PCB 공구 홀에 대한 모든 것: 그것들이 무엇이며 어디에 위치하는가

| 작성 날짜: 사월 10, 2021

많은 설계자들이 PCB에 집중하는 것을 좋아하지만, 설계가 실제 제품으로 전환되려면 기계 및 제조 측면을 고려해야 합니다. PCB 공구 홀은 제작 과정을 거치는 데 도움이 되는 중요한 기계적 기능 중 하나입니다. 공구 홀은 장착 홀과 같지 않으며, 제조 중에 보드를 작업대에 고정하는 데 필요합니다.

공구 홀은 PCB에서 가장 간단한 기능일 수 있지만, 공구 홀을 배치할 위치를 결정할 때 따라야 할 몇 가지 기본 지침이 있습니다. 제조업체와 그들의 패널 및 공구 요구 사항에 대해 상의하거나, 자체 패널을 만들기로 결정했다면, PCB 설계 소프트웨어의 표준 패드 및 홀 기능을 사용하여 공구 홀을 배치할 수 있습니다. 다음은 이 작업 방법과 설계에서 공구 홀을 위한 몇 가지 최선의 방법입니다.

PCB 공구 홀 작업하기

공구 홀은 PCB에서 가장 간단한 기능 중 하나일 수 있지만, 제작 및 조립에 있어 중요합니다. PCB에 공구 홀을 배치할 위치와 방법을 결정할 때 고려해야 할 세 가지 주요 사항은 다음과 같습니다:

패널화 중 배치
크기 및 도금
피델리티와 함께 배치

회로 기판 또는 패널?

첫 번째로 명백한 질문처럼 보일 수 있는 항목은: 공구 홀은 어디에 배치해야 하나요? 공구 홀은 회로 기판이 아닌 패널에 배치되며, 특히 보드를 배열에 배치할 때 그렇습니다. 제조업체는 실제로 개별 보드가 아닌 패널을 생산한다는 점을 유의해야 합니다; PCB 공구 홀은 제작을 돕기 위해 사용되므로 패널에 배치해야 합니다. 아래 이미지는 PCB 패널의 분리 레일에 공구 홀을 어떻게 배치해야 하는지 보여줍니다.

PCB tooling holes in a panel — *PCB 패널에서 툴링 홀의 전형적인 위치. 출처: PCB 무제한.*

자신의 패널과 분리 레일을 디자인하는 경우, 레일 영역이나 패널의 모서리에 PCB 공구 홀을 배치할 수 있습니다. 저와 협력하는 제조업체들은 크기가 맞는 한 고객 패널을 받아들이지만, 디자인 파일과 함께 패널을 제출하도록 요구하지는 않습니다. 일반적으로, 그들은 스스로 패널을 만들고, PCB 공구 홀을 포함시키며, 이를 NRE 비용에 포함시킬 것입니다. 자신의 패널을 만들고 싶다면, 공구 홀을 반드시 포함시키세요. 처음에 잘못된 곳에 배치되더라도, 제조업체는 패널을 수정할 수 있으므로 보드가 제작을 거칠 수 있습니다.

제가 알아본 바에 따르면, 완성된 PCB에 직접 공구 홀을 배치하라는 권장 사항을 본 적이 있으며, 이는 제조업체에서도 언급되었습니다. 그들이 "마운팅 홀"을 의미했는지 확실하지 않습니다. 왜냐하면 그들은 분명히 단일 PCB를 언급했지만, 패널이 아니기 때문입니다. 제작 및 조립 업체를 포함한 대부분의 지침에서는 PCB 패널에 공구 홀을 배치하라고 명확히 밝힙니다. 이를 염두에 두고, PCB 공구 홀과 마운팅 홀의 차이점을 살펴보겠습니다.

공구 홀 대 마운팅 홀

일부 가이드에서는 공구 홀과 마운팅 홀이 같은 것이라고 언급할 수 있지만, 이는 반드시 그런 것은 아닙니다. 주요 차이점은 도금입니다: PCB 공구 홀은 비도금 관통 홀이며, 마운팅 홀은 일반적으로 도금됩니다. 또 다른 차이점은 크기입니다: PCB 공구 홀은 일반적으로 일부 표준 영국식 또는 미터법 크기를 가지며, 제조업체는 보드를 수정 없이 그들의 공정에 투입할 수 있도록 특정 PCB 공구 홀 크기를 권장할 수 있습니다. 마운팅 홀 크기는 보드를 그것의 외함에 장착하는 데 사용되는 마운팅 하드웨어에만 표준화됩니다.

	공구 홀	마운팅 홀
크기	미터법: 직경 1~3mm (0.5mm 증분) Imperial: 0.062", 0.093", 0.125"	특정 장착 하드웨어의 크기에 제한됨
도금	비도금 상태로 둠	플라스틱 범퍼 마운트를 사용하는 경우 비도금 상태로 할 수 있습니다. 금속 나사나 포스트를 사용하여 장착하는 경우 도구 구멍을 도금하고 접지하세요.
배치	패널의 가장자리나 모서리에 배치하세요(분리 탭에서).	PCB에 배치하되, 보통 가장자리나 모서리 근처에 배치합니다.

금속 하드웨어와 함께 장착 구멍을 사용할 때는 구멍을 접지해야 합니다. 이는 접지된 트레이스나 그라운드 플레인/구리 피복에 연결함으로써 이루어집니다. 도금된 관통 구멍은 금속 마운트에 저항이 낮은 전기적 연결을 제공하기 위해 노출된 패드도 가져야 합니다. 보드에 추가적인 접지된 도체를 배치하는 기본적인 효과는 추가적인 차폐를 제공하고 부유하는 도체로부터의 잔류 정전 용량을 방지하는 것입니다. 저는 큰 금속 마운트가 열 싱크처럼 작용하여 보드로부터 추가적인 열을 빼내고 인클로저로 전달할 수 있으므로, 큰 구리 피복 영역이나 평면에 접지하는 것을 선호합니다.

피델리티 마크

또 다른 중요한 점은 스텐실 인쇄기, 픽 앤 플레이스 기계, 그리고 자동 광학 검사(AOI) 기계가 PCB의 방향을 결정할 수 있도록 하는 피델리티입니다. 피델리티는 베어 PCB의 방향이 명확하도록 PCB 레이아웃의 3개 모서리에 배치되어야 합니다. 그러나 모서리를 식별할 수 있도록 패널에도 배치되어야 합니다. 간단히 말해서, PCB 공구 구멍에서 오프셋된 모서리에 피델리티를 배치하고 조립업체의 크기 권장 사항을 따르십시오.

PCB fiducials — *PCB 패널 디자인에는 피델리티도 포함되어야 합니다.*

PCB 공구 구멍 배치

공구 구멍을 배치하는 것은 간단합니다: 디자인 소프트웨어에서 "패드 배치" 또는 "구멍 배치" 기능을 사용하면 됩니다. 훌륭한 PCB CAD 도구는 특정 구멍을 도금된 것으로 또는 비도금된 것으로 정의할 수 있게 해줍니다; 단순히 구멍을 비도금으로 설정하고 필요한 직경을 설정하면 공구 구멍 디자인을 마칠 수 있습니다. Altium Designer와 같은 PCB 디자인 소프트웨어는 PCB 디자인 및 레이아웃을 위한 완벽한 CAD 도구 세트를 제공하여 이 작업을 쉽게 만들어줍니다.

PCB 툴링 홀이나 다른 기능들을 회로 기판 레이아웃에 포함시켜야 할 경우에도, Altium Designer®의 PCB 설계 도구를 사용하면 고품질의 디자인을 만들고 PCB를 제조 준비 상태로 만들 수 있습니다. 디자인을 마치고 제조업체에 파일을 릴리스하고 싶을 때는, Altium 365™ 플랫폼이 프로젝트를 협업하고 공유하기 쉽게 만들어 줍니다.

Altium Designer와 Altium 365에서 할 수 있는 일의 표면만 긁어본 것입니다. 보다 심층적인 기능 설명이나 On-Demand Webinars 중 하나를 확인하려면 제품 페이지를 확인하세요.

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작성자 정보

Zachariah Peterson은 학계 및 업계에서 폭넓은 기술 분야 경력을 가지고 있으며, 지금은 전자 산업 회사에 연구, 설계 및 마케팅 서비스를 제공하고 있습니다. PCB 업계에서 일하기 전에는 포틀랜드 주립대학교(Portland State University )에서 학생들을 가르치고 랜덤 레이저 이론, 재료 및 안정성에 대한 연구를 수행했으며, 과학 연구에서는 나노 입자 레이저, 전자 및 광전자 반도체 장치, 환경 센서, 추계학 관련 주제를 다루었습니다. Zachariah의 연구는 10여 개의 동료 평가 저널 및 콘퍼런스 자료에 게재되었으며, Zachariah는 여러 회사를 위해 2천여 개의 PCB 설계 관련 기술 문서를 작성했습니다. Zachariah는 IEEE Photonics Society, IEEE Electronics Packaging Society, American Physical Society 및 PCEA(Printed Circuit Engineering Association)의 회원입니다. 이전에는 양자 전자 공학의 기술 표준을 연구하는 INCITS Quantum Computing Technical Advisory Committee에서 의결권이 있는 회원으로 활동했으며, 지금은 SPICE 급 회로 시뮬레이터를 사용하여 광자 신호를 나타내는 포트 인터페이스에 집중하고 있는 IEEE P3186 Working Group에서 활동하고 있습니다.

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