전자제품 설계에서 회로도 작성부터 PCB 레이아웃 배선 작업 시 경험이나 지식 부족으로 인해 다양한 오류가 발생할 수 있으며, 이는 작업 진행을 방해하고, 심각한 경우 회로 기판을 사용할 수 없게 만들 수 있습니다. 이러한 문제를 방지하려면 이 분야에 대한 이해를 높이고 흔히 발생하는 실수를 피하는 것이 필수적입니다.
이 기사에서는 드릴링 중 발생하는 몇 가지 일반적인 문제에 대해 논의합니다. PCB 디자인 같은 실수를 반복하지 않도록 도와드립니다. 드릴링은 관통홀, 블라인드홀, 매립홀의 세 가지 유형으로 분류할 수 있습니다. 관통홀에는 도금 관통홀(PTH), 비도금 관통홀(NPTH), 그리고 비아가 포함되며, 모두 층간 전기적 연결을 제공합니다. 유형에 관계없이, 홀이 없으면 심각한 기능적 고장으로 이어질 수 있으므로 정확한 드릴링 설계가 매우 중요합니다.
문제 1: Altium Design에서 잘못된 레이어에 배치된 슬롯 구멍
- 문제 설명: 슬롯 구멍이 없어서 제품을 사용할 수 없습니다.
- 원인 분석: 설계자는 패키지 설계 시 USB 부품 슬롯을 만드는 것을 놓쳤습니다. 보드 설계 시 이 문제를 발견했지만 패키지를 수정하지 않고, 대신 구멍 층에 슬롯을 추가했습니다. 이 방법은 이론적으로는 괜찮아 보일 수 있지만, 제조 과정에서 드릴 층을 사용하여 드릴링을 하기 때문에 다른 층의 슬롯 구멍이 간과되어 구멍이 누락되고 제품이 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.
- 함정을 피하는 방법: PCB 설계 파일의 각 레이어는 특정 기능을 가지고 있습니다. 드릴 구멍과 슬롯 구멍은 설계에 포함되어 있다는 이유만으로 제조 가능하다고 가정해서는 안 되며, 드릴 레이어에 배치되어야 합니다.
문제 2: Altium 디자인의 XNUMX 직경 구멍
- 문제 설명: 비아가 없어서 회로가 개방되고 전도성이 없어집니다.
- 원인 분석: 이 경우, 설계 파일에 비아가 누락되어 있었는데, 이는 제조 설계(DFM) 검사 과정에서 플래그가 지정되었습니다. Altium에서 추가 조사한 결과, 비아 직경이 0으로 설정되어 설계 파일에 사실상 존재하지 않는 것으로 확인되었습니다.
- 원인: 이 문제는 설계자가 비아를 배치할 때 발생한 오류로 인해 직경이 0인 비아가 발생하여 발생했습니다. DFM 검사에서 이 문제가 감지되지 않으면 누락된 비아를 발견하지 못하고 전기적 단선 및 기능 장애로 이어질 수 있습니다.
- 함정을 피하는 방법: 회로도를 완성한 후에는 제조 가능성을 확인하기 위해 항상 DFM(Direct Memory Function) 검사를 수행하십시오. 누락된 비아는 발견하기 어려운 경우가 많지만, 제조 전 DFM 검사를 수행하면 이러한 문제를 파악하는 데 도움이 됩니다.
문제 3: PADS 설계에서 Via 출력 누락
- 문제 설명: 비아가 없으면 회로가 개방되고 전도성이 상실됩니다.
- 원인 분석: PADS에서 DFM 점검 중 누락된 비아가 여러 개 표시되었습니다. 조사 결과, 한 세트의 비아가 반도체 비아로 잘못 설계되어 PADS가 출력 파일에서 해당 비아를 누락시킨 것으로 확인되었습니다. 이 경우, 양면 PCB 설계는 반도체 비아를 허용하지 않았으며, 엔지니어가 비아를 반도체로 잘못 구성하여 오류가 발생했습니다. 이 실수로 인해 드릴링 과정에서 비아가 출력되지 않아 비아가 누락되었습니다.
- 함정을 피하는 방법: 이러한 유형의 오류는 DFM 분석 없이는 감지하기 어렵습니다. 특히 다양한 비아 유형을 사용하는 복잡한 설계의 경우, 설계 완료 후에는 비아 출력에 문제가 없는지 확인하기 위해 항상 DFM 검사를 철저히 수행하십시오.
문제 4: Allegro Gerber 파일에 슬롯이 없습니다.
- 문제 설명: HDMI 구성 요소의 핀 구멍이 없어 핀을 삽입할 수 없습니다.
- 원인 분석: DFM 검사 중 누락된 슬롯 구멍이 플래그로 표시되었습니다. 추가 조사 결과, 거버 파일에 슬롯 구멍 레이어가 포함되지 않은 것으로 확인되었습니다. 이 문제는 드릴링 파일은 정상적으로 출력되었지만 슬롯 구멍 레이어가 누락되어 HDMI 커넥터와 같은 부품의 슬롯이 누락되었기 때문에 발생했습니다. 이 경우 부품 핀을 삽입할 수 없으며, 슬롯이 접지 네트워크용인 경우 나중에 드릴링하면 접지 네트워크가 개방될 수 있습니다.
- 함정을 피하는 방법: 이러한 유형의 오류는 초보자에게 흔히 발생하는데, 슬롯 홀 레이어를 출력하는 것을 잊기 쉽기 때문입니다. 설계를 제조용으로 보내기 전에 항상 DFM 검사를 수행하여 슬롯 홀을 포함한 모든 필수 레이어가 거버 파일에 포함되어 있는지 확인하십시오.
PCB 설계에서 홀의 중요성
PCB 설계에서 홀은 라우팅, 구조적 지지 및 부품 배치에 매우 중요합니다. 관통 홀, 위치 결정 홀, 그리고 DIP 패키지와 같은 부품용 홀은 모두 적절하게 설계되고 배치되어야 합니다. 홀이 누락되거나 홀이 잘못 배치되면 설계 오류가 발생할 수 있습니다. 정확한 홀 설계를 보장하고 철저한 DFM(제품 설계 및 생산 공정) 검사를 수행하는 것은 값비싼 오류를 방지하고 최종 제품이 의도한 대로 작동하도록 하는 데 매우 중요한 단계입니다.
