사용자 간격 규칙을 만들면 검사 대상에서 빠지는 패드(pad)와 배선이 없는지 확인합니다

먼저 알아둘 용어

조건식·검사 대상 — 조건식은 어떤 객체 쌍에 규칙을 적용할지 정하는 표현입니다. 최소값이 적절해도 필요한 대상이 조건 밖이면 그 규칙으로 검사되지 않습니다.

기계 천공 홀·레이저 미세비아(microvia) — 기계 천공 홀은 드릴 비트로 뚫고, 미세비아는 레이저(laser)로 가공할 수 있습니다. 가공 방식에 따라 도구가 적용하는 홀 간격 검사가 다릅니다.

숫자를 읽기 전에 조건의 의미를 풀어 씁니다

예를 들어 “두 객체 모두 비아이며 넷 이름이 다릅니다”라는 조건은 동일 넷의 비아 쌍을 제외합니다. 원하는 검사가 전기적 분리인지 모든 기계 홀의 제조 간격인지 먼저 구분합니다. 다른 넷 조건을 넣은 규칙 하나로 모든 홀 간격을 확인했다고 판단하지 않습니다.

0.254 mm는 설명에 사용한 예시값입니다. 실제 설계에는 해당 제조 공정에서 허용하는 최소 간격을 적용합니다. KiCad의 hole_to_hole 제약은 기계로 천공한 패드·비아 홀의 가장자리 사이 거리를 검사하며 중심 간 거리 검사가 아닙니다. 레이저로 가공한 미세비아와 기계 천공 홀이 아닌 형상은 이 제약으로 검사되지 않습니다.

전압 때문에 도체 간격을 정할 때는 제조사가 만들 수 있는 최소값과 전기적 절연에 필요한 값을 따로 확인합니다. 계산기에서 전압으로 간격을 구하는지, 이미 정한 간격으로 전압 한계를 살피는지 방향을 먼저 고르고, 두 도체가 내층인지 외층인지와 외층 피복 상태·사용 환경·적용 기준을 실제 설계에 맞춥니다. 입력과 출력의 단위도 확인한 뒤 더 엄격한 요구를 설계 규칙에 옮겨 시험 배치에서 경고가 나는지 검사합니다. 화면 예시의 50 mil에 표시된 전압을 다른 층·피복·환경의 허용 전압으로 복사하지 않습니다. 제품 안전 규격에서 별도 공기 간격이나 표면을 따른 거리인 연면거리(creepage)를 요구한다면, 제조 간격 계산기와 별도로 그 요구를 검토합니다.

사용자 규칙보다 먼저 보드 전체의 최소값을 확인합니다

KiCad 10의 PCB 편집기에서 파일(File) → 보드 설정(Board Setup) → 설계 규칙(Design Rules) → 제약(Constraints)을 엽니다. 이곳의 구리 간격, 홀 간격, 비아 크기 등은 보드 전체에 적용할 최소값입니다. 제조사가 제시한 조건과 비교해 정해야 하며, 나중에 더 구체적인 사용자 규칙을 써도 이 최소값보다 느슨하게 만들 수 없습니다. 예를 들어 일부 구역은 구리 간격 0.20 mm, 다른 구역은 0.30 mm가 필요하다면 전역 최소값을 0.20 mm로 두고 더 넓은 구역만 별도 규칙으로 0.30 mm를 요구합니다. 이 숫자도 설명용이며 실제 설계에서는 제조 조건을 따릅니다.

제약 화면에는 구리 간격과 트랙 폭뿐 아니라 관통홀·미세비아의 최소 치수, 실크 인쇄의 간격·글자 크기·획 두께도 있습니다. 원호와 원을 직선 조각으로 근사할 때 허용할 최대 오차, 구리 영역(Zone)을 채우는 방식, 배선 길이를 계산할 때 적층 두께를 포함할지도 같은 화면에서 정합니다. 예를 들어 구리 영역이 패드에 가는 연결선으로 붙는 열 완화 연결(Thermal Relief)은 이 화면에서 연결선의 최소 개수를 설정합니다. 따라서 이 화면은 단순히 홀 간격만 적는 곳이 아닙니다.

같은 보드 설정의 미리 정의한 크기(Pre-defined Sizes)는 배선할 때 고를 트랙·비아·차동 쌍(Differential Pair)의 치수 목록입니다. 목록에 넣은 값 자체가 제조 최소값은 아닙니다. 작은 트랙 폭을 골랐는데 배선 도구가 더 넓게 만드는 경우에는 제약 화면의 전역 최소 트랙 폭을 먼저 비교해 보세요. 넷 클래스(Net Classes)는 연결망별 구리 간격과 기본 트랙·비아·차동 쌍 치수를 정하고, 사용자 규칙(Custom Rules)은 특정 대상에 조건을 붙입니다.

테어드롭(Teardrops)은 패드·비아와 가는 배선이 만나는 곳 등을 넓히는 구리 형상입니다. 테어드롭 메뉴에서는 원형·직사각형 패드 연결부와 배선끼리 만나는 곳의 기본 형상을 각각 정할 수 있습니다. 길이 조정 패턴(Length-tuning Patterns) 메뉴에서는 단일 배선의 목표 길이, 차동 쌍의 길이와 두 선의 길이 차이인 스큐(Skew)를 조정할 때 쓸 기본 패턴을 정합니다. 이 메뉴에서 홀 간격의 전역 최소값을 정하지는 않습니다. 위반 심각도(Violation Severity)에서는 검사 결과를 오류·경고·무시 중 어떻게 표시할지 정합니다.

따라서 홀 간격 경고가 보이지 않을 때는 먼저 전역 제약값과 위반 심각도를 보고, 그다음 사용자 규칙의 조건을 확인합니다. 화면 예시의 숫자를 그대로 옮기지 말고 해당 기판의 제조 조건과 연결합니다.

KiCad에서 규칙 편집기를 열고 적용 범위를 적습니다

KiCad 10의 PCB 편집기에서 파일(File) → 보드 설정(Board Setup) → 설계 규칙(Design Rules) → 사용자 규칙(Custom Rules)을 엽니다. 사용자 규칙은 프로젝트의 kicad_dru 파일에 저장됩니다. 별도 텍스트 편집기에서 이 파일을 직접 고치기보다 보드 설정의 규칙 편집기를 사용하고, 프로젝트를 백업할 때 이 파일도 함께 보관합니다.

다음은 서로 다른 넷에 속한 비아 두 개의 기계 천공 홀 사이를 검사하는 설명용 예시입니다. 0.254mm는 이 글의 예시일 뿐 제조사의 허용값이 아닙니다.

(version 1)
(rule "서로 다른 넷의 비아 홀 간격"
    (constraint hole_to_hole (min 0.254mm))
    (condition "A.Type == 'Via' && B.Type == 'Via' && A.Net != B.Net"))

KiCad 10의 규칙 언어 버전(version) 표기는 (version 1)입니다. 괄호로 묶은 각 항목을 식(S-expression)이라고 합니다. rule은 검사 이름, constraint는 검사 종류와 최소값, condition은 검사할 객체의 조건을 뜻합니다. 여기서 A와 B는 비교할 두 객체이고, Via는 비아, Net은 전기적으로 같은 연결망을 가리킵니다. 따라서 이 예시는 같은 넷의 비아 쌍과 패드 홀을 검사 대상에서 뺍니다.

규칙에는 적용 층을 좁히는 layer와 위반을 오류·경고·무시로 처리하는 severity를 선택적으로 넣을 수 있습니다. 둘 다 이 예시의 필수 항목은 아닙니다. 층을 지정하거나 위반을 무시하도록 바꾸면 검사 범위가 더 줄어들 수 있으니, 실제로 필요한 경우에만 넣고 적용 대상을 다시 확인합니다. 여러 규칙이 같은 대상을 가리키면 KiCad는 파일 아래쪽의 규칙부터 평가하므로, 더 구체적인 규칙을 뒤에 둡니다.

사용자 규칙은 홀 간격 외에도 특정 신호의 구리 간격(clearance)과 배선 길이 차이인 스큐(skew)를 검사할 수 있습니다. 예를 들어 3W는 배선 폭을 W로 놓고 폭의 세 배 정도를 배선 사이 간격의 출발점으로 삼는 경험칙입니다. 모든 적층 구조와 신호에 통하는 필수 간격은 아닙니다. 간섭 허용 수준과 기판의 적층 구조를 보고 필요한 간격을 정한 다음, 검사할 연결망과 구역을 지정해 구리 간격 규칙을 작성합니다. 3W라는 이름만 적으면 KiCad가 간격을 자동 계산해 주는 것은 아닙니다. 길이를 맞춰야 하는 신호는 허용 스큐와 대상 경로를 따로 정해 skew 제약으로 검사합니다.

규칙 문법 검사(Check Rule Syntax)를 눌러 오류를 먼저 고칩니다. 문법이 통과해도 원하는 객체 쌍이 모두 검사된다는 뜻은 아닙니다. 패드 홀과 같은 넷의 비아까지 기계 가공 간격을 지켜야 한다면 이 조건부 규칙만으로 끝내지 말고, 보드 전체의 기본 최소 간격 또는 별도 규칙이 그 조합을 검사하는지 확인합니다.

복사한 시험 설계에서 검출·제외를 각각 확인합니다

실제 생산 설계를 훼손하지 않는 복사본에서 비아 두 개의 홀 가장자리 간격을 설정한 값보다 좁혀 설계 규칙 검사(DRC, Design Rule Check)를 실행합니다. 서로 다른 넷의 비아 쌍에는 경고가 나야 합니다. 같은 넷의 비아 쌍과 패드 홀을 포함한 쌍도 따로 배치해, 이 규칙에서 제외되더라도 기본 규칙이나 별도 규칙이 필요한 제조 간격을 지키게 하는지 확인합니다. 레이저 미세비아는 hole_to_hole 시험에 섞지 말고 해당 가공 방식의 제약을 별도로 검토합니다.

규칙 이름·목적·경계·조건·최소값과 확인한 객체 조합을 기록합니다. 경고가 줄었다고 해서 검사가 개선됐다고 판단하지 않고 검사 누락 가능성을 함께 확인합니다.