항공우주 프로젝트를 위한 필수 DFM 팁

제조를 위한 설계 (DFM)는 상당히 복잡할 수 있습니다. 제품을 제조하기 쉽게 만들면서도 높은 품질, 신뢰성 및 비용 효율성을 보장하는 것을 포함합니다. DFM은 또한 신뢰성을 위한 설계(DFR), 시험 가능성을 위한 설계(DFT), 조립을 위한 설계(DFA)와 같은 관련 개념을 포함합니다.

우주 산업에서는 DFM 요구 사항이 더욱 큽니다. 설계자들은 온도, 방사선, 진공과 같은 극한 환경을 고려해야 합니다. 엄격한 신뢰성 요구 사항과 ESA 및 NASA와 같은 다양한 우주 기관의 기준이 다양하기 때문에 복잡성이 증가합니다. 이러한 기준을 충족하는 구성 요소는 매우 비쌀 수 있으며, 각 보드 수정은 추가 비용을 발생시킵니다. 우주를 위한 첫 PCB를 설계하든, 단순히 과정에 대해 궁금하든, 계속 읽으십시오. 경험이 많은 사용자라도 여기에서 유용한 통찰력을 찾을 수 있습니다.

PCB 제조업체와의 초기 연락 유지

이것은 당연해 보일 수 있지만 매우 중요합니다. 처음부터 설계 및 품질 요구 사항을 충족하는 스택업과 재료를 선택해야 합니다. 기판이 광학 요소 근처에 있을 경우, 프리프레그와 코어가 낮은 가스 방출 특성을 가지고 있는지 확인하세요. HDI(고밀도 인터커넥트)를 사용할지 여부를 조기에 결정하세요. HDI는 PCB를 더 작고 더 신뢰성 있게 만들 수 있지만, 제조 및 테스트 비용이 더 높아집니다. 스택업에서 μvias를 쉽게 정의할 수 있습니다.

연결의 신뢰성을 높이기 위해, 저전류를 운반하는 신호라도 두 개 이상의 레이저 비아를 사용하세요.

패드에 두 개의 비아. 비아의 색상은 하단 레이어와 그 바로 위의 레이어를 나타냅니다.

조립 업체와의 초기 연락 유지

이 중요한 점은 종종 간과됩니다. 각 조립 업체는 다른 풋프린트에 대해 특정 공정을 가지고 있으므로, 풋프린트 크기가 조립 업체의 요구 사항과 일치해야 합니다. 엔지니어링 모델(EM)의 경우, 우주용으로 자격이 없는 다른 풋프린트의 구성 요소를 사용할 수 있습니다. 비행 모델(FM) 구성 요소에 대한 공간을 보드에 예약하는 것이 좋습니다. 또한 비교 보고서를 사용하여 모든 풋프린트가 최신 상태인지 확인하세요.

비교 보고서 샘플 뷰

무거운 구성 요소에는 접착제 고려

무거운 부품은 안정성을 위해 접착제가 필요합니다. 이 접착제를 위한 공간을 풋프린트에 남겨두세요. 다른 레이어에 정보를 배치하거나, 해당 영역에 다른 것이 배치되지 않도록 킵아웃 영역을 지정함으로써 이를 표시할 수 있습니다.

접착제 배치가 킵아웃 영역(양쪽에 두 개의 빨간 사각형)으로 표시된 풋프린트

테스팅을 잊지 마세요

우주 산업에서 테스팅은 궤도에서의 수리가 불가능하기 때문에 매우 중요합니다. 솔더 조인트에서 신호를 프로빙하는 것은 피하세요. 이는 그들에게 스트레스를 추가할 수 있습니다. 대신, 철저한 검사를 위해 보드에 테스트 포인트를 배치하세요. GND 포인트를 근처에 배치하는 것이 도움이 됩니다.

테스트포인트의 전형적인 스키마틱 심볼

PCB 상의 테스트포인트

보드가 가스를 배출하도록 허용하세요

우주 산업 요구 사항을 충족하는 재료라도 약간의 가스를 배출할 수 있습니다. 이를 용이하게 하기 위해 PCB에 해치드 폴리곤을 사용하세요. 하지만, 신호 무결성과 전력 분배 네트워크를 고려해야 합니다. 왜냐하면 고체 접지가 필요한 경우가 있기 때문입니다.

폴리곤의 속성

구리 밸런스에 주의하세요

각 레이어 사이의 구리 균형을 유지하는 것은 휨을 방지하고 신뢰할 수 있는 에칭 과정을 보장하기 위해 중요합니다. 구리 균형은 일반적으로 작은 정사각형, 원, 또는 기본적으로 채워진 평면의 형태를 취하며 어떤 네트와도 연결되지 않습니다.

구리 균형의 예

그러나, 주의하세요! 회로판에 연결되지 않은 구리는 방사선으로 인해 충전될 수 있고 결국 방전되어 손상을 일으킬 수 있습니다.

레이어별로 구리 채움을 쉽게 확인하려면, 보고서 -> 보드 정보로 가서 구리 면적을 선택하고 보고서를 클릭하세요:

마지막 생각

다양한 표준(ECSS, MIL 등)은 읽기 어려울 수 있지만, 가장 좋은 지침을 제공합니다. 이 글은 우주 산업에서의 DFM에 대해 좀 더 접근하기 쉬운 방식으로 표면만을 긁어낸 것입니다. 우주 산업은 신뢰성과 극한 환경 고려사항을 우선시하여, 지구상의 PCB 설계와는 차별화됩니다. 이러한 포인트들이 여러분을 올바른 방향으로 안내하여, 최소한의 수정으로 원활한 생산 과정을 보장하기를 바랍니다.