범용 기판이란?
범용 기판은 인쇄 회로 기판과 달리 정해진 배선 패턴이 없는 기판을 말하며, 만능 기판, 뱀눈 기판, 이산 기판 등으로도 불립니다.
범용 기판은 기판의 구멍에 부품을 끼워 넣는 방식으로 실장할 수 있습니다. 이때 납땜이 필요한 것과 납땜이 필요 없이 반복적으로 사용할 수 있는 브레드보드라고 불리는 것이 있습니다. 기판의 구멍에 전자부품을 장착하고 납땜을 하면 쉽게 배선할 수 있습니다.
범용 기판의 사용 용도
범용 기판은 자유롭게 부품의 설치와 배선을 할 수 있기 때문에 사용법에 따라 다양한 용도로 활용할 수 있습니다. 전자 부품을 장착할 부위나 배선이 미리 정해져 있는 인쇄 회로 기판과 달리 원하는 위치에 부품을 장착할 수 있는 자유도가 높아 개인 전자 공작 등에 많이 사용되고 있습니다. 시중에서 판매되는 전자 공작 키트 등에도 포함되어 있습니다.
또한, 기성품이 없는 경우 사용자가 직접 설계를 해야 하는데, 이 경우 범용 기판을 이용해 자유롭게 설계할 수 있습니다.
범용 기판의 원리
범용 기판은 납땜이 필요한 것과 그렇지 않은 것(브레드보드)으로 크게 두 가지로 나뉩니다. 전자는 기판 위에 부품을 장착할 구멍에 동박이 부착되어 있는데, 이를 랜드(Land)라고 합니다. 이 랜드에 납땜으로 부품을 장착하고 다른 부품의 랜드와 리드선 등으로 연결합니다.
랜드에는 한쪽 면에만 동박을 붙인 것과 양면으로 붙인 것이 있습니다. 양면에는 스루홀 가공이 되어 있는 것도 있는데, 이를 이용하면 양면이 전도성이 있기 때문에 더욱 자유로운 설계가 가능합니다.
후자의 브레드보드는 2층 구조로 되어 있으며, 부품을 끼울 수 있는 구멍이 뚫린 층과 배선을 끼울 수 있는 금속 레일이 배치된 층으로 나뉘어져 있습니다. 배선은 금속 레일의 배치에 의존하기 때문에 납땜이 필요한 것에 비해 자유도는 떨어지지만, 부품을 빼고 넣는 것만으로 쉽게 구현할 수 있다. 또한 납땜이 필요 없기 때문에 기판을 여러 번 재사용할 수 있습니다.
범용 기판의 기타 정보
1. 배선 방법
범용 기판의 배선 방법은 기본적으로 자유롭지만, 실수를 방지하기 위해 대략적으로 회로도의 부품 배치대로 부품을 범용 기판에 배치합니다 (범용 기판은 용도에 맞는 것을 선택해야 합니다).
2. 부품 설치 방법
예를 들어, OP 앰프를 이용한 단일 전원 회로를 범용 기판에 구현할 때는 왼쪽부터 입력 포인트 → 입력 커플링 커패시터 → 입력 바이어스 회로 → OP 앰프를 이용한 반전 증폭 회로 → 출력 커플링 커패시터 → 출력 레벨 조정 회로 → 출력 포인트 순서로 배치합니다.
또한, 기판 상단 가로 1열을 전원 라인, 하단 가로 1열을 GND 라인으로 합니다. 이렇게 외형적으로 알기 쉽게 배치하면 회로를 디버깅하거나 수정할 때 확인하고자 하는 부분을 쉽게 찾을 수 있습니다.
3. 부품 연결 방법
회로를 연결하는 배선은 부품의 리드선(부품의 다리), 주석 도금선, 내열 피복선 등을 사용합니다. 납땜은 납땜이 충분히 녹을 수 있도록 부품의 리드와 랜드를 충분히 예열합니다. 솔더가 인접한 랜드에 솔더가 묻지 않도록 주의하고, 솔더가 잘 퍼지지 않는 경우 플럭스를 사용합니다.
부품의 리드선이나 주석 도금선을 이용하여 부품끼리 배선합니다. 부품의 리드선과 주석도금선은 전도가 있기 때문에 불필요한 곳에서 접촉하지 않도록 부품의 배치와 배선의 배치를 충분히 고려하여 배선합니다. 배선끼리 교차하는 배선을 할 때는 내열 피복선을 사용하여 전기적 접촉을 방지합니다.
4. 부품 취급 방법
리드 부품을 범용 기판에 장착할 때는 부품의 리드가 필요 이상으로 구부러지지 않도록 1홀 이상의 여유를 두고 장착하고, IC 등 단자 수가 많은 부품은 단자가 꺾이지 않도록 주의하여 취급합니다. 트랜지스터 등 패키지에 모델 번호 등이 기재되어 있는 부품은 부품명을 확인할 수 있는 방향으로 배치합니다. 배선을 잘못한 경우, 납땜 제거기로 납땜을 제거한 후 부품을 분리하여 수정합니다.
5. 범용 기판 절단
범용 기판의 크기는 제조사마다 정해져 있기 때문에 사용자가 원하는 크기로 만들 수 없습니다. 하지만 쉽게 절단할 수 있습니다.
- 크기를 정하고 뒷면(납땜면)에 표시한다.
- 고무매트 등 위에 뒷면이 위로 오도록 움직이지 않게 놓는다.
- 마크에 자를 대고 커터로 기판의 1/3 정도까지 자른다.
- 자른 부분을 펜치 등으로 끼워 넣어 접히도록 절단한다.
- 절단면의 버, 구멍이 없어질 때까지 사포나 사포로 마무리한다.
뒷면을 절개하는 것은 랜드 패턴을 확실하게 절개하여 실수로 전도되지 않도록 하기 위함입니다. 납땜이 끝난 기판의 절단은 회로 손상, 부상 등의 위험이 있으므로 권장하지 않습니다.