개념 한 쪽
전자캐드기능사 회로설계 및 PCB 설계 순서 — 인쇄회로기판 제작공정
회로설계와 PCB 설계는 인쇄회로기판(PCB) 제작공정의 기초를 이루는 단계다. 설계에서 사용하는 장치와 공정별 특징을 이해해야 제작방법 선택과 설계 품질 판단이 가능하다.
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뜻
인쇄회로기판 제조공정에서는 여러 방식으로 패턴과 부품을 기판에 구현한다. 등사(실크) 원리를 이용해 기판 위에 내산성 레지스터를 직접 인쇄하는 방법은 실크 스크린법이라 부른다. 이 방법은 장비가 간단하고 잉크를 스크린을 통해 눌러내는 방식이므로 양산성이 높지만 정밀도는 다소 떨어진다.
회로동작 관점에서는 증폭기 등급별 동작 특성을 알아야 한다. B급 증폭기는 두 트랜지스터가 교대로 동작하므로 도통 경계에서 크로스오버 일그러짐이 발생한다. A급은 항상 도통하므로 크로스오버가 발생하지 않으며, AB급은 바이어스로 그 현상을 줄이는 방식이다.
통신 신호처리 이론에서는 변조 방식별 파라미터의 의미를 파악해야 한다. 예를 들어 위상변조(PM)는 다음과 같은 형태로 나타나며, 반송파의 순간 위상에 더해지는 항의 진폭이 Δθ이다: i = Im sin(2π f_c t + Δθ cos 2π f_s t). 즉 Δθ는 위상 변화의 범위 또는 크기를 의미한다.
입출력 장치 구분 측면에서는 디지타이저의 역할을 명확히 알아야 한다. 디지타이저는 펜이나 스타일러스로 그리거나 찍은 위치를 디지털 데이터로 변환하는 정밀 입력장치이다. 디지타이저는 CAD나 그래픽 작업에서 정밀 입력을 위해 사용되며 출력장치가 아니다.
예제
실무적 문장형 문제에서는 공정의 특징을 묻는 문항이 자주 출제된다. 예를 들어 "등사 원리로 내산성 레지스터를 인쇄하는 공정은?"이라는 출제 의도라면 '등사=실크 스크린법', '양산성 높음', '정밀도 낮음'이라는 키워드를 연결해 정답을 고른다.
변조 이론 문제에서는 수식의 변수 의미를 해석하는 방식으로 풀이한다. 위상변조 식 i = Im sin(2π f_c t + Δθ cos 2π f_s t)에서 괄호 안 전체가 순간 위상임을 확인하고 Δθ를 위상편이의 최대값으로 해석하면 정답에 도달한다.
증폭기 특성 관련 문제는 등급별 동작 원리를 파악해서 풀이한다. 크로스오버 일그러짐은 두 소자가 교대 동작하는 B급 특유의 현상임을 연결하여 선택지를 소거하면 해법을 얻는다.
자주 묻는 물음
- 실크 스크린법은 어떤 특징을 가지는가?
- 실크 스크린법은 등사 원리를 이용해 잉크를 스크린으로 눌러 기판에 직접 인쇄하는 방식이다. 장비가 간단하고 속도가 빨라 양산성이 높지만 사진 부식법 등에 비해 정밀도가 다소 떨어진다.
- B급 증폭기에서 크로스오버 일그러짐이 발생하는 이유는 무엇인가?
- B급은 두 트랜지스터가 신호의 서로 다른 반주를 담당하며 교대로 동작한다. 트랜지스터가 완전히 꺼졌다 켜지는 경계점에서 도통이 일시적으로 없거나 약해져 신호의 중심부가 잘려 보이는 크로스오버 일그러짐이 발생한다.
- 위상변조식의 Δθ는 무엇을 뜻하는가?
- 위상변조식 i = Im sin(2π f_c t + Δθ cos 2π f_s t)에서 Δθ는 변조신호에 의해 반송파의 위상이 최대 얼마만큼 편이되는지를 나타내는 최대 위상편이이다.
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