PCB 사양 문서의 핵심 요소

우리가 진행하는 모든 수업과 컨설팅 활동, 그리고 생성하는 수많은 기사에서 우리는 항상 PCB 문서화의 중요성을 강조합니다. PCB 제작 사양과 함께 이 문서화는 PCB가 처음부터 그리고 그 이후에도 올바르게 제작되도록 보장하는 데 결정적입니다. 이 문서 작성은 설계 과정의 후반부에 이루어지기 때문에, 이 단계는 종종 충분히 주의를 기울이지 않거나 소홀히 다루어집니다. 복잡하고, 다층의, 고밀도 PCB를 제작할 때, 적절한 문서가 PCB를 제조 단계로 동반하는 것이 필수적입니다.

이 기사는 제작에 들어가는 모든 PCB에 동반되어야 하는 다양한 도면, 파일 및 제작 노트를 설명합니다.

고객과 그들이 받아야 할 것들

PCB 설계 과정은 세 가지 주요 고객을 가집니다:

• PCB 제조업체.
• PCB 조립업체.
• 생산 테스트 조직.

앞서 언급한 각 고객은 설계 데이터베이스에서 추출된 데이터가 필요하며, 그들의 특정 장비에 적용 가능한 형식으로 인쇄됩니다. 또한, 각 PCB 설계에 관련된 설계 규칙과 데이터를 포함하는 문서 세트를 생성할 필요가 있습니다. 배포되는 문서 유형과 그 내용에는 다음이 포함됩니다:

• 제작 도면 및 기록된 제작 데이터.
• 필름 및 기타 제작 도구 정보를 생성하는 데 사용되는 설계 파일 세트(가끔 Gerber 데이터로 언급됨).
• 조립 도면 및 필요한 조립 정보.
• 조립 파일 세트와 재료 목록 및 픽 앤 플레이스 정보를 포함합니다.
• 테스트 엔지니어링이 필요한 테스트 픽스처를 준비하는 데 사용될 테스트 포인트 세트.

앞서 언급된 항목에 대한 추가 정보는 아래에 설명되어 있습니다. 다음 목록에는 엔지니어링 도면도 포함되어 있지만, 내부에 보관된다는 점을 유의해야 합니다. 이것은 과정의 중요한 부분이므로 아래에 설명되어 있습니다.

엔지니어링 도면

엔지니어링 도면은 제작 정보가 아닌 설계 정보를 포함한다는 점을 제외하고는 제작 도면과 매우 유사하게 보입니다. 위에서 언급했듯이, 이 문서는 내부에 보관되며 제작자에게 보내지 않습니다. 이 도면의 출처는 PCB의 크기와 모양을 정의하는 개요 도면입니다. 이 도면에 기록된 정보는 다음과 같습니다:

• 드릴 테이블, 포함된 드릴 크기 및 예상 필요 수량.
• PCB 스택업.
• 제작 노트 목록.
• 라우팅 규칙을 정의하는 기술 테이블
• 제작자에게 준비해야 할 모든 설계 파일 목록
• PCB 윤곽도
• PCB의 각 전원 레이어에 할당될 전원 공급 전압을 나타내는 테이블
• 기타 적절하고 부속적인 메모

제작 도면

제작 도면은 위에서 언급한 엔지니어링 도면에서 파생됩니다. 최종 홀 수가 추가되고, 기술 테이블은 제거됩니다. 최종 PCB 레이어 1이 윤곽도에 추가됩니다. 참고: 과거에는 이 도면에 모든 드릴 홀의 위치와 크기를 나타내는 도면이 그려졌습니다. 제작자들은 더 이상 이 정보를 사용하지 않으며, 그 가치가 사라졌습니다. 레이어 1 아트워크는 완성된 PCB가 어떻게 보일지를 나타내며 대신 사용됩니다.

제작 도면에는 스택업이 포함되어 있으며 각 PCB 레이어를 이름과 함께 보여주고, 레이어별로 Geber 데이터를 제공합니다. 발생하는 문제 중 하나는 이 두 정보원 사이에 정보가 일치하지 않는 것입니다. 이는 제작자가 설계 파일과 스택업의 레이어를 일치시키려고 할 때 문제를 일으킬 수 있습니다. 결과적으로 레이어가 잘못된 순서로 쌓이게 됩니다. 따라서 설계 파일과 스택업 도면에 있는 이름에 동일한 라벨을 사용해야 합니다. 그림 1은 제작 도면이 어떻게 배치되는지 보여줍니다.

그림 2. 전형적인 제작 도면의 레이아웃

표 1은 고층수 및 제어된 임피던스를 가진 PCB를 제작하기 위해 필요한 제작 노트 목록입니다.

표 1. 전형적인 제작 노트 세트

표 2에는 다층 PCB를 제작하기 위해 필요한 설계 파일 목록이 포함되어 있습니다. 

표 2. 제작자에게 필요한 설계 파일 목록

CAD 넷리스트에 추가된 것은 IPC-356으로 지정된 모든 구성 요소 핀의 X-Y 위치입니다. CAD 넷리스트는 베어 보드 테스트 픽스처의 준비에 사용되며, 이는 Gerber 데이터에서 합성된 넷리스트와 비교됩니다.

조립도

조립도에는 PCB에 모든 전자 부품을 조립하는 데 필요한 정보가 포함되어 있습니다. 또한 모든 기계 부품을 부착하는 방법에 대한 정보도 포함되어 있습니다. 조립 정보 내에 포함된 정보의 범위를 고려할 때, 종종 여러 페이지에 걸쳐 있습니다.

조립 파일

조립 파일은 모든 구성 요소의 X-Y 위치; 자재 목록; 프로그래밍 가능 부품에 로드될 코드와 PCB를 조립하는 데 필요한 기타 정보를 포함합니다.

테스트 포인트 파일

테스트 포인트 파일은 PCB에 설계된 테스트 포인트 목록으로, PCB에 대한 인-서킷 테스트 접근을 제공합니다.

요약

설계된 PCB를 제작으로 인도하는 데 동반되는 문서는 매우 단순하게 보일 수 있으며 심지어 "생각할 것도 없는 일"로 여겨질 수도 있습니다. 그러나 바로 이러한 이유로 이 정보를 생성할 때 주의를 기울여야 합니다. PCB가 최종 제품 실현으로 가는 길에 동반되기 전에 PCB를 생성하는 데 들어가는 여러 설계 작업을 통해 축적된 다양한 문서 조각들이 철저히 검토되고 승인되는 것이 권장됩니다.

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