먼저 알아둘 용어
티어드롭(teardrop)·배선 연결부 — 티어드롭은 가는 배선이 패드나 비아(via) 랜드(land)로 들어가는 부분을 점진적으로 넓힌 구리 형상입니다. 가장 좁은 연결 목의 기계적·위치 오차 여유를 늘리는 데 사용합니다.
드릴(drill) 위치 편차·랜드(land) — 드릴 위치 편차는 실제 홀 중심이 설계 위치에서 벗어나는 정도입니다. 랜드는 구멍 둘레의 구리입니다. 배선 연결부를 보강하더라도 허용 홀·랜드·간격 규칙은 지켜야 합니다.
환형 링과 티어드롭은 보강하는 위치가 다릅니다
환형 링(annular ring)은 홀 둘레에 남는 고리 모양의 구리입니다. 같은 중심의 원형 패드 지름을 D, 기준 홀 지름을 d라고 하면 한쪽 구리 폭 a=(D−d)/2입니다. D=0.70 mm, d=0.30 mm이면 a=0.20 mm입니다. 홀 중심이 한쪽으로 0.08 mm 벗어나면 그쪽 폭은 단순 기하상 0.12 mm로 줄어듭니다. 이 계산에는 홀·패드 치수 공차가 아직 들어 있지 않습니다.
제조 규칙이 천공 공구 지름을 기준으로 한다면 도금 후 완성 홀 지름을 대신 넣지 않습니다. 도금으로 구멍이 작아져 보이는 여유와 드릴 위치 오차에 필요한 구리는 같은 값이 아닙니다. 홀 가장자리가 패드 밖으로 나가는 브레이크아웃(breakout)을 방지하려면 적용하는 층·등급·공차의 요구를 확인합니다. 티어드롭은 배선이 들어오는 목을 넓힐 뿐, 반대쪽의 부족한 환형 링까지 자동으로 복구하지 않습니다.
패드 진입 위치를 정한 뒤 목을 보강합니다
배선 폭에서 패드 폭으로 급하게 바뀌는 접속부에 구리를 추가해 점진적으로 넓힙니다. 드릴 홀이 있는 랜드에서는 위치 편차로 배선 연결부가 끊길 위험을 줄이는 목적도 있습니다. 하지만 부적합한 홀 크기나 부족한 환형 링(annular ring)을 무조건 해결하는 처방은 아닙니다.
연성기판에서는 패드를 붙잡는 구리도 따로 검토합니다
얇은 연성 인쇄회로(Flexible Printed Circuit, FPC)에서 패드가 들뜨려는 문제와 배선의 가는 목이 끊어지는 문제는 구분해야 합니다. 티어드롭은 목의 폭을 완만하게 늘립니다. 패드 자체를 붙잡는 면적이 부족하다면 고정 탭(hold-down tab, anchoring spur)도 검토할 수 있습니다. 패드에서 옆으로 연장한 구리를 절연층 아래에 남겨 패드의 기계적 지지를 늘리는 구조입니다.
커버레이(coverlay)는 연성 회로의 구리를 덮는 절연 필름입니다. 납땜할 부분에는 개구(access opening)를 내어 패드를 노출합니다. 탭을 그린 뒤 개구를 패드와 탭 전체보다 크게 만들면, 의도한 지지를 얻지 못할 수 있습니다. 구리와 개구를 겹쳐 보고 탭이 실제로 필름 아래에 남는지 확인합니다. 필요한 겹침과 위치 오차 여유는 재료·접착층·제조 공정에 맞춥니다.
탭은 납땜할 노출 면적을 확보하면서 인접 패드와 떨어져 있어야 합니다. 굽힘 구간 안에 패드를 그대로 두고 탭만 추가하는 것으로 반복 굽힘 문제를 해결하려 하지 않습니다. 패드의 위치와 부품 아래 지지를 먼저 정하고, 실제 사용 조건에서 들뜸과 접합 상태를 검사합니다.
자동으로 추가한 티어드롭도 실제 생성 위치를 확인합니다
KiCad의 티어드롭 도구를 사용할 때는 원형 패드·사각 패드·배선 사이 중 적용할 대상을 정한 뒤 길이와 폭을 조정합니다. 설정창의 백분율은 기준이 되는 패드 치수와 함께 읽습니다. 같은 비율이라도 패드 크기가 달라지면 추가되는 구리 크기도 달라집니다.
적용 후에는 필요한 접속부에 실제로 생성됐는지 확대해 봅니다. 제외 조건 때문에 빠졌거나 주변 구리 때문에 형상이 달라질 수 있습니다. 생성된 목의 간격과 최종 제조 데이터를 다시 확인하며, 이 기능이 커버레이 아래의 고정 탭까지 자동으로 설계해 준다고 가정하지 않습니다.
국부 보강과 전체 전류 용량을 구분합니다
접속부만 넓혀도 그 앞의 가는 선 전체가 굵어진 것은 아닙니다. 전류 경로와 열 조건은 전체 선폭·구리 두께·주변 구조로 확인합니다. 추가한 구리가 인접 패드나 다른 넷(net)과 너무 가까워지지 않는지 살핍니다.
고속선에서는 폭 변화가 국부 임피던스(impedance)를 바꿀 수 있어 신호 요구와 함께 검토합니다. 자동 생성 후에도 실제 구리와 마스크(mask)를 다시 계산하고 최종 제조 데이터에서 목 모양·간격·홀 위치 관계를 검사합니다.
작업 순서를 다시 확인합니다
