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칼럼니스트 Kelly Dack은 꽤 다양한 경험을 갖고 있습니다. PCB 설계자로서 그는 NPI 회사, OEM, 제조업체, 그리고 지금은 EMS 제공업체의 책상 뒤에 앉아 있었습니다. 우리는 그에게 재료 선택 과정과 이를 개선할 수 있는 방법에 대한 몇 가지 생각을 공유해 달라고 요청했습니다.

Kelly는 또한 지나치게 열정적인 PCB 설계자가 재료를 과도하게 지정하여 상황을 너무 복잡하게 만들어 보드가 해외에서 대량 생산되면 혼란을 초래하는 방법에 대해 설명합니다. 재료 선택을 과도하게 제한하고 있습니까?

앤디 쇼네시: Kelly, 재료 선택 과정은 어떻게 되나요? 그 과정을 살펴보세요.

켈리 덱: 확신하는. 저는 실제로 고객을 위해 재료 선택 과정을 설명하는 지침을 작성했습니다. 앞서 언급한 바와 같이, EMS 영역에서는 제품을 해외 규모로 확장하는 관점에서 과잉 사양이 만연하고 문제가 있습니다. 이 가이드에는 간단하고 검증된 재료 사양이 포함된 적층 재료에 대한 섹션이 있습니다. "재료: 적층 유리 에폭시 수지 유형 FR-4 시리즈 또는 IPC-4101에 따른 동등물, Tg가 xxx 이상"이라고 나와 있습니다. 이것은 우리가 수정할 수 있는 숫자입니다. 예를 들어 170°C이고 Td(박리 시간) 온도가 3XX°C보다 높다고 말합니다. 이는 모두 디자이너가 편집할 수 있는 이동 가능한 숫자입니다.

고성능 신호 무결성 제약, 임피던스 제어 또는 이국적인 재료와 같이 성능 기준에서 더 나아가 더 구체적이어야 한다고 지시하지 않는 한 이것이 인쇄 회로 기판용 라미네이트 재료를 지정하는 방법입니다. 그러나 그 외에는 FR-4 라미네이트가 고객 설계 요구 사항의 85~95%를 충족합니다.

쇼네시: 디자이너들은 일반적으로 이 정보를 찾기 위해 어디로 갑니까? 어떤 문서나 지침을 사용해야 합니까?

자주: 많은 디자이너들은 회사의 문서 템플릿을 사용하거나 선배들에게 가서 대물림된 지식을 통해 배웁니다. 저는 방금 고객의 디자인과 제작 도면을 살펴보았고 고객의 재료 사양에 대한 많은 예를 발견했습니다. 그들 중 다수는 특정 IPC-4101 슬래시 번호를 언급하며 일반적으로 매번 동일한 슬래시 번호입니다. 4101/26 또는 /21입니다.

쇼네시: IPC는 슬래시 시트가 디자이너가 사용할 수 있는 것이 아니라고 말했습니다. 이는 주로 PCB 공급업체의 구매 및 마케팅 부서가 구매자와 소통하는 방법입니다.

자주: 그 확인을 듣고 나도 기뻤습니다. 이 모든 것은 군용 사양 시대의 MIL-S-13949 사양에서 나온 것이며, 대부분은 IPC 표준으로 대체되었습니다. 그러나 우리는 슬래시 숫자를 사용하여 라미네이트를 지정하는 고객의 디자인 중 일부를 보고 있으며 그것이 단지 부족 지식 때문이라는 느낌을 받았습니다. 대부분의 디자인을 보면 딱히 특별한 재료가 필요하지 않은 기본적인 디자인인 것 같습니다. 보드에는 임피던스 제어나 성능 기준이 없기 때문에 일반 유리-에폭시 라미네이트와 잘 작동합니다. 우리는 그 위에 약간의 구리를 인쇄하고 에칭하고 회로를 만들면 전자가 이동합니다.

일반적으로 손실 탄젠트와 유전율에 대해 생각해야 하는 기가헤르츠 범위의 초고속 설계에 들어갈 때만 그렇습니다. 도전 과제는 다음과 같습니다. 얼마나 제한합니까? 원하는 방식으로 보드를 제작할 수 있는 지역 프로토타입 상점에서 PCB 설계를 제작하는 경우 모두가 뚱뚱하고 행복해 보입니다. 하지만 100만 개의 보드를 구축하려면 보드당 1,000달러를 지불하고 수익을 낼 수 없기 때문에 저비용 제약을 도입해야 합니다. 비용 절감을 위해 볼륨을 확장합니다. 최대의 비용 절감을 실현하기 위해 이는 항상 해외에서 수행되어 왔습니다. 그러나 설계자는 해외 공급업체가 미국 프로토타입 회사가 보유한 모든 재료와 기능에 접근할 수 없다는 점을 깨달아야 합니다. 구성, 성능 특성 또는 상표권 소스에 따라 라미네이트 재료를 과도하게 지정하면 끔찍하지만 피할 수 있는 주문 상황이 발생하여 매일 견적이 보류됩니다. 단순한 사실은 해외 PCB 공급업체가 재료 대체를 진행하기 전에 재료 대체를 요청하고 승인을 얻도록 한다는 것입니다.