the PCB(1판)

CHAPTER 01

The PCB는 PCB를 설계하는 사람과 설계일을 하려는 사람과 PCB 자체에 대해 궁금해 하는 모든 분들을 위한 책입니다. 책 안에는 원자재와 사양 그리고 제조 공정에 대한 이야기도 조금 들어 있습니다. 이 내용은 원자재나 사양 그리고 제조 공정에 관한 일을 하는 분들을 위한 내용이라기보다는 PCB설계자가 알아야하는 수준의 내용을 다룬 것입니다. 대부분의 내용은 인문계 출신 고교생이 읽을 만한 최대한 기초이고, 책을 전부 읽었을 때, 각 PCB관련 업계 종사자기준 1∼2년 차의 지식을 갖추도록 하는 것이 목표입니다.

PCB라는 분야도 알면 알수록 폭이 넓은 분야입니다. Physical한 PCB로서는 PCB사양, PCB공정, PCB분석 분야가 있을 수 있고, 최근 Issue가 되고 있는 PCB의 Warpage(휨)에 대한 분석이라든가, PCB의 방열(防熱)을 위한 원자재, 혹은 PCB설계 기법도 PCB분석을 통해 나올 수 있는 방법론이라고 봅니다. 또한 Logical한 PCB로서는 PCB회로이론, PCB회로분석, PCB설계이론이 있습니다. 그리고 이 Logical한 회로를 Physical한 PCB로 구현을 해내는 것이 바로 PCB설계 분야입니다. 이제 계속 이 부분에 대해서 말을 하겠지만, PCB설계가 HW개발 관점에서 매우 중요한 Factor가 되어가고 있습니다. 이미 초고주파 신호에 대해서 PCB를 어떻게 설계하느냐에 따라 기능 구현이 되고, 안 되고의 문제를 야기시킬 정도로 이미 중요합니다. 그래서 보다 전문적인 역량을 가진 사람들이 PCB설계를 해야하고, PCB설계를 하는 사람들은 전문성을 키워야 하는 것입니다. 또한 SMT실장기술 분야도 PCB분야와 밀접한 관련이 있습니다. PCB의 발전은 SMT실장기술과 부품 Packaging기술과 함께 가고 있다고 봐도 과언이 아닙니다.

PCB설계를 배운다는 것은 더 이상 단순히 설계Tool 종류 중 하나를 배우는 수준은 아닙니다. Tool을 쓸 줄 안다고 해서 PCB설계를 할 수 있다고 생각하는 것은 90년대 PCB를 아무렇게나 설계해도 동작에는 문제가 없었던 시절에나 가능한 말입니다. 지금은 그런 시대가 아닙니다. 아닌데도 많은 분들은 그렇다고 믿는 것 같습니다. CAE 회로 분석 Tool 사용 방법을 익혔다고 CAE로 회로해석을 할 수 있다고 생각하는 것과 다르지 않습니다.

PCB는 무척 매력적이고, 생각보다 많은 연구분야를 가지고 있습니다. 또한 향후 그 시장이 매우 크고 밝은 Touch Window기술이나 미래기술로 각광받고 있는 Flexible Display기술에서는 Flexible PCB 설계능력 보유자의 필요가 크게 대두될 것으로 보입니다. 더 나아가 앞으로는 단순히 PCB를 설계하는 기술을 가진 것으로도 크게 경쟁력을 갖기 어려울 것으로 보입니다. PCB와 연결 구조를 갖는 기구물이나 제품을 구성하고 구현하는 데 필요한 Interface관계를 분석하고 최적의 구조와 구성을 갖는 PCB설계를 할 수 있는 바야흐로 PCB개발자의 역량을 가져야 할 것이라고 봅니다. 누구나 할 수 있지만, 아무나 할 수 없는 바로 그런 일이 PCB설계가 아닐까 하는 생각을 많이 하고 있습니다.

이 책에 있는 내용들은 다산선생 지식경영법의 변례창신법(變例創新法) 을 활용하여 만들어 졌습니다. 즉, 기존에 있던 것을 참고하여 새 것을 만들어 냈다는 의미입니다. 모든 새 것은 옛 것의 변용일 뿐입니다. Everything is REMIX. 모든 것은 옛 것들의 합으로도 이루어지면서 새로운 것이 되는 것입니다. 따라서 책의 내용은 완전히 새로울 수가 없습니다. PCB는 PCB입니다. the PCB는 그렇게 만들어졌습니다.

PCB관련 업(業)에 종사하시면서 불철주야 오늘도 성실하게 일하시는 모든 선․후배 동료님들께 조심스럽게 책을 공개합니다.

2012년 11월 10일 서재에서 김강희

PCB(Printed Circuit Board)는 현재 우리 일상과 함께 하고 있습니다.

자동차, 전자제품, 기계 등등… 전기를 쓰는 모든 부분에 사용이 되고 수요도 많습니다. 하지만 PCB에 대해 아는 사람은 관련 업계가 아닌 이상 모르는 것이 현실이고 때에 따라서는 매우 중요한 부분이지만 그러한 인식이 낮은 게 현실입니다.

PCB를 설계하는 것은 저는 이렇게 비유를 합니다. 인체로 말한다면 혈관과 신경회로를 만드는 것입니다. 그 만큼 중요한 부분이고... 회로의 완성도가 높다 하더라도 PCB설계를 어떻게 하느냐에 따라서 동작이나 기능에 차이가 발생할 수 있는 부분입니다. 그만큼 최근 들어서는 설계 기술이 중요하고 많은 지식을 가지고 설계를 해야 하는 것입니다. 과거와 같이 선만 연결한다고 동작이 되었던 시기는 지났고 그 어느 업무 못지않은 중요성을 가지고 설계 기술과 지식을 필요로 하는 부분입니다. 특히, 최근 들어 고속신호를 많이 사용하고 EMC를 고려한 설계에 대한 필요성, PCB의 생산성과 양산성을 고려하여 설계를 하여 제품의 단가를 낮출 수 있는 설계 기술이 필요한 시점이기도 합니다.

하지만 현재 PCB설계에 대한 실무적인 입장에서 기술 되어진 서적이 없습니다. 대부분이 툴에 대한 기능적인 부분에 sample를 통한 일부 예제입니다.

또한 cafe를 운영하다 보니 실무적으로 도움이 필요한 부분에 대한 문의가 많습니다. 실제로 큰 회사가 아니라면 PCB설계　인원이 외로이 있는 경우가 많습니다. 그러다보니 직접적으로 배울 수 있는 계기가 없고 스스로 배우면서 하다 보니 설계 하는데 필요한 기본 지식을 얻는데 어려움도 있고 제 3자의 도움을 필요로 하는 경우가 많습니다. 더 나아가 사업을 시작하면서 외부에서 설계한 파일들을 검토하다 보니 잘못 설계 된 부분들도 간혹 보게 됩니다. 이러한 이유로 본 책을 쓰기로 마음을 먹고 이야기를 전계하였습니다.

이 책에서는 PCB를 설계하는데 있어서 기본적으로 알아야 하는 지식인 PCB 제조공정에 대한 이해와 EMC를 대비한 설계 방법을 이야기 할 것이고 PCB설계의 실무적인 부분에서는 실제 설계한 보드를 기초로 해서 library를 만드는 방법에서부터 각 부분에 대한 설계 방법, impedance, DDR, DFM(Design For Manufacturing), 마무리 DRC(Design Rule Check) 까지 꼭 아셔야 하는 부분을 중심으로 그림과 함께 설명해 가는 방식으로 막 입문하신 분들에게 지침서가 될 수 있도록 부족하지만 그 동안 배우고 경험했던 기술과 이론을 가지고 이야기를 전계하였습니다.

현장에서 지금 이 시간에도 실무 업무와 교육을 하는 입장에서 기본적으로 아셔야 하는 부분에 대해 도움을 드리고자 합니다.

본 책을 통해 부족한 부분이 있다면 홈페이지를 통한 문의 또는 저자에게 메시지를 주시면 언제든 도움을 드릴 수 있도록 하겠습니다.

PCBDN　이병엽