초코볼의 inside Tech

전자부품 주문은 AliExpress 에서 하나하나 주문해 왔으나, Fake Chip 들이 많고, 없는 부품들이 있어, 이참에 대기업을 이용해 봅니다.

Mouser 와 Digi-Key 가 대표적인데, Mouser 는 배송료가 조금 비싸서, 50 USD 이면 국제배송이 무료이길래 주문해 봅니다.

1. 주문

아래 사이트에서 구매하고 싶은 부품들을 골라서 장바구니에 담습니다.

* Digi-Key

- https://www.digikey.com/

동일한 부품이라도, 최소 주문 수량이 정해져 있어 잘 골라야 합니다. 1000개 기본 주문 같은 것들이 있습니다.

그리고 packaging 타입도 있습니다. 작은 chip 들은 Real 타입이면 문제 없습니다. 벌크 Real 에서 개수만큼 잘라서 보내줍니다.

장바구니에 담고 Order 로 진행하면, 지불 신용카드를 등록합니다.

한 번 신용카드가 등록되고 나면, 자본주의의 향연을 맛 볼 수 있습니다.

2. 도착

DHL 은 문제가 있는 듯 한데, 국제 FedEx 는 한 번도 문제가 없었네요. 신용이 갑니다. 1주일 만에 도착 했습니다.

국내에서의 배송은, 우체국아나 국내 배송업체가 인수하여 배달 오는데, 희한하게도 "냉장냉동" 딱지를 붙여서 왔어요.

집에 오니, 포장이 뜯어져 있습니다. 아... 나의 언박싱의 즐거움이 저 멀리... ㅠㅠ

가족들은 이게 뭔지 알 수가 없으니, 혹시 몰라 대신 언박싱 해줬다 합니다.

Digi-Key 한정 박스. This is "Digi-Key" 를 말하고 있습니다. 브렌딩에 신경을 많이 쓴 것 같습니다.

3. 포장

환경 친화적인 부직포나 종이들로 충격 흡수제가 들어 있습니다. 그리고 Invoice.

각 전자부품들은 제품 보관 요구사항에 맞도록 각각 다르게 포장되어 있습니다.

습도나 부식에 민감한 부품이나, 조금 가격이 나가는 부품은 실리카겔과 습도 상황을 보여주는 리트머스 같은 종이와 함께 완전 포장.

정전기 방지용 포장지도 신경을 많이 쓴 흔적입니다. 이쪽 관련 전문 포장지 제조 회사가 만든 제질인 듯 합니다.

SCS Moisture Barrier Bag / DRI-SHIELD 3400 등, 전문가적인 문구들로 가득 합니다.

온도 습도에 대해 강하게 설계함... 같은 문구들로 가득 합니다.

계산서.

각 부품의 번호, 관리 번호, 배송 3D QR Code, 상태, 등 자세하게 표기되어 있습니다.

FIN

부품들이 도착했으니, 주말에는 행복한 DIY 입니다.

다음에 기회가 되면 Mouser 에서도 구입해 보고 사용기 올려 보도록 하겠습니다.

1. 당근마켓

당근마켓 설치 기념으로 이것 저것 중고품을 검색하던 중, 심플하면서 색감이 노스탈직한 타이머를 발견하게 됩니다.

직접 구매하려면 6만원 정도인데, 고장난 것이라 3천원! 그것도 회사 근처!

정신 차려보니 벌써 구매 예약을 하고 있는 자신을 발견.

회사 끝나고 사무실 근처에서 엎어 옵니다.

2. 외관

예전 학교 체육시간에 모두가 잘 보이도록 만들어진 큰 시계처럼 단순한 모양과 색을 가지고 있습니다.

검정, 흰색, 그리고 빨강. 

책상에 올려 놓으면 딱 좋은 크기. 인테리어 소품같은 느낌도 납니다.

아쉬운 점은, 딱 1시간만 타이머를 걸 수 있습니다. 아날로그 감성을 강조한 듯한 느낌이죠?

충격 흡수를 위해, 외피는 고무로 되어 있습니다. 모양의 디자인과 색, 그리고 기능성까지 완성도가 높네요.

3. 분해

판매하신 원래 주인 분 말씀 대로, 타이머가 작동하지 않네요.

뒷면의 나사를 모두 분리하면, 구동의 중심 부품이 나옵니다. 검은 색인데, 흰색 커버가 모두 가려주는 구성이군요.

QUARTZ 라는 문자와 MADE IN CHINA 가 보입니다.

코어 부분인 이 부품은 HD-1688 이라는 부품번호를 가지나 봅니다.

양쪽 걸쇠를 살짝씩 올려주면, 상판이 분리됩니다.

양쪽을 풀어 줬는데도 잘 안 움직이네요.

윗쪽에 위차한 스위치 뒷 쪽에도 힌지가 있으니, 드라이버 같은 것으로 걸려있는 부분을 해방시켜 줍니다.

짠~ 상판 분리 되었습니다.

4. 수리?

태엽이 감기지 않는 것은, 필시 저 톱니바퀴 문제라 생각하고 모두 분해해 줍니다.

본격적으로 수리해 보려 했습니다만, 톱니바퀴 이빨이나 맞물리는 부분에 문제가 없어 보이는군요.

전자 부품이나 회로 패턴에도 문제 없어 보입니다.

원래 주인 분꼐서 제대로 동작하지 않으면 손으로 살짝씩 돌렸다고 하시네요.

뭔가가 갈려 있을 줄 알았는데, 깨끗해서 할 것이 없습니다.

조립은 분해의 역순.

건전지를 넣고 동작 시켜보니..... 엇? 잘 동작 합니다.

분해 / 조립 과정에서 뒤틀린 부분이 제대로 되돌아 왔던지, 단순히 건전지의 문제?

득템 했으니, 이제 잘 사용하면 됩니다.

끝.

이번 포스트는 PCB 를 전문 제작자 (PCB house) 에 의뢰해 보는 글 입니다.

1. Gerber 파일

PCB 생산 주문은 "Gerber" 파일이라는 것으로 업계가 통일되어 있는 듯 합니다.

다양한 회로 생성 어플이 존재하나, Gerber 로 export 가 가능하게 생태계가 꾸며져 있더군요.

Gerber 파일은, pattern, hole, silk, mask, drill 등, PCB 제작에 필요한 적층 정보를 따로 가지고 있는 파일들의 묶음 입니다.

참고로, 2-layer PCB 제작에 필요한 Gerber 파일 확장자는 다음과 같습니다.

- Top Layer : GTL

- Bottom Layer : GBL

- Solder Mask Top : GTS

- Solder Mask Bottom : GBS

- Silk Top : GTO

- Silk Bottom : GBO

- Drill Drawing : TXT

- Board Outline : GML/GKO

어플에 따라서는 다음과 같은 파일 포맷으로 Gerber 파일을 구성하기도 합니다.

*.cmp (Copper, component side)

*.drd (Drill file)

*.dri (Drill Station Info File) – Usually not needed

*.gpi (Photoplotter Info File) – Usually not needed

*.plc (Silk screen, component side)

*.pls (Silk screen, solder side)

*.sol (Copper, solder side)

*.stc (Solder stop mask, component side)

*.sts (Solder stop mask, solder side)

Eagle 및 KiCad 어플에 따라 Gerber 파일로 만드는 방식이 다릅니다.

2.Eagle to Gerber

brd / sch 파일이 존재하면, Eagle 파일 입니다.

Autodesk 사이트에서 Eagle 설치 파일을 다운로드 받습니다.

설치 후, 회로 파일 로딩 합니다. 하나는 회로도, 또 다른 하나는 PCB diagram 입니다.

이제, Eagle 파일을 불러 들였으니, Gerber 파일로 변환하면 됩니다.

CAM Processor 를 클릭합니다.

Output type 을 Gerber RS-274X 로 설정. 이게 일반적인 Gerber file format 이라고 하더군요.

오른쪽 하단의 "Process Job" 을 누르면 Gerber 파일을 생성해 줍니다.

Drill 정보를 가진 파일도 포함된 상태로 zip 파일을 만들어야 하므로, DrillFiles 폴더에서 "drill_" 이라고 시작하는 파일을 한데 모읍니다.

Gerber 파일 모음에 Drill File 도 옮겨서 하나의 zip 압축 파일로 만듭니다.

3. KiCad to Gerber

KiCad 파일에서 Gerber 파일 변환 방법은, 아래 PCBWay 사이트 정보를 참고 했습니다.

* Generate Gerber file from Kicad

- https://www.pcbway.com/helpcenter/technical_support/Generate_Gerber_file_from_Kicad.html

우선 KiCad 설치 파일을 아래 사이트에서 다운로드 합니다.

* KiCad

- https://kicad.org/download/

설치하는 OS 별로 선택하여 설치 파일을 다운로드 받습니다.

Gerber 파일 변환해 보다, 처음으로 KiCad 를 설치해 봅니다.

우선 KiCad 파일을 읽어 드립니다.

pro 확장자네요.

회로도 아이콘을 더블클릭 하여 open 합니다.

Plot 을 클릭합니다.

플로트 설정에서 아래와 같이 선택합니다.

괜히 다른 옵션들을 선택하면 PCB house 들에서 읽어 드릴 수 있는 포멧에서 벗어납니다.

여기서도 마찬가지로 Drill 파일을 따로 생성해야 합니다. 옵션도 가능 한 아래 옵션으로 선택해야 합니다.

메뉴에서 드릴 파일을 확인해 볼 수도 있습니다. PCB 위에 잘 위치하고 있네요.

2 Layer 이면서 TOP / BOTTOM 이 잘 통전되게 설계되어 있네요.

마지막으로 zip 파일 압축 시, drl 파일이 있는 것을 꼭 확인해야 합니다.

4. 주문

이제야 준비가 되었습니다. JLCPCB 사이트에서 주문을 하기 위해 파일을 올려 봅시다.

* JLCPCB

- https://jlcpcb.com/

등록 합니다. 전 쉬운 방법인 Google 계정으로 사용자 등록 했습니다.

첫번째 주문 특혜 -2 USD, 20 달러 이상 구매시 -5 USD 를 적용하니, 2 Layer X 5장 X 4 가지 PCB 를 약 2만원으로 주문할 수 있었습니다.

Gerber 파일을 업로드 합니다. 알아서 분석해 줍니다.

주문하고 싶은 PCB 용 Gerber 파일을 마구마구 올리면 됩니다.

Analysis Result 에서 Layer 나, Drill 사이즈를 꼭 확인해 봅니다.

4종류, 기본 5장 주문에 14 USD 면 정말 저렴하군요.

Shipping Method 에서 DHL 을 선택하면 1주일 정도 걸리겠지만, 꽤 비쌉니다.

S.F Express Economy 를 선택하면 9 USD 정도로 배송비를 책정 할 수 있습니다.

이번에 주문한 Gerber 파일들 입니다.

cdm324_backpack.zip

display_i2c_c.zip

hb100_backpack.zip

HVRescue_Shield_r212_2020-12-24.zip

5. 배송

주문을 넣으면, 제조부터 배송 상황을 자세히 보여줍니다.

복수의 PCB 를 주문하면, JLCPCB 가 보유한 여러 군데의 공장에서 따로 만든 다음, 한 곳으로 모아서 배송하는 방식인 듯 합니다.

주문이 몰리더라도, 여러 공장에서 동시에 제조가 가능하고 묶음 배송까지 지원하니, 배송 상황만 봐도 만족스럽네요.

제조 과정도 아주 자세하기 보여줍니다. Drilling 을 꽤나 먼저 하는군요.

제조가 완료되면, 배송이 시작되었다고 알려 줍니다. 배송시의 사진도 찍어서 보여주네요.

중국 회사 치고는 신뢰가 많이 갑니다.

6. 도착

10일 정도 걸려서 도착. 일반적인 배송이 아니라, 인수자 확인부터 수령 사인까지 받아 갔습니다.

배송에 의한 유실은 확실히 막을 수 있겠네요.

재활용한 박스에 포장되어 왔습니다. 지구를 위해서는 오히려 호감이 갑니다.

아... 비호감 하나. 이런 악세사리는 쓰레기. 바로 분리수거 하여 버렸습니다.

각 PCB 는 진공 포장과 실리카겔로 수분 방어가 되어 있습니다.

비닐 재질도 두꺼워 적절합니다.

7. 품질

예상 했던 것 보다, 훨씬 품질이 좋습니다. 2 Layer TOP/BOTTOM 간의 연결도 좋고, 스텐실도 잘 세겨져 있습니다.

제조 시간도 빠르고, 배송도 문제 없었으며, 품질까지 좋으니 앞으로 계속 이용하게 될 것 같습니다.

Gerber 파일을 완벽히 재현해 놨네요. 살짝 납이 먹여져 있어 보호도 되어 있고.

5장이면 Sample 주문인데, 완전 Production 수준의 품질입니다.

이번 주말은, 그 동안 하고싶던 실장과 테스트로 행복 할 것 같습니다.

FIN

Arduino 와 빵판을 가지고 놀 때, 필수탬인 점퍼선과 빵판 입니다.

예전에 중국에서 구입했던 점퍼선은 저렴한 가격으로 많은 갯수를 보내주니, 부러지거나 상태 안좋으면 버려가면서 사용 했습니다.

그러나 심심치 않게, 회로가 예상대로 동작 안하는 원인을 찾던 중, 잘못된 부분이 점퍼의 접점에 의한 것이라는 것을 알게 됩니다.

회로 구성이나 코딩을 잘 해 오다가 점퍼 문제로 헤매는 경우, 의욕도 많이 꺾이고 시간도 많이 허비하게 됩니다.

어떻게 하던지, 이 문제를 극복해 보고자, 전선 굵기가 굵은 것을 구매해 보기도 했습니다.

그러나, 연질이다 보니 결국 이것도 끊어집니다.

* Hardware | Breadboard Jumper 구입하기

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-hard-Breadboard-Jumper-purchasing

역시, 좋은 장비빨의 중요성!

위의 사진은 중국에서 구입한 점퍼핀 끝부분 입니다.

자세히 보면, ㄷ자로 되어 있어서 속이 비어 있습니다. 약해서 빵판 안에서 부러지기도 하고 접점문제도 자주 잃어나곤 합니다.

1. 좋은 제품 구입 하자

저번 3월에 동경 출장갈 일이 있어, 전자돌이들의 천국 - 아끼하바라에 하루 놀러 갔더랬습니다.

옛날 생각 하면서 돌아다니니, 사고싶은게 너무너무 많았습니다.

일본 제조가 기울었다고는 하지만, 기존에 잘 만들던 것은 그대로 잘 만드는 듯 해요.

점퍼선 길이별로 한세트 구매 합니다. 한화로 약 2만원 어치.

2. Jumper Pin

AliExpress 에서 오랜 동안 찾아봤습니다만, 속이 꽉 차있고 잘 다듬어진 점퍼는 보질 못했습니다.

상상하던 딱 그 대로의 제품 입니다.

핀 자체의 캐스팅, 연마, 수축 튜브의 강성과 길이, 선 자체의 굵기, 거기에 제품 마감도 깔끔하군요.

3. marutsu

제가 구입한 회사는 "marutsu" 라는 회사 제품입니다.

선전 문구를 보니, Digi-Key 와 연계하여 상품을 팔고 있네요. Digi-Key 도 인정한 모양입니다.

여러 주문 생산이나, 소량 주문도 가능하다고 나와 있네요.

홈페이지가 소개되어 있어서 들어가 봤습니다.

무슨 카테고리 부품 종류 단위가 100만 단위 입니다 !!!

없는건 찾아볼 수 없다는 이야기 일 듯.

FIN

시국이 시국이지만, 개인적으로는 높은 퀄리티의 점퍼선이 필요한지라 구입하게 되었습니다. 사용한 감상으로는 대만족.

다만, 문제의 원인들이 점퍼 뿐만 아니라, 어느정도 빵판 제조의 마무리가 잘 못 된 것을 알게 되면서,

빵판도 새로 좋은 것을 사야하나 고민에 빠집니다.

땜쟁이 취미를 해오면서 필요한 것 중 하나가 PCB 기판 세척제 였습니다.

지금까지는 약국에서 1,000 원에 판매하는 소독 알콜을 사용했었죠.

* Hardware | 납땜 주변 용품

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-soldering-gadgets

소독용 알콜의 문제는, 많지는 않지만 찐득한 불순물이 남는다는 것입니다.

이번에 컴퓨터 본체에 음료수가 스며들어, 본격적으로 닦아 내야 하는 미션이 생겼습니다.

제대로 세척되지 못하면, 거진 50만원 돈이 날라가는 것이라, PCB 세척에 적당한 용액을 구매하기로 했습니다.

1. IPA

PCB 세척제로는 TCE, MC, NPBr 등이 있다고 합니다만, 문제는 독성이 강하다는 점.

구석구석 끼어있는 먼지나 플럭스를 제거하기 위해 그만큼 세척 성능이 필요하겠지만, 발암물질이라 개인이 사용하기엔 위험합니다.

대체재로는 BCS 라는 친환경 제품이 있지만, 여전히 독성 문제가 있다고 합니다.

너tube 에서 회로 세척용으로 요즘 가장 많이 보이는 것은 "ISO-Propyl Alcohol" IPA - 이소프로필 알콜 입니다.

병원에서 사용하는 소독 원액이며, 묽게 해서 소독용으로 사용한다고 하니, 떔취미용으로는 가장 적절하다고 생각합니다.

* 땜쟁이/IPA(1L)/세척제/이소프로필알콜

- https://smartstore.naver.com/soldering/products/3537414485

예전에 검색할 때에는 큰 용량으로 비싼 값에 팔리고 있었는데, 요즘은 수요가 많은지 싸게 파는 제품이 있네요.

2. 토출기

이 제품도 너tube 에서 자주 보던 것인데, 담겨있는 용액의 정량을 펌핑해주는 용기 입니다.

보통 IPA 와 쌍으로 사용하더군요.

IPA 를 사면 대용량인데, 이 통에는 180ml 정도 넣어 놓고 소량씩 사용할 수 있게끔 되어 있습니다.

* 고급형 TECHCO 정량 인출기 정량 토출기 정량 인출 약품통 IPA 약품통

- http://jaegoro.com/shop/item.php?it_id=techco_disp

제가 구입한 것은 위의 사진의 왼쪽에 보이는, 팔각형 - 고급형 - 10,000 원 짜리 입니다.

3. 도착

역시 한국의 배송... 이틀만에 도착했습니다.

드.디.어! 본 용품을 보유하게 되었군요.

4. 자세한 사진

IPA 는 그냥 용액이니 패스하고, 토출기의 사진을 좀 올려 봅니다.

싱가포르에는 공장이 별로 없는데, 많이 팔리는 본 토출기는, 싱가포르 회사인 이 회사 제품인 듯 합니다.

펌핑하는 머리 부분은 스테인레스로 구성되어 있어서, 부식용 용액에 대해서도 내성을 가진다는 것을 알 수 있습니다.

뚜껑은 스넵 처리가 되어 있어서, 적은 힘으로도 열리고 닫히고 합니다.

손으로 머리를 누르면, 일정량만큼 품어져 나옵니다.

동영상 올라 갑니다.

이후로는 PCB 세척에 스트레스 받지 않고, 땜취미를 영위할 수 있게 되었습니다.

1. 회로 설계

가끔 필요한 도구를 기성품으로 구입하기에는 돈이 아깝고, 이왕 하는 김에 나만의 기판을 만들어 보고싶었습니다.

물론 간단하게 만들꺼면, 빵판을 사서 납땜하면 됩니다.

다만, 결과물이 깔끔하지 못하고 쇼트 등의 문제가 발생할 수 있습니다.

이왕 이쪽으로 발음 담궜으니, 본격적으로 PCB 회로를 만들어 보려고 합니다.

이럴때 맨 먼저 필요한것은 회로를 설계하는 것이죠.

2. EAGLE

EAGLE은 Autodesk 가 만든, 전문 회로 설계 어플입니다.

3. 설치해 보자

취미생활과 간단한 것을 만드는 사람들에게 적합하다 하네요.

저를 가르키는것 같습니다.

Free 하지만, single side - 즉 멀티 레이어나 듀얼 레이어가 아닌,

한면 layer 만을 가지고 만들꺼면 충분한 기능 (저에게는 과한 기능)을 제공합니다.

파일을 다운로드 받고 설치하면 해당 directory 가 생성됩니다.

"eagle.exe" 파일을 실행시키면 문제없이 실행됩니다.

요즘 최신 버전은 9.1.3 이군요.

버전이 upgrade 되면, 기존 폴더로 덮어 쓰는게 아닌 새로운 폴더를 또하나 만들어서 생성합니다.

아마 실행화일에 대해 예전 version 호환성 관리를 안하는 프로그램 같습니다.

4. 부품 리스트를 생성해 보자

이름으로부터 예상할 수 있듯이, 보드 정보 파일입니다.

파일을 열면, 도면 및 칫수 정보가 싸그리 다 나옵니다.

여기서, "File > Export > Partlist" 를 선택하면, 부품 리스트를 얻을 수 있습니다.

* Duemilanove Partlist : arduino-duemilanove-part-list.txt

FIN

Part     Value          Package       Library      Position (mil)        Orientation

C1       100n           C0805RND      rcl          (1870 990)            R180
C2       22p            C0805RND      rcl          (1620 1210)           R0
C3       22p            C0805RND      rcl          (1405 1210)           R180
C4       100n           C0805RND      rcl          (710 805)             R0
C5       100n           C0805RND      rcl          (710 685)             R0
C6       100u           PANASONIC_D   rcl          (1075 225)            R90
C7       100u           PANASONIC_D   rcl          (755 225)             R90
C8       100n           C0805RND      rcl          (795 1780)            R0
C9       100n           C0805RND      rcl          (1870 1210)           R180
C10      100n           C0805RND      rcl          (620 1780)            R0
C11      100n           C0805RND      rcl          (785 1030)            R0
C12      100n           C0805RND      rcl          (950 505)             R0
C13      100n           C0805RND      rcl          (1095 945)            R0
D1                      SMB           diode        (710 505)             R180
F1       500mA          L1812         rcl          (560 945)             R0
IC1      ATMEGA8        DIL28-3       atmel        (1825 645)            R180
IC2      FT232RL        SSOP28        SmartPrj     (700 1500)            R0
IC4      MC33269D-5.0   DPACK         linear       (300 685)             R90
IC5      LM358D         SO08          linear       (960 730)             R180
ICSP     ICSP           2X03          pinhead      (2555.51181 1098.0315) R270
J1                      1X08          pinhead      (2150 2000)           R180
J2                      1X06          pinhead      (2250 100)            R0
J3                      1X08          pinhead      (1290 2000)           R180
L                       0805RND       led          (1095 1655)           R180
POWER                   1X06          pinhead      (1550 100)            R0
PWR                     0805RND       led          (2325 1440)           R0
Q2       16MHz          HC49/S        crystal      (1525 1055)           R180
R1       10k            R0805RND      rcl          (1870 1100)           R0
R2       100_NM         R0805RND      rcl          (1095 1035)           R0
R4       1k             R0805RND      rcl          (1095 1305)           R180
R5       1k             R0805RND      rcl          (1095 1570)           R180
R6       1k             R0805RND      rcl          (2150 1440)           R0
R7       1k             R0805RND      rcl          (1095 1740)           R0
R8       1k             R0805RND      rcl          (1095 1125)           R180
R9       1k             R0805RND      rcl          (1095 1215)           R180
R10      10k            R0805RND      rcl          (940 945)             R0
R11      10k            R0805RND      rcl          (785 945)             R0
RESET-EN                SJ            jumper       (450 1330)            R270
RX                      0805RND       led          (1095 1390)           R180
S1                      B3F-10XX      switch-omron (2173.0315 1067.47244) R0
T1       NDT2955        SOT223        zetex        (240 1010)            R90
TX                      0805RND       led          (1095 1485)           R180
U$1      FIDUCIALMOUNT  FIDUCIA-MOUNT SmartPrj     (776.77165 2004.72441) R0
U$2      FIDUCIALMOUNT  FIDUCIA-MOUNT SmartPrj     (2469.68504 1644.09449) R0
U$3      FIDUCIALMOUNT  FIDUCIA-MOUNT SmartPrj     (146.85039 134.25197) R0
X2       DC21MMX        DC-21MM       powersupply  (210 330)             R90
X3                      JP4           jumper       (710 1175)            R180
X4                      PN61729       SmartPrj     (150 1500)            R270

바로 봐서는 뭐가 뭔지 모르겠지만, Part / Value / Package 정보를 가지고 구글링 등을 통하여 해당 부품을 확정할 수 있습니다.

익혀야 할 것이 하나 더 생겼네요. 아이 즐거워~.