전자 제품의 필수 부품으로서 인쇄 회로 기판(PCB)은 전자 제품의 기능 구현에 핵심 역할을 하며, 이는 PCB 설계의 돌출된 중요성을 초래합니다. PCB 설계 성능은 전자 제품의 기능과 비용을 직접 결정하기 때문입니다. 우수한 PCB 설계는 전자 제품을 많은 문제로부터 멀리하게 하여 제품이 원활하게 제조되고 실제 응용의 모든 요구 사항을 충족할 수 있도록 합니다.
PCB 설계에 기여하는 모든 요소 중에서 제조를 위한 설계(DFM)는 필수적인 요소입니다. DFM은 PCB 설계와 PCB 제조를 연결하여 전자 제품의 전체 수명 주기 동안 문제를 조기에 노출하고 적시에 해결할 수 있게 합니다. 전자 제품의 제조 가능성을 PCB 설계 단계에서 고려하면 PCB 설계 복잡성이 증가한다는 통념이 있습니다. 전자 제품 설계 수명 주기에서 DFM은 전자 제품이 자동 제조에 원활하게 참여하게 하여 제조 공정 중 인건비를 절약할 뿐만 아니라 제조 생산 기간을 효과적으로 단축하여 최종 전자 제품의 적시 완성을 보장할 수 있습니다.
PCB 제조와 관련하여 다음 측면을 고려해야 합니다: PCB 크기, PCB 모양, 기술 레일, 피듀셜 마크. 이러한 측면이 PCB 설계 단계에서 완전히 고려되지 않으면 제조된 PCB 보드가 자동 칩 마운터에 의해 수용될 수 없으며 추가 가공 조치가 필요합니다. 더 나쁜 것은 일부 보드가 자동 제조에 참여할 수 없어 수동 납땜에 의존하게 되어 제조 기간이 연장되고 인건비도 상승합니다. 결과적으로 PCB 설계 단계에서 자동 실장 제조가 설정한 PCB 크기 요구 사항을 완전히 고려하고 유효 범위 내로 제어해야 합니다.
각 칩 마운터는 각 마운터의 파라미터에 따라 서로 다른 자체 요구 PCB 크기를 가집니다. 예를 들어, PCBCart의 칩 마운터가 수용하는 최대 PCB 크기는 500mm×450mm이고 최소 PCB 크기는 30mm×30mm입니다. 이는 30mm×30mm보다 작은 PCB 보드 어셈블리를 처리할 수 없다는 의미가 아니며, 더 작은 크기가 필요할 때 패널을 의존할 수 있습니다. 칩 마운터는 크기가 너무 크거나 너무 작은 PCB 보드를 단일 보드로 수용하지 않으며, 이때만 수동 실장에 의존할 수 있어 인건비가 상승하고 생산 기간이 통제 불능 상태가 됩니다. 따라서 PCB 설계 단계에서 자동 실장 제조가 설정한 PCB 크기 요구 사항을 완전히 고려하고 유효 범위 내로 제어해야 합니다.
아래 이미지는 EDA 소프트웨어로 완성된 PCB 패널 설계 파일을 보여줍니다. 5×2 패널로, 각 정사각형 단위는 크기 50mm×20mm의 단일 보드입니다. 각 단일 유닛 간 연결은 V-컷/V-스코어링 기술로 이루어집니다. 이 이미지에서 전체 정사각형은 패널의 최종 크기인 100mm×100mm를 표시합니다. 위에서 언급한 패널 크기 요구 사항에 따르면 패널 크기가 허용 범위 내에 있음을 결론지을 수 있습니다.
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PCB 크기 외에도 모든 칩 마운터는 PCB 모양에 대한 요구 사항을 가집니다. 일반적인 PCB 모양은 직사각형이며 길이와 폭의 비율이 4:3 또는 5:4가 최적입니다. PCB가 불규칙한 모양을 가질 때 SMT 조립 전에 추가 조치를 취해야 하며, 이는 비용 증가를 초래합니다. 이를 방지하기 위해 PCB 설계 단계에서 PCB를 일반 모양으로 설계하여 SMT 요구 사항을 충족해야 합니다. 그러나 실제 상황에서는 거의 달성하기 어렵습니다. 일부 전자 제품이 모양상 불규칙해야 할 때, 스탬프 홀과 브리지를 사용하여 최종 PCB 모양을 일반 모양으로 만들어야 합니다. 조립 후 추가 부분을 PCB에서 제거하면 자동 실장 요구 사항과 공간을 모두 충족할 수 있습니다.
아래 이미지는 EDA 소프트웨어를 통해 가공 에지가 추가된 불규칙 모양 PCB를 보여줍니다. 전체 보드 크기는 80mm×52mm이며 정사각형 영역이 실제 PCB 크기입니다. 오른쪽 상단 모서리 영역 크기는 40mm×20mm로, 스탬프 홀과 브리지로 인한 가공 에지입니다.
자동 제조 요구 사항을 충족하기 위해 PCB에 기술 레일을 배치하여 PCB를 고정해야 합니다.
PCB 설계 단계에서 컴포넌트와 트레이스가 없는 5mm 폭의 기술 레일을 미리 남겨야 합니다. 보통 PCB의 짧은 측에 기술 레일을 배치하지만 길이와 폭 비율이 80%를 초과할 때 짧은 측을 선택할 수 있습니다. 기술 레일은 조립 후 부수적 생산 역할로 제거됩니다.
컴포넌트가 실장된 PCB의 경우, 각 조립 장비가 컴포넌트 위치를 정확하게 결정할 수 있도록 공통 기준점인 피듀셜 마크를 추가해야 합니다. 따라서 피듀셜 마크는 SMT 제조의 벤치마크이며 자동 제조에 필수적입니다.
컴포넌트에는 2개 피듀셜 마크가 필요하고 PCB에는 3개 피듀셜 마크가 필요하며, PCB 보드 가장자리에 배치되어 모든 SMT 컴포넌트를 커버해야 합니다. 피듀셜 마크와 보드 가장자리 중심 거리는 최소 5mm여야 합니다. 양면 SMT 컴포넌트가 실장된 PCB의 경우 양면에 피듀셜 마크가 있어야 합니다. 컴포넌트가 너무 조밀하게 배치되어 보드에 피듀셜 마크를 배치할 수 없는 경우 기술 레일에 배치할 수 있습니다.
PCBA로 줄여 부르는 PCB 어셈블리는 실제로 베어 PCB 보드에 컴포넌트를 납땜하는 과정입니다. 자동 제조 요구 사항을 충족하기 위해 PCB 어셈블리는 컴포넌트 패키지와 컴포넌트 레이아웃에 일부 요구 사항을 설정합니다.
PCBA 설계 과정에서 컴포넌트 패키지가 적합한 표준을 준수하지 않고 컴포넌트 간 거리가 너무 가까우면 자동 실장이 수행되지 않습니다.
컴포넌트의 최적 패키지를 얻기 위해 전문 EDA 설계 소프트웨어를 사용하여 국제 컴포넌트 패키지 표준과 호환되도록 해야 합니다. PCB 설계 과정에서 조감도 영역이 다른 영역과 겹치지 않아야 하며, 자동 IC 마운터가 정확하게 인식하고 표면 실장을 수행할 수 있어야 합니다.
컴포넌트 레이아웃은 PCB 설계에서 중요한 작업입니다. 그 성능은 PCB가 어떻게 보일지와 제조 공정의 복잡도 수준과 직접 관련됩니다.
컴포넌트 레이아웃 과정에서 SMD 컴포넌트와 THD 컴포넌트의 조립 면을 결정해야 합니다. 여기서는 PCB 앞면을 컴포넌트 A 면, 뒷면을 컴포넌트 B 면으로 설정합시다. 컴포넌트 레이아웃은 조립 형태를 고려해야 합니다: 단일 레이어 단일 패키지 조립, 이중 레이어 단일 패키지 조립, 단일 레이어 혼합 패키지 조립, A면 혼합 패키지 및 B면 단일 패키지 조립, A면 THD 및 B면 SMD 조립. 서로 다른 조립은 서로 다른 제조 공정과 기술을 요구합니다. 따라서 컴포넌트 레이아웃 측면에서 전체 공정의 제조 효율을 향상시키기 위해 제조를 간단하고 쉽게 만드는 최적의 컴포넌트 레이아웃을 선택해야 합니다.
또한 컴포넌트 레이아웃 방향, 컴포넌트 간 간격, 열 방산, 컴포넌트 높이를 고려해야 합니다.
PCB DFM과 관련하여 여전히 더 많은 세부 사항에 집중해야 하며, 실무에서 경험을 축적해야 합니다. 예를 들어, 고속 신호 PCB 설계는 임피던스에 대한 특수 요구 사항을 가지며, 실제 제조 전에 보드 제조업체와 논의하여 임피던스와 레이어 업 정보를 결정해야 합니다. 작은 크기와 조밀한 배선을 가진 일부 PCB 보드의 제조 준비에서는 최소 트레이스 폭과 비아 직경에 대한 제조 역량을 PCB 제조업체와 논의하여 해당 PCB의 원활한 제조를 보장해야 합니다.
우리는 고객에게 시간과 비용의 중요성을 완전히 인지하고 있습니다. 실제 제조 전 DFM/DFA 검사는 설계 파일을 기반으로 제조가 원활하게 구현될 수 있는지 판단할 수 있습니다. 게다가 PCBCart가 제공하는 이 서비스는 완전 무료임에도 불구하고, 우리가 활용하는 시스템이 고속으로 정확한 제조 가능성 검사를 수행하는 자동 시스템인 Valor DFM Check이므로 DFM/DFA 검사 서비스는 가치가 없습니다. 우리의 무료 DFM/DFA 검사에 대한 자세한 정보는 문의하세요. 확실히 가치가 있습니다!
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산업기술
QFN 개요 전자 부품 패키지 기술이 소형화, 경량화, 고성능화 방향으로 발전함에 따라 부품 기능 밀도를 높이고 입출력 단자 간 간격을 줄이는 것이 전자 부품의 발전 추세가 되었으며, 이는 SMT(표면 실장 기술)가 특징인 자동 조립 기술로 가장 잘 구현됩니다. 부품 표면 실장을 구현하기 위한 첫 단계는 PCB에 해당 패드를 제조하여 구조화된 PCB를 얻는 것입니다. 그런 다음 스텐실 인쇄 기술로 PCB 패드 표면에 솔더 페이스트를 도포합니다. 마지막으로 가열하여 솔더 페이스트를 액체 상태로 만들어 부품 핀과 PCB 패드 사이에 액
표면 마이크로스트립과 특성 임피던스 소형화, 디지털화, 고주파, 다기능 같은 발전 요구 사항에 부합하기 위해 전자 장비의 상호 연결 장치로서 PCB상의 금속 와이어는 전류 흐름의 통로를 결정할 뿐만 아니라 신호 전송 라인 역할도 합니다. 즉, 고주파 신호와 고속 디지털 신호 전송을 담당하는 PCB에 구현되는 전기 테스트는 한편으로 회로의 온, 오프, 쇼트컷을 확인해야 합니다. 다른 한편으로는 특성 임피던스가 규제 범위를 결코 벗어나지 않아야 함을 결정해야 합니다. 한마디로, 두 요구 사항이 모두 충족되지 않으면 회로 보드는 결코 요
