워터쿨러 주변에서 똑똑해 보이게 해줄 6가지 PCB 설계 통계

프린트 회로 기판을 설계하고 제조하는 팀의 일원으로서, PCB 설계에 대해 알아야 할 것이 많습니다. 설계의 경험칙부터 제조 가능성을 위한 설계, 제작 공정에 이르기까지 다양한 내용이 있죠. 하지만 PCB와 그 사용법에 대해 정말 얼마나 알고 계신가요? 여기 동료들, 선배들, 그리고 설계 팀을 감탄하게 할 수 있는 PCB 설계에 관한 몇 가지 재미있는 사실과 통계가 있습니다.

1. 생각보다 오래되었습니다. 첫 번째 인쇄 회로 기판을 특허받은 사람의 이름을 이미 알고 있을 수도 있습니다. 그는 1943년, 제2차 세계대전이 한창일 때 특허를 받은 오스트리아 발명가 폴 아이슬러였습니다. 하지만 PCB의 기원이 아이슬러보다 40년 이상 앞선다는 사실을 모를 수도 있습니다. 첫 번째 "인쇄된 전선"은 1900년대 초에 특허를 받았습니다. 그 후 1925년에 찰스 두카스가 절연된 표면에 직접 전기 경로를 만드는 아이디어를 제안했습니다. 아이슬러는 이러한 아이디어들을 결합하여 첫 번째 작동하는 PCB를 만들었습니다.

인쇄 회로 섀시와 안테나 코일을 사용한 첫 라디오 세트와 폴 아이슬러. (사진: 모리스 휴버트, Multitech UK)

2. 설계 과정은 수동이었습니다. PCB 설계 소프트웨어가 도입되기 전에는, 인쇄 회로 기판이 투명한 마일러 시트를 사용하여 설계되었습니다, 회로 기판 자체보다 최대 네 배 크기에서, 설계자들은 제안된 설계의 투명한 포토마스크를 만들었습니다. 먼저 핀 패드를 배치한 다음, 접착 테이프를 사용하여 트레이스를 추가했습니다. 일반적인 설계 요소의 경우, 시간을 절약하기 위해 종종 문지르는 건식 전사를 사용했습니다.

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(a) PC 보드 레이아웃에 "붙이는" 패턴을 적용하기; (b) 그리고 (c) 긴 회로 경로와 짧은 경로 거리에 테이프 적용하기. (Bishop Graphics, Inc.)

3. 예산은 디자인에서 시작됩니다. 새로운 제품의 경우, 생산 비용의 약 70-80%가 설계 단계에서 내려진 결정에서 비롯됩니다. 이는 PCB에 특히 해당됩니다. 엔지니어들은 종종 진공 상태에서 작업하는 것처럼 보입니다. 그들은 이상적인 버전의 장치를 만들지만, 그 장치에 대한 실제 세계 매개변수가 변경될 때 가장 마지막으로 알게 되는 경우가 많습니다. 따라서 재료 비용이나 가용성과 같은 요소들이 최종 애플리케이션에 부적합한 재료와 부품 선택으로 이어질 때, PCB는 상당한 추가 시간과 비용을 들여 다시 설계되어야 합니다. 설계 요구 사항이 초기 단계에서 유연할 수 있다는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 이를 고려하여, 엔지니어는 소싱, 품질 관리, 제품 마케팅 및 기타 이해 관계자들과 설계 단계에서 더 효과적으로 소통할 수 있으며, 이를 통해 주어진 애플리케이션에 적합한 재료가 선택되고 모든 부품이 생산을 위해 쉽고 저렴하게 구할 수 있도록 할 수 있습니다. 설계 단계에서 의사소통 라인을 개선함으로써, 엔지니어는 생산 비용을 크게 줄이고 시장 출시 시간을 단축할 수 있습니다.

4. PCB는 큰 사업입니다. 우리의 삶의 모든 측면에 인쇄 회로 기판이 포함되어 있다는 것을 이미 알고 계실 겁니다. 하지만 PCB 시장의 규모가 얼마나 될까요? 1995년, 그들이 처음 소개된 지 50년이 조금 넘은 시점에서, PCB는 처음으로 71억 달러 규모의 산업이 되었습니다. 단 5년 후인 2000년에는 100억 달러 이상의 산업이 되었고, 2012년 이후로는 전 세계적으로 600억 달러를 넘어섰습니다. 전자 세계 전체가 이들에 의해 작동한다는 점을 고려하면 놀랄 일이 아닙니다!

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5. 가장 인기 있는 PCB 설계 소프트웨어. Altium 제품이 시장에 나와 있는 가장 인기 있는 PCB 설계 제품 목록에 지속적으로 이름을 올리는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 이 목록에 일반적으로 이름을 올리는 다른 소프트웨어 플랫폼에는 EAGLE과 OrCAD가 있습니다.

6. PCB 설계의 미래. 우리가 PCB 없이 살 수 없는 만큼, 그것들을 구성하는 일부 재료들은 반드시 환경 친화적이지는 않습니다. 적절하게 사용되지 않고 안전하게 처리되지 않으면, 에칭에 사용되는 화학물질이 지역 수자원을 오염시킬 수 있습니다. 그리고 그 안에 들어있는 장치들이 폐기될 때 PCB 자체는 매립지에 버려집니다. 평균 소비자가 전자제품을 교체하는 빈도를 고려하면, 많은 PCB가 방치되어 있습니다. 그들은 분해되지도 않고, 주변 토양을 오염시킬 수 있습니다. 그렇다면 해결책은 무엇일까요? 현재 과학자들은 버려진 후에 분해되어 환경에 해를 끼치지 않고 공간을 차지하지 않는 생분해성 PCB를 개발하고 있습니다.

이것들은 PCB 설계의 세계에 대한 몇 가지 뒷이야기와 통계에 불과합니다. 업계에 대해, 그 역사와 미래에 대해 더 많이 알수록, 현재 최고의 선택을 하고, 최고의 부품을 선택하며, 최고의 회로 기판을 설계할 수 있도록 더 잘 준비될 것입니다! PCB 설계에 대해 알고 있는 재미있는 사실이나 통계가 있나요? 아래 댓글로 알려주세요!