PCB 네스팅의 경우, 엔지니어는 간격을 두거나 두지 않는 네스팅, 연결 시 V-CUT 또는 스탬프 홀 사용, 공정 모서리 추가, 홀 위치 지정, 마크 포인트 사용 등 기본적인 규칙에 익숙합니다. 그러나 PCB는 다양한 형태로 제공되므로 이러한 기본적인 규칙만 따르는 것으로는 충분하지 않습니다. 적절한 네스팅을 위해서는 생산 공정을 자세히 이해하는 것이 매우 중요합니다. 이는 PCB 생산 불가 또는 생산 불량으로 이어질 수 있는 문제를 방지하는 데 도움이 됩니다. 다음 예시는 교육 목적으로 다양한 PCB 형태에 따른 네스팅 사례를 보여줍니다.
CNC + V-CUT 네스팅
밀링 + V-CUT 중첩 방식 사용:
이 경우, 상단, 하단, 좌우 모서리에 간격을 두지 않고 네스팅을 진행합니다. PCB 외형에 불규칙한 노치가 있는 경우, 간격을 두지 않고 네스팅하는 것은 비현실적입니다. 밀링 공구의 반지름보다 작은 작은 노치는 제대로 밀링 가공되지 않아 밀링 후 버(burr)가 발생할 수 있기 때문입니다. 이를 방지하려면 상단과 하단에 2mm 간격을 두고 노치가 있는 곳에 V-CUT을 사용하지 않도록 합니다. 이렇게 하면 이미지에서 볼 수 있듯이 밀링 공구가 버(burr)를 발생시키지 않도록 할 수 있습니다.
L-모양의 PCB 중첩:
L자형 PCB의 경우, 재료 절감을 위해 턴백 네스팅(turn-back nesting) 방식을 사용합니다. 그러나 V-CUT 라인이 수평으로 정렬되지 않으면 V-CUT을 사용하여 성형할 수 없습니다. V-CUT을 생략하면 비용이 크게 증가합니다. 이 경우 해결책은 그림과 같이 V-CUT 성형이 제대로 이루어지도록 좌우 가장자리에 2mm 간격을 두는 것입니다.
（그림-CNC + V-CUT-1)
PCB 가장자리에서 버 제거
V-CUT 브리징 중첩 방식:
V-CUT 브리징을 사용하여 네스팅할 때, 외형 선이 정렬되지 않으면 날카로운 모서리가 발생할 수 있으며, 밀링 공구가 해당 영역에 도달할 수 없습니다. 일반적인 해결책은 날카로운 모서리를 가공하기 위해 구멍을 뚫는 것입니다. 하지만 이 방법은 버(burr)가 많이 남을 수 있으므로 이상적이지 않습니다. 대신, V-CUT 브리징을 사용하여 네스팅하고 가공 모서리를 추가하는 것이 더 실용적인 방법입니다. 이렇게 하면 아주 작은 날카로운 모서리라도 버 없이 정확하게 밀링할 수 있습니다.
불규칙한 모양의 PCB:
불규칙한 모양의 PCB는 V-CUT을 사용하여 중첩할 수 없습니다. 밀링 공구가 닿지 않는 날카로운 모서리가 생겨 버(burr)가 발생하기 때문입니다. 이러한 불규칙한 모양의 PCB에는 스탬프 홀 연결 방식을 사용해야 합니다.
하프홀 보드 중첩 방법
하프홀 위치:
반구형 기판의 경우, V-CUT은 반구형 기판의 구리를 절단하여 전기적 기능을 상실하게 하므로 사용할 수 없습니다. 대신, 그림과 같이 반구형 기판에 특수 가공을 적용하여 밀링 공구가 구리를 손상시키지 않도록 충분한 여유 공간을 확보해야 합니다.
외부 연결이 있는 하프홀 보드:
반구형 보드를 중첩할 때, 특히 반구형 보드가 가장자리에 있는 경우 밀링 공구를 위한 공간을 확보하는 것이 중요합니다. 3면 반구형 보드에는 뒤집은 중첩 방식을 권장합니다. 이 방식은 밀링이 필요한 부분을 함께 배치하고, 밀링하지 않은 부분은 바깥쪽에 남겨 연결을 간소화합니다. 그림에서 볼 수 있듯이, 간격을 두지 않고 중첩하면 보드의 모양을 잡기가 어렵습니다.
4면 반구멍 보드:
4면 반구멍 보드의 경우, 밀링 작업을 위해 충분한 여유 공간을 확보하는 것이 중요합니다. 모서리는 스탬프 구멍을 사용하여 연결해야 연결 부위가 작아 보드가 파손되는 것을 방지할 수 있습니다. 연결 부위가 너무 작으면 스탬프 구멍을 사용하지 않고 보드 모서리를 직접 연결하는 것을 고려해 볼 수 있습니다.
보드 가장자리의 구성 요소 고려
가장자리 구성 요소:
부품이 PCB 가장자리를 넘어 확장되는 경우, 부품이 서로 중첩될 때 간섭을 일으키므로 간격 없는 중첩 방식을 사용해서는 안 됩니다. 부품이 가장자리를 넘어 확장되는 보드를 설계할 때는, 부품이 올바르게 배치되고 납땜될 수 있도록 공정 가장자리에 컷아웃을 추가해야 합니다.
보드 가장자리를 초과하는 구성 요소:
부품이 가장자리를 초과하는 보드를 중첩할 때는, 확장된 부품이 바깥쪽을 향하도록 뒤집은 중첩 방식을 사용해야 합니다. 이렇게 하면 간섭 없이 조립할 수 있습니다. 부품이 안쪽을 향하면 그림과 같이 다른 보드의 부품과 충돌하여 조립이 불가능해집니다.
스탬프 홀 브리징 중첩
불규칙하고 둥근 모양의 PCB:
- 불규칙한 모양이나 둥근 보드는 V-CUT을 사용할 수 없으므로 스탬프 홀 브리징을 사용하여 네스팅해야 합니다. 둥근 보드의 경우, 간격이 없는 V-CUT 네스팅은 연결 부위가 작아 보드가 쉽게 파손될 수 있습니다. 생산 후 가장자리에 버가 생길 수도 있습니다. 스탬프 홀 연결을 사용할 때는 스탬프 홀의 적절한 위치와 간격을 유지하는 것이 중요합니다. 구멍 간격이 너무 넓으면 보드가 파손될 수 있고, 구멍 간격이 너무 좁으면 연결 부위가 불충분하여 파손될 수 있습니다.
스탬프 홀 + V-CUT
V-CUT과 스탬프 홀 중첩의 조합:
- 외형이 불규칙한 보드의 경우, V-CUT과 스탬프 홀 연결을 조합하여 네스팅할 수 있습니다. 하지만 과도한 밀링 영역으로 인해 보드가 파손될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 연결 지점에 스탬프 홀을 추가하여 추가적인 지지력을 제공하고 보드 파손을 방지해야 합니다.
（그림-스탬프 홀 + V-CUT)
