패드(pad) 간격을 확인한 뒤 부품 몸체와 조립 공간도 확인합니다

먼저 알아둘 용어

풋프린트(footprint)·랜드 패턴(land pattern) — 풋프린트는 기판에서 부품의 패드·외형·배치 경계를 나타내는 데이터입니다. 랜드 패턴은 단자를 접합하는 구리 패드의 형상과 배치입니다.

코트야드(courtyard)·DRC(Design Rule Check) — 코트야드는 부품 주위의 배치 경계입니다. DRC는 설정한 설계 규칙을 자동으로 확인하는 검사이며, 경계가 빠졌거나 규칙이 꺼져 있으면 필요한 간섭을 놓칠 수 있습니다.

리드(lead) 돌출 — 관통형 부품의 리드가 기판 반대 면으로 나오는 길이입니다. 부품 몸체의 평면 외곽뿐 아니라 실제 높이·공차와 납땜 공간에 포함해야 합니다.

작동 원리

코트야드는 풋프린트 주위의 배치 경계입니다. 패드가 떨어져 있다고 해서 몸체·단자·실장 여유까지 확보되는 것은 아닙니다. 반대로 코트야드가 겹쳤다고 실제 몸체 충돌이 곧바로 입증되는 것도 아닙니다. 경계에 포함된 여유와 부품의 최대 외형을 확인합니다. 경계가 빠졌거나 잘못된 풋프린트를 사용하면 자동 검사의 신뢰도도 낮아집니다.

회로도의 핀 번호와 실제 부품의 패드를 맞춥니다

회로도에서 모든 선을 바르게 연결했는데도 주문한 집적회로(IC, Integrated Circuit)의 단자가 기판 패드에 닿지 않거나, 단자는 맞지만 다른 기능의 패드에 닿는 경우가 있습니다. 회로도 심벌(schematic symbol)은 전기적으로 연결할 핀과 번호를 표현합니다. 풋프린트(footprint)는 실제 기판에 놓일 패드의 번호와 위치를 정합니다. 따라서 회로도 연결 검사만으로는 선택한 부품이 기판에 물리적으로 맞는지 알 수 없습니다.

기판을 주문하기 전에 실제 구매할 부품의 정확한 형번을 정하고 제조사 데이터시트(datasheet)의 패키지(package) 도면을 엽니다. 단자 중심 사이 간격인 피치(pitch), 몸체와 단자의 최대 치수, 각 핀의 번호, 1번 핀의 표시와 방향을 풋프린트와 하나씩 대조합니다. 특히 회로도 심벌의 핀 번호가 풋프린트의 같은 번호 패드에 연결되는지 확인합니다. 실물 샘플로 단자 배열과 패드 위치가 맞는지도 볼 수 있지만, 그것으로 핀 기능 대조를 생략할 수는 없습니다.

작업대에서는 실물 부품을 눈금과 패턴이 인쇄된 참조 카드(reference card) 옆에 놓고 단자의 모양과 간격을 먼저 가늠할 수 있습니다. 카드의 패턴을 기판의 패드·배선 옆에 대거나 카드의 작은 홀에 관통형 단자를 맞춰 보면, 어떤 치수를 다시 확인해야 할지 좁힐 수 있습니다. 다만 카드의 인쇄 눈금과 홀 공차를 검증하지 않았다면 맞아 보인다는 이유로 풋프린트·배선 폭·드릴 크기를 승인하지 않습니다. 최종 치수는 구매 부품의 도면과 기판 설계 파일에서 확인하고, 필요한 곳은 실물을 재서 대조합니다.

회로도에서 쓰지 않는 핀도 실제 부품에는 금속 단자로 남아 있을 수 있습니다. 전기 연결을 생략한다는 이유로 풋프린트의 패드를 지우기 전에, 제조사 권장 랜드 패턴에서 그 단자에 대응하는 패드의 위치와 번호를 확인합니다. 패드가 필요한지와 어디에 전기적으로 연결할지는 따로 판단합니다. 데이터시트에서 NC(No Connect), DNC(Do Not Connect), 예약 핀의 지시를 각각 확인하고 연결을 정합니다. 미사용 단자를 모두 접지에 묶거나 패드를 일괄 삭제하지 않습니다.

적용 순서

1. 회로도에 지정한 실제 주문 부품의 최대 외형과 제조사 권장 랜드 패턴을 풋프린트에 대조합니다. 이름이 비슷한 패키지(package)를 선택한 것으로 끝내지 않습니다. 커넥터(connector)는 결합 플러그와 잠금장치가 움직이는 공간도 따로 표시합니다.

2. 배치 중 앞면·뒷면 코트야드를 켜고 좁은 곳을 살핍니다. 겹침 표시를 확인한 뒤, 사용 버전(version)의 DRC 설정에서 코트야드 겹침·누락·잘못된 경계 검사가 무시되고 있지 않은지 확인합니다. 이동 중 강조 표시를 최종 DRC 통과로 해석하지 않습니다.

3. 간섭이 있으면 부품 이동·회전·배치 순서를 검토합니다. 검사 표시를 지우려고 근거 없이 코트야드를 줄이지 않습니다. 필요한 경우 제조사 외형과 실장 업체의 여유 기준을 확인해 경계 자체를 수정하고 그 근거를 남깁니다.

4. 기구 모델과 조립 순서를 대조한 다음 DRC를 다시 수행합니다. 좁은 커넥터 주변은 케이블(cable) 삽입, 핀셋(tweezers)·인두 접근, 고정부품 체결까지 확인합니다. 서로 대체하는 부품처럼 동시에 실장하지 않아도 되는 위치의 겹침은, 어느 조립 옵션에 어떤 부품을 넣는지와 함께 예외 사유를 기록합니다.

계산과 판단 예시

설명용으로 경계 사이 간격이 −0.18 mm에서 +0.22 mm로 바뀌었다면 중첩이 없어지고 양의 간격이 생긴 것입니다. +0.22 mm가 해당 공정에 충분하다는 뜻은 아닙니다. 경계가 몸체 최대치에 실장 여유를 이미 포함한다면 그 여유를 모른 채 이중 합산하거나 임의로 제거하지 않습니다.

높이를 넣은 간격식도 측정 기준이 있어야 쓸 수 있습니다

부품 간격을 0.13h+0.3 mm처럼 계산하는 지침을 적용하려면 h가 어느 부품의 어떤 높이인지, 간격을 몸체와 단자 중 어디서 재는지 먼저 정해야 합니다. 예를 들어 해당 지침에서 h=5 mm라고 명확히 정의했다면 계산 결과는 0.95 mm입니다. 이는 정의한 식의 결과이며 모든 실장 장비에서 허용되는 간격이 아닙니다.

동종 부품 0.3 mm, 수동 배치 부품 1.5 mm, 관통형과 표면실장 부품 사이 1~3 mm 같은 검토값도 서로 다른 작업 조건을 전제로 합니다. 하나를 전체 기판의 간격 규칙으로 복사하지 말고 실제 부품 외형·실장 노즐·삽입 및 인두 접근과 대조합니다. 높이와 방향이 다른 부품을 옮긴 뒤에는 같은 숫자가 같은 공간을 뜻하는지부터 다시 확인합니다.

적용 조건과 한계

코트야드만으로 전기적 절연거리, 부품 높이, 실장 노즐(nozzle) 전체 경로를 모두 확인할 수는 없습니다. 뒷면 부품과 나사·스페이서의 간섭도 별도입니다. 3D 모델의 크기나 원점이 틀리면 보기 좋은 3D 화면도 검증 근거가 되지 못합니다.

확인과 기록

부품 번호와 최대 외형, 코트야드의 근거, 적용한 간격, DRC 결과, 기구·공구 접근 확인 결과를 기록합니다. 패드끼리 겹치지 않는지만 보지 말고, 실제로 부품을 조립하고 필요한 공구를 사용할 공간이 확보됐는지 확인합니다.

인접 부품을 회전했다면 측정 경계 조합부터 다시 고릅니다

부품 사이 간격은 패드–패드, 패드–몸체, 몸체–몸체를 구분합니다. 실제 패드와 부품의 최대 외형을 표시한 뒤 서로 마주 보는 경계를 확인합니다. 칩 저항의 단자 쪽이 이웃 부품의 긴 몸체를 향한다면 패드–패드 거리만으로 확인을 끝내지 않습니다.

부품을 90도 회전하면 같은 두 부품도 경계 조합이 달라질 수 있습니다. 어느 부품의 어떤 방향과 경계를 측정했는지 기록하고, 배치를 수정한 뒤에도 조립 기준을 만족하는지 다시 확인합니다. 작은 부품·커넥터·BGA(Ball Grid Array)의 서로 다른 조립 여유를 하나의 전역 숫자로 합치지 않습니다.

관통형 부품은 같은 좌표의 반대 면까지 겹쳐 봅니다

윗면 부품의 홀 위치와 조립 후 리드 돌출을 치수 도면에서 확인하고 같은 좌표의 아랫면 부품·패드·최대 외형을 표시합니다. 화면을 뒤집을 때 좌우가 바뀌므로 참조번호와 홀을 기준으로 대응시킵니다. 윗면 몸체가 들어가는지와 리드까지 포함해 양면 조립이 가능한지는 따로 확인합니다.

겹침이 보이면 실제 리드·반대면 몸체와 단자 높이, 공차·조립 여유를 대조합니다. 평면 외곽이 겹친다는 이유만으로 불가능하다고 단정하지 않으며 임의로 리드를 잘라 해결하지 않습니다. 관련 도금 홀–부품 공간 검사도 실제 외형을 반영한 코트야드와 함께 확인합니다.

전기 간격 검사를 통과했다고 해서 리드·몸체 공간까지 확인된 것은 아닙니다. 변경 뒤 배선과 다른 간섭을 재검토하고 완성 조립품에서 가정한 공간이 확보됐는지 확인합니다. 기계 공간 문제를 모든 부품 아래 동박을 비우는 전자기 규칙으로 확대하지 않습니다.

작업 순서를 다시 확인합니다