비용이 많이 드는 지연을 피하기: PCB 디자이너를 위한 필수 팁

PCB 설계 주문이 제조업체에 의해 보류되는 불편함을 겪어본 적이 있습니까? 이는 특히 새로운 유연 회로나 강성-유연 설계와 같은 경우, 많은 PCB 설계자들이 직면하는 흔한 문제입니다. 주문이 이루어지면, 원활한 생산 과정을 기대하게 되지만, 종종 엔지니어링 질문이나 명확성 요구로 인해 예상치 못한 보류가 발생하여 이러한 기대가 빠르게 좌절됩니다. 이러한 보류는 단순한 불편함이 아니라 프로젝트 타임라인에 심각한 지연을 초래하며, 일정을 방해하고 비용을 증가시키며, 고객이나 이해관계자와의 관계에 긴장을 유발할 수 있습니다.

PCB 제작 지연은 종종 예방할 수 있으며, 제출된 데이터 패키지의 문제에서 비롯됩니다. 누락되거나 불완전한 정보, 일관성 없음, 간과된 세부 사항이 자주 생산을 방해하여 지연을 초래합니다. 이러한 흔한 오류를 사전에 식별하고 해결함으로써, 과정을 간소화하고 PCB 프로젝트의 성공률을 향상시킬 수 있습니다.

문서화: 많은 지연의 근본 원인

60% 이상의 새로운 디자인이 제작업체가 도구 설정과 공정 흐름을 준비하는 단계에서 "보류" 상태가 되는 것은 흔한 일입니다. 이 비율은 플렉스 및 리지드-플렉스 디자인의 경우 더욱 높을 수 있습니다. 좋은 소식은? 대부분의 문제는 예방할 수 있다는 것입니다. 주문을 제출하기 전에 전체 문서 패키지와 구매 주문 요구 사항을 신중하게 검토하십시오. 모든 것이 포함되어 있고 정확한지 다시 확인하십시오.

집중해야 할 주요 영역

• 드릴 차트: 드릴 차트는 PCB에 필요한 구체적인 크기, 수량, 그리고 구멍의 위치를 개요합니다. 드릴 차트와 제공된 드릴 파일 간의 불일치는 프로젝트가 보류되는 가장 흔한 이유 중 하나입니다. 이러한 차이는 제작 도면과 실제 설계 데이터가 일치하지 않을 수 있음을 나타내며, 제작업체가 과정을 중단하고 설명을 요청하게 만듭니다. 이는 CAM(컴퓨터 지원 제조) 과정을 시작부터 지연시켜 프로젝트 타임라인을 불필요하게 연장할 수 있습니다.
• 스택업: 스택업 정보는 PCB의 다양한 층의 배열을 포함하여 사용된 재료와 각각의 두께에 대한 세부 정보를 제공합니다. 정확한 스택업 데이터는 올바른 임피던스를 달성하고 보드가 예상대로 작동하도록 하는 데 필수적입니다. 
• 임피던스 표: 임피던스 제어는 고속 회로에서 매우 중요하며, 임피던스 표에서의 오류는 요구된 전기적 성능을 충족하지 못하는 보드를 초래할 수 있습니다. 지정된 임피던스 값이 실제 설계와 일치하는지 확인하고 모든 필요한 계산이 정확한지 검증하는 것이 중요합니다. 여기에서의 어떠한 차이도 전기 사양을 충족하지 못하는 제품으로 이어질 수 있으며, 이는 재작업이나 더 나쁘게는 전체 재설계가 필요할 수 있습니다.
• PCB 치수: PCB의 전체 치수, 가장자리 허용 오차 및 중요 기능 위치는 정확하게 문서화되어야 합니다. 도면과 실제 설계 데이터 사이의 어떠한 차이도 제작 중에 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 잘못된 치수는 PCB가 의도된 인클로저에 제대로 맞지 않거나 다른 구성 요소와 정렬되지 않아 비용이 많이 드는 수정이 필요하거나 보드를 폐기해야 할 수 있습니다.

제작 도면을 제출하기 전에 모든 주석, 치수 및 세부 사항을 철저히 검토하여 정확성과 최신 설계 수정 사항과의 일치 여부를 확인하십시오. 회로 층, 드릴 파일, 솔더 마스크, 범례, 넷리스트, 배열 지침 및 도면을 포함하여 데이터 세트가 완전한지 확인하고 올바른 수정 사항과 일치하는지 확인하십시오. 흔한 실수로, 업데이트된 회로 층을 사용하면서 구식 드릴 파일을 제출하는 것은 상당한 지연을 초래할 수 있습니다. 일관성과 완전성을 다시 확인함으로써 비용이 많이 드는 차질을 피하고 제작 과정을 간소화할 수 있습니다.

예시: NFP에서의 연결고리 및 드릴-구리 거리

특성 크기가 품질, 비용 및 납기에 영향을 미칠 수 있는 일반적인 예로는 연결고리 크기와 드릴-구리 거리가 있으며, 특히 비기능 패드(NFPs)와 관련하여 중요합니다. 유연한 재료는 강성 재료보다 작업하기가 더 어렵기 때문에 내층 등록을 유지하기가 더 어렵습니다. 가능한 경우 이러한 도전을 수용할 수 있도록 유연한 층에 더 큰 연결고리를 설계하십시오.  여러 번의 적층 공정이 필요한 설계의 경우, 첫 번째 공정 후 연결고리를 늘리면 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 

또한, 트레이스를 배치할 때 비기능 패드를 제거하는 유혹을 견뎌야 합니다. 이러한 패드는 드릴과 도체 사이의 안전한 유지 거리 역할을 합니다. 제거하면 PCB의 신뢰성이 손상되고 IPC 설계 지침을 위반할 수 있습니다.

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비기능 패드를 제거하면 발생할 수 있는 문제의 예:

• 설계 사양: .008" 드릴-구리.
• 허용 접촉: .005" 링이 드릴-구리를 .003"까지 허용하기 전에 에칭 백.
• 에칭 백: .0015"를 제거하여 구리 도금과 도체 사이의 거리를 .0015"로 줄임.
• CAF 이동: 최대 .001" 성장을 추가하여 둘 사이의 거리를 .0005"만 남김.
• IPC-2221/2222 요구 사항: 완성된 제품에서 0-50 볼트에는 최소 .002"의 공간이 필요합니다.

최악의 경우, 도금된 구멍이 공간 예산을 .0015" 초과할 수 있습니다. 이는 클래스 2 제품에는 받아들일 수 있지만, 클래스 3 제품과 현장 신뢰성에는 심각한 위험을 초래합니다.

문서, 제작 데이터 세트, 그리고 연마륜과 드릴-구리 간격과 같은 핵심 설계 세부 사항에 주의를 기울임으로써 불필요한 지연을 피하고 PCB 설계가 모든 요구 사항을 충족하도록 할 수 있습니다. 이러한 단계를 수행함으로써 시간과 좌절을 절약할 뿐만 아니라 더 신뢰할 수 있는 최종 제품으로 이어질 것입니다.