の作成
スタックアップ/レイアウト優先順位(DDR→高速I/O→その他)の定義およびルーティング戦略の文書化
Bring-up点検順序(電源→クロック→ブート→DDR→I/O)の整理およびハードウェア検証フローの作成
サムスン電子 MX、DA、VD事業部、LG電子、現代自動車/現代モービス、ハンファシステムなど
すべての産業で求められる「回路設計、HW設計の逆量」とは何でしょうか?
サムスン電子 DX部門 MX事業部 回路設計 経歴採用公告 職務記述書
考えてみれば、
私たちが使用するすべての電子機器は
PCIe、DDR、USB4/Thunderbolt、Ethernet、HDMIなど
100Mbps以上、
さらには1Gbpsを超える場合も多いです。
High-speedシステムを搭載した様々な電子製品
様々な種類のSoC、SOMベースのHigh-speed board
10〜14層のLayerを持つPCB Stackup
本講義は、RK3399 SOMベースのAP(SoC)ボードの回路図設計実務を扱います。
パワーツリー/電源シーケンス、LPDDR4・eMMC・WiFi回路構成、USB3/HDMI/MIPI/PCIeインターフェース設計のポイントを中心に、実際の設計フローからドキュメント化の方法まで習得できます。, you can learn everything from the actual design flow to documentation methods.
AP(SoC)級メインボードの回路図(Schematic)設計
スタックアップ・インピーダンスの定義から配置・配線、High-speedインターフェース(DDR/USB3/PCIe/HDMI/MIPIなど)のルーティングと長さマッチングまで、PCBレイアウトの全過程を実習します。最終的にDRC/DFM検討を経て、ガーバー(Gerber)・ドリルファイルなどの製造用成果物まで生成し、実際に製作可能な成果物として仕上げることができます。
High-speed PCB Layoutの作成およびGerberデータの出力
RK3399 AP級ボードに合わせた12層スタックアップ構成を設計し、高速信号のリファレンスプレーン/リターンパス基準でレイヤーを最適化します。また、PCB製造メーカーとインピーダンス許容差、材料(プリプレグ/銅箔)、ビア構造、工程限界などをチェックリストで協議し、製作可能なスタックアップとして確定します。
12層スタックアップ高速基板設計
KiCadツールの3D Viewを活用して、ボードの形状、コネクタの干渉、部品の高さ(Height)などを視覚的に検証し、レイアウトの完成度を高めます。実習の成果物は3Dレンダリング画像と検証根拠(チェックリスト)としてまとめ、履歴書・自己紹介書・面接で設計能力を証明するポートフォリオとして活用できます。
3D Viewベースのレイアウト検証およびポートフォリオ作成
20時間の講義では、時間の都合上扱いきれなかった内容があります。そのため、別途の独学用ノートに、現役エンジニアの実戦ノウハウ、デバッグのケーススタディ、そして実習過程でつまずきやすい電源シーケンス/Power Treeの補完ポイント、LPDDR4の制約・長さマッチングのトラブルシューティング、高速ルーティングのミス事例、DFM/ガーバー出力時にチェックすべき項目までをまとめて収録しました。復習時や課題の進行中に行き詰まった際、すぐに開いて参考にしていただけます。
独学用ノート贈呈
組み込みボード設計の概要およびキャリアロードマップ
セクション 1
本セクションでは、RK3399 SOMボードの設計を中心に、埋め込みボード設計の全体的な流れを把握します。STM32ボードとの違いを比較し、関連する職務記述書(JD)のキーワードを通じて学習内容を連携させ、回路設計、HW設計、埋め込み設計間の役割分担を明確にします。
PCB HW設計ツール環境の構築 (Schematic)
セクション 2
PCB設計に不可欠なツールであるKiCadまたはOrCADの環境を構築し、組み込みボード設計のためのコンポーネントライブラリおよびシンボルの作成方法を学習します。また、LDO/DCDCのデカップリング戦略を含む電源ツリー設計や、JTAG/SWDデバッグインターフェースの設定についても扱います。
PCB HW設計ツール環境の構築 (Layout)
セクション 3
本セクションでは、4層PCBスタックアップ設計を通じて、信号/電源/グランドプレーンを最適化します。回路図(Schematic)データをPCBへ移行するプロセスとコンポーネント配置戦略を学び、イーサネットPHYおよびMCUベースブロックのレイアウト実習を行います。
プロセッサの選定およびRK3399の理解
Section 4
様々なプロセッサパッケージ(SoC、SOM)の種類と選定基準を学習し、要求仕様書に基づいてコア、クロック、インターフェース仕様を導き出します。RK3399データシートの核心内容を分析し、DDRxとLPDDRxインターフェースの概念および適用方式を区別して理解します。
LPDDR4 インターフェース構造と設計戦略
セクション 5
DDR3/DDR4とLPDDR3/LPDDR4の選択基準を比較し、LPDDR4のデータ、アドレス/コマンド、制御、クロックグループの構造を深く分析します。DDRレイアウトトポロジーとデータスキューの概念を理解し、RK3399のデータシートを通じてDDR関連の内容を学習します。
LPDDR4 SDRAMの選定および回路図設計
セクション 6
様々なSDRAMベンダーのスペック、単価、リードタイムを比較分析し、最適なLPDDR4 SDRAMを選定します。JEDEC標準文書に基づき、RS512M32LZ4D2ANP LPDDR4の核心内容を学習し、基本接続構造、オプションピン、ターミネーション、プルアップ処理など、詳細な回路図設計の実習を行います。
eMMCおよびWIFIストレージ/無線モジュール設計
セクション 7
eMMC 5.1標準を理解し、NAND eMMCのタイプ別性能、寿命、コストを比較分析して、最適なストレージソリューションを選定します。KLMAG1JETD-B041 eMMCのデータシートに基づいた回路図設計を行い、WLAN/WIFIモジュールの選択基準およびSDMMCベースのWIFIモジュールのピン構成、電源、条件設定方法を学習します。
WIFIモジュール、Power Tree、DDRコントローラ設計
セクション 8
WIFIモジュールの回路図設計およびRF周辺部の考慮事項を学習し、VDD_GPU、VDD_BIGCPUなどの主要電源レールの設計を扱います。RK3399 LPDDR4 DDRコントローラの回路図設計のキーポイントを習得し、WIFIモジュール、電源ピン、SDRAM回路図設計を統合的に実習します。
RK3399 シンボル分割およびライブラリ構成
セクション 9
RK3399の電源供給部、DDRコントローラ、PCIe、ADC、HDMI、MIPI DSI、MIPI CSIなど、多様なインターフェースのシンボル分割方法を学習します。これを通じて、効率的な回路図設計のためのライブラリ構成戦略を樹立し、RK3399回路図デザインガイド(Design Guide)を比較検討します。
必須ハードウェアインターフェースのまとめ
セクション 10
I2C、SPI、UART、LVDS、I2S、SDIO、イーサネットインターフェース(MII、RMII、GMII、RGMII)の動作原理とボード設計における適用パターンを学習します。また、USB、Type-C、CAMIF、eDP、HDMIなど必須インターフェースの全体構造を理解し、関連する回路図設計の実習を行います。
PMIC、Ethernet PHY、Stackup設計
セクション 11
RK3399 PMUシステムブロックに基づき電源レール構造を整理し、RK808 PMICの選定基準とPughマトリックスの作成について学習します。PMIC、Buck Converter、Ethernet PHYの回路図設計実習を行い、4/6/8/12レイヤーのスタックアップ設計および製造メーカーとの協議ポイントを扱います。
12層SOMボードの初期配置プラン
セクション 12
SOMボードに最適化された12層スタックアップを実際に構成し、DXFボード外形線のインポートおよびコンポーネント配置の準備を行います。SoC、メモリ、コネクタを中心としたSOMボードの配置戦略を樹立し、1次配置後に確認すべきチェックリストを点検します。
コンポーネント配置の高度化およびDFMの観点
Section 13
コンポーネントの配置品質を点検して改善ポイントを整理し、組立、放熱、メンテナンス性を考慮した配置ガイドを学習します。量産(Mass Production)を念頭に置いた配置ルールを整理し、実習を通じて配置品質を向上させます。
RK3399のファンアウトおよびデザインルール
セクション 14
ビア、クリアランス、トラック幅などのデザインルール設定を学習し、RK3399 BGAのパワーFanout戦略とパターン例を確認します。50Ωおよび90Ωのインピーダンスプロファイルの定義とスタックアップの連動方法を習得し、Fanoutを考慮した配置実習を行います。
LPDDR4 Byte Group Layout
セクション 15
LPDDR4バイトグループの配置およびレイアウト計画を樹立し、バイトグループのFanoutおよびルーティングルールを詳細に整理します。LPDDR4バイトグループのレイアウト実習を行い、残りのバイトグループおよび高速信号ルーティングパターンを学習します。
High-speed Length Matching Workflow
セクション 16
高速信号設計のルールと優先順位を整理し、長さマッチング(等長配線)対象のインターフェース選定およびグループ化の方法を学習します。長さマッチングの段階別進行手順とチェックポイントを理解し、LPDDR4の長さマッチングデモおよびターゲット値の例を通じて実習を行います。
MCUボードの設計経験はあるが、AP級のHigh-speedボード設計のポートフォリオがなく、就職競争力に不安を感じている方
実務で求められるAPベースのHigh-speed設計経験を体系的に積みたい方
半導体IC設計の採用枠減少により進路に不安を感じているが、ボードレベル設計で新たなキャリアプランBを構築したい方
AP級メインボードの設計能力を具体化し、競争力を高めたい方
面接で回路やレイアウトの経験ばかりを語ってしまい、具体的な設計理由や根拠の提示が弱く、いつも行き詰まってしまう方
実務経験を基に設計根拠の文書化およびポートフォリオのパッケージング方法を習得し、転職や交渉で活用したい方
実習環境
OS:Windows 10/11 (64ビット)
必須ソフトウェア:KiCad(無料)
ダウンロード → https://www.kicad.org/download/windows
(OrCAD / Altium 使用および互換可能)
推奨仕様: 8GB RAM以上、SSD空き容量10GB以上、Intel i5級CPU以上
前提知識および注意事項
MCUボード設計の経験および回路設計の基本知識が必要
事前講義 → https://inf.run/z6KM1
Schematic回路図およびPCBレイアウトの基本原理の理解必須
AP級ボード設計はMCUボードとは異なり難易度が高いため、
学び、自ら調べる学習姿勢が重要です!!
学習資料
講義スライドPDF提供
実習に使用されるRK3399 SOMおよびデバイスのデータシート / 関連ドキュメントを提供
課題(Assignment)および提出時、フィードバックを提供
フィードバックはNaverカフェを活用 → https://cafe.naver.com/samcoach
設計根拠文書、回路図(Schematic)、レイアウト(Layout)のサンプルファイルを提供
1次アーリーバードEVENT: 60万ウォン X → 39万ウォン
第2次早割EVENT:60万ウォン X → 42万ウォン
3次アーリーバードEVENT:60万ウォン X → 45万ウォン
お知らせ伝達のためにオープンチャットルームに入場してください!(参加コード:0459)
➡https://open.kakao.com/o/gm1KFaCg
受講生資料を受け取るために、ネイバーカフェに加入してください!
毎月開催されるライブクラスを通じて、課題のフィードバック+悩み相談を行います!
➡ 日程およびライブクラスの内容は、NAVERカフェを通じて毎月告知(アーカイブ配信あり!)
就職のための様々な情報とイベントを提供します!
➡ カフェのランクアップ + 継続的なアップデート + 修了後もアクセス可能です。
回路設計の就活生のためのサムコーチのネイバーカフェにご招待します!
https://cafe.naver.com/samcoach
カフェのランクアップは、講義のお申し込み+カフェ加入後、以下のフォームを記入してください!
https://forms.gle/r76HSgCHNyf43qmV6
受講生の皆様には
サムコーチ・グループコンサルティング利用券
Advanced受講生資料権限
他コンテンツの割引適用
などの様々な特典が用意されています。
サムコーチ ネイバーカフェ
サムスン電子DS部門 / CHIP回路設計 5年目出身
アナログIP / デジタルシナリオ設計
A級特許出願
グローバル外資系企業エンジニア技術対応
前) スタートアップ ハードウェアアクセラレーター / MCUファームウェア設計
前) 大手家電メーカー / オールインワン浄水器生産技術
前)中堅企業 医療機器メーカー / PCB HW、CIS、DDI ASIC設計
「職種別現職者が語る半導体職務バイブル」回路設計パート著者
「韓国半導体産業協会 SEMI-MOOC」回路設計の核心理論およびシミュレーション講師
「理工系就職1位 LetUin & キャリアコミュニティ Comento」回路設計職務メンター
延世大学、漢陽大学、建国大学など、10校以上の大学で回路設計職務ブートキャンプおよび職務特講を実施
回路設計職務関連の履歴書・自己紹介書・面接コンサルティング200回以上
「K-デジタル基礎能力訓練」講師(難しい回路公式はもう終わり、目で見る半導体回路(chip)設計)
「回路設計職務のパスファインダー・サムコーチ」YouTubeチャンネル運営
今この文章を読んでいるということ自体、皆さんは回路設計職に挑戦する資格が十分にあるということです。私の役割は、このように回路に対して情熱的な方々の挑戦が合格まで繋がるようお手伝いすることです。
この講義は、回路設計に挑戦する皆さんに「差別化された設計経験」をプレゼントします。
もちろん、ご縁があって私と一緒にロードマップに沿って回路設計プロジェクトを進めていくのも良いですが、まずは無料講義(クリック)を通じて、ご自身でできることから始めてみてください。そして、必要であれば講義にお申し込みください。
それでは、講義でお会いしましょう。ありがとうございます 😊
学習対象は
誰でしょう?
学部プロジェクトやMCUボードの経験はあるが、APクラスのボード経験がないため、ポートフォリオの差別化ができていない就活生
半導体IC設計の採用枠が減り進路が不安なため、ボードレベル設計でプランBを具体化したい電子工学専攻者
面接で「回路図・レイアウトを作成した」と言うだけで、なぜその設計にしたのかという説明が弱く、いつも詰まってしまう方へ
DDRや高速インターフェースを難しく感じ、制約(配線長・インピーダンス・リターンパス)をどのように設定すべきか基準が分からず困っている方
電源(PMIC/シーケンシング/PDN)の経験はあるが、AP・DDR・高速I/O統合の経験がなく、市場価値を高めるための「メインプロジェクト」を必要としている現職者
会社でMCUや電源周りばかりを担当し、高速基板はいつも別チームが担当しているため、キャリアが停滞しているエンジニア
ブリングアップで問題が発生した際、勘に頼ってしまいがちで、点検順序や観測ポイントを体系化したい方
転職・交渉で通用する「決め台詞」を作りたい方で、設計根拠のドキュメント化やポートフォリオのパッケージング方法が必要な方
前提知識、
必要でしょうか?
電子回路の基礎知識(電源/コンデンサ/レギュレータ、デジタル信号の基本概念)
データシートやリファレンスデザインを読み込み、核心となる条件を抽出できるレベルの読解力(未経験の方でも、講義を通じて基準を提示します)
KiCadまたはAltiumがインストール・実行可能なPC(ツール自体の使い方は「実習動画」で合わせて解説します)
実習可能PC:Windows推奨(EDAツールのインストール/ライブラリ管理/出力ファイルの生成が可能な仕様)
(推奨)PCB製作・組立フローに関する基礎知識(ガーバー/BoM/ピック&プレースなどは成果物の観点から案内)
インフラン認証
キャリア認証
5,455
受講生
521
受講レビュー
296
回答
5.0
講座評価
10
講座
サムスン電子 DS部門 / チップ回路設計 6年目出身
アナログIP / デジタルシナリオ設計
A級特許出願
グローバル企業エンジニア技術対応
前 スタートアップ ハードウェア アクセラレーター
MCU Firmware 設計
前 大手家電メーカー
All-in-One 浄水器生産技術
前 中堅企業 医療機器メーカー
PCB HW, CIS, DDI ASIC 設計
『職務別現職者が語る半導体職務バイブル』回路設計Part 著者
韓国半導体産業協会 SEMI-MOOC
回路設計の核心理論およびシミュレーション講師
理工系就職1位 LetUin & キャリアコミュニティ Comento
回路設計職務メンター
延世大学、漢陽大学、建国大学など10校以上の大学で
回路設計職務ブートキャンプ / 職務特講の進行
回路設計職務関連
履歴書 / 自己紹介書 / 面接コンサルティング 200回以上
K-デジタル基礎能力訓練 講師
「難しい回路公式はやめよう、目で見る半導体回路(CHIP)設計」
YouTubeチャンネル運営
「回路設計職務のパスファインダー、サムコーチ」
全体
108件 ∙ (23時間 6分)
講座資料(こうぎしりょう):
全体
2件
5.0
2件の受講レビュー
受講レビュー 128
∙
平均評価 5.0
5
===== 26/02/19/木 14:00 ===== わあ〜〜〜!すごいですね。アナログ / デジタル / 回路設計 / PCB / すべての講義のレベルが素晴らしいと感じます。サムコーチさんはお一人ですべてをこなせることがよく分かりました。良い講義を作ってくださり、ありがとうございます。
こんにちは、sunny75様。 いつも心のこもった受講評を残していただき、心より感謝申し上げます。アナログとデジタル、回路設計、PCBまで、講義全般のレベルを高く評価していただいたお言葉の一つひとつが、大きな励みになります。特に、講義の真摯さと本質を見抜いてくださり、講義を準備する上で最も重要視してきた方向性をそのまま理解していただけたようで、より一層感慨深く感じております。 また、「一人ですべてができるということを知った」というお言葉は、身に余る光栄ですが、それだけ講義の内容が受講生の方々に明確に伝わったという意味として受け止め、大切に胸に刻ませていただきます。講義とは、結局のところ学習者の立場で「なぜこのように設計しなければならないのか」「現場でどのように適用されるのか」を納得できるものでなければならないと考えておりますが、その部分を感じていただけたとのこと、この上なく嬉しく思います。 お忙しい中、100%受講された上で貴重な時間を割いてレビューを残してくださったこと、改めて深く感謝いたします。いただいた応援にお応えできるよう、これからも内容の密度と完成度を追求し、より良い講義をお届けしてまいります。 ありがとうございました!
受講レビュー 5
∙
平均評価 5.0
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