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DIY Atelier


프린트기판 만들기 (1) [개요] 필요성 및 준비과정

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작성자 최고관리자 댓글 0건 조회 3,874회 작성일 13-08-08 14:53

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로 부품을 고정하고 부품간의 배선을 그려놓은 기판을 일반적으로 프린트기판이라고 합니다.
원래 명칭이 PCB, 즉 Printed Circuit Board이기 때문에 그렇게 부르기도 하는데 이는
배선의 경로를 특별한 방법을 통해 인쇄(print) 해놓았기 때문이기도 합니다.

물론 프린트기판이 없어도 전선을 연결함으로써 원하는 동작을 얻을 수는 있습니다.
하지만 프린트기판을 설계하지 않는다면, 즉 배선만으로써 회로를 구성한다면 일어날 수 있는 문제를 한번 보겠습니다.

1. 회로가 복잡해 질 수록 납땜이 어렵고 시간이 많이 걸림
2. 회로 구성 후 디버깅이 쉽지 않음 - 문제가 생기면 찾기 힘듬
3. 똑같은 품질의 대량 생산이 거의 불가능함 - 일일히 수작업으로 땜해야 하므로
4. 노이즈 유입에 노출되어 있음 - 배선 하나하나가 안테나 역할을 함. 특히 고주파 회로에서 쥐약임
5. 미관상 좋지 않음

아래 샘플 보드 사진을 보시면 이해가 좀더 빠를듯..
원래 초기 동작 확인 및 샘플단계에서는 배선을 할 수 밖에 없습니다. 이리저리 바꾸면서 실험해야 하니까요..
하지만 딱 하나만 만들게 아니라면 시간을 내어 프린트기판을 만드는게 여러모로 신상에 좋습니다.

특히 아날로그 회로에서는 똑같이 배선을 해도 이상하게 같은 동작을 하지 않는 경우가 많고
노이즈의 크기도 달라집니다.
즉, 똑같은 결과물이 나오지 않는다는 것이죠.


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- 배선으로 완성한 기판의 예 -


아래는, 배선을 납으로 두껍게 연결한 조금 발전된 형태입니다.
이정도만 되어도 디버깅이 쉽고 노이즈에도 강한 편이지요..

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- 납으로 배선 경로를 만든 예 -


아래는 업체에 제작 의뢰한 공장형 프린트 기판입니다.
사실 프린트기판이야 컴퓨터만 열어봐도 흔하게 볼 수 있는 넘이지만, 되도록 저작권 때문에라도 제 것을 올립니다..^;;
다 분실하고 대략 20년전에 만들었던 작품이네요.. 

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- 프린트기판의 예 -


이렇게 깨끗한 프린트기판을 만들어 주는 업체가 많이 있습니다만,, 가격이 좀 비싼게 문제입니다.
아무리 작은 것을 만들어도 샘플 몇장 제작만 15만원이 넘고,만일 거버파일(공장 제작용 인쇄 파일)까지 의뢰하려면 30만원을 호가합니다.

주로 소량 제작을 하는 DIYer 로서는 큰 부담이며, 자작의 의미도 다소 퇴색됩니다.
기왕 자작하는거 첨부터 끝까지 다 만들어봐야죠..^^

예전에 프린트기판을 만들 때 주로 사용한 방법은 크게 두가지입니다.
- 중요한 내용은 아닌 프롤로그 정도이므로 자세한 설명 및 자료는 올리지 않겠습니다. -

1. 동판에 유성매직으로 배선 경로를 그린 후 에칭시킨다 : 이렇게 하면 유성매직 부분을 제외한 부분은 에칭되어 없어지고 배선만 남습니다.

2. 감광기판을 사용한다 : 빛으로 감광하여 에칭하기 때문에 1번보다는 더 깨끗하고 확실한 결과를 얻을 수 있습니다만 기판 자체가 조금 비싸고 자외선 발생 장치가 필요합니다. (형광등도 가능하지만)

1번의 가장 큰 단점이라면, 아무리 세밀한 네임펜이라도 디테일한 배선을 일관되게 그리기도 힘들뿐 아니라 에칭하기도 힘들다는 점이죠.
실제로, 가느다란 (5mm 이하의) 배선은 에칭시 단선되거나 옆선에 붙어버리는 등 에러가 많이 발생하여
후작업(칼로 난도질)이 또 필요한 경우가 많습니다..

2번의 경우, 에칭시의 에러는 조금 줄어들긴 하지만 여전히 그리는 과정에서의 에러는 피할 수 없습니다.

그런데, 레이저프린터가 보급되면서 이를 이용한 방법이 발견되어 저도 주로 이 방법을 쓰고 있습니다.
자세한 설명은 차차 올리겠지만 우선 장점은 다음과 같습니다.

1. 레이저프린터로 배선을 그리므로(인쇄), 세밀한 표현도 가능하고 인쇄도 일관되게 깨끗합니다.
2. 인쇄가 깨끗하므로 에칭도 깨끗하게 됩니다.

필요한 준비물은 다음과 같습니다.

1. 레이저 프린터 (광택지나 두꺼운 용지도 가능한) - 가급적 정품 토너여야 좋습니다. 재생토너나 저급품은 인쇄가 잘 안될 때가 많습니다 (일반 종이에 하는 것이 아니라서)
2. 시트지 - 문구점이나 마트에서 흔하게 구입할 수 있는 인테리어용 시트지면 됩니다. 다만, 시트지의 품질도 천차만별이라.. 가급적이면 중간 이상의 가격대를 고르는게 안전합니다. (시행착오가 필요할지도;;)
3. 다리미 - 옷을 다리는 다리미 맞습니다.;;
4. 에칭액 - 산화제이철(Fe2O3) 이라고도 불립니다. 가루 형태로 되어 있으며 물에 용해시켜서 사용합니다.

에칭에 관해서는 검색해 보면 관련 자료 및 제작 순서가 잘 설명된 곳이 많습니다.

이제 제작 순서대로 올리도록 하겠습니다.


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