회로 기판 꿀팁: 올바르게 수행하여 $$$를 절약하세요.

더 나은 회로 기판이 항상 더 비싼 부품을 필요로 하는 것은 아닙니다. 많은 프로젝트에서 PCB가 생산되기 전에 선택한 설계를 통해 가장 큰 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 나는 팀이 짧은 디자인 검토로 피할 수 있었던 레이아웃 문제를 수정하는 데 몇 주를 소비하는 것을 보았습니다. 트레이스 폭, 부품 배치 또는 보드 크기의 작은 변화도 조립 시간, 재료 사용, 테스트 및 수리 작업에 영향을 미칠 수 있습니다. 내 접근 방식은 간단합니다. 처음부터 안정적인 성능, 손쉬운 제조, 합리적인 비용 관리를 고려하여 설계하는 것입니다. 명확한 전기 계획으로 시작 PCB 설계 소프트웨어를 열기 전에 보드의 주요 기능을 정의합니다. 다음을 나열합니다. - 전원 입력 및 전압 범위 - 신호 유형 및 예상 속도 - 커넥터 위치 - 열을 생성하는 구성 요소 - 안전 간격 요구 사항 - 테스트 지점 - 예상 생산 수량 이 단계는 사용자 요구 사항을 해결하지 않고 보드 비용을 늘리는 기능을 추가하는 일반적인 문제를 방지하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 제품이 하나의 통신 포트만 사용하는 경우 제어 보드에는 여러 개의 고속 커넥터가 필요하지 않을 수 있습니다. 사용하지 않는 기능을 제거하면 라우팅 작업, 커넥터 비용 및 가능한 실패 지점을 줄일 수 있습니다. 또한 중요한 회로를 지원 회로와 분리합니다. 전력 변환, 민감한 아날로그 신호, 디지털 프로세서 및 통신 회선에는 서로 다른 레이아웃 영역이 필요할 수 있습니다. 명확한 평면도는 라우팅을 더 쉽게 만들고 이후 변경을 줄여줍니다. 레이어 수를 신중하게 선택하세요 2레이어 PCB는 간단한 제어 회로, 센서 및 저속 장치에 적합합니다. 4레이어 보드는 소형 제품에 더 나은 전력 분배, 신호 제어 및 열 관리 기능을 제공할 수 있습니다. 가장 낮은 레이어 수가 항상 가장 낮은 총 비용은 아닙니다. 2레이어 설계에는 다음이 필요할 수 있습니다. - 더 많은 점퍼 또는 와이어 링크 - 더 긴 트레이스 - 추가 차폐 부품 - 더 많은 레이아웃 수정 - 더 많은 테스트 시간 4레이어 설계는 조립 및 디버깅 작업을 줄이면서 보드 제조 가격을 높일 수 있습니다. 보드 견적만 보는 것이 아니라 전체 프로젝트 비용을 비교합니다. 나는 설계를 검토할 때 다음과 같은 질문을 합니다. - 전력 경로를 짧게 유지할 수 있습니까? - 접지면이 소음을 줄일 수 있습니까? - 고속 신호에는 제어된 라우팅이 필요합니까? - 선택한 레이어 수가 향후 변경 사항을 지원합니까? 이 비교는 일반적으로 습관적으로 레이어 수를 선택하는 것보다 더 유용한 답변을 제공합니다. 가능한 경우 표준 부품을 사용하십시오 맞춤형 구성품은 제품에 잘 맞지만 소싱 및 생산 위험이 발생할 수 있습니다. 나는 전기 설계가 허용하는 한 둘 이상의 승인된 공급업체가 있는 공통 패키지 크기와 부품을 선호합니다. 예를 들어, 공통 0603 패키지의 저항기는 공급업체 기반이 좁은 덜 일반적인 패키지보다 소싱하기가 더 쉬울 수 있습니다. 표준 커넥터 피치는 소규모 주문을 위해 제작된 특수 버전에 비해 조립 문제를 줄일 수도 있습니다. 확인 사항: - 패키지 가용성 - 공급업체 리드 타임 - 최소 주문 수량 - 온도 범위 - 전압 및 전류 정격 - 대체 부품 옵션 설치 공간, 핀 레이아웃, 전기 제한 및 열 동작을 확인하지 않고 대체품을 추가해서는 안 됩니다. 두 부품은 카탈로그에서 유사해 보이지만 서로 다른 핀 배열을 사용할 수 있습니다. 조립용 보드 설계 회로는 회로도에서 작동할 수 있지만 생산 라인에서는 여전히 문제를 일으킬 수 있습니다. 커넥터, 스위치, 테스트 지점 및 대형 구성 요소 주위에 충분한 공간을 둡니다. 나는 합리적인 그룹에 유사한 조립 요구 사항을 가진 부품을 보관합니다. 수동 납땜이 필요한 부품은 쉽게 접근할 수 있어야 합니다. 올바른 배치를 통해 다음을 줄일 수 있습니다. - 솔더 브리지 - 구성 요소 충돌 - 수동 재작업 - 검사 시간 - 조립 실수 한 소규모 전자 회사는 보드의 전원 커넥터와 퓨즈의 위치를 ​​변경하여 두 부품을 같은 측면에서 검사할 수 있도록 했습니다. 회로는 동일하게 유지되었지만 테스트가 더 쉬워졌고 조립 팀이 검사 중에 보드를 돌리는 데 소요되는 시간이 줄었습니다. 이러한 유형의 절약은 PCB 견적에서 별도의 줄로 나타나는 경우가 거의 없습니다. 지연이 적고 거부된 단위가 더 적은 것으로 나타납니다. 합리적인 크기를 통해 보드 낭비를 줄입니다 보드 크기는 재료 사용, 패널 레이아웃, 배송 및 인클로저 맞춤에 영향을 미칩니다. 나는 제품에 필요한 것보다 더 큰 보드를 만드는 것을 피하지만 서비스 가능성과 제조 한계를 확인하지 않고 보드를 축소하지 않습니다. 간격이 너무 좁으면 조립 위험이 높아지고 수리가 더 어려워질 수 있습니다. 제품이 대량 생산되면 PCB 공급업체에 디자인이 생산 패널에 어떻게 맞는지 문의합니다. 보드 너비를 조금만 변경하면 하나의 패널에 더 많은 보드를 넣을 수 있습니다. 결과는 공급업체의 프로세스, 패널 프레임, 툴링 및 간격 규칙에 따라 달라집니다. 유용한 질문은 “가장 작은 보드는 무엇입니까?”가 아닙니다. “어떤 보드 사이즈가 제품을 지지하고 제조 패널을 잘 활용하는가?”입니다. 첫 번째 프로토타입 전에 테스트 포인트를 추가하세요 테스트 포인트는 눈에 띄는 제품 기능을 추가하지 않기 때문에 간과되기 쉽습니다. 프로토타입 검사 및 생산 테스트 중에 시간을 절약할 수 있습니다. 다음 항목에 대해 액세스 가능한 테스트 지점을 배치합니다. - 주 전원 레일 - 접지 - 재설정 라인 - 통신 신호 - 주요 아날로그 출력 - 중요한 제어 신호 테스트 지점이 없으면 기술자는 프로브로 작은 구성 요소 핀을 만져야 할 수도 있습니다. 이로 인해 테스트 속도가 느려지고 보드가 손상될 수 있습니다. 몇 가지 잘 배치된 테스트 포인트는 종종 결함 발견을 보다 일관되게 만듭니다. 또한 각 지점이 무엇을 측정해야 하는지 정의합니다. 명확한 테스트 방법이 없는 테스트 포인트는 가치가 제한됩니다. 주문 전 설계 검토 Gerber 파일과 조립 데이터를 공개하기 전에 전기 규칙 이상의 내용을 다루는 설계 검토를 실행합니다. 확인 사항: 1. 회로도 및 PCB 참조 지정자 2. 설치 공간 및 핀 1 표시 3. 실크스크린 배치 4. 드릴 크기 및 보드 윤곽 5. 구리 간격 6. 열 완화 설정 7. 극성 표시 8. 커넥터 방향 9. 조립 도면 10. BOM 및 승인된 대체품 가능하면 다른 사람에게 설계 검토를 요청합니다. 새로운 눈으로 보면 역방향 다이오드, 숨겨진 참조 표시 또는 인클로저와 충돌하는 커넥터를 발견할 수 있습니다. 프로토타입은 기본 문서 오류를 드러내는 것이 아니라 디자인을 확인해야 합니다. 측정된 프로토타입으로 비용 제어 저는 첫 번째 프로토타입을 소규모 생산으로 간주하지 않습니다. 그 임무는 특정 질문에 답하는 것입니다. 한 프로젝트의 경우 팀에서 신호 무결성을 확인해야 할 수도 있습니다. 또 다른 주요 관심사는 전압 조정기 근처의 열일 수 있습니다. 소규모 프로토타입 배치는 많은 양을 투입하지 않고도 유용한 데이터를 제공할 수 있습니다. 나는 다음 사항을 기록합니다. - 조립하기 어려웠던 부품 - 테스트 결과 - 온도 판독값 - 설계 변경 - 결함 패턴 - 대체 소스가 필요한 부품 이 기록은 다음 개정에 더욱 집중하는 데 도움이 됩니다. 또한 팀이 동일한 실수를 반복하는 것을 방지합니다. 비용이 적게 드는 회로 기판이 항상 더 나은 기판은 아닙니다. 제작, 테스트, 수리 및 소싱이 더 쉬운 보드는 수명 전반에 걸쳐 총 비용을 낮출 수 있습니다. 제가 선호하는 프로세스는 전기적 요구 사항을 정의하고, 실용적인 부품을 선택하고, 레이아웃을 계획하고, 제조 세부 사항을 검토하고, 소규모 배치를 테스트하고, 증거를 바탕으로 수정하는 것입니다. 이러한 접근 방식은 최종 비용 절감으로 처리하는 대신 비용 제어를 설계에서 명확한 위치에 제공합니다.

PCB 비용은 한 번의 큰 실수로 인해 발생하는 경우가 거의 없습니다. 특이한 보드 크기, 너무 많은 드릴 크기, 적은 양의 부품, 복잡한 조립 단계 또는 테스트를 어렵게 만드는 레이아웃 등 작은 선택으로 인해 총 가격이 상승하는 경우를 종종 봅니다. 스마트 PCB 설계는 모든 프로젝트에 가장 저렴한 재료를 선택한다는 의미는 아닙니다. 이는 설계를 공장 프로세스, 예상 생산량 및 제품의 실제 요구 사항과 일치시키는 것을 의미합니다. 제품을 약화시키지 않고 PCB 비용을 줄이기 위해 제가 사용하는 실용적인 방법은 다음과 같습니다. 1. 보드 가격뿐만 아니라 전체 비용부터 시작하세요 ** 베어 보드 견적이 낮다고 프로젝트 비용이 낮아질 수는 없습니다. 최종 금액에는 다음이 포함될 수 있습니다. - PCB 제조 - 구성 요소 - 조립 - 스텐실 - 테스트 - 프로그래밍 - 배송 - 구축하기 어려운 기능으로 인한 재작업 공급업체를 비교할 때 동일한 파일 및 사양을 기반으로 전체 견적을 요청합니다. 2레이어 보드는 4레이어 보드보다 저렴해 보일 수 있지만 라우팅이 불량하면 소음, 조립 작업 또는 테스트 시간이 늘어날 수 있습니다. 하나의 소규모 센서 프로젝트의 경우 팀은 초기 견적을 줄이기 위해 2층 기판을 선택했습니다. 레이아웃에는 많은 긴 트레이스와 여러 개의 와이어 링크가 필요했습니다. 조립 문제가 나타난 후 추가 인건비로 인해 예상 절감액이 감소했습니다. 4레이어 설계는 제조 단계에서 더 많은 비용이 들지만 라우팅을 단순화하고 수정 작업을 줄일 수 있습니다. **2. 회로 요구 사항에 따라 레이어 수를 선택하세요 레이어 수가 많다고 해서 항상 낭비가 되는 것은 아닙니다. 레이어 수가 적을수록 항상 좋은 것은 아닙니다. 나는 다음 사항에 대한 설계를 검토합니다. - 전력 분배 - 고속 신호 경로 - 접지 복귀 경로 - 열을 발생하는 부품 - 보드 크기 - 전자기 노이즈 간단한 LED 컨트롤러의 경우 2층 PCB가 적합할 수 있습니다. 프로세서, 메모리, 스위칭 전원 공급 장치 및 무선 섹션을 갖춘 소형 무선 제품에는 더 깔끔한 라우팅과 더 나은 지상 제어를 위해 4개의 레이어가 필요할 수 있습니다. 유용한 질문은 “어떤 레이어 수가 가장 저렴합니까?”가 아닙니다. 유용한 질문은 "합리적인 제조 공정에서 필요한 성능을 제공하는 레이어 수는 무엇입니까?"입니다. 3. 표준 보드 크기 사용 비표준 크기는 재료 낭비를 증가시킬 수 있습니다. 또한 생산 패널에 맞는 보드 수를 제한할 수도 있습니다. 나는 제조업체에서 사용하는 표준 패널 형식에 가깝게 보드 윤곽을 유지하려고 노력합니다. 정확한 선택은 공급업체에 따라 다르지만 일반적인 직사각형 크기가 특이한 모양보다 배열하기 쉬운 경우가 많습니다. 실용적인 접근 방식은 다음과 같습니다. 1. 제조업체에 일반적인 패널 치수에 대해 문의하십시오. 2. 패널에 여러 개의 보드 아웃라인을 배치합니다. 3. 라우팅, 툴링, 조립 레일에 필요한 공간을 확인합니다. 4. 사용 가능한 보드 영역과 낭비되는 재료를 비교하십시오. 5. 공급업체의 정상적인 공정 범위 내에서 설계를 유지하십시오. 작은 제어 보드의 경우 외곽선을 몇 밀리미터만 변경하면 하나의 패널에 더 많은 장치를 허용할 수 있습니다. 이는 회로를 변경하지 않고도 재료 낭비와 패널 가공 비용을 줄일 수 있습니다. 4. 불필요한 드릴 크기 감소 모든 특수 드릴 크기는 공정 작업을 추가할 수 있습니다. 구멍 크기가 다양한 PCB에는 더 많은 설정과 검사가 필요할 수 있습니다. 나는 일반적으로 다음 사항을 검토합니다. - 관통 구멍 부품 드릴 - 비아 크기 - 장착 구멍 - 슬롯 치수 - 도금 및 비도금 구멍 작은 표준 드릴 크기 세트를 사용하면 제작이 더 쉬워집니다. 정확한 값은 일반 규칙이 아닌 제조업체의 성능표에서 나와야 합니다. 장착 구멍에는 정밀 기계 구멍과 동일한 공차가 필요하지 않을 수도 있습니다. 기계 설계가 정상적인 허용 오차를 허용하는 경우 더 엄격한 허용 오차를 요청하는 것은 거의 가치가 없습니다. 5. 명확한 목적으로 비아 사용 비아는 레이어를 연결하고 열을 전달하며 신호 라우팅을 지원하는 데 도움이 됩니다. 또한 제조 요구사항도 추가합니다. 비아를 추가하기 전에 다음과 같은 질문을 드립니다. - 이 연결에서 레이어를 변경해야 합니까? - 현재 레이어에서 경로를 추적할 수 있나요? - 비아가 부품 패드 근처에 있습니까? - 비아를 채우거나 덮어야 합니까? - 비아가 납땜에 영향을 미치나요? Via-in-pad는 소형 BGA 또는 QFN 레이아웃에 유용할 수 있지만 특별한 처리가 필요할 수 있습니다. 패드 근처에 배치된 표준 비아는 레이아웃이 허용하는 경우 더 저렴한 비용으로 선택할 수 있습니다. 전원 모듈의 경우 노출된 대형 패드 아래의 열 비아가 열 전달을 향상시킬 수 있습니다. 불필요한 비아의 큰 그룹은 이점을 거의 제공하지 않으며 솔더 페이스트 제어를 복잡하게 만들 수 있습니다. 6. 구성 요소 목록을 실용적으로 유지 구성 요소 선택은 PCB와 조립 비용 모두에 영향을 미칩니다. 배치가 잠기기 전에 BOM을 검토합니다. 유용한 확인 사항은 다음과 같습니다. - 패키지 가용성 - 공급업체 수 - 최소 주문 수량 - 수명 주기 상태 - 대체 부품 옵션 - 패키지 크기 - 피더 및 배치 요구 사항 단가가 낮은 부품은 조달하기 어려울 수 있습니다. 약간 다른 패키지는 더 넓은 공급 기반과 더 낮은 조립 노력을 가질 수 있습니다. 예를 들어, 일반적인 표면 실장 패키지의 저항기는 비슷한 전기적 성능을 지닌 덜 일반적인 패키지보다 배치하기가 더 쉬울 수 있습니다. 제품에 더 작은 크기가 필요하지 않은 경우 공통 옵션을 사용하면 생산이 더 간단해질 수 있습니다. 이 결정은 가격에만 기초하여 이루어져서는 안 됩니다. 전기 등급, 안전 요구 사항, 열 제한 및 제품 신뢰성은 여전히 ​​선택의 기준이 됩니다. 7. 너무 많은 패키지 유형을 사용하지 마십시오 패키지 스타일이 많은 보드에는 더 많은 어셈블리 설정이 필요할 수 있습니다. 이는 기계 프로그래밍과 피더 관리 모두에 영향을 미칠 수 있습니다. 나는 디자인이 허용하는 한 공통 패키지로 균형 잡힌 구성 요소 라이브러리를 만들려고 노력합니다. 제품은 여러 저항 값을 사용할 수 있지만 동일한 패키지 크기를 공유하는 경우가 많습니다. 이는 모든 구성 요소가 동일한 패키지를 사용해야 한다는 의미는 아닙니다. 대형 커패시터, 전력 장치, 커넥터 및 기계 부품에는 다른 형태가 필요할 수 있습니다. 목표는 피할 수 있는 다양성을 제거하는 것입니다. 소형 소비자 장치는 더 작은 패키지로 인해 이점을 얻을 수 있습니다. 서비스 가능한 산업용 컨트롤러는 약간 더 큰 부품을 사용하여 검사 및 수리가 더 쉬울 수 있습니다. 최선의 선택은 제품의 서비스 요구 사항과 생산 방법에 따라 다릅니다. 8. 레이아웃이 완료되기 전 조립을 위한 설계 PCB가 이미 제작된 후에 조립 문제로 인해 비용이 증가할 수 있습니다. 확인 사항은 다음과 같습니다. - 부품 간격 - 극성 표시 - 핀원 표시기 - 안뜰 중첩 - 솔더 페이스트 개구부 - 커넥터 액세스 - 핸드 솔더 영역 - 리플로우 온도 제한 작은 부품 옆에 배치된 키가 큰 부품은 솔더링 중에 노즐 접근을 막거나 그림자를 만들 수 있습니다. 두 커넥터가 너무 가까이 붙어 있으면 검사가 어려워질 수도 있습니다. 명확한 참조 표시는 기술자가 부품을 배치하고 검사하는 데 도움이 됩니다. 실크스크린 선명도를 조금만 높이면 조립 혼란을 줄일 수 있습니다. 9. 용도에 따라 표면 마감을 선택하세요 모든 제품에 더 비싼 표면 마감이 필요하지 않을 수도 있습니다. 일반적인 선택에는 HASL과 ENIG가 포함되며 각각 비용과 성능 기능이 다릅니다. 결정은 다음 사항에 따라 달라질 수 있습니다. - 미세 피치 구성 요소 - 평탄도 요구 사항 - 접촉 영역 - 보관 조건 - 납땜 공정 - 예상 생산량 기본 스루홀 제어 보드의 경우 표준 마감이 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 미세한 피치 부품이나 노출된 접촉 핑거가 있는 보드에는 더 평평하거나 더 적합한 마감이 필요할 수 있습니다. 선택하기 전에 제조업체에 프로세스 제한에 대한 설명을 요청합니다. 올바른 마감은 기본 업그레이드 역할을 하기보다는 디자인을 지원해야 합니다. 10. 아직 공간이 있는 동안 테스트 포인트 추가 보드에 액세스 가능한 테스트 포인트가 없으면 테스트가 더 어려워집니다. 공장에는 추가 고정 장치, 수동 프로빙 또는 더 긴 검사 시간이 필요할 수 있습니다. 다음을 위한 테스트 포인트를 배치합니다. - 주 전원 레일 - 접지 - 통신 라인 - 재설정 또는 프로그래밍 신호 - 주요 아날로그 노드 - 안전 관련 측정 테스트 포인트는 클 필요는 없지만 선택한 테스트 방법에 대해 충분한 간격이 필요합니다. 몇 가지 포인트를 잘 배치하면 더 빠른 문제 해결을 지원하고 재작업을 줄일 수 있습니다. 소형 컨트롤러 보드의 경우 레이아웃 중에 테스트 포인트를 추가하는 데는 작은 영역만 필요할 수 있습니다. 나중에 맞춤형 테스트 픽스처를 추가하려면 더 많은 시간과 비용이 필요할 수 있습니다. 11. 전체 제조 파일 공유 불완전한 파일로 인해 지연이 발생하고 견적이 변경됩니다. 다음을 포함할 수 있는 명확한 제조 패키지를 준비합니다. - Gerber 파일 - 드릴 파일 - 보드 도면 - 스택업 요구 사항 - BOM - 픽 앤 플레이스 파일 - 조립 도면 - 솔더 페이스트 데이터 - 테스트 지침 파일 이름은 이해하기 쉬워야 하며 개정 번호는 문서 전체에서 일치해야 합니다. 조립품 파일에 하나의 구성요소 값이 표시되고 BOM에는 다른 구성요소 값이 표시되는 경우 공급업체는 생산 전에 설명이 필요할 수 있습니다. 짧은 제조 메모를 통해 제어된 임피던스, 구리 무게, 가장자리 도금, 슬롯 또는 특수 공차에 대한 혼동을 방지할 수도 있습니다. 12. 설계-제조 검토를 요청하세요 제조 검토를 통해 생산 전에 비용 문제를 식별할 수 있습니다. 저는 레이아웃이 거의 완성된 후 최종 파일이 공개되기 전에 이 검토를 요청하는 것을 선호합니다. 공급업체는 다음 사항을 지적할 수 있습니다. - 표준 공정을 벗어난 트레이스 폭 - 좁은 구리-가장자리 거리 - 특수 툴링이 필요한 구멍 크기 - 부품 간격 문제 - 패널화 문제 - 솔더 마스크 문제 여전히 최종 결정은 설계 팀에서 내립니다. 성능을 위해서는 일부 특수 기능이 필요할 수 있습니다. 검토의 가치는 주문하기 전에 비용과 프로세스 효과를 이해하는 데서 비롯됩니다. PCB 비용 절감은 회로 및 레이아웃 계획 중에 시작될 때 가장 잘 작동합니다. 표준 치수, 합리적인 패키지, 제어된 드릴 다양성, 접근 가능한 테스트 지점 및 명확한 생산 파일은 필요한 품질을 저하시키지 않고도 낭비를 줄일 수 있습니다. 나는 모든 절약을 디자인 균형으로 간주합니다. 낮은 견적은 불안정한 성능, 어려운 조립 또는 비용이 많이 드는 재작업을 초래하는 경우 가치가 제한됩니다. 더 나은 목표는 생산 수명 전반에 걸쳐 구축, 테스트 및 지원에 실용적인 보드입니다.

저는 회로 기판을 설계하거나 구매할 때 기판 가격만 보지 않습니다. 설계에 반복적인 변경이 필요하거나, 부품 조달이 어렵거나, 테스트 중에 보드가 실패하는 경우 낮은 견적은 더 높은 프로젝트 비용으로 바뀔 수 있습니다. 더 나은 접근 방식은 간단합니다. 즉, 디자인을 더 쉽게 구축하고, 테스트하고, 소싱하기 쉽게 만드는 것입니다. 몇 가지 실용적인 선택으로 보드의 기능을 저하시키지 않고도 낭비를 줄일 수 있습니다. 명확한 전기 계획부터 시작하세요 레이아웃을 그리기 전에 보드의 주요 목적을 정의합니다. 나는 다음을 나열합니다: - 전원 입력 및 출력 - 필요한 전압 및 전류 - 신호 유형 - 작동 온도 - 보드 크기 제한 - 커넥터 위치 - 예상 생산 수량 - 테스트 요구 사항 이 단계는 제품을 지원하지 않는 부품을 추가하는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 또한 레이아웃 엔지니어와 제조업체에게 명확한 목표 세트를 제공합니다. 예를 들어, 소형 제어 보드에는 높은 층의 스택업이나 고급 표면 처리가 필요하지 않을 수 있습니다. 전원 보드에는 더 넓은 구리와 더 나은 열 제어가 필요할 수 있습니다. 두 제품 모두에 대해 동일한 보드 구조를 선택하면 피할 수 있는 비용이 발생할 수 있습니다. 레이어 수를 신중하게 선택하세요 레이어가 많을수록 라우팅이 더 쉬워지지만 추가되는 각 레이어는 보드 가격과 생산 프로세스에 영향을 미칩니다. 디자인에 정말로 더 많은 레이어가 필요한지 확인합니다. 4레이어 보드는 안정적인 접지면이 필요한 소형 디지털 제품에 실용적인 선택이 될 수 있습니다. 2층 보드는 간단한 센서, 계전기 또는 저속 컨트롤러에 사용할 수 있습니다. 결정은 다음 사항에 따라 달라집니다. - 신호 속도 - 전력 밀도 - 소음 제어 - 부품 수 - 보드 크기 - 라우팅 공간 견적을 낮추기 위해 레이어 축소를 피합니다. 변경으로 인해 신호 문제가 발생하거나 추가 설계 작업이 발생하면 테스트 중에 저장 내용이 사라질 수 있습니다. 필요에 따라 일반 재료를 사용하십시오 표준 FR-4 재료는 다양한 제어, 통신 및 가전제품 보드에 적합합니다. 고주파 회로, 고온 제품 또는 엄격한 기계적 조건에는 특수 재료가 유용할 수 있습니다. 어떤 재료가 정기적으로 비축되어 있는지 제조업체에 문의합니다. 비축된 자재는 별도의 주문이 필요한 자재보다 원활한 생산 공정을 지원할 수 있습니다. 재료 선택에는 다음 사항도 포함됩니다. - 보드 두께 - 구리 무게 - 솔더 마스크 색상 - 표면 마감 - 유전체 요구 사항 특수 색상이나 마감은 매력적으로 보일 수 있지만 회로 작동 방식을 개선하지 않고도 비용이 추가될 수 있습니다. 설계의 구성요소 소싱 부분을 만드세요 보드는 제조가 쉬울 ​​수 있지만 부품 때문에 여전히 비쌀 수 있습니다. 디자인이 확정되기 전 핵심부품의 공급상태를 확인합니다. 또한 비슷한 전기적 성능과 패키지 크기를 가진 부품에 대해 승인된 대안을 준비합니다. 일반적인 문제는 다음과 같습니다. - 공급이 제한된 조정기 - 한 공급업체에서만 만든 커넥터 - 납품 기간이 긴 커패시터 - 특별한 프로그래밍 프로세스가 필요한 마이크로컨트롤러 - 특이한 패키지가 포함된 작은 수동 부품 실제 사례는 제가 작업한 소형 모니터링 장치에서 나왔습니다. 원래 디자인은 외관상 선택된 커넥터를 사용했습니다. 가격은 합리적이었지만 부품 공급이 제한되어 있었습니다. 이를 공통 커넥터로 교체하면 소싱 위험이 줄어들고 조립 프로세스가 더 쉬워졌습니다. 제품 기능은 동일하게 유지되었습니다. 조립 친화적인 레이아웃 유지 명확한 레이아웃은 조립 오류와 검사 시간을 줄일 수 있습니다. 점검이나 수리가 필요한 부분 주위에는 충분한 공간을 남겨둡니다. 가능한 경우 극성 구성 요소가 일관된 방향을 향하도록 유지합니다. 또한 인클로저에서 요구하지 않는 한 높은 부품을 커넥터나 보드 가장자리 가까이에 배치하지 않습니다. 유용한 레이아웃 검사에는 다음이 포함됩니다. - 미세 피치 부품 주위의 적절한 간격 - 명확한 참조 표시 - 올바른 극성 표시 - 접근 가능한 테스트 지점 - 적합한 패드 크기 - 일관된 구성 요소 방향 - 조립 도구를 위한 충분한 공간 간격이 매우 작으면 보드 공간이 절약될 수 있지만 재작업이 더 어려워질 수 있습니다. 약간 더 큰 보드는 전체 생산 공정에서 비용이 적게 들 수 있습니다. 처음부터 테스트를 위한 디자인 레이아웃이 완성된 후에는 테스트를 추가해서는 안 됩니다. 전원 레일, 통신 회선, 재설정 신호 및 주요 제어 신호에 대한 테스트 지점을 배치합니다. 테스트 문서와 일치하는 방식으로 라벨을 붙입니다. 기술자가 테스트 지점에 쉽게 도달할 수 있으면 결함을 찾는 데 시간이 덜 걸립니다. 생산 보드의 경우 테스트에서 다음을 사용할지 여부도 결정합니다. - 수동 프로브 - 테스트 픽스처 - 경계 스캔 - 기능 테스트 - 펌웨어 기반 검사 올바른 방법은 제품 규모와 회로 복잡성에 따라 다릅니다. 작은 배치에는 간단한 고정 장치로 충분할 수 있습니다. 대규모 생산 실행은 보다 통제된 자동화 테스트 방법을 정당화할 수 있습니다. 제조 파일 검토 제조업체에 파일을 보내기 전에 회로도, 레이아웃, BOM, 조립 도면을 비교합니다. 확인 사항: - Gerber 또는 ODB++ 파일 - 드릴 파일 - 픽 앤 플레이스 데이터 - BOM - 구성 요소 참조 - 보드 개요 - 레이어 이름 - 개정 번호 - 특수 프로세스 참고 BOM과 레이아웃이 일치하지 않으면 잘못된 부품이 설치될 수 있습니다. 보드 개요가 누락되면 견적이 지연될 수 있습니다. 명확한 파일 이름과 수정본 관리로 이러한 피할 수 있는 문제를 줄일 수 있습니다. 또한 생산 전에 제조업체에 설계-제조 포인트를 검토하도록 요청합니다. 이 대화를 통해 구멍 크기, 구리 간격, 솔더 마스크 개구부 또는 부품 배치와 관련된 문제를 밝힐 수 있습니다. 전체 프로젝트 비용 비교 보드 가격은 예산의 일부일 뿐입니다. 또한 다음 사항도 고려합니다. - 엔지니어링 변경 - 조립 설정 - 구성 요소 손실 - 테스트 시간 - 재작업 - 배송 - 포장 - 최소 주문 수량 - 특수 부품의 리드 타임 더 강력한 검사, 보다 명확한 테스트 지원 또는 보다 안정적인 구성 요소 소싱이 포함되면 약간 높은 보드 견적이 더 나은 선택이 될 수 있습니다. 내 견해는 간단하다. 비용 관리는 공장에 견적의 모든 부분을 잘라달라고 요청하는 것이 아니라 설계 결정부터 시작된다는 것이다. 기능을 정의하고, 실용적인 재료를 선택하고, 사용 가능한 부품을 사용하고, 깨끗한 파일을 준비하고, 테스트를 조기에 계획하면 보드를 더 쉽게 만들고 유지 관리하기가 더 쉬워집니다. 이것이 회로 기판을 나중에 문제의 원인으로 만들지 않고 지출을 줄이는 방법입니다.

나는 인쇄회로기판을 설계할 때 부품 가격을 낮추는 것부터 시작하지 않는다. 가장 큰 절감 효과는 더 나은 계획에서 비롯되는 경우가 많습니다. 너무 많은 레이어, 특이한 재료, 엄격한 허용 오차 또는 빈번한 설계 변경이 포함된 보드는 예상보다 훨씬 더 많은 비용을 초래할 수 있습니다. 나는 설계를 안정적이고 쉽게 만들 수 있도록 유지하면서 PCB 비용을 제어하기 위해 간단한 프로세스를 사용합니다. 1. 보드 요구 사항을 조기에 정의합니다. 회로도를 그리기 전에 기본 요구 사항을 기록합니다. - 보드 크기 - 레이어 수 - 작동 전압 - 신호 속도 - 예상 생산 수량 - 부품 유형 - 조립 방법 - 테스트 요구 사항 - 배송 일정 짧은 생산을 위한 소형 센서 보드는 대량으로 제작되는 컨트롤러 보드와 다른 디자인이 필요할 수 있습니다. 처음에 예상되는 볼륨을 알면 더 나은 비용 관리를 통해 재료, 설치 공간 및 제조 옵션을 선택할 수 있습니다. 명확한 요구 사항 목록은 재설계 작업도 줄여줍니다. 모든 레이아웃 변경은 PCB, 부품, 어셈블리 파일 및 테스트 프로세스에 영향을 미칠 수 있습니다. 2. 가능한 경우 표준 보드 크기를 사용하십시오. PCB 제조업체는 일반적으로 표준 재료 및 두께에 대한 공통 생산 옵션을 가지고 있습니다. 공통 두께를 가진 표준 FR-4 보드는 맞춤형 사양보다 견적이 더 쉬울 수 있습니다. 나는 제품에 필요한 경우가 아니면 특이한 보드 모양을 피하려고 노력합니다. 직사각형 보드는 종종 패널 공간을 더 효율적으로 사용합니다. 이는 하나의 패널에서 여러 개의 보드를 생산할 때 재료 낭비를 줄일 수 있습니다. 예를 들어 40mm × 60mm 제어 보드를 상상해 보세요. 동일한 회로가 설치에 영향을 주지 않고 35mm × 55mm 윤곽선에 들어갈 수 있는 경우 설계가 더 작을수록 생산 패널에 더 많은 장치가 허용될 수 있습니다. 절감액은 공급업체, 패널 레이아웃, 주문 규모에 따라 달라지므로 결정하기 전에 패널 제안서를 확인합니다. 3. 레이어 수를 제어하십시오. 4레이어 PCB는 2레이어 보드보다 더 나은 라우팅 공간과 전력 분배를 제공할 수 있습니다. 하지만 항상 올바른 선택은 아닙니다. 간단한 저속 회로의 경우 두 개의 레이어로 충분할 수 있습니다. 연결이 조밀하거나 신호가 민감한 보드의 경우 4개의 레이어를 사용하면 레이아웃 위험을 줄일 수 있습니다. 보드 가격만 보기보다는 전체 비용을 비교해보겠습니다. 2레이어 설계는 보드당 비용이 저렴할 수 있지만 점퍼, 추가 조립 작업 또는 더 많은 디버깅이 필요합니다. 4층 보드는 다른 생산 작업을 줄이면서 단가가 더 높을 수 있습니다. 나의 일반적인 접근 방식은 회로가 허용하는 경우 깨끗한 2층 디자인을 먼저 라우팅하는 것입니다. 레이아웃이 복잡해지거나 신호 품질을 제어하기 어려워지면 4레이어 스택업을 검토합니다. 4. 일반적인 재료 및 두께를 선택하십시오. 표준 FR-4는 많은 제어, 전력 및 내장형 전자 제품에 적합합니다. 고주파수, 고온 또는 기계적 응용 분야에는 특수 재료가 필요할 수 있지만 실제 설계 요구 사항과 일치해야 합니다. 저는 제작자에게 이러한 세부 사항을 확인합니다. - 보드 두께 - 구리 무게 - 솔더 마스크 색상 - 표면 마감 - 최소 트레이스 폭 - 최소 간격 - 구멍 크기 - 비아 유형 - 최대 패널 크기 공급업체의 일반 제조 범위를 사용하는 설계가 생산하기 더 쉬운 경우가 많습니다. 회로나 기계적 적합성이 요구되지 않는 한 좁은 공차를 선택하지 않습니다. 5. 명확한 이유 없이 매우 작은 형상은 피하십시오. 미세한 트레이스, 작은 패드, 마이크로비아 및 작은 드릴 크기는 제조 및 검사 비용을 증가시킬 수 있습니다. 또한 조립과 수리가 더 어려워질 수도 있습니다. 나는 제조업체에 충분한 작업 공간을 제공하는 발자국을 선택합니다. 컴팩트한 제품의 경우 더 작은 패키지를 사용할 수도 있지만, 조립자가 사용 가능한 장비로 배치하고 검사할 수 있는지 확인합니다. 실제적인 예는 저항기 설치 공간입니다. 0603 패키지는 0805에 비해 보드 공간을 절약할 수 있지만 0805 부품은 프로토타입 작업 중에 손으로 납땜하기가 더 쉽습니다. 제품에 적은 수의 보드만 필요한 경우 패키지가 클수록 조립 노력이 줄어들 수 있습니다. 보드를 기계로 조립하는 경우 공급업체의 부품 성능이 결정의 일부가 됩니다. 6. 공급 옵션이 있는 부품을 선택하십시오. 저가형 부품이라고 해서 조달이 어려운 경우 항상 저가형 선택이 되는 것은 아닙니다. 레이아웃을 완료하기 전에 부품 번호, 패키지, 공차, 온도 범위 및 승인된 대안을 확인합니다. 일반적인 수동 부품의 경우, 나는 종종 하나 이상의 적절한 옵션이 포함된 승인 목록을 만듭니다. 대안은 동일한 설치 공간을 공유하고 회로 요구 사항을 충족해야 합니다. 이를 통해 가격이나 재고 수준이 변경될 때 구매팀에 더 많은 유연성이 제공됩니다. 다른 부품의 가격이 더 낮다는 이유만으로 부품을 교체하지 않습니다. 대체자는 전기, 열, 기계 점검을 통과해야 합니다. 7. 불필요한 특수 마감을 줄입니다. 표면 마감은 납땜, 보관, 외관 및 비용에 영향을 미칩니다. HASL은 많은 일반 보드에 적합할 수 있는 반면, ENIG는 플랫 패드 또는 미세 피치 부품이 필요할 때 도움이 될 수 있습니다. 나는 제품 요구 사항에 따라 마감재를 선택합니다. 비용이 많이 드는 마감 처리가 모든 보드를 자동으로 개선하지는 않습니다. 일반 구성 요소 패키지를 사용한 표준 프로토타입의 경우 공통 마감 처리로 충분할 수 있습니다. 솔더 마스크 색상과 보드 마킹에도 동일한 접근 방식이 적용됩니다. 추가적인 시각적 옵션은 제품 식별이나 검사에 유용할 수 있지만 목적이 분명해야 합니다. 8. 간단한 조립을 위한 설계 PCB 조립 비용에는 부품 가격보다 더 많은 비용이 포함됩니다. 여기에는 설정, 피더 변경, 스텐실 작업, 수동 배치, 검사 및 재작업이 포함될 수 있습니다. 다음과 같이 조립 노력을 줄입니다. - 실용적일 경우 하나의 주요 구성 요소 측면 사용 - 비정상적인 패키지 유형 제한 - 극성 표시를 쉽게 볼 수 있도록 유지 - 프로브가 도달할 수 있는 테스트 지점 배치 - 인근 솔더 조인트를 막는 부품 방지 - 유사한 구성 요소를 명확한 레이아웃으로 그룹화 고유 부품 수가 적은 보드에서는 피더 변경도 덜 필요합니다. 이는 중소 생산 운영에 도움이 될 수 있습니다. 9. 레이아웃이 완료되기 전에 테스트 포인트를 추가하십시오. 테스트 포인트가 마지막에 추가되면 테스트가 더 어려워집니다. 레이아웃 단계에서 전원 레일, 접지, 통신 회선, 재설정 신호 및 주요 출력에 대한 액세스 포인트를 배치합니다. 몇 개의 테스트 포인트를 잘 배치하면 수동 프로빙 시간을 줄일 수 있습니다. 또한 보드가 고객에게 도착하기 전에 조립 결함을 식별하는 데 도움이 될 수도 있습니다. 나는 문서의 각 테스트 지점에 라벨을 붙이고 간격이 계획된 프로브 또는 테스트 설비에 맞는지 확인합니다. 도달할 수 없는 테스트 지점은 가치가 거의 없습니다. 10. 제조업체와 디자인 검토 짧은 디자인 검토를 통해 주문이 이루어지기 전에 비용 문제가 드러날 수 있습니다. 저는 PCB 공급업체와 조립업체에 다음 사항을 확인하도록 요청합니다. - 보드 개요 - 패널 배열 - 드릴 크기 - 트레이스 및 간격 규칙 - 부품 가용성 - 조립 방향 - 스텐실 개구부 - 테스트 액세스 - 특수 프로세스 요구 제조업체는 레이아웃 중에 놓치기 쉬운 많은 생산 문제를 봅니다. 그들의 피드백은 작은 설치 공간 변경이나 더 간단한 보드 사양으로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 설계자는 기계적인 이유로 맞춤형 보드 두께를 선택할 수 있지만 인클로저는 약간의 브래킷 변경으로 일반적인 두께를 수용할 수 있습니다. 이러한 유형의 조정을 통해 회로를 변경하지 않고도 생산 복잡성을 낮출 수 있습니다. 11. 총 프로젝트 비용 비교 PCB 견적보다 더 많이 비교합니다. 내 비용 시트에는 다음이 포함됩니다. - 베어 보드 가격 - 부품 - 조립 - 스텐실 - 테스트 - 배송 - 설치 비용 - 예상 스크랩 - 엔지니어링 변경 - 재작업 설계로 인해 조립 속도가 느려지거나 결함이 반복적으로 발생하는 경우 보드 가격이 낮아도 프로젝트 비용이 낮아질 수 없습니다. 테스트를 단순화하고 재작업을 줄인다면 약간 높은 보드 가격이 합리적일 수 있습니다. 12. 대규모 생산 전에 작은 프로토타입을 제작하십시오. 프로토타입을 통해 적합성, 기능, 조립 및 테스트 접근을 확인할 수 있습니다. 보드가 인클로저에 맞는지, 커넥터가 사용하기 쉬운지, 기술자가 납땜 접합부를 검사할 수 있는지 확인합니다. 또한 테스트 중에 발생한 모든 변경 사항도 기록합니다. 다음 개정판에 새 구멍, 다른 커넥터 또는 수정된 장착 위치가 필요한 경우 대량 주문 전에 해당 정보를 사용하는 것이 더 저렴합니다. PCB 절감은 다양한 작은 선택에서 비롯됩니다. 요구 사항을 명확하게 유지하고, 적합할 경우 표준 제조 옵션을 사용하고, 공급 지원이 포함된 부품을 선택하고, 출시 전에 조립 및 테스트를 검토합니다. 목표는 모든 기능을 더 저렴하게 만드는 것이 아닙니다. 목표는 생산 비용이 적게 들고, 테스트하기 쉽고, 나중에 피할 수 없는 작업을 생성하지 않는 보드를 만드는 것입니다. lingchao에 대해 자세히 알아보려면 지금 저희에게 연락하세요: mr.xu@lingchaopcb.com/WhatsApp +8613780181891.

1. Robert L Andrews, 2024년 3월, 비용 효율적인 PCB 설계를 위한 실용 전략 2. Emily J Carter, 2023년 7월, 인쇄 회로 기판 생산 제조를 위한 설계 3. Michael T Hughes, 2024년 1월, 전자 제품을 위한 부품 선택 및 공급 계획 4. Laura K Bennett, 2022년 9월, 회로 기판의 조립 및 신뢰성 방법 테스트 5. Daniel P Morgan, 2023년 11월, 다층 인쇄 회로 기판의 제조 비용 제어 6. Sophia R Collins, 2024년 5월, 현대 전자 제품을 위한 효율적인 PCB 레이아웃 계획