스타트업을 위한 PCB 제조 가이드

프로토타입 제작을 거쳐, 현장에서 여러 차례 기능 테스트를 수행했고, 제품이 EMC 규정 준수 테스트를 통과했습니다. 다음 단계는 프로토타입을 생산에 투입하고, 결국 대량 생산으로 확장하는 것입니다. 스타트업이 이 중요한 단계를 진행할 준비가 되었을 때 무엇을 해야 하며, 이 전환 과정에서 위험을 어떻게 줄일 수 있을까요?

우리는 항상 "제조업체와 협력하라"고 말하지만, 생산으로의 전환을 원활하게 만들어 줄 몇 가지 간단한 설계 선택과 물류 단계가 있습니다. 프로토타입을 대량 생산으로 전환하는 과정에서 예상할 수 있는 사항들을 개요로 설명하겠습니다. 이를 통해 시장에 출시할 때 최소한의 재설계와 최적화 노력으로 신속하게 생산에 착수할 수 있습니다.

저량에서 고량으로 전환하는 방법

PCB 생산 관리는 저량 생산과 고량 생산 시 약간 다릅니다. 스타트업과 기존 기업은 이 분야에서 비슷한 과정을 따릅니다:

• 스타트업은 초기에 낮은 양으로 프로토타입을 제작하여 디자인을 검증해야 합니다
• 스타트업은 초기 디자인을 반복하여 제품을 완성하고 사용자의 요구와 일치시켜야 합니다
• 제품은 나중에 대량 생산으로 전환해야 합니다
• 팀은 생산 중 조달 및 물류를 관리해야 합니다

프로토타이핑

프로토타이핑 과정은 많은 스타트업이 뛰어난 부분입니다; 기능을 구축하고, 제품에 대한 기능을 선택하며, 공급업체를 검증하는 데 시간을 할애합니다. 이는 실수에서 배우고 시장으로 확장하기 전에 제품을 완성할 기회입니다.

프로토타이핑 및 저량 생산은 대량 생산과 많은 영역에서 크게 다릅니다. 아래에 요약되어 있습니다.

프로토타이핑/저량	대량
디자인은 비용과 기능에 대해 최적화되지 않았습니다	디자인은 비용에 대해 매우 최적화되었습니다
단위당 비용이 매우 높을 수 있습니다	단위당 비용이 낮습니다
주요 유통업체에서 부품을 공급받습니다	반도체 제조업체 및 유통업체로부터 할당을 통해 부품을 공급받습니다
조달 및 구매는 디자인 팀이 수행합니다	조달 및 구매는 디자인 팀과 제조업체의 조달 팀이 수행할 수 있습니다
QC는 공급업체마다 다릅니다	특정 QC 프로그램이 제조/조립 업체에 의해 구현됨
디자이너에 의해 프로그래밍/플래싱 수행됨	라인에서 프로그래밍/플래싱 수행되거나 구성 요소가 사전 프로그램된 상태로 제공됨

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대량 구매

스타트업과 함께 일하면서 경험한 바에 따르면, 모두가 당연하게 여기는 한 분야가 구성 요소의 구매입니다. 프로토타입을 제작할 때, 아마도 부품 주문을 위해 미국의 큰 유통업체를 이용할 것입니다. 구매해야 할 부품 수에 따라, 그들은 주문을 채우고 생산을 위한 예산을 세울 수 있도록 도와주는 훌륭한 자원입니다.

대량으로는, 가장 중요한 구성 요소에 대해 다른 접근 방식이 필요할 것입니다. 어떤 경우에는, 유통업체에서 충분한 재고를 구매하여 대량 생산을 할 수 없을 것입니다. 대신, 주기적인 부품 할당을 받기 위해 직접 부품 제조업체에 접근해야 합니다. 이러한 접근이 필요한 구성 요소에는 다음이 포함됩니다:

• 대부분의 프로세서(MCU, FPGA 등)
• 대체 가능한 호환 제품이 없는 대부분의 특수 ASIC
• 모듈 구성 요소(브릭 전원 공급 장치, 캐스텔레이티드 모듈 등)
• 유도성 구성 요소(맞춤형 변압기, 인덕터 등)
• 커넥터
• 대체 가능한 호환 센서가 없는 특수 센서

위의 목록을 살펴보면, 대부분의 부품이 포함되어 있지만, 패시브와 일부 이산 반도체는 제외됩니다. 요즘에는 이러한 패시브 및 이산 부품이 다시 과잉 상태로 돌아오면서, 때로는 패시브의 경우 약 100만 단위 수준에 이르기도 하는 상당한 양을 유통업체로부터 구매할 수 있습니다.

스타트업과의 협업 과정에서 함께 일한 두 회사는 Microchip과 Texas Instruments입니다. 이들은 월간 기준으로 상당한 양의 부품 할당을 받을 수 있도록 지원하는 영업 팀을 보유하고 있습니다. 다른 반도체 제조업체들도 필요에 따라 할당을 제공하여 월간 또는 연간 생산 목표를 달성할 수 있습니다.

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대량 생산은 어디서 해야 할까요?

저는 저량 생산의 경우 현지에서 생산하거나 근접 지역으로 생산을 이전해야 한다고 확신합니다. 언어 장벽과 시간대 장벽이 없다는 것이 가장 중요한 이점 중 하나입니다. 미국에 있다면 멕시코, 캐나다 또는 라틴 아메리카의 다른 지역으로 근접 이전하는 것을 의미할 수 있습니다. 이러한 지역에서 생산을 한 번 해보고, 제품 품질에 만족하며, 규모를 확대할 준비가 되었다면, 훨씬 더 높은 양을 얻기 위해 아시아의 해외 옵션을 고려할 수 있습니다.

해외에서 생산할 수 있나요?

일부 경우에는, 아시아 제조업체들만이 높은 볼륨으로 디자인을 생산하는 데 필요한 제조 능력을 제공할 수 있을지도 모릅니다. 미국 내에도 존재할 수 있지만, 원하는 볼륨이나 비용 목표를 지원하지 않을 수 있습니다. 예를 들어, 매우 미세한 선의 HDI 디자인이나 부가 제조가 필요한 디자인이 이 경우에 해당됩니다.

일부 경우에는, 수출 허가를 받고 라이선스가 있는 EMS 회사와 협력하지 않고서는 해외에서 생산하는 것이 법적으로 금지될 수 있습니다. 미국에서는 미국 무기 목록(USML)에 있는 특정 제품, 군사용 제품, 또는 이중 군사용이 가능한 상업 제품이 부분적으로나 전체적으로 해외 수출이 금지되어 있으며; 캐나다와 유럽에도 비슷한 규정이 있습니다. 이러한 경우에는, 현지에서 규정을 준수하는 제조업체와 협력해야 합니다.

자격 있는 디자인 최적화

프로토타입으로 생성된 디자인은 대량 생산으로 확장될 때 거의 같은 모습을 유지하기 드뭅니다. 보드를 생산에 투입하기 전에 일반적으로 필요한 최적화 단계가 있습니다. 헤더, 테스트 포인트, 테스트 회로, 작은 비아, 사용되지 않는 보드 공간 등을 제거하는 것과 같은 작업이 최적화의 일부로 수행될 수 있습니다. 이러한 점들은 또한 제품의 비용 절감에 도움이 되며, 이는 대량 생산에서 빠르게 누적됩니다.

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