산업기술
산업 제조
대부분의 PCB 엔지니어는 PCB 설계가 새로운 PCB 제조 경쟁의 선을 그었다는 것을 상당 부분 인정할 것입니다. PCB 아트 디자인을 개선하여 생산 비용을 최소화하고 전자 제품에 최첨단 외관을 제공하며 더 나은 기능을 달성할 수 있습니다. PCB 예술에 대한 지식은 모든 PCB 엔지니어에게 매우 중요합니다.
그러나 "PCB 아트"란 무엇입니까? 프로젝트에 어떻게 적용할 수 있습니까? Gerber에서 해야 합니까 아니면 PCB 조립 중에 해야 합니까? 이번 호에서는 판매되는 예술 작품을 발굴하기 위해 주제에 대해 조금 더 깊이 파고들 것입니다.
간단히 말해서 "PCB Art"는 인쇄 회로 기판(PCB)에 예술적 인상을 남기려는 시도를 정의하는 일반적인 용어입니다. 이러한 이미지는 Gerber 디자인 중에 그려지거나 제조 중에 잘릴 수 있습니다.
손목시계의 PCB를 예로 들어보자. IC 및 기타 전자 부품을 연결하는 매우 실용적인 스콰이어 모양의 도면이 있는 오래된 직사각형 모양의 시계 PCB에 대해 우리 모두 알고 있을 것입니다. 이제 그 단순한 고대 디자인을 부품과 여러 레이어의 복잡하고 예술적으로 그려진 상호 연결이 있는 복잡한 보드의 현대 시대와 비교하십시오.
우리가 결국 두 개의 PCB(아트가 없는 이전 PCB와 아트가 있는 새 PCB)를 제조하여 시계 시장에 배포했다고 가정하면 두 디자인 모두 시간을 보여주지 않을까요? 물론, 그들은 할 것입니다. 그렇다면 PCB에 아트를 추가하는 데 왜 많은 돈을 써야 합니까? 그만한 가치가 있습니까?
실용적인 목표를 달성해야 할 때는 디자인이 크게 중요하지 않지만 판매하거나 감동을 줄 때는 디자인이 중요합니다. 개인적으로 인상적으로 보이는 디자인, 더 나은 성능, 기술 개선을 검토해야 할 수도 있습니다. 종종 이러한 설계 고려 사항은 여러 경쟁자 사이에서 더 높은 시장 판매에 영향을 미칠 것입니다. PCB 아트는 일반적으로 PCB 제조의 이러한 목표를 달성하는 데 사용됩니다.
그렇다면 PCB 아트를 만드는 과정은 어떻게 진행되나요? 예술 작품으로서의 PCB에 대해 무엇을 알아야 합니까? 다음 장에서는 PCB 아트웍을 만드는 이론과 고려할 수 있는 몇 가지 기술을 살펴보겠습니다.
PCB 아트 디자인의 기술은 기술적으로 진보된 전자 제조업체의 엔지니어들에게서 비롯되었습니다. 현대에는 이 기술이 DIY(Do-It-Yourself) 애호가 제조업체의 공예품 팩에 적용되었습니다. 그것은 현재 가장 간단한 PCB 생산에서 가장 진보된 PCB 생산에 적용됩니다. PCB 예술은 어디에나 있습니다. 아침에 샤워를 하는 동안 전기면도기에 숨겨져 있는 그들을 만나거나 출근할 때 스마트워치로 착용하게 될 것입니다.
오늘날의 시장에서 전자 회사(특히 전화)와 창의적인 PCB 아트 디자이너는 종종 처음에는 상상할 수 없는 기능을 가진 복잡한 소형 PCB를 설계하고 생산하기 위해 팀을 구성합니다.
소비자 전자 제품 관객 외에도 PCB 예술은 보조 보석 및 선물과 같은 DIY 프로젝트로 확장되었습니다. 이 판의 끝에서 우리는 업계에서 PCB 아트의 몇 가지 다른 새로운 응용 프로그램을 탐구할 것입니다.
그러나 PCB 아트웍을 디자인하는 실제 프로세스에 대해 자세히 알아보기 전에 먼저 PCB 유형에 따라 다른 유형의 PCB 아트웍을 이해해야 합니다.
이것에 대해 생각해보십시오. 유연한 장치는 전화기와 같은 솔리드 장치와 동일한 PCB 재료를 가질 수 없습니다. 보드의 구성은 종종 보드에서 구현할 수 있는 예술 유형을 정의합니다.
PCB 애플리케이션의 광범위한 범위로 인해 다양한 용도로 다양한 유형의 PCB 보드가 존재합니다. 이러한 PCB 변형에는 다음이 포함됩니다.
이들은 시장에서 가장 오래된 형태의 PCB입니다. 그들은 금속 층으로 덮인 단일 층의 기판을 포함합니다. 보호 솔더 마스크로 둘러싸인 구리는 종종 단면 PCB에 이상적인 금속 커버입니다.
그러한 PCB에 대한 PCB 방화의 형성은 자연스럽고 종종 다른 PCB 보드보다 저렴합니다. 그러나 이러한 보드는 다층 아트를 제작할 때 도움이 되지 않습니다.
양면 PCB는 현재 시장에서 가장 널리 사용되는 PCB 유형입니다. 두 면이 금속으로 된 단일 기판이 특징입니다. 기판의 다른 면에 있는 구성 요소를 연결할 때 기판의 한쪽 면에 있는 요소를 기판의 다른 면에 있는 세부 정보와 연결하기 위해 구멍이 만들어집니다.
양면 PCB에서 아트를 만드는 것은 다층 PCB에서 제작하는 것보다 상대적으로 저렴하고 편안합니다. 다시 말하지만, 이는 단일 예술 레이어로만 제한됩니다.
대부분의 최신 PCB는 다중 기판 및 금속 적층 PCB 생산 방식을 활용합니다. 이 방법은 절연 물질(4, 6, 8, 10개 층)이 있는 다양한 금속 층을 서로 겹쳐서 단일 PCB를 제조할 때 층 사이를 연결하는 방식입니다. 우리는 종종 의료 장비, 컴퓨터 및 기타 지능형 장치를 생산하는 데 이러한 유형의 장비를 사용합니다.
다층 PCB에서 예술 작품을 생산하는 것은 단층 PCB와 비교할 때 종종 비용이 많이 들고 생산하는 데 더 많은 시간이 걸립니다. 그러나 이러한 보드는 여러 레이어의 아트를 수용합니다.
우리는 플렉스 PCB를 생산할 때 플렉서블 플라스틱을 기판으로 사용합니다. 이러한 PCB는 폴더블 스크린과 같이 디자인이나 사용의 유연성이 요구되는 가전제품을 제조할 때 종종 적용됩니다. 그들은 종종 생산 비용이 많이 들지만 단단한 PCB보다 더 많이 사용됩니다.
WellPCB에서 예술을 생산하는 것은 국내 및 국제 시장 모두에서 DC 모터 컨트롤러를 제공합니다. 우리는 유연한 PCB가 복잡합니다. 여기에는 디자이너가 작품을 제작할 때 준수해야 하는 정해진 규칙과 지침이 포함됩니다. 이 에디션의 뒷부분에서 이러한 필수 지침 중 일부를 검토할 것입니다.
자, 이제 PCB 아트웍으로 손을 더럽히자!
디자인은 때때로 도전적인 작업입니다. 그러나 잘못된 방법으로 시작할 필요는 없습니다. 그래서 몇 가지 디자인 도구가 필요합니다.
PCB를 설계할 때 PCB용 Gerber 또는 벡터 파일을 생성하기 위한 적절한 소프트웨어 응용 프로그램이 필요합니다. 인터넷 덕분에 수백 가지의 이러한 도구를 다운로드할 수 있습니다. 그리고 그 선택의 다양성은 때때로 "축복받은 저주"입니다. 왜냐하면 당신은 최고와 나머지를 구별하는 데 어려움을 겪을 수 있기 때문입니다. 이 섹션에서는 시작하는 데 도움이 되는 몇 가지 인기 있는 디자인 도구, 특히 "모두 사용 가능한" 응용 프로그램을 간략하게 살펴봅니다. 시작하겠습니다.
Eagle은 Autodesk 소유의 PCB 설계 소프트웨어 제품입니다. 오픈 소스 애플리케이션이 아닙니다. 그런 다음 다시 PCB 설계에 가장 널리 사용되는 소프트웨어입니다. Eagle에는 다음과 같은 뛰어난 기능이 있습니다.
광범위한 지원 커뮤니티와 디자인의 광범위한 기능이 두드러집니다. 다시 말하지만, 이 소프트웨어는 구입하고 유지하는 데 비용이 많이 듭니다. 비용 때문에 상업적으로 사용하기에 좋습니다.
KiCad EDA는 오픈 소스 PCB 설계 소프트웨어입니다. 상업적 용도와 학습 용도 모두에 적합하도록 개발되었습니다. 뛰어난 기능은 다음과 같습니다.
KiCad는 3D 뷰어를 사용하여 레이어를 쉽게 보고 오류를 확인합니다. 또한 무료로 사용할 수 있는 크로스 플랫폼 도구입니다. 초보자와 전문 사용자 모두에게 도움이 될 것입니다.
EasyEDA는 자사의 툴을 온라인 기반의 PCB 설계 툴로 만들어 PCB 설계에 새로운 패러다임을 제시합니다. 나는 (개인적으로) 공동 작업이 필요한 디자인을 만들 때 흥미롭습니다. 특히 물리적으로 접근할 수 없는 엔지니어와 함께 설계하거나 작업할 때.
EasyEDA는 저렴하고 리소스가 덜 필요하지만 필수 작업을 수행하기 때문에 DIY 프로젝트에 더 좋은 도구입니다. 다른 디자인 도구의 디자인에 대한 광범위한 지원, 사용 용이성 및 오픈 소스 특성으로 인해 권장됩니다. 게다가 설치할 필요가 없습니다. 브라우저에서 열 수 있으면 빠르게 시작할 수 있습니다.
Eagle과 마찬가지로 Proteus는 LabCenter Electronics에서 개발하고 소유한 공급업체 기성품 PCB 설계 소프트웨어 응용 프로그램입니다. 회로를 설계할 때 선택할 수 있는 800개 이상의 마이크로컨트롤러 옵션이 있는 강력한 도구입니다.
다시 말하지만, Proteus는 구입하는 데 비용이 많이 듭니다. 전문적인 사용을 위한 훌륭한 도구입니다. 하지만 취미 생활을 하면서 빠듯한 예산으로 작업하고 있다면 건너뛰어도 좋습니다.
이제 TinyCAD는 "평범하고 단순한" PCB 설계 도구입니다. Sourceforge의 이 제품은 무료로 사용할 수 있지만 디자인이 매우 단순합니다. 회로도를 그릴 때 적극 권장합니다.
실험을 위한 훌륭한 도구이자 취미 DIY 프로젝트를 위한 완벽한 도구입니다. 그럼에도 불구하고 전문적인 사용에 적합한 테스트 도구가 부족합니다.
참고
PCB 예술은 예술 아이디어를 요구합니다. 이상적인 도구를 선택한 후에는 개발할 예술의 이면에 있는 개념과 제작이 쉽고 저렴할 것인지 여부를 신중하게 고려해야 합니다. 일단 당신의 아이디어가 확립되면, 그것을 디자인하는 과정은 간단합니다. 종종 아래 단계를 따릅니다.
PCB 아트 개발을 시작하기 전에 생산하려는 PCB의 회로도를 레이아웃하는 것이 좋습니다. 회로도를 사용하면 연결이 있는 PCB에 필요한 구성 요소 수를 설정할 수 있습니다. 그런 다음 PCB 설계 도구(위에 설명됨)는 필요한 모든 세부 정보, 와이어 및 풋프린트를 가져와서 설계 프로세스를 용이하게 할 수 있습니다.
회로도를 그릴 때 구성 요소를 개별적으로 가져와서 매개 변수(예:저항, 정전 용량 등)를 선택적으로 수정해야 합니다. 회로도에서 오류가 발생하면 PCB의 최종 제품에 비용이 발생할 수 있습니다.
팁
이 시점에서 (반드시 그렇지는 않음) 만들고자 하는 예술을 생생하게 표현하기 위해 연결 및 구성 요소 배치를 만들기 위해 노력해야 합니다.
여기에서 PCB 프로젝트의 서로 다른 상호 작용 모듈과 이들이 어떻게 상호 연관되는지 격리할 수 있습니다. 불필요한 구성 요소, 부당한 상호 연결 및 불필요한 비용을 제거해야 합니다.
이 단계에서 제작하려는 원하는 아트에 Schematic 구성 요소를 정렬하기 시작해야 합니다.
팁
이 단계에서 PCB 아트를 최적화하고 그릴 때 따라야 할 중요한 PCB 설계 지침은 PCB의 전원/장치를 회로 모듈에 최대한 가깝게 유지하는 것입니다.
회로도 생성 프로세스를 완료하면 결국 PCB의 실제 모양과 디자인을 조각해야 합니다. 여기서 설계도(회로도에서)의 치수만 알면 이미지 설계 소프트웨어를 사용하여 PCB의 모양이나 레이어를 설계할 수 있습니다.
PCB의 모든 실제 예술은 다른 이미지 처리 응용 프로그램에서 안전하게 처리할 수 있도록 SVG 형식으로 저장해야 합니다.
팁
Photoshop과 같은 특수 이미지 처리 소프트웨어 도구를 사용한 다음(가능한 경우) PCB 설계 도구에 사용할 수 있도록 내보내십시오.
구멍을 뚫고 구리 예술적 레이어를 추가하여 디자인을 쉽고 매력적으로 만드십시오. 그러나 디자인의 물리적 연결에 영향을 주지 않으려고 합니다.
추가된 구리 예술적 효과 또는 구리 글씨에 솔더 마스크를 추가하여 예술과의 연결을 절연합니다.
모양을 디자인할 때 "in" 또는 "mm"와 같이 보편적으로 허용되는 크기 보정을 사용하십시오.
전원 핀, 오디오 잭, LED 표시등 또는 사용자 정의 버튼과 같은 주변 포트는 생산 오류를 최소화하도록 설계하는 동안 신중하게 고려해야 합니다. 더 나은 사용자 경험을 얻으려면 특히 소비자 전자 제품의 경우 더 나은 사용자 경험을 달성하기 위해 예술의 일부를 손상시키는 것을 고려할 수 있습니다.
층의 두께는 코팅을 손상시키지 않고 층을 통과할 수 있는 전류의 양을 결정합니다. 표준 층 두께는 온스(oz.)로 측정됩니다. 더 두꺼운 레이어는 저항이 낮고 더 얇은 레이어보다 더 많은 전류를 이동할 수 있습니다.
대부분의 전문적으로 설계된 PCB의 경우 연결의 가장자리 또는 굽힘은 90도가 아닌 45도에서 수행됩니다. 이 현상의 주된 이유는 45도에서 반사되는 신호가 90도에서 반사되는 신호에 비해 적기 때문입니다.
설계가 끝나면 라우팅을 수동 또는 자동으로 구현할 수 있습니다. 간단한 회로의 경우 자동 라우팅이 가장 좋습니다. 그러나 연결이 방대하고 복잡한 경우 수동으로 라우팅을 정렬하는 것을 고려하십시오.
"설계 규칙 검사"는 설계 오류 검사를 돕기 위해 대부분의 PCB 설계 도구에 통합된 인기 있는 액세서리입니다. 이 도구를 사용하면 전체 PCB에 적용해야 하는 특정 요구 사항(예:레이어 두께)을 설정할 수 있으며, 설계 소프트웨어는 디자인을 전체적으로 확인한 다음 일치하지 않는 부분을 강조 표시합니다.
예, 특별한 디자인 기술이 필요할 수 있는 디자인 사례가 있습니다....그리고 다를 수 있는 다른 더 나은 디자인 사례가 있습니까? 아래에서 4레이어 PCB 아트의 가능성을 살펴보겠습니다.
PCB Art Designing은 레이어가 쌓일수록 흥미로워집니다. 이러한 예술은 더 많은 "배경" 그림을 그리기 위해 더 많은 레이어를 사용하는 더 넓은 관점을 얻을 수 있기 때문에 보기에 더 즐겁습니다. 이 섹션에서는 4레이어 PCB에 그림을 그릴 때의 기본 고려 사항을 간략하게 살펴보겠습니다.
예술의 목적/의도에 따라 흰색 기판을 사용하고 절연층으로 마스킹된 구리를 사용하여 예술을 그려야 할 수도 있습니다. 흰색 반투명 기판을 사용하면 레이어 안에 숨겨진 연결과 예술을 볼 수 있습니다.
특히, 하위 레이어 그래픽은 상위 레이어 그래픽보다 창백하게 나타납니다.
레이어의 치수는 동일해야 하고 그래픽 디자인은 일관성이 있어야 합니다. 더 나은 사진을 얻으려면 길이와 두께에 대해 유사한 양자화 단위를 사용해야 합니다.
에디션을 마무리하기 전에 PCB에 추가하여 매력적으로 만들 수 있는 몇 가지 기성품 아이디어를 제공합니다.
손가락을 닮은 이 접촉 패드는 디자인이 간단하지만 보기에는 아름답습니다. 일반 PCB를 설계할 때 활용할 수 있습니다.
크리스마스는 종종 선물을 보내는 계절입니다. 현대에는 대부분의 사람들이 전자 제품을 크리스마스와 같은 명절 선물로 생각합니다. 그렇다면 선물용으로 판매할 수 있는 전자 제품을 생산할 생각이라면 크리스마스 트리 아트를 추가할 수 없는 이유는 무엇입니까? 반드시 가치 있게 만들기 위해서가 아니라 할 수 있기 때문입니다.
소비자 전자 제품을 설계할 때 마이크로프로세서에 대해 다른 설계를 설정하는 것을 고려할 수 있습니다. 더 나은 아이디어는 "두뇌" 기술을 활용하여 프로세서를 다른 구성 요소와 구별하는 것입니다. 더 매력적으로 보이고 문제 해결이 더 쉬워질 것입니다.
PCB Artworks는 생명이 없는 PCB에 예술적 생명을 부여합니다. PCB 아트 디자인에 대한 더 나은 투자를 통해 PCB의 품질을 개선하고 성능을 높일 수 있습니다. 그 대가로 더 높은 시장 매출을 달성하고 고객 기반에서 진정성을 유지할 수 있습니다.
언급했듯이 좋은 PCB 아트는 자산입니다. 잘못 설계된 것은 가장 큰 책임이 될 수 있습니다. 이것이 PCB 설계 및 제조에 대한 전문적인 지침이 필요한 이유입니다. WellPCB로서 우리는 인쇄 예술에서 정밀한 고품질 PCB 생산에 대한 명성을 쌓아 왔습니다. PCB(아트 포함)의 견적 요청을 고려하세요. 그러면 PCB를 실현하는 몇 가지 단계를 안내해 드리겠습니다.
산업기술
의심할 여지 없이 대부분의 일반 엔지니어링 프로젝트는 표준 PCB 설계를 사용합니다. 또한 기존 PCB가 모든 작업에 작동할 수는 없습니다. 따라서 고급 응용 프로그램을 처리하는 경우 고속 PCB가 필요합니다. 그러나 고속 PCB를 설계하는 것은 까다로울 수 있습니다. 신호 무결성, 반사 및 누화와 같은 세부 사항에 주의를 기울여야 합니다. 이러한 용어에 익숙하지 않은 경우 이 도움말을 참조하세요. 이 기사에서는 고속 PCB와 설계 규칙에 대한 모든 것을 배울 것입니다. 고주파 PCB와도 비교하겠습니다. 자, 시작하겠습니다.
CNC(Computer Numerical Control) 가공은 제조업체가 플라스틱, 금속 및 복합 재료를 포함한 광범위한 재료에서 일관된 품질의 반복 가능한 부품을 만들 수 있도록 하는 현대적이고 효율적이며 자동화된 절삭 가공 공정입니다. 오늘날 CNC 가공 부품은 항공우주에서 자동차, 의료에 이르기까지 다양한 산업에서 찾아볼 수 있습니다. CNC 기술의 시작은 역사적으로 몇 가지 다른 시점으로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 최초의 현대적인 기계 가공 도구는 1775년 제조업자들이 보다 일관된 정확도와 정밀도로 증기 기관 실린더를