PCB 제조 전 레이아웃 정리

Zachariah Peterson
|  작성 날짜: 유월 25, 2022  |  업데이트 날짜: 십일월 25, 2024
PCB 정리

PCB 레이아웃의 배치와 라우팅을 마치고 나면, 레이아웃을 마무리하고 바로 제조업체에 보내고 싶은 유혹에 빠질 수 있습니다. 하지만 현실은 보드가 완성되기 전에 아직 일부 작업이 필요할 수 있습니다. PCB 레이아웃의 마지막 단계에서 수행하는 정리 작업은 DRC 엔진으로 프로그램할 수 없는 잔여 오류를 발견하는 데 도움이 되며, 표면 레이어에 누락된 세부 사항을 추가할 기회를 제공합니다.

이 PCB 제조에 대한 단기 집중 과정의 마지막 부분에서는 최종 제품을 제조하기 위해 필요한 최종 제출물을 생성하기 전에 PCB 레이아웃을 완성하기 위해 수행해야 할 작업에 대해 설명합니다. 과정은 PCB 레이아웃의 표면 레이어를 정리하는 것으로 시작되며, 여기서 실크스크린 요소를 정리하고 구리 요소가 설계 규칙을 준수하는지 확인합니다. PCB 레이아웃이 정리되면, 최종 제출 파일을 생성하고 모든 것을 생산을 위해 준비합니다.

PCB 레이아웃 정리하기

PCB 레이아웃 정리는 CAD 데이터에 필요한 모든 마무리 작업을 추가할 수 있는 기회를 제공합니다. 이는 DFM/DFA 요구 사항을 준수하도록 PCB 레이아웃에 일부 최종 조정을 하는 것을 포함합니다. PCB 레이아웃에서 확인해야 할 중요한 사항들은 아래 표에 나와 있습니다.

라우팅 및 비아

  • 클리어런스 오류를 제거하기 위해 라우팅을 조정하세요
  • 비아의 드릴 크기 요구 사항, 허용 오차 및 패드 크기를 확인하세요
  • 필요한 경우, 아직 적용되지 않았다면 티어드롭을 적용하세요

실크스크린

  • 지정자가 겹치지 않도록 이동하세요
  • 솔더 패드와 홀 위의 실크스크린 요소를 모두 이동하세요
  • 회사 로고, 부품 번호 등과 같은 범례 표시를 배치하세요
  • 구성 요소의 실크스크린 윤곽(있는 경우)이 구성 요소 본체 윤곽 아래로 떨어지지 않는지 확인하세요

폴리곤

  • 가능하다면, 클리어런스 규칙이 네트 연결을 열지 않도록 중첩된 폴리곤을 다시 그리세요
  • 모든 폴리곤에 네트 할당이 있는지 확인하세요
  • 모든 폴리곤을 다시 붓고 붓는 순서가 네트 연결을 열지 않는지 확인하세요
  • 레이어별로 동등한 구리 분포를 확인하고 필요에 따라 빈 레이어에 폴리곤을 추가하세요

기계적 역설계 검사

  • PCB 레이아웃의 모든 요소가 기계적 도면과 일치하는지 확인하세요
  • 커넥터와 같은 중요 구성 요소의 위치를 확인하세요
  • 필요한 경우 마운팅 홀과 피델리티를 배치하세요
  • 3D 구성 요소 본체가 충돌하거나 겹치지 않는지 확인하세요

이러한 포인트들 중 많은 것들은 DRC에 프로그래밍되어 PCB 레이아웃을 생성함에 따라 자동으로 적용될 수 있습니다. 그러나 자동화된 DRC 엔진이 이러한 포인트들을 시각적으로 표시하지 않을 수 있으므로, 많은 포인트들을 수동으로 확인하는 것이 여전히 중요합니다. 최종적으로 수동 DRC를 실행하고 시각적으로 확인하는 것은 이 표에 누락된 포인트들을 식별하는 데 도움이 될 것입니다.

테스트 포인트 요구 사항 구성하기

설계 과정에서 보드 레이아웃에 적절한 테스트 포인트를 정의하는 것은 제조업체가 PCBA를 보내기 전에 PCB를 테스트하고 검증하는 데 중요합니다. 보드에 적절한 테스트 포인트를 추가함으로써, 생산 후 검증 과정에서 제조 관련 오류를 감지할 가능성을 크게 높일 수 있습니다. 모든 설계에는 제한 사항과 고유한 물리적 제약이 있기 때문에, 테스트 포인트의 이상적인 배치를 결정하기 위해 제조업체와 상의하는 것이 항상 권장됩니다.

테스트 포인트 및 패드 요구 사항의 구체적인 사항에 들어가기 전에, 몇 가지 일반적인 지침을 기억해야 합니다.

  • 보드의 각 노드는 최소한 하나의 테스트 프로브 포인트를 가져야 합니다.
  • 테스트 포인트로 구성 요소 리드를 사용하는 것은 권장되지 않습니다.
  • 테스트 포인트를 보드 전체에 분산시키는 것이 권장됩니다.

테스트 포인트는 PCB 상에 노출된 구리 부분일 수 있으며, 패드를 배치하고 네트에 연결하는 것만큼 간단할 수 있습니다. 이 경우 전형적인 패드 크기는 1mm까지 작을 수 있으며, 구성 요소 패드, 트레이스 또는 커넥터에서 분기될 수 있습니다. 패드나 트레이스에 연결된 비아도 PCB 레이아웃에서 테스트 포인트로 사용하기 위해 선택할 수 있는 옵션이지만, 비아가 커버되지 않도록 해야 합니다. 아래에 예시가 나와 있습니다.

PCB test point placement
테스트포인트 TP14와 TP15는 핀 헤더에서 분기되어 배치됩니다. 이 테스트포인트를 사용하면 신호가 회로에 들어가기 전과 나온 후에 프로브할 수 있습니다.

제작 중 테스트 속도를 높이고 PCBA에서의 전기 테스트를 용이하게 하는 하나의 일반적인 전략은, 스루홀 핀 헤더용 마운팅 패드를 배치하듯이 테스트 포인트를 일렬로 배치하는 것입니다. 이 방법을 선택한다면 테스트 패드 간의 간격(중심에서 중심까지)을 100 밀로 유지합니다. 이렇게 하면 테스트 픽스처가 모든 포인트를 동시에 쉽게 탐색할 수 있습니다.

테스트 포인트를 배치하고 선택할 때, 제작, 조립 또는 둘 다 중 언제 탐색될지 정의할 수 있습니다. 이 작업은 PCB 디자인 애플리케이션에서 수행됩니다, 그리고 귀하의 딜리버러블 도구는 레이아웃 데이터에서 테스트 포인트 보고서를 생성할 것입니다.

디리버러블 생성하기

최종 납품 패키지에는 PCB 제조업체가 PCB를 제작하고 조립하는 데 필요한 모든 것이 포함됩니다. 최종 설계 데이터는 제조업체가 대신 납품물을 생산하도록 계약하지 않는 한 거의 사용되지 않습니다. 대부분의 경우, 납품물을 직접 생산하여 제조업체에 보내야 합니다. 제작 및 조립에 필요한 전형적인 납품 목록에는 다음이 포함됩니다:

  • 제작 파일(Gerber 파일, ODB++ 파일 및/또는 IPC-2581 파일)
  • 자동 드릴링 장비용 NC 드릴 파일
  • 자동 조립 기계용 픽앤플레이스 파일
  • 테스트용 와이어 넷리스트(IPC-D-356A 넷리스트 형식)
  • PCB 레이아웃의 제작 및 조립 테스트포인트를 자세히 설명하는 테스트포인트 보고서
  • 각 구성 요소의 소싱 정보가 포함된 완전한 BOM
  • 보드가 어떻게 제조될지를 상세히 설명하는 제작 및 조립 도면

일부 제조업체는 PCB에 대한 패널을 생성하도록 요구할 수도 있습니다. 패널 도면은 표준 크기 패널에서 제작될 PCB의 배열을 보여줍니다. 패널이 제작되면, 개별 보드는 표준 납땜 공정에서 조립될 것입니다.

PCB panelization
PCB 패널 예시.

PCB 설계 소프트웨어는 일부 자동화 도구를 사용하여 이러한 인도물의 생성을 가속화할 수 있습니다. PCB 레이아웃을 정리하고 디자인을 최종화하는 작업을 진행하면서 제조업체가 필요로 하는 인도물의 전체 목록을 이해하는 것이 중요합니다.

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작성자 정보

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.

관련 자료

관련 기술 문서

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