PCB 기판 제작(2)

 

easy eda를 이용해 간단한 기판을 아트웍해 보자.

 

 

1. easy eda editor 열기

 

easyeda.com/

EasyEDA - Online PCB design & circuit simulator

easy eda 사이트에 들어가서 먼저 회원가입을 한다.

구글 계정으로도 회원가입 할 수 있다.

 

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2. 회로도 그리기

 

 

easy eda에서 pcb 아트웍을 할때, 가장 먼저 pcb로 만들 회로의 회로도를 그려주어야 한다. 

 

그 이유는 easy eda의 오토라우팅을 사용하기 위해서이다.

 

프로그램이 인식할 수 있도록 정확하게 회로도를 그리면

자동으로 프로그램이 부품간의 연결관계를 파악해서

부품과 부품을 적절히 연결해준다. 

그렇기 때문에 회로도를 정확하게 잘 그리는 것이 사실상 가장 중요하다. 

 

위 회로도는 robotis op3의 GPIO 보드의 회로도의 일부를 가져와 그렸다.

3.3V 전원을 연결하면 빨간색, 녹색 LED에 불이 들어오는 간단한 회로이다. 이 회로를 PCB로 만들어 볼 것이다.

 

 

 

 

2.1 부품 불러오기

 

앞에서, 회로도를 정확히 잘 그리는 것이 가장 중요하다~라고 했는데, 

 

이 회로도를 그릴 때는 알맞는 부품을 정확히 찾아서 불러오는 것이 가장 중요하다. 

부품만 잘 불러오면 부품들을 선으로 연결하는 것은 매우 쉽고, 실수 할 일이 없기 때문이다.

 

그래서 이번 글에서는 알맞은 부품을 잘 구별해서 불러오기 위해,

회로도에 표시되어 있는 기호나, 용량을 잘 파악하는데 도움이 될 수 있는 내용을 살펴보려 한다.

 

 

 

 

 

 

먼저 easy eda사이트에 로그인한 뒤, EasyEDA Designer를 눌러서 Designer를 열어준다. 

 

 

 

 

 

다음과 같이 디자이너가 열리면 New Project를 눌러서, 새 프로젝트를 생성한다. 

 

 

 

 

 

프로젝트 Title을 기입해주고 Save를 누르면 새 프로젝트가 생성된다. 

 

 

 

 

 

 

새 프로젝트가 생성되면 이와 같이 회로도를 그리는 도면 용지가 나타난다.

 

 

 

 

 

부품 불러오는 방법을 익히기 위해서

위에서 보았던 회로도의 일부분을 아래에 가져와보았다.

이 회로도에 나타나있는 부품들을 살펴보자.

 

 

 

 

 

 

 이 부분을 보면 삼각형 모양의 led기호가 있고,

 R과 led _1608이라는 문자가 쓰여있다. 

 

 이 부품이 led이므로 R은 빨간색(Red) led를 의미하는 것임을 쉽게 알 수 있다.

 

 그렇지만 led_1608에서 1608이라는 숫자는 생소할 수도 있을 것이다. 

 

 

 

 

 

 

1608은

칩 타입 부품의 사이즈를 의미하는 숫자이다. 

 

1608이 의미하는 것을 알기 위해서

 

먼저 칩저항의 사이즈 규격을 알아보자. 

 

 

 

< 칩 타입(SMD) 부품의 사이즈 >

 

 

오른쪽 표는 칩 저항의 사이즈표이다.

 

칩 저항의 사이즈는 4개의 숫자로 표기되는데

 

앞의 두 숫자는 가로길이 L의 길이이고

뒤의 두 숫자는 세로길이 W의 길이를 나타낸다.

 

단위는 0.1mm이다

 

예를들어 1005사이즈는

가로 1.0mm 세로 0.5mm의 칩저항사이즈를

나타내는 것으로,

아주 작은 사이즈이다.

 

그런데 이 사이즈 코드는 mm단위가 아닌 inch단위로 표기하기도 한다. 

 

 

즉  1005(mm) = 0402(inch)

 

만약 1608사이즈의 부품을 찾을 때

1608사이즈의 부품이 검색되지 않는다면 inch 단위인 0603사이즈로 바꿔서 검색해보면 

부품을 찾을 수 있을 것이다. 

 

 

 

 

 

 

위에서 칩저항을 예로 들었지만

이 사이즈표는 칩저항 뿐만 아니라 다른 SMD(칩타입)부품들에도 모두 적용된다. 

 

 

이제 led_1608은 1608사이즈(1.6mm X 0.8mm)의 SMD타입 LED라는 것을 알 수 있을 것이다. 

납땜하기 정말 힘든 사이즈

 

 

 

 

 

 

이제 이 부분을 살펴보자. 

 

R331J_1608이라고 표기되있고, 사각형의 기호로 나타나있다. 

 

R331에서 R을 보고 저항(Resistance)라는 것을 알 수 있다. 

 

 

 

 

 

그런데 우리 보통 학교에서 배운 저항기호는 아래와 같은 기호인데

이 회로도에서는 사각형 박스모양이다.

?????

 

 

 

사실 고정 저항 기호는 두가지가 있다. 

(IEC)internatinal

   

<-- 이 기호는 IEC(intertational)규약의 고정저항 기호이고, 유럽 등에서 주로 사용한다고 한다.    

ANSI(US)

 

그리고

 

 

<-- 이 기호는 ANSI(US)규약의  고정저항 기호로, 북미와 아시아에서 주로 사용한다.

 

 

 

 

 

 

이처럼 우리가 아는 부품일지라도, 잘 모르는 기호로 표시되어 있어서 생소할 수도 있다. 

 

 

처음보는 부품기호를 보면 먼저 R(resistor,저항), C(capacitor,캐패시터, 축전기) 등의

문자기호로 어떤부품인지 예상해 본 다음,

내가 알고있는 기호와 다른 표기법이 있는지 검색해보자.

 

 

 

그럼 이제 이 기호가 고정저항을 나타내는 것임을 확실히 알았다.

 

다음으로 R331J가 의미하는 것을 알아보자.

 

저항이기 때문에 331이 331옴을 의미하는 것이 아닐까 라고 예상해볼 수 있겠지만 331은 331옴을 의미하는 것이 아니다.

(저항의 옴수를 의미하는 것은 맞다.)

 

 

 

 

SMD저항의 용량의 표기방법은 여러가지가 있다.

그 중에서 간단한 부분만 적어보자면

 

 

<3자리 숫자로만 구성된 경우>

ex ) 314

첫 번째, 두 번째 자리의 숫자 : 각 자리수를 의미한다. 즉 31이다.

세 번째 자리의 숫자 : 10의 제곱수를 의미한다. 즉 4는 10^4를 뜻한다.

 

따라서 314는 31 X 10^4옴, 즉 310000옴 = 310k옴이다. 

 

 

<4자리 숫자로만 구성된 경우>

3자리 숫자로 구성된 경우와 같다.

첫 번째, 두 번째, 세 번째 수는 각 자리수를 의미하고

마지막 네 번째 수는 10의 제곱수를 의미한다. 

 

 

<SMD코드에 R이 들어가는 경우>

저항의 소수점 위치를 나타낸다.

ex) 7R12  = 7.12옴

ex) R14    = 0.14옴

 

 

그렇다면 R331은 몇 옴 용량을 나타내는 것일까?

R이 resistor의 약자 R이라면 저항코드는 331이므로 33x10 = 330옴이다.

 

또는

 

R이 위 표기법중 3번째에 해당하는 소숫점 표시 R이라면 R331 = 0.331옴이다.

 

 

둘 중 뭐가 맞는 용량일까?

kubot3의 GPIO 보드를 만들때 이것때문에 굉장히 헷갈렸었는데

결국 이 코드 자체만으로는 판단을 하지 못하였다.

 

이럴 경우 회로에 대한 이해를 바탕으로

어떤 용량이 이 회로에 적합한 용량인지 판단해주어야 하는 것 같다. 

 

나의 경우에는 구글 검색 도중 led가 보통 330옴 저항과 함께 사용된다는 것을 알게 되어서 R331옴이 330옴이라는 것을 알 수 있었다.    

 

 

https://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=icbanq&logNo=221439389233&categoryNo=77&parentCategoryNo=0&viewDate=¤tPage=1&postListTopCurrentPage=1&from=postView

반돌이 s 아두이노 강좌 : LED에는 왜 330옴을 사용할까?

( 사실 이런 경우에 대부분, 당연히 0.331옴보다는 330옴이 아니겠냐고 할 수도 있겠지만,

저항 용량을 0.31 = R31등으로 표기하는 경우도 있으니 회로도에서 좀 더 분명하게 표기해 주었다면 좋았을 것이다. )

로보티즈가 잘못했네

 

 

 

 

이제 이 기호가 

1608 사이즈의 330옴 고정저항이라는 것을 알 수 있을 것이다. 

그럼 331뒤에 붙은 J는 무엇일까? 

 

J는 허용오차범위를 나타내는 것으로

표기된 저항 용량이 5%의 오차범위를 가지고 있음을 의미한다. 

 

저항 등 부품을 찾을 때

이러한 허용오차범위까지 모두 일치하는 부품을 찾으면 가장 좋겠지만,

 

허용오차범위까지 일치하는 부품을 찾기는 많이 번거롭기 때문에

 

허용오차범위는 크게 다르지만 않다면 신경쓰지 않아도 될 것이다.

(물론 아주 정밀하게 설계된 전문가 수준의 회로는 신경써야할 것이다.)

 

 

 

 

 

easy eda에서 회로도를 그릴때 첫번째 단계인 부품 불러오기를 설명하기 전에,  

회로도의 기호와, SMD부품의 사이즈, 칩 저항 코드 용량 읽는 법 등을 설명하였다. 

 

이런 부분들에 대해 먼저 알지 못하면, 부품을 불러올 때 실수 할 수도 있고,

검색해서 알아보는 데에도 꽤 많은 시간이 들어갈 수 있기 때문에 먼저 설명하였다. 

 

 

이후 내용부터는 회로도의 부품해석에 대한 설명은 더 이상 하지 않고 실제로 회로도를 그리는 내용으로 넘어갈 것이다.

 

 

만약 도중에 회로도에서 잘 이해 되지 않는 기호나 표기가 있으면

앞에서 설명한 내용들을 바탕으로 구글링해서 알아보면 될것이다.