단안정 멀티바이브레이터 PCB 설계 및 용어정리

문서 내 토픽

1. PCB 설계 프로세스

PCB 설계는 Capture를 이용한 회로도 작성, 각 부품의 PCB Footprint 입력, 보드 배치 및 부품 배치, 배선 작업(TOP/BOTTOM 레이어 구분), 실크 정보 입력, Display Status를 통한 오류 확인 등의 단계를 거친다. 배선 시 초록색은 TOP 배선, 노란색은 BOTTOM 배선을 나타내며, 한 번 지나간 배선 경로는 다른 배선이 통과할 수 없다.
2. Footprint와 Netlist

Footprint는 PCB Editor에서 작업하기 위해 설정해야 하는 각 부품의 물리적 형태로, 실제 PCB 보드에 장착되는 부품의 형태 값을 지정한다. Through-hole 타입과 SMD 타입의 모양이 다르므로 알맞은 Padstack으로 이루어진 Footprint Symbol을 지정해야 한다. Netlist는 부품과 부품 사이의 연결된 Wire 정보와 part와 symbol의 매칭 정보를 포함하는 가장 중요한 데이터이다.
3. PCB 배선 규칙 및 Via

배선 시 가로 배선은 Top-layer에, 세로 배선은 Bottom-layer에 그린다. 배선은 짧은 net부터 시작하여 핀에서 핀으로 최단거리로 그리며, 90도 직각 배선은 피하고 45도로 설정한다. Via는 배선 라우팅 시 더블클릭하면 layer가 바뀌면서 생성되며, Via-hole은 부품을 삽입하지 않고 회로를 구성하는 Hole을 의미한다.
4. Gerber 파일 및 PCB 제조

PCB 제조를 위해 Gerber 파일을 출력해야 하며, 양면 기판의 Gerber film은 Top(동박 부분), Bottom(동박 부분), Soldermask_Top/Bottom(납이 묻을 부분), Silkscreen_Top(정보 표시), Drilldraw(드릴 정보), NC-Drill(실제 작업 데이터), Assembly_Top(조립 정보) 등으로 구성된다. 솔더 마스크는 구리 트레이스를 보호하고 전기 단락을 방지하는 코팅이다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. PCB 설계 프로세스

PCB 설계 프로세스는 전자제품 개발의 핵심 단계로, 체계적인 접근이 필수적입니다. 회로도 설계부터 시작하여 부품 배치, 배선, 검증에 이르는 전 과정이 최종 제품의 성능과 신뢰성을 결정합니다. 특히 초기 설계 단계에서의 신중한 계획과 검토는 후속 수정 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 현대의 CAD 도구들은 이 프로세스를 효율화하고 있으며, 설계자의 경험과 도구의 활용이 결합될 때 최적의 결과를 얻을 수 있습니다. 또한 DFM(Design for Manufacturing) 원칙을 초기부터 고려하면 제조 가능성과 비용 효율성을 동시에 확보할 수 있습니다.
2. Footprint와 Netlist

Footprint와 Netlist는 PCB 설계에서 물리적 구현과 전기적 연결을 연결하는 중요한 요소입니다. Footprint는 부품의 실제 크기와 핀 배치를 정의하므로 정확성이 매우 중요하며, 부정확한 Footprint는 조립 불량이나 기능 장애를 초래할 수 있습니다. Netlist는 회로도의 전기적 연결 정보를 담고 있어 배선 작업의 기초가 됩니다. 이 두 요소의 일관성 검증은 설계 오류를 사전에 방지하는 데 필수적입니다. 표준화된 라이브러리 관리와 정기적인 검증 프로세스를 통해 설계 품질을 보장할 수 있습니다.
3. PCB 배선 규칙 및 Via

PCB 배선 규칙과 Via 설계는 신호 무결성과 전력 분배를 결정하는 중요한 요소입니다. 적절한 선폭, 간격, 임피던스 제어는 고속 신호 전송에서 필수적이며, Via는 다층 기판에서 신호와 전원을 효율적으로 연결합니다. 설계 규칙(Design Rules)을 제조사의 능력에 맞게 설정하고 엄격히 준수하면 신뢰성 높은 제품을 만들 수 있습니다. 특히 고주파나 고속 신호를 다루는 경우 신호 무결성 분석과 열 관리를 함께 고려해야 합니다. Via의 배치와 크기 최적화는 제조 비용 절감과 성능 향상을 동시에 달성할 수 있습니다.
4. Gerber 파일 및 PCB 제조

Gerber 파일은 PCB 설계와 제조 사이의 표준 인터페이스로, 설계 의도를 정확하게 제조사에 전달하는 역할을 합니다. 올바른 Gerber 파일 생성과 검증은 제조 오류를 방지하는 데 매우 중요합니다. 파일 형식, 레이어 구성, 해상도 등을 정확히 설정하고 제조사의 요구사항을 충족해야 합니다. 또한 ODB++ 같은 최신 형식도 고려할 가치가 있습니다. 제조 전 DFM 검토와 샘플 검증 프로세스는 대량 생산 전 문제를 조기에 발견할 수 있습니다. 제조사와의 명확한 커뮤니케이션과 상세한 문서화는 최종 제품의 품질을 보장하는 데 필수적입니다.