PIC16F84 SMD 실장 PCB 설계

문서 내 토픽

1. 회로도 설계

Capture를 이용하여 회로도를 작성하는 과정으로, 계층도면 그리기를 통해 MAIN Sheet를 열고 hierarchical block을 배치한다. OSC1 등의 Reference를 설정하고 H pin 아이콘으로 핀을 배치하여 배선을 연결한 후 계층블록을 더블클릭하여 이름을 입력한다. 이를 통해 평면도면과 계층도면을 동시에 생성할 수 있다.
2. PCB Footprint 설정

PCB 작업을 위해 각 부품의 PCB Footprint 값을 입력하는 과정이다. sw1과 y1의 Footprint 값은 직접 설계하거나 구멍의 개수에 맞춰 기존 Footprint 값을 찾아 작성한다. 이는 부품의 정확한 배치와 배선을 위한 필수 단계이다.
3. PCB 배선 및 레이어 설정

보드와 부품을 배치한 후 배선을 연결하는 단계로, 초록색은 TOP 레이어 배선, 노란색은 BOTTOM 레이어 배선을 나타낸다. 한 번 배선이 지나간 곳을 다른 배선이 통과할 수 없으므로 TOP과 BOTTOM 레이어를 적절히 설정하여 배선 간섭을 방지한다.
4. 거버 파일 생성

PCB 제조를 위한 거버 파일 생성 과정으로, Manufacture-Artwork-General Parameters에서 millimeters를 확인하고 color dialog를 통해 bottom, drill_chart, silk_top, sm_bot, sm_top, top 등의 레이어에 색상을 지정하여 각각 저장한다. 이는 PCB 제조업체에 전달되는 최종 설계 파일이다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 회로도 설계

회로도 설계는 전자제품 개발의 가장 기초적이면서도 중요한 단계입니다. 정확한 회로도는 이후 모든 제조 과정의 기반이 되므로, 신중한 검토와 검증이 필수적입니다. 부품 선택부터 신호 경로 설계까지 체계적으로 접근해야 하며, 설계 규칙 검사(DRC)를 통해 오류를 사전에 방지하는 것이 중요합니다. 또한 재사용 가능한 회로 블록을 라이브러리화하면 설계 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 팀 협업 시에는 명확한 명명 규칙과 문서화가 필수이며, 이는 유지보수와 향후 개선을 용이하게 합니다.
2. PCB Footprint 설정

PCB Footprint 설정은 회로도 설계와 실제 기판 제조 사이의 중요한 연결고리입니다. 정확한 Footprint는 부품의 안정적인 납땜과 신뢰성 있는 전기적 연결을 보장합니다. 제조사의 데이터시트를 정확히 참고하여 패드 크기, 간격, 형태를 설정해야 하며, 실장 공정의 특성을 고려한 설계가 필요합니다. 표준화된 Footprint 라이브러리를 구축하면 설계 오류를 줄이고 생산성을 높일 수 있습니다. 특히 고밀도 기판이나 미세 피치 부품의 경우 더욱 정밀한 설정이 요구되며, 검증 과정을 거쳐야 합니다.
3. PCB 배선 및 레이어 설정

PCB 배선과 레이어 설정은 기판의 성능과 제조 가능성을 결정하는 핵심 요소입니다. 신호 무결성, 전원 분배, 열 관리 등을 종합적으로 고려하여 배선해야 합니다. 적절한 레이어 구성은 임피던스 제어, 노이즈 감소, 제조 비용 최적화를 동시에 달성할 수 있게 합니다. 고속 신호는 제어된 임피던스 경로를 따르고, 전원과 그라운드는 충분한 면적으로 설계하는 것이 중요합니다. 또한 열 발생 부품의 배치와 비아 배치를 전략적으로 계획하면 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
4. 거버 파일 생성

거버 파일은 PCB 제조의 최종 산출물로서 설계 의도를 정확히 전달하는 매우 중요한 문서입니다. 정확한 거버 파일 생성은 제조 오류를 방지하고 생산 일정을 지키는 데 필수적입니다. 모든 레이어, 실크스크린, 솔더마스크, 드릴 정보 등이 완벽하게 포함되어야 하며, 제조사의 요구사항을 충족해야 합니다. 거버 파일 생성 후 검증 도구를 사용하여 오류를 확인하는 과정이 중요하며, 제조사와의 사전 협의를 통해 호환성을 확보해야 합니다. 버전 관리와 명확한 문서화는 향후 수정이나 재생산 시 혼란을 방지합니다.