인쇄 회로 기판에 대해 이야기할 때 초보자들은 종종 "PCB 회로도"와 "PCB 설계 파일"을 혼동하지만, 실제로는 서로 다른 용어입니다. 이 둘의 차이점을 이해하는 것이 PCB 제작의 성공에 필수적입니다. 초보자들이 PCB 설계를 더 잘 이해할 수 있도록 이 글에서는 PCB 회로도와 PCB 설계의 주요 차이점을 자세히 살펴보겠습니다.
PCB란 무엇인가
회로도와 설계의 차이점을 알아보기 전에 먼저 PCB가 무엇인지 이해해야 합니다.
기본적으로 전자 기기 내부에는 인쇄 회로 기판(PCB)이 있습니다. 귀금속으로 만들어진 이 녹색 회로 기판은 기기의 모든 전기 부품을 연결하고 기기가 정상적으로 작동할 수 있도록 합니다. PCB가 없으면 전자 기기는 작동하지 않습니다.
PCB 회로도 및 PCB 설계
PCB 회로도는 여러 부품 간의 기능과 연결성을 보여주는 간단한 2차원 회로 설계입니다. PCB 설계는 3차원 레이아웃이며, 회로의 정상 작동이 확인된 후 부품의 위치가 표시됩니다.
따라서 PCB 회로도는 인쇄 회로 기판 설계의 첫 번째 단계입니다. 이는 합의된 기호를 사용하여 회로 연결을 서면 또는 데이터 형식으로 설명하는 그래픽 표현입니다. 또한 사용할 부품과 연결 방법을 알려줍니다.
이름에서 알 수 있듯이 PCB 회로도는 설계도이자 청사진입니다. 부품이 구체적으로 어디에 배치될지 명시하는 것이 아니라, PCB가 어떻게 최종적으로 연결될지 개략적으로 보여주는 도면이며, 계획 과정의 핵심 부분을 구성합니다.
청사진이 완성되면 다음 단계는 PCB 설계입니다. 설계는 구리 배선과 홀의 배치를 포함한 PCB 회로도의 레이아웃 또는 물리적 표현입니다. PCB 설계는 앞서 언급한 부품의 위치와 구리와의 연결을 보여줍니다.
PCB 설계는 성능과 관련된 단계입니다. 엔지니어는 장비가 제대로 작동하는지 테스트하기 위해 PCB 설계를 기반으로 실제 부품을 제작합니다. 앞서 언급했듯이 누구나 PCB 회로도를 이해할 수 있어야 하지만, 프로토타입만 보고는 그 기능을 이해하기가 쉽지 않습니다.
이 두 단계가 완료되고 PCB 성능에 만족하면 제조업체를 통해 구현해야 합니다.
PCB 회로도 요소
두 가지의 차이점을 대략적으로 이해한 후, PCB 회로도의 구성 요소를 자세히 살펴보겠습니다. 앞서 언급했듯이 모든 연결은 눈에 보이지만, 몇 가지 유의해야 할 사항이 있습니다.
연결을 명확하게 볼 수 있도록 연결은 실제 크기에 맞춰 만들어지지 않았습니다. PCB 설계에서는 연결 부분이 서로 매우 가까이 있을 수 있습니다.
일부 연결은 서로 교차할 수 있지만 실제로는 불가능합니다.
일부 링크는 레이아웃의 반대편에 있을 수 있으며 링크가 연결되어 있음을 나타내는 표시가 있습니다.
이 PCB "청사진"은 설계에 포함되어야 하는 모든 내용을 설명하기 위해 한 페이지, 두 페이지 또는 몇 페이지까지 사용할 수 있습니다.
마지막으로, 가독성을 높이기 위해 더 복잡한 회로도를 기능별로 그룹화할 수 있다는 점을 유의해야 합니다. 하지만 이러한 방식으로 연결을 배치하는 것은 다음 단계에서는 적절하지 않으며, 회로도는 일반적으로 3D 모델의 최종 설계와 일치하지 않습니다.
PCB 설계 요소
이제 PCB 설계 파일의 구성 요소를 더 자세히 살펴볼 차례입니다. 이 단계에서는 서면 설계도에서 라미네이트 또는 세라믹 소재를 사용하여 제작된 물리적 표현으로 전환했습니다. 특히 좁은 공간이 필요한 경우, 더 복잡한 애플리케이션에서는 유연한 PCB 사용이 필요합니다.
PCB 설계 파일의 내용은 회로도 흐름에 따라 작성된 청사진을 따르지만, 앞서 언급했듯이 두 파일은 겉모습이 매우 다릅니다. PCB 회로도에 대해서는 이미 살펴보았지만, 설계 파일에서는 어떤 차이점을 발견할 수 있을까요?
PCB 설계 파일에 대해 이야기할 때, 우리는 인쇄 회로 기판과 설계 파일을 포함하는 3D 모델을 의미합니다. 단일 레이어 또는 다중 레이어로 구성될 수 있지만, 두 레이어가 가장 일반적입니다. PCB 회로도와 PCB 설계 파일 간에는 몇 가지 차이점이 있습니다.
모든 구성 요소의 크기가 올바르게 지정되고 위치가 조정되었습니다.
두 지점이 연결되지 않아야 하는 경우, 동일 레이어에서 서로 교차하지 않도록 두 지점을 돌아가거나 다른 PCB 레이어로 전환해야 합니다.
또한, 앞서 간략하게 언급했듯이 PCB 설계는 실제 성능에 더 많은 주의를 기울입니다. 이는 어느 정도 최종 제품의 검증 단계이기 때문입니다. 이 시점에서 설계의 실제 작동 여부가 중요해지고, 인쇄 회로 기판의 물리적 요구 사항도 고려해야 합니다. 이러한 요구 사항 중 일부는 다음과 같습니다.
구성 요소의 간격이 충분한 열 분배를 허용하는 방법은 무엇입니까?
가장자리의 커넥터
전류 및 열 문제와 관련하여 다양한 트레이스는 얼마나 두꺼워야 합니까?
물리적인 제약과 요구 사항으로 인해 PCB 설계 파일은 회로도의 설계와 매우 다르게 보이는 경우가 많기 때문에, 설계 파일에는 실크스크린 인쇄 레이어가 포함됩니다. 실크스크린 레이어는 엔지니어가 보드를 조립하고 사용하는 데 도움이 되는 문자, 숫자 및 기호를 표시합니다.
모든 부품을 인쇄 회로 기판에 조립한 후에는 계획대로 작업해야 합니다. 그렇지 않으면 다시 그려야 합니다.
결론적으로
PCB 회로도와 PCB 설계 파일은 종종 혼동되지만, 실제로 인쇄 회로 기판을 제작할 때 PCB 회로도 작성과 PCB 설계는 서로 다른 두 가지 프로세스를 지칭합니다. PCB 설계를 시작하기 전에 공정 흐름을 파악할 수 있는 PCB 회로도를 작성해야 하며, PCB 설계는 PCB의 성능과 무결성을 결정하는 중요한 요소입니다.