PCB 팁과 요령

귀하의 관점, 작업 스타일 및 이전 경험에 따라 프로젝트를 위한 맞춤형 PCB를 개발 프로세스 시작 시 바로 주문해야 한다고 생각할 수도 있습니다. 아이디어를 얻고, 회로도를 그리고, 보드를 배치하고, 주문(또는 직접 에칭)한 다음 조립합니다. PCB가 완벽하더라도 완전히 다른 수준의 문제를 간과하는 경우가 많습니다. 이제 다른 것을 주문한 다음 세 번째 또는 네 번째도 주문해야 합니다. 반복할 때마다 프로젝트 예산이 소진되고 마감 기한이 침해됩니다. 이를 피하기 위해 나는 일반적으로 첫 번째 PCB에 대한 커밋을 가능한 한 오랫동안 미루었습니다.

회로 자체를 어떻게든 점검하고 테스트해야 합니다. 첫 번째 테스트 설정이 쥐 둥지처럼 보이더라도 모든 것이 제대로 작동하는지에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. 표준 프로토타이핑 플러그 보드에 연결된 구성 요소가 여기서 작업을 수행하는 경우가 많습니다. 또는 스트립 보드를 사용할 수도 있지만 때로는 주석 뚜껑 위에 만들어진 "고슴도치" 구조를 선호합니다(그림 1 ). 이는 적절한 접지면을 제공하며 납땜 연결은 불안정한 커넥터 접촉으로 인해 간헐적인 오류가 발생하지 않음을 의미합니다. 모든 것이 최적으로 작동할 때까지 구성 요소 값을 쉽게 변경할 수 있습니다. 회로가 불안정한 것으로 판명되면 신호 경로를 따라 접지 지점에 디커플링 커패시터와 작은 값의 커패시터를 공급할 수 있는 가장 좋은 위치를 찾을 수 있습니다.

마이크로컨트롤러 기반 프로젝트를 다룰 때 일반적으로 기성 개발 보드로 시작합니다. 이 경우 외부 구성 요소를 연결하여 전체 기능을 임시적으로 테스트하고 펌웨어를 개발할 수 있습니다. 간섭 면역을 위한 예방 조치를 포함해야 하는지 여부를 쉽게 알 수 있는 경우가 많습니다. EMC 문제는 라디오에서 들을 수 있는 간섭 신호를 생성함으로써 드러납니다. 회로가 근처의 간섭 소스에 심하게 반응한다는 것을 이미 알아차렸을 것입니다. 이는 보드 레이아웃에서 간섭 내성에 특별한 주의가 필요함을 나타냅니다. 많은 경우 완성된 보드 크기와 구성 요소 및 컨트롤의 가능한 배치를 더 잘 파악하기 위해 브레드보드에 구성 요소를 연결합니다. 전원 및 신호용 소켓도 있습니다. 그러면 이는 편리한 프로토타입이 될 수 있습니다(그림 2 ). 클라이언트는 이를 사용하여 초기 테스트를 수행하고 쉽게 테스트할 수 있는 변경 사항을 제안할 수도 있습니다. 회로가 완성되면 PCB로 주의를 돌릴 수 있습니다. 지금까지는 유선 구성 요소를 사용하여 회로를 구축했지만 최종 PCB에서는 SMD를 사용할 가능성이 높습니다. 브레드보드 레이아웃은 접지면이 없기 때문에 EMC에 최적화되지 않았을 수 있지만 이제 개선해야 할 사항이 무엇인지 알고 있습니다.

아마도 스케치 형태의 회로도가 이미 있을 것입니다. 그러나 모든 PCB 설계 소프트웨어 도구에는 먼저 회로도 입력이 필요합니다. 각 구성 요소는 매우 정확하게 지정되어야 합니다. "저항 10kΩ"은 적합하지 않습니다. 패키지를 자세히 설명해야 합니다(예: 크기 0805의 SMD 저항기). 유사한 구성 요소가 너무 많기 때문에 올바른 구성 요소를 선택하는 데 시간이 많이 소요되는 경우가 많습니다. 이는 특히 커넥터, 스위치, 전위차계 등에 적용됩니다. 또한 선택한 구성 요소가 실제로 사용 가능한지 확인하고 PCB 레이아웃의 윤곽이 올바른지 확인하는 것도 필요합니다. 아름답고 깨끗한 PCB에 구멍 간격이 잘못되어 USB 소켓이 보드에 맞지 않는 것을 발견하면 너무 실망스럽습니다. 구성요소를 선택할 때 매우 주의하십시오. SMD 저항기와 커패시터를 작업할 때 제가 발견한 한 가지는 화면에서 너무 크고 관리하기 쉬워 실제 크기를 잘못 판단하기 쉽다는 것입니다. 보드를 손으로 채우려는 경우 문제가 될 수 있습니다. 최소한 손으로 납땜할 때는 가장 작은 부품도 문제가 됩니다. 빠른 현실 점검을 수행하려면 책상에 부품의 몇 가지 예가 있어야 합니다. 저는 개인적으로 0805 아웃라인이 납땜하기 가장 쉽다고 생각합니다. 공간을 절약하기 위해 0402 크기의 구성 요소를 사용하여 디자인한 프로젝트가 기억납니다. 프로토타입을 제작하기 위해 구성 요소를 납땜하는 것은 매우 어려웠지만 PCB가 조립된 상태로 배송되면 이러한 상황을 피할 수 있습니다. 모든 구성 요소가 선택되면 모든 연결이 포함된 회로 다이어그램을 그릴 수 있습니다. 참고로, 나중에 회로 기판을 그릴 때 오류가 발생하면 항상 회로도로 돌아가서 먼저 변경해야 합니다. 보드 레이아웃 소프트웨어는 항상 PCB 트랙 레이아웃이 회로 다이어그램과 일치하는지 확인합니다.