산업기술
산업 제조
PCB CAM(Computer-Aided Manufacturing) 소프트웨어로 할 수 있는 일이 많이 있습니다. 가장 중요한 역할은 생산 파일을 분석하고 PCB 생산을 지원하는 능력입니다. 어떤 프로젝트를 진행 중이든 PCB 설계는 전자 회로에 생명을 불어넣습니다. 기술 발전에 대해 생각해 봅시다.
우리는 PCB가 마스킹 테이프나 프로그래밍된 표면 실장 기계로 배치되던 시대를 지나갔습니다. 레이아웃 소프트웨어는 부품 배치와 PCB 설계 프로세스에 대한 라우팅을 결합하여 제조된 회로 기판에서 전기 연결을 정의합니다. 물론, 전통적인 접근 방식은 여전히 사용할 수 있습니다. 그러나 현재 도구가 훨씬 쉽고 정확해지면 왜 그럴까요? 이 문서는 CAM 프로세스가 프로토타이핑에 어떻게 도움이 되는지와 관련된 모든 것을 알려줍니다.
(CAM 기호 – 회로 기판 스타일)
먼저 CAM(Computer-Aided Manufacturing)은 제조에서 컴퓨터로 제어되는 기계 및 소프트웨어의 자동화입니다. 올바른 PCB 서비스 제공자 앞에서. 고맙게도 다양한 PCB 제조 공정이 있으며 제조업체는 다양한 형식의 디자이너 파일을 받습니다. 이 파일에는 주로 다음 정보가 포함되어 있습니다. 필요한 PCB의 와이어 래핑, 구성요소 삽입, 라우팅 및 기타 여러 설계 세부 사항.
CAM 소프트웨어는 파일을 분석하고 형식을 식별합니다. 그런 다음 파일 형식, 드릴 데이터 및 아트웍 레이어를 인식할 수 있습니다. 따라서 제조업체가 PCB 아트 워크를받을 때 원래 디자인에 따라 보드를 빌드하도록 보장하는 데 확인되고 익숙합니다. 그것을 보는 이유는 시스템의 장점 중 하나입니다. 분석 시 파일이 누락되면 프로젝트가 중지되므로 광범위한 DRC가 필요합니다. 설계 규칙 검사는 설계가 제조에 부과된 표준을 충족하는지 여부를 확인합니다.
PCB는 나무 조각에서 정교한 그린 보드에 이르기까지 완전히 진화했습니다. 그것들은 이전에는 컴퓨터와만 연관되어 있었지만 지금은 마이크로일렉트로닉과 함께 모든 것이 PCB에 빠져 있습니다. PCB 외에도 모터 컨트롤러 또는 산업 부하 테스터와 같은 산업 기계의 모든 곳에 있습니다. 일부 장소의 조명도 PCB를 사용합니다.
(CAD 디자인 작업을 하는 디자이너)
우리의 세계는 제품, 장소, 부품 등 물질적인 것으로 가득 차 있으며 CAM이 이를 가능하게 합니다. 우리는 비행기에 비행의 힘을, 자동차에 마력의 천둥을 줍니다. 거칠게 디자인되지 않은 무언가를 만들고 싶을 때마다 CAM이 답입니다.
CAM은 프로덕션을 위해 파일을 준비합니다. 이러한 이유로 CAM을 "슬라이서 소프트웨어"로 생각할 수 있습니다. 자동화 도구를 구동하기 위한 특정 지침에 도면과 데이터를 연결합니다.
도면에서 생성된 프로그래밍 언어인 G 코드를 사용하여 제어 기계와 통신합니다. 코드는 장치에 수행할 작업을 지시합니다. 예를 들어 모터가 움직이도록 하고, 얼마나 빨리 움직이며, 따라야 하는 프로그래밍된 경로를 알려줍니다.
소프트웨어는 오류도 확인합니다. 예를 들어, 모델에 제조 프로세스를 변경할 수 있는 기하학적 오류가 있는지 평가할 수 있습니다. 또한 기계가 가공 과정에서 따라야 하는 좌표 집합인 공구 경로를 생성합니다. 좋은 예는 절단 순서를 설정하는 것입니다. 작업을 시작하기 전에 피어싱 높이, 전압 및 절단 속도를 매개변수로 조정해야 합니다. 다른 프로그램은 정확하게 정의되면 다양한 매개변수를 설정할 수 있습니다. 이 매개변수는 기계 작업자의 작업을 묘사하여 훨씬 더 편안합니다.
CAM 소프트웨어는 설계 파일이 들어오면 여러 작업을 수행합니다.
포스트 프로세서는 비그래픽 및 시각적 CAM 시스템을 올바른 수치 제어로 변경하는 소프트웨어 하위 프로그램입니다. 또한 도구 경로를 기계가 읽을 수 있는 동작이나 언어로 조정하는 하드웨어와도 무관합니다. 따라서 후처리기는 메커니즘이나 기계에 특정한 중요한 드라이버입니다. 일부 기계는 작업 간에 다른 움직임을 가지거나 별개의 위치에서 시작합니다. CAM 프로그램은 CAD 모델을 분석하여 의도한 형상을 밀링할 올바른 툴링 및 툴 경로를 계산합니다.
CAM 기계는 원료를 완제품으로 변환하는 마지막 단계입니다. 기계는 전진 또는 후진하여 추종자라고 하는 접촉 요소에서 규정된 동작을 생성할 수 있습니다. 규정된 움직임과 팔로어의 프로파일은 평면 또는 원형일 수 있는 CAM 접촉 표면의 모양을 결정합니다.
다양한 형태의 CAM 기계가 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
회전하는 기계 요소인 CAM은 추종자에게 진동 운동을 제공합니다. CAM과 팔로워는 접점이 높으므로 더 높은 쌍을 만듭니다. 그들 사이의 연결을 유지하는 스프링에 의해 제공되는 외력도 있습니다.
(사용중인 PCB 소프트웨어의 예)
CAD(Computer-Aided-Design) 소프트웨어를 사용하면 설계자가 가상 공간에서 모델을 구축할 수 있습니다. CAD는 종이 접근 방식 설계 및 엔지니어링에서 수동 연필을 대체하여 2차원 및 3차원 물리적 모델을 생성합니다.
대부분의 독자는 2D CAD 모델에 익숙합니다. 2D 도면은 평면이며 포괄적인 치수, 레이아웃 및 필요한 정보를 제공합니다. 이러한 유형의 사진은 자동차, 건축 등 다양한 산업에 필요할 수 있습니다. 집을 지은 적이 있다면 평면도를 위해 약간의 돈을 들여야 했던 것을 아직도 기억할 수 있습니다. 그것을 설계한 건축은 의심할 여지 없이 CAD를 사용하여 제작했습니다.
3D와 3D CAD 모델의 용도는 비슷하지만 차이점은 무엇입니까? 3D CAD 모델은 물리적 개체의 구성 요소와 어셈블리에 더 깊은 깊이를 제공합니다. 크기나 전체적인 모양뿐만 아니라 사물이 어떻게 서로 맞물리고 작동하는지 보여줍니다.
기술 발전으로 소프트웨어 및 로봇 참여로 제조 프로세스가 자동화되었습니다. 이러한 프로세스의 핵심 기둥인 CAD는 참여 규칙을 변경했습니다. 업계는 최고의 표준에 따라 발전했으며 CAD는 PCB 혁신을 변화시켰습니다.
회로도를 보고 회로도를 PCB 레이아웃 도구로 전송해야 한다면 어떻게 하시겠습니까? 효율적인 방법은 무엇입니까? 그런 다음 시각적 요소를 제거하고 구성 요소 간의 연결을 공유할 수 있습니다. 네트가 두 컴퓨터 간의 연결인 경우 네트리스트는 회로를 설명하는 전기 요소 목록입니다. 형식과 전달하는 정보가 다양하다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
넷리스트 목록을 읽는 방법을 이해하면 오류를 해결하는 데 도움이 됩니다. 회로도와 그 네트리스트는 서로 밀접하게 연관되어 있습니다. 회로도에서 넷리스트를 생성하거나 넷리스트에서 (평면 또는 계층적) 회로도를 생성할 수 있습니다. PCB 회로도의 정보에 대해 넷리스트는 여러 데이터 항목으로 구성됩니다. CAD Netlist는 일반적으로 다음을 포함한 여러 형식으로 수신됩니다.
IPC-D-356은 전통적으로 Netlist 설명과 함께 Gerber 파일을 제공하기 위해 설계된 전기 테스트 형식입니다. 이제 베어 보드 테스트 정보를 나타낼 수 있는 표준 Netlist 형식을 정의합니다. 지정된 조정 명령을 저장하고 PIN을 지정할 수 있음을 의미합니다. IPC-D-356은 테스트 시스템이 단일 일관된 파일에서 베어 보드 검사를 수행하는 데 필요할 수 있는 모든 정보를 포함할 수 있습니다.
ODB는 전자 장치를 제조 및 설계하는 데 유용한 독점 CAD-CAM 데이터 교환 형식인 Open Database의 약어입니다. 이 제품의 개발은 PCB 보드 설계를 수용하여 다양한 공급업체의 제조, 설계 및 설계 도구 간에 정보를 전송합니다. 다양한 회사에서 CAM 및 CAD 소프트웨어를 제조합니다. 그래서 그들은 CAD-CAM을 위한 레벨 데이터 전송 시스템에 동의하고 ODB++는 이러한 전송을 용이하게 합니다.
G 코드 "기하학적 코드"는 CNC 기계(숫자 제어)용입니다. G 코드는 기계의 기어와 모터의 통신을 처리합니다. 그들은 작업을 작동하고 완료하는 방법에 대해 지시합니다. 이 명령은 특정 공구 경로를 따라 기계를 구동합니다.
G 코드 파일은 언뜻 보기에는 복잡해 보이지만 실제로는 이해하기 어렵지 않습니다.
우선 이 코드 명령은 기계가 설정된 비율과 속도로 직선으로 이동하도록 지시합니다. 위치와 속도를 지정하면 기계 컨트롤러가 유효한 포인트를 계산합니다. 기타 개별 코드 범위는 G00-G003 및 G17-G21입니다.
G 코드에서 F는 단어와 주소를 나타냅니다. F는 문자를 나타내며 주소는 다음 숫자입니다. 예를 들어 영국식 단위 "F20"을 사용하는 기계가 있습니다. 장치와 통신하여 분당 20인치를 이동합니다.
G 코드에서 S는 스핀들 속도(RPM)를 나타냅니다. 단어는 스핀들을 나타내고 그 뒤에 RPM이 옵니다. 예를 들어 "S500"을 입력하면 S가 스핀들에 회전을 시작하도록 지시하고 500RPM에서 회전합니다.
스핀들 테이프에 도구를 수동으로 삽입할 수 있습니다. 하는 방법만 알면 됩니다. 공구 교환은 밀에서 2단계 프로세스입니다. 먼저 T-단어 도구를 선택한 다음 숫자(예:T01)를 선택합니다. 그런 다음 공구 변경(예:M06)을 따릅니다. 붙여넣거나 함께 쓸 수도 있습니다.
먼저 CAM과 CAD가 공유하는 몇 가지 유사점을 살펴보겠습니다.
이러한 변경을 통해 제조업체는 회로도를 자유롭게 작성할 수 있었습니다. CAD와 CAM은 설계 및 제조 분야에서 대체할 수 없습니다.
그렇다면 CAM과 CAD의 중요한 차이점은 무엇입니까?
CAM은 생산 및 프로토타이핑을 지원합니다. 주요 목표는 수치 제어 드릴링 및 부품 삽입입니다. 숫자 컨트롤러에서 컴퓨터 기반 컨트롤러는 코드 목록을 명령으로 변환합니다. 공작 기계는 번역된 지침을 즉시 이해합니다.
PCB 제조사가 입수한 가장 중요한 정보는 Gerber 파일과 PCB 정보이다. Gerber 형식은 개방형 바이너리 2D 벡터 이미지 파일 형식입니다. PCB 소프트웨어 산업에서는 이를 표준 파일 형식으로 사용하여 구리 레이어, 솔더 마스크, 범례 등에 대한 PCB 이미지를 설명합니다.
작업 과정에서 엔지니어는 사용 가능한 공장 장비와 처리 능력을 염두에 두고 Gerber 파일을 최적화합니다. 그런 다음 회사의 능력에 맞게 제조 매뉴얼/지시서를 준비합니다. Gerber 리뷰, CAM 제조는 보통 하루가 걸립니다.
현재 리지드 보드는 PCB 세계에서 상당한 점유율을 차지하고 있습니다. 또한 IPC6012는 제조업체가 PCB 설계 및 처리를 수행하는 기반이라는 점에 유의해야 합니다. 따라서 설계자는 PCB 설계를 위해 PCB 처리 공장에서 요구하는 여러 프로세스를 이해해야 합니다.
제조업체가 원하는 견고한 PCB 결과:최소 선폭 3mil. 기계 크기 드릴 8mil, 최소 레이저 드릴 4mil. BGA 최소 PTH 홀 대 홀 거리 8mil. 디자인의 한계는 제품의 적격률 저하와 원가 상승으로 이어진다. 설계 세계에서 이상적인 PCB 제조업체의 능력을 검토하는 것이 좋습니다.
회로도에서 설계된 최소 라인 간격, BGA, 구멍 등은 수율에 영향을 미칩니다. 차례로, 그것은 처리 비용에 영향을 미칩니다. 설계는 생산 라인에 적합한 단일 기판의 패널화된 회로의 합리적인 레이아웃 하에서 가능한 한 커야 합니다.
때로는 더 작은 PCB를 만드는 것이 구리 절단 이후 비용에 영향을 미치지 않습니다. 비용을 줄이기 위해 Clad 라미네이트를 고칠 수 있습니다. 설계 기판을 이해하기 위해 PCB 제조업체와 통신하는 것이 좋습니다. 또한 비용 절감을 위해 PCB 보드를 최대한 활용하기 위한 지침을 기꺼이 수락합니다.
PCB 기술이 발전함에 따라 소비자는 더 빠르고 강력한 제품을 요구합니다. PCB는 기존의 단일 레이어에서 2개의 6개 및 4개로 구성된 기판으로 발전했습니다. 그러나 때로는 유전체와 전도체의 12~16개 층으로 이동합니다.
그렇다면 레이어 수를 늘려야 하는 이유는 무엇입니까? 더 많은 레이어는 보드가 전력을 분배하는 능력을 증가시킨다는 것을 의미합니다. 이는 또한 누화 감소, 고속 신호 지원, 전자기 간섭 차단을 의미합니다. 따라서 레이어 수는 작동 주파수, 애플리케이션, 핀 밀도 및 신호 레이어 요구 사항에 따라 다릅니다.
2층 스택업 레이어 1/상단 레이어는 신호 레이어로 작동합니다. 4층 스택 업 레이어 1 및 4/상단 및 하단 레이어는 신호 레이어로 작동하고 레이어 2 및 3은 평면 역할을 합니다. Pre-Peg 레이어에서 2개 이상의 양면보드를 접착하여 레이어 사이의 유전체로 사용합니다. 6층 PCB는 2개의 구리층을 더 추가합니다. 다섯 번째 및 두 번째 레이어는 평면 역할을 하고 레이어 1,3,4 및 6은 신호 레이어로 작동합니다.
6층 기판의 유전체에서 2층과 4층은 코어를 구성합니다. 프리페그는 유전층 1, 3, 5로 구성됩니다. 프리페그 재료는 재료가 냉각되어야 하기 때문에 코어 재료보다 더 부드럽습니다. 다층 기판은 스택의 구리 및 유전체 층을 증가시킵니다. 8층 PCB에서 7개의 내부 유전체 행은 4개의 평면 레이어와 4개의 신호 레이어를 결합합니다. 또한 10층 및 12층 기판은 유전체층 수를 추가하고 신호층 수를 늘리며 4층을 유지합니다.
솔더 마스크/솔더 스톱 마스크/솔더 레지스트는 구리 트레이스에 적용된 두꺼운 폴리머입니다. 따라서 산화로부터 보호하고 솔더 브리지가 가깝고 이격된 솔더 패드를 형성하는 것을 방지합니다. 반대로, 솔더 브리지는 솔더의 작은 얼룩을 통해 두 도체 사이의 원치 않는 전기 연결입니다.
에폭시 액체는 가장 저렴한 수지이며 공격적인 환경에 대한 우수한 절연체입니다. PCB의 기계적 보호에 긍정적으로 기여합니다. 에폭시와 폴리우레탄이 결합되면 완전히 치유될 때까지 점도가 빠르게 상승합니다. 기타 유형에는 이미지화 가능한 건식 필름 사진, 이미지화 가능한 액체 사진 등이 포함됩니다.
드릴 파일은 PCB 구멍을 뚫는 기계를 제어하는 데 사용되는 CNC 파일입니다. 드릴 파일은 둘 다 CNC 코드를 기반으로 하기 때문에 Gerber 파일과 유사합니다. 그러나 드릴 파일에는 Gerber에 적용되지 않는 이송 속도에 대한 추가 명령이 포함되어 있습니다. 가장 일반적인 드릴 파일은 Excellon입니다.
실크스크린은 주로 구성 요소를 식별하기 위한 잉크 추적 레이어입니다. 또한 포인트, PCB 부품, 경고 기호 및 로고를 테스트하고 구성 요소 측면에 적용합니다. 상세한 실크스크린은 제조업체와 엔지니어가 세부 사항을 식별하거나 찾는 데 도움이 됩니다. 표시에 사용된 잉크는 비전도성 및 고도로 배합된 에폭시 잉크이며 검정색, 흰색 또는 노란색일 수 있습니다.
(PCB 생산에 실크스크린 활용)
PCB의 분류는 Rigid PCB 또는 Flex PCB에 속할 수 있습니다. Rigid PCB는 또한 다층, 양면 및 단면의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. PCB를 1,2 및 3의 세 가지 품질 등급으로 추가로 분류할 수 있습니다. 이에 따라 이 분류에서 코스 1은 가장 낮은 요구 사항을 특징으로 합니다. 다양한 PCB 클래스는 검사 방법, 복잡성 및 테스트에서 PCB 품질로 이어집니다. 다층 및 견고한 양면 PCB는 전자 제품의 광범위한 응용 분야를 설명합니다. 반면에 Flex PCB는 예외적인 상황에서 적용되기도 합니다. PCB 검사 표준은 주로 여러 측면에서 제공됩니다.
PCB 제조 공정의 마지막 부분은 검사 및 테스트입니다. BOM에는 마지막 장비 검사 프로그래밍에 사용되는 다양한 파일이 있습니다. 따라서 IPC-2581을 사용하여 동일한 파일에 데이터를 표시합니다.
넷리스트 데이터의 기능 테스트는 동일한 파일에 있으며 데이터를 사용하여 테스트 픽스처 및 프로그래밍 테스트 장비를 만들 수 있습니다. readme 파일의 모든 추가 정보는 제조 과정에서 PCB 데이터를 명확히 하는 데 도움이 됩니다.
CAM을 사용하면 제조 회사에서 사용되는 구성 요소의 처리와 관련하여 다양한 이점이 있습니다. 수동으로 작동되는 기계와 비교할 때 CAM은 다음을 제공합니다.
테스트는 PCB 조립에 필수적입니다. 강도 높은 테스트가 없으면 전체 PCB 회로 기판이 여러 가지 방식으로 분해될 수 있습니다. 제품이 잘못된 시간에 현장에서 실패하면 회사에 재앙적인 결과가 발생할 수 있습니다. 다음은 CAM 테스트를 건너뛸 때 발생하는 몇 가지 일반적인 오작동입니다.
CAM 시스템은 제조업체의 강력한 장비만큼이나 중요합니다. 전 세계의 기계 공장은 가공 작업을 자원적으로 프로그래밍하는 것 이상으로 우수한 CAM 소프트웨어의 이점을 누리고 있습니다. 따라서 작업자는 작업 부하를 구성하고 공구 경로를 설정하고 기능을 자극하여 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다. CAM 지원 기계류에는 몇 가지 설계 제한이 있습니다.
그러나 일단 배치되면 잠재적으로 시간과 효율성을 절약하고 비용을 증가시키며 수천 달러를 절약할 수 있습니다.
(CAM 테스트를 생략하면 결함이 발생할 수 있음)
당사의 전문 설계 솔루션은 최고의 PCB 및 CAM 시스템을 선택하고 귀하의 고유한 환경에 맞게 구현하기 위해 귀하와 협력할 것입니다. 우리의 목표는 서비스, 프로세스 및 절차를 개선하여 수행하는 작업을 벤치마킹하는 것입니다.
우리는 전 세계 고객 목록에서 엄청난 만족을 얻는 동시에 새로운 차원을 확장하고 힘과 신뢰를 구축하고 있습니다. 열정적이고 헌신적인 전문가 팀이 우리 성공의 주된 이유입니다. PCB 도메인 간의 협업을 개선하고 전자 하드웨어 시스템을 통해 연결을 유지합니다.
산업기술
아마도 인간에게 알려진 가장 오래된 주조 공정은 모래 주조일 것입니다. 그 역사는 고대로 거슬러 올라갑니다. 사용 가능한 재료를 사용하는 비교적 간단한 프로세스이며 작은 베어링 하우징에서 대형 엔진 블록에 이르기까지 무엇이든 만들 수 있습니다. 가장 기본적인 형태의 모래 주조는 모래 또는 모래 합성물을 사용하여 원하는 모양이나 금형의 공동으로 압축됩니다. 그런 다음 금형을 선택한 용융 금속으로 채우고 냉각한 다음 원하는 제품을 만들기 위해 주물을 제거합니다. 모래 주조는 다목적이라는 점에서 인기가 있습니다. 다양한 모양과 디자인의
프로토타입은 시장에 출시할 최종 제품의 시뮬레이션입니다. 프로토타이핑은 제품이 의도한 기능을 수행하는지 확인하므로 제품 생성에 필요한 단계입니다. 적용에 대한 특성. 대부분의 경우 타사 서비스에 의존해야 합니다. 프로토타이핑용. 그러나 경우에 따라 장치 및 도구 처음 상상했던 것보다 훨씬 광범위한 서비스를 제공하여 프로토타입 프로세스를 간소화하고 프로토타입 프로세스의 내재화까지 가능하게 합니다. 열성형 또는 열성형은 열가소성 시트를 가열하여 연화될 때 압력과 진공 작용을 통해 금형의 모양에 맞출 수 있도록 하는 공정입니다. 이