완제품 외곽과 조립 장비가 잡는 레일(rail) 영역을 따로 그립니다

먼저 알아둘 용어

패널(panel)·레일(rail) — 패널은 제작·조립 중 취급하는 기판 묶음입니다. 레일은 장비가 지지·이동할 추가 가장자리 영역으로 완제품에 남는 외곽과 구분합니다.

피듀셜(fiducial)·공구 홀(tooling hole) — 피듀셜은 장비가 위치를 읽는 기준 마크이고 공구 홀은 치구의 위치·지지 등에 사용하는 구멍입니다. 전기 회로 영역 밖의 레일에 둘 수 있지만 실제 라인 조건을 확인해야 합니다.

V컷(V-cut)·마우스바이트(mouse bites)·탭(tab) — V컷은 분리할 선에 홈을 가공하는 방식, 마우스바이트는 탭에 작은 구멍을 배치해 분리를 돕는 형상입니다. 탭은 기판을 패널에 붙잡아 두는 연결부로 분리 뒤 잔여 형상을 확인합니다.

장비가 실제로 접촉하는 두 가장자리를 확인합니다

완성 기판의 윤곽과 조립 중 이동 방향을 정하고 컨베이어(conveyor)·클램프(clamp)가 닿는 영역을 겹쳐 봅니다. 부품 몸체와 돌출 커넥터(connector)가 그 공간을 침범하는지 확인합니다. 접촉할 단단한 영역이 부족하면 반대쪽의 평행한 레일 등을 검토하고 필요에 따라 기준 마크와 공구 홀을 배치합니다.

모든 기판에 같은 레일이 필요한 것은 아닙니다. 장비 접촉 폭, 패널 크기·두께·하중·처짐과 조립 방향에 맞춰 정합니다. 레일을 더한 뒤에는 부품과 레일 사이의 여유, 분리 위치와 최종 외곽까지 함께 확인합니다.

부품을 패널 상태로 실장할 계획이라면, 패널 도면을 확정하기 전에 실제 맡길 조립 공정이 받아들이는 연결 형상을 확인합니다. V컷과 라우팅한 외곽에 남기는 분리 탭을 어느 위치·조합으로 허용하는지, 레일·피듀셜·공구 홀 조건은 무엇인지 조립 업체에 확인해 도면에 반영합니다. 기판을 제작할 수 있다는 답만으로 조립 라인에서도 사용할 수 있다고 판단하지 않습니다. 연결 형상을 바꿨다면 부품과 분리 공구의 간섭, 분리 뒤 남는 탭과 완제품 외곽을 다시 확인합니다.

아주 작은 경성 기판은 패널 실장과 임시 캐리어를 비교합니다

완제품 외곽이 작은 경성 인쇄회로기판(rigid printed circuit board, rigid PCB)은 분리한 상태에서 장비가 잡을 두 변이 짧거나 인쇄기 아래에서 안정적으로 받치기 어려울 수 있습니다. 이때에는 패널에 붙여 둔 채 표면실장(Surface Mount Technology, SMT) 공정을 마치는 방법과 분리된 기판을 조립용 캐리어(assembly carrier)에 고정하는 방법을 비교합니다. 캐리어는 조립 중 작은 기판을 받치고 위치를 잡는 임시 지그로, 완제품 기판의 추가 레일과는 다릅니다.

먼저 조립 업체에 패널 상태와 분리 상태 각각의 이송 폭, 페이스트 인쇄면의 지지, 부품 실장용 위치 기준을 확인합니다. 캐리어를 쓴다면 작은 기판이 인쇄와 실장 중 흔들리지 않고 매번 같은 위치에 놓이는지 시험합니다. 부품이 캐리어에 닿거나 아래로 돌출되는 부분이 없는지, 가열 공정에도 같은 받침을 쓸 수 있는지, 조립 뒤 기판을 손상 없이 꺼낼 수 있는지는 실제 공정 순서에 따라 따로 확인합니다. 캐리어의 바깥 크기만 맞춘다고 기판 자체의 처짐이나 위치 흔들림이 해결되지는 않습니다.

레일 폭과 분리선에서의 이격은 다른 치수입니다

레일 폭은 장비가 잡을 영역의 폭입니다. 부품과 분리선 사이 거리는 분리 공구와 부품·패드(pad)의 간섭을 검토하는 치수입니다. 부품 중심에서 선까지 잰 거리가 충분해도 몸체 끝과 공구가 닿을 수 있으므로 어느 경계에서 어느 경계까지 재는지 표시합니다.

초기 검토에서 레일 폭을 5 mm로 잡고, 크거나 부품이 많은 패널에서는 8 mm 안을 비교할 수 있습니다. 다만 3 mm를 넘겼다는 이유만으로 어느 장비에서나 쓸 수 있는 것은 아닙니다. 이런 후보 치수는 실제 컨베이어·클램프가 요구하는 접촉 폭과 패널의 처짐을 확인한 뒤 확정합니다. 부품과 분리선 사이를 1 mm 띄웠더라도 분리 공구와 돌출부의 작업 공간이 확보되는지는 별도로 검사합니다. 레일 폭과 부품 이격을 같은 기준으로 판단하지 않습니다.

부품부터 보드 끝까지의 거리와 추가 레일 폭을 나눠 적습니다

조립 검토표에 ‘가장자리 여유 5 mm’라고 적혀 있다면 부품 몸체 끝에서 완성 기판 끝까지인지, 추가 레일 자체의 폭인지 먼저 확인합니다. 부품–보드 끝 여유가 5 mm 미만인 곳을 레일 검토 대상으로 삼는 예시와, 레일 폭을 3~10 mm 중에서 고르는 예시는 다른 치수를 다룹니다. 이 값들만으로는 장비의 실제 접촉 폭을 확인할 수 없습니다.

레일을 두 변에 둘지 네 변에 둘지는 이송·회전·고정 방식으로 정합니다. 장비가 직접 누르는 자리에는 기능 패드나 부품을 두지 않고, 필요한 공구 홀과 피듀셜은 별도로 지정합니다. 멀리 떨어진 기준 마크를 사용하면 위치뿐 아니라 회전도 판별할 수 있지만, 기판에 적합한 기준점이 이미 있는지와 장비가 실제로 무엇을 읽는지부터 확인합니다. 레일에 기준점을 무조건 추가하지 않습니다.

얇은 연성기판은 레이저 가공과 지지 틀을 함께 검토합니다

얇은 연성 인쇄회로(Flexible Printed Circuit, FPC)를 여러 장 배치할 때에는 단단한 기판의 V컷 패널을 그대로 복사하지 않습니다. 레이저로 외형을 가공하는 공정이라면 기판 사이의 가공 공간과 남겨 둘 연결부, 주위를 받치는 레일을 함께 정합니다. 기판이 들어맞는지만 보고 간격 없이 붙여 놓으면 가공·이송 중 지지 조건이 달라질 수 있습니다.

예를 들어 기판 사이를 2 mm 띄우고 네 변에 5 mm 레일을 두는 공정 조건이라면, 완제품만 나란히 놓은 크기보다 패널이 커집니다. 금속 보강판을 붙이는 경우에는 간격 요구가 다시 달라질 수 있습니다. 이 수치는 계산을 위한 공정 예시이며, 실제 재료·보강판·설비에 적용되는 조건으로 확정해야 합니다.

동일한 폭 w의 케이블을 n개 나란히 놓고 사이 간격을 g, 양쪽 레일 폭을 r로 정하겠습니다. 가장 바깥쪽 케이블과 레일 사이에도 가공 여유가 필요하다면 그 거리를 왼쪽 e₁, 오른쪽 e₂로 따로 표시합니다. 패널 폭은 n × w + (n − 1) × g + 2 × r + e₁ + e₂입니다. 여기서 n은 개수이고 나머지 길이의 단위는 mm입니다. 케이블 사이 간격과 레일까지의 간격이 항상 같다고 가정하지 않습니다. 다른 방향의 레일과 기준 마크 공간도 따로 확인합니다.

분리 방법은 남은 연결부의 형상과 재료에 맞춰 정합니다. 얇고 쉽게 휘어진다고 케이블 몸통을 잡아당겨 뜯지 않습니다. 분리할 자리를 가까이 받치고, 분리 후 가장자리·접점·구리에 손상이 없는지 확인합니다. 접점 끝이나 조립 공간에 연결부의 잔여물이 남지 않는지도 살펴봅니다.

작은 보조 기판을 본기판과 함께 제작할 수도 있습니다

본기판과 떨어진 곳에 둘 작은 접촉부가 필요하다면, 접촉용 보조 기판(auxiliary printed circuit board, auxiliary PCB)을 본기판과 한 패널에 배치해 제작할 수 있습니다. 접촉 팁(contact tip)은 대상에 닿는 금속 끝입니다. 길고 좁은 보조 기판의 한쪽에는 이 팁, 가운데에는 저항 자리, 반대쪽에는 전선 두 가닥의 납땜 패드(solder pad)를 둡니다. 제작 중에는 분리 탭 두 곳이 보조 기판을 붙잡고, 분리 뒤 필요한 전기 연결에는 탭과 별도로 남겨 둔 패드를 사용합니다. 저항값과 두 전선의 상대편 연결점은 회로도에서 확인합니다.

이 보조 기판도 완제품의 일부입니다. 장비가 잡는 레일을 잘라 손잡이로 쓰기로 했다면, 그 부분에 부품을 붙인 상태에서도 장비가 지지할 수 있는지 먼저 확인해야 합니다. 필요한 접촉 폭이나 패널 강성이 줄어든다면 별도의 레일을 확보합니다. 빈 공간에 작은 기판이 들어간다는 이유만으로 조립에 적합한 패널이 되는 것은 아닙니다.

분리한 뒤의 두 기판을 기준으로 배치합니다

먼저 본기판과 보조 기판 각각의 완성 외곽을 정합니다. 보조 기판을 잡거나 고정할 위치, 접촉 팁을 붙일 자리, 전선 두 가닥이 나오는 자리까지 그린 뒤 두 기판 사이의 가공 공간과 탭 위치를 잡습니다. 탭은 제작 중 흔들림을 막을 만큼 지지해야 하지만, 부품 밑에 남아 부품을 밀어 올리거나 분리할 때 납땜부를 잡아당기는 위치는 피합니다. 탭 수와 구멍 간격은 기판 두께·형상·분리 방법에 맞춰 정하며 개념도의 비율을 제작 치수로 사용하지 않습니다.

분리 탭은 기계적 연결부로 계획합니다. 떼어 낸 뒤에도 필요한 전기 연결은 보조 기판의 패드(pad, 납땜하는 구리 자리)와 별도의 전선으로 구성하고, 끊어질 탭 위로 배선을 넘기지 않습니다. 양쪽 기판의 모든 동박층에서 가공 경계와 구리 사이의 여유를 확인합니다. 부품과 패드도 분리 공구가 들어갈 자리에서 떨어뜨립니다.

부품을 붙일 순서와 분리 후 검사를 함께 정합니다

패널 상태로 조립하면 작은 보조 기판을 취급하기 쉬울 수 있습니다. 접촉 팁, 저항, 전선을 어느 순서로 붙일지는 분리 공구가 들어갈 공간과 기판을 받칠 위치를 보고 정합니다. 긴 팁이나 전선을 먼저 붙이면 분리 공구가 들어가지 못하거나 부품에 힘이 전달될 수 있습니다. 돌출 부품은 분리 후 붙이는 편이 적합한지도 비교합니다. 길쭉한 기판 전체를 비틀어 탭을 끊는 방식은 피하고, 선택한 분리 방법에 맞게 양쪽을 지지합니다.

분리한 자리에는 날카로운 돌출부, 균열, 들뜬 구리나 손상된 패드가 없는지 확인합니다. 손잡이로 잡을 면과 전선 출구가 거칠지 않은지도 살펴봅니다. 연결선을 붙인 뒤에는 회로도에 맞는 연결과 인접 지점 사이의 불필요한 접촉을 검사하고, 전선이 당겨져도 납땜부에 힘이 집중되지 않도록 고정합니다. 저항 같은 부품을 거치는 경로는 단순한 도통음 대신 회로에서 예상하는 저항값으로 확인합니다.

이 구조는 작은 부속 기판을 함께 제작하는 방법입니다. 기판을 함께 제작했다고 해서 접촉부의 허용 전압이나 절연 성능이 정해지지는 않습니다. 완성한 부속 기판은 사용 전에 회로와 접촉 대상의 조건에 맞춰 확인합니다.

V컷 선과 도려낼 영역은 제조 파일에서도 구분합니다

패널에 V컷과 외형 가공을 함께 쓰면, 화면에 보이는 선만으로는 어느 곳에 홈을 내고 어느 곳을 완전히 제거할지 알기 어렵습니다. V컷 선을 컷아웃의 경계로 잘못 해석하면 조립 전에 패널이 분리될 수 있고, 컷아웃을 단순한 표시선으로 전달하면 필요한 공간이 막힌 채로 제작될 수 있습니다.

컷아웃(cutout)은 기판 소재를 완전히 제거하는 영역입니다. V컷은 기판을 붙잡을 두께를 남긴 채 홈을 내는 가공이므로, 두 정보를 같은 의미의 선으로 전달하지 않습니다. 설계 프로그램에서 사용하는 레이어(layer, 종류별로 도형을 나누어 놓는 작업 층)의 이름이나 번호만으로 제작 방식이 결정되는 것도 아닙니다. 예를 들어 킵아웃(keepout, 배치나 배선을 제한하는 영역) 레이어에 선을 그렸더라도, 그것이 자동으로 V컷 데이터가 되지는 않습니다.

먼저 완제품 외곽, V컷 위치, 제거할 컷아웃과 남길 연결부를 구분해 그립니다. V컷 선은 홈의 중심을 나타내고, 컷아웃은 필요한 완성 형상을 나타내도록 합니다. 임의로 계산한 공구 이동 경로를 완성 외곽 대신 보내지 않습니다. 한 도면에 여러 가공 정보를 담는다면 서로 다른 선 표기와 범례로 구분하고, 별도 파일을 쓴다면 파일마다 어느 가공을 뜻하는지 적습니다. ‘세로 빨간 선은 V컷 중심선, 닫힌 파란 윤곽의 안쪽은 제거할 영역’처럼 실제 도형과 설명이 대응해야 합니다.

제조 파일을 내보낸 뒤에는 설계 화면이 아니라 내보낸 파일을 다시 열어 확인합니다. 파일을 하나씩 표시해 V컷 선과 컷아웃이 빠지거나 뒤섞이지 않았는지 보고, 같은 원점·축척으로 겹쳐 완제품 외곽과 비교합니다. 단위, 위치와 개정 번호도 일치해야 합니다. 가공 표시선이 실크 인쇄나 구리 패턴으로 잘못 출력되지 않았는지 확인하고, 제조 담당자가 확인할 도면에도 같은 파일 이름과 의미를 적습니다.

일반적인 V컷은 패널을 가로지르는 직선 가공입니다. 특정 지점에서만 멈추는 선을 임의로 그리거나 곡선을 V컷으로 지정하지 않습니다. 곡선 외곽은 외형 가공과 조합할 수 있지만, 공구가 드나들 공간과 남은 패널의 지지 상태를 확인해야 합니다. 마지막으로 실제 가공 경계에서 구리·부품까지의 간격과 분리 후 형상을 다시 검사합니다.

조립 전·조립 후·분리 후 세 상태를 확인합니다

첫째, 빈 패널에서 접촉 영역이 연속적이고 장비에 들어가는지 확인합니다. 둘째, 실제 부품을 실장한 상태에서 아래쪽 부품과 돌출 커넥터가 이동·지지를 방해하지 않는지 봅니다. 셋째, 분리 작업의 접근 공간과 분리 뒤 남을 외곽을 검토합니다.

레일을 추가해도 분리 중의 휨·균열이나 구리 손상이 자동으로 해결되지는 않습니다. 민감한 부품의 방향·거리와 지지점, 구리와 가공 외곽의 공차를 해당 공정 조건으로 확인합니다. 변경 기록에는 레일 추가 사실뿐 아니라 장비 접촉과 최종 부품 형상 간섭의 검사 결과를 남깁니다.

작업 순서를 다시 확인합니다