PCB를 설계하는 방법?
PCB 설계는 전자 엔지니어가 최종 제품의 기능을 수행하는 데 필요한 구성 요소를 선택한 다음 해당 구성 요소를 전기적으로 연결하는 가장 좋은 방법을 결정할 때 시작됩니다.
설계는 제조업체에게 PCB 치수, 구멍 크기 및 위치, 전반적인 기계적 정의를 비롯한 많은 정보를 제공합니다. 또한 재료 유형, 사양, UL 요구 사항, 솔더 마스크 및 테스트 요구 사항을 참조하는 참고 사항을 포함할 수 있습니다.
CAD: 소프트웨어로 하드웨어 만들기
DaVinci에는 PCB 디자인 한때 마일라 필름에서 수동으로 재생되었지만 이제는 CAD(Computer Aided Design) 소프트웨어를 사용하여 만들어집니다. CAD 소프트웨어는 도체의 경로를 자동으로 결정하여 필요한 수작업을 줄입니다.. 대부분의 CAD 공급자는 사용 가능한 구성 요소의 모양과 크기 라이브러리를 제공합니다. 이러한 모양과 크기를 윤곽선이라고 합니다. 이러한 구성 요소가 보드와 접촉하는 영역을 풋프린트라고 합니다.
재료 선택
다양한 구리 두께, 에폭시 특성 및 유리 직조 유형을 사용할 수 있으므로 설계자는 원하는 조합을 정의해야 합니다. 한 가지 중요한 고려 사항은 다층 PCB의 레이어를 결합하는 에이전트인 프리프레그의 구성입니다.. Prepreg(또는 B-stage 수지)는 에폭시를 함침시킨 다음 부분적으로 경화시킨 유리 천입니다. 열, 전기 및 화학의 3가지 기본 속성이 있습니다.
금속 마감 지정
구리는 생산 중인 대부분의 PCB에서 도체로 사용되며 보호되지 않은 상태로 두면 변색되어 구성 요소가 베어 보드에 적절하게 납땜되는 것을 방지합니다. 변색되지 않거나 변색이 느린 금속은 PCB의 노출된 구리 표면을 보호하기 위해 적용됩니다. 금속 표면 마감은 가격, 저장 수명, 신뢰성 및 조립 공정이 다양합니다. 인기 있는 표면 마감재 중 일부는 다음과 같습니다.
- HASL(Hot Air Solder Leveling): PCB를 용융 땜납(주석 납) 욕조에 담근다.
- ENIG(Electroless Immersion Gold): 이것은 가장 널리 사용되는 RoHS 마감 방법 중 하나입니다. ENIG는 우수한 습윤성, 동일 평면도, 산화 및 긴 저장 수명을 제공합니다.
- 침수 실버
- 유기 납땜성 방부제(OSP): OSP는 구리에 선택적으로 결합하고 납땜 중에 구리를 보호하는 유기/금속 층을 제공하는 RoHS 호환 수성 유기 화합물입니다.
- 무연 HASL: 용융 수조에는 납과 RoHS가 없습니다. 니켈 변성 합금을 사용하여 유사한 결과를 제공합니다.
스택업 시트 만들기
마지막 단계로 설계자는 보드의 전체 그림을 제공하는 스택업 시트를 만듭니다.
제조 데이터 생성
- 내부 또는 산업 사양
- UL(Underwriters Laboratory) 요건
- 테스트 요구 사항
- 맞춤형 사양
제조사에 디자인 이전
가장 많이 사용되는 데이터 전송 형식은 다음과 같습니다.
- Gerber 및 그 파생물 Gerber RS-274X.
- ODB++, GenCAM 및 PIC-D-350.
툴링을 위한 설계 변환
제조 프로세스는 CAM(Computer Aided Manufacturing) 소프트웨어로 알려진 특수 프로그램을 사용하여 설계자로부터 받은 전자 데이터를 전송하는 것으로 시작됩니다. CAM을 통해 제조업체는 다음을 수행할 수 있습니다.
- 패널화 및 포토 툴링 수행
패널화 공정은 가장 경제적으로 라미네이트 패널의 전체 표면을 채우는 다중 PCB 이미지입니다. 보조 기능: 레이어 번호, UL 기호, 테두리 및 테스트 쿠폰이 패널에 추가됩니다. 그런 다음 이미징 프로세스를 통해 레이저 광으로 패널 이미지를 그리는 기계인 포토 플로터로 전송됩니다. 최종 이미지는 사진 필름에 그려집니다.
레이저 직접 이미징(LDI)은 적용하거나 노출시키는 또 다른 방법입니다. PCB 디자인 강력한 레이저를 사용하여 제조 패널에 회로를 직접 이미징하여 제조 패널에
- 드릴 및 라우팅 데이터 생성
드릴링 섹션으로 전송하기 위한 수치 제어(NC) 드릴 및 라우팅 데이터 생성.
- 검사 및 테스트 데이터 프로그래밍
제조업체는 자동 광학 검사(AOI)를 사용하여 PCB 라우팅에서 파손 또는 단락을 찾습니다. 제조업체는 참조로 골든 보드 또는 CAD 데이터를 사용하여 AOI 메모리를 프로그래밍합니다. AOI 기계는 검사 중인 보드를 스캔하고 골든 보드와 비교합니다. 불일치의 경우 기계는 결함의 위치를 식별했습니다.
베어 보드는 원래 설계를 따르도록 전기적으로 테스트됩니다. 테스트에는 두 가지 방법이 있습니다.
- Golden Board Testing: 이 방법은 Gerber 또는 전자 데이터를 사용하여 아트웍을 생성하는 데 사용할 수 없을 때 주로 사용됩니다. PCB 제조사. 일반적으로 관통 구멍, 단순한 2층, 4층 또는 6층 기판인 기존 제품은 여전히 이러한 방식으로 테스트됩니다.
- Netlist Testing: 이 방법은 Gerber 데이터를 사용할 수 있을 때 사용할 수 있습니다. 제공된 정보에서 모든 네트(회로를 따라 있는 일련의 점)를 추출할 수 있을 때 수행됩니다. 골든 보드 테스트가 비교 테스트인 경우 넷리스트는 모든 포인트를 테스트하여 전기적 무결성에 대한 높은 신뢰도를 보장합니다. 점대점에 대한 이 진정한 전기 테스트는 PCB의 실제 개략도에서 한 단계 떨어져 있습니다.
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