3편에서 Gerber, BOM, Pick and Place 파일을 준비해서 PCBWay에 PCBA 주문을 넣는 과정까지 소개해드렸는데요, 이번 프로젝트는 PCBWay를 통해PCB 제작과 PCBA를 진행하게 되었고, 드디어 완성된 보드를 수령해서 이번 편에서는 수령 후기와 조립 품질을 위주로 공유해드리려고 합니다.
포장 상태
박스를 열어보니 에어캡 포장 + PCB 각각이 정전기 방지 비닐 개별 포장되어 있었습니다. 이런 개별 포장은 추가 비용을 받는 업체들도 종종 있는데, 별도 요청 없이 기본으로 포장되어 있어서 만족스러웠습니다. 이전에 다른 업체를 이용했을 때는 낱개 포장 없이 에어캡으로만 둘둘 말아서 오는 경우가 많았어서 비교가 됐습니다.
배송
주문 시 배송은 DHL로 선택했는데, 속도가 꽤 인상적이었습니다. 월요일에 PCBWay에서 발송 처리가 되고 바로 다음 날인 화요일에 수령했습니다. 해외 제작 업체를 이용할 때 가장 걱정되는 부분 중 하나가 배송 기간인데, 발송 이후로는 정말 하루 만에 국내로 도착해서 체감 속도가 좋았습니다.
조립(PCBA) 품질 확인
가장 신경 쓰였던 부분은 부품 극성/방향이 제대로 실장됐는지였는데, 실제로 받아보니 LED, 커넥터 등 방향이 있는 부품들이 설계한 방향 그대로 정확하게 올라가 있었습니다.
발송 전에 PCBWay 쪽에서 조립된 PCB 사진을 이메일로 미리 보내주는 검수 과정이 있었는데, 이 단계에서 한 번 더 부품 방향과 실장 상태를 확인할 수 있어서 마음이 놓였습니다. 소량 제작이라 사람이 직접 검수하는 부분에 대한 걱정이 있었는데, 이 사전 확인 절차 덕분에 문제 소지를 미리 걸러낼 수 있었습니다.
실제로 수령한 보드를 꼼꼼히 살펴봤을 때도 부품 위치, 극성, 납땜 상태 어디에도 문제가 될 만한 부분이 전혀 없었습니다. 소량 제작임에도 불량이나 리워크가 필요한 부분이 하나도 없었다는 점이 특히 만족스러웠습니다.
PCB 색상
이번 보드는 솔더마스크 색상을 파란색(Blue) 으로 선택했습니다. 보통 빨강, 검정 같은 색상은 무료 기본 옵션에 포함되지 않거나 업체에 따라 추가 비용이 붙는 경우가 있는데, PCBWay는 여러 색상 옵션이 추가 비용 없이 기본 견적에 포함되어 있어서 부담 없이 원하는 색으로 고를 수 있었습니다. 3편에서 언급했던 "기본 금액 내에서 선택 가능한 옵션이 다양하다"는 부분을 실제로 체감한 지점이었습니다.
동작 테스트
전원을 넣고 몇 가지 핵심 동작을 직접 확인해봤습니다.
배터리 전압 ADC 값 2편에서 설계했던 Power Check 회로(VBAT를 100kΩ/100kΩ으로 1:1 분배해서 GP11로 읽는 구조)가 실제로 의도대로 동작하는지 확인했습니다. 18650 배터리를 완충 상태(약 4.2V)로 물리고 GP11의 ADC 값을 읽어서 2를 곱해봤는데, 실제 배터리 전압과 거의 일치하는 값이 나왔습니다. 별도의 보정(calibration) 없이도 오차가 크지 않아서, 회로 설계 단계에서 잡았던 저항 분배 값이 잘 맞아떨어졌다는 걸 확인할 수 있었습니다.
DIP 스위치 조합별 동작 SW1(4비트 DIP 스위치)의 각 채널(GP6~GP9)을 하나씩 ON/OFF 시켜가면서 GPIO 상태가 정상적으로 바뀌는지 확인했습니다. 4개 채널을 모두 조합하면 16가지 경우의 수가 나오는데, 이번에는 우선 실제로 자주 쓰게 될 몇 가지 조합(예: 방향키 모드, PageUp/Down 모드) 위주로 스위치를 바꿔가며 GPIO 입력값이 설계한 대로 정확히 읽히는지를 중점적으로 확인했습니다. 하드웨어 단에서 풀업 저항과 스위치 조합이 문제없이 동작하는 걸 확인했으니, 이제 이 값을 받아서 실제 키 매핑 프리셋으로 연결하는 건 펌웨어 쪽 작업으로 넘어가게 됩니다.
별도의 리워크 없이 두 회로 모두 설계 의도대로 정상 동작하는 걸 확인했습니다. 자세한 펌웨어 동작 테스트는 다음 편에서 다루겠습니다.
비용과 옵션
이번에 PCBWay를 이용하면서 개인적으로 만족스러웠던 지점들을 정리해봤습니다.
1) 견적 옵션의 다양성 PCB 견적 단계에서 선택할 수 있는 옵션(표면처리, 두께, 색상 등)이 다양했고, 기본 금액 내에서 추가 비용 없이 고를 수 있는 항목이 많았습니다.
2) PCBA 비용 개인이나 소규모 메이커 입장에서는 PCBA 기본 최소비용이 부담되는 경우가 많은데, 이번 프로젝트는 5개 수준의 소량 제작임에도 PCB + SMT 합산 비용이 약 30달러 수준이었고, DHL 배송비를 포함해도 총 비용이 50달러를 넘지 않았습니다. 소량 PCBA를 개인 프로젝트로 진행할 때 비용 부담이 크게 줄어드는 걸 체감했습니다.
3) 개별 포장 앞서 말씀드린 정전기 방지 개별 포장도 소소하지만 만족스러웠던 부분입니다.
PCB와 PCBA를 함께 진행하는 것의 실용성
이번에 PCB 제작과 PCBA를 한 번에 진행해보면서 느낀 점인데, 이 방식이 개인 메이커뿐만 아니라 양산을 시도하는 사업장 입장에서도 훨씬 실용적이라는 생각이 들었습니다.
PCB만 따로 뽑고 SMT는 별도 업체를 찾아 맡기는 방식은, 부품을 직접 소싱해서 재고로 들고 있어야 하고, PCB 업체와 SMT 업체 사이에서 발생하는 운송(PCB를 SMT 업체로 다시 보내는 과정)도 별도로 신경 써야 합니다. 업체가 나뉘어 있으면 그만큼 커뮤니케이션 포인트도 늘고, 일정이 어긋나면 리드타임도 각 단계마다 누적됩니다.
반면 PCB 제작과 PCBA를 한 곳에서 한 번에 처리하면, 부품 재고 관리 부담이 사라지고, PCB에서 SMT로 넘어가는 별도의 운송 과정도 없어지기 때문에 전체 리드타임이 단축됩니다. 인력 측면에서도 여러 업체를 관리할 필요 없이 한 곳과의 커뮤니케이션만으로 진행이 가능해서, 소규모 메이커는 물론 양산을 준비하는 사업장 입장에서도 인력, 비용, 운송, 리드타임 전반에서 훨씬 편리한 방식이라고 느꼈습니다.
다음 편 예고
다음 편에서는 실제로 보드에 ESP32-S3-Zero 펌웨어를 업로드해서 풋스위치 입력부터 BLE HID 동작까지 테스트하는 과정을 소개해드리겠습니다. PCBWay를 통해 제작한 보드가 실제로 어떻게 동작하는지 다음 편에서 이어가겠습니다.
또한 프로젝트가 마무리되면 회로도, Gerber, BOM 등 관련 자료를 PCBWay Project 페이지에도 업로드할 예정이니, 관심 있으신 분들은 직접 자료를 받아서 따라 만들어보실 수 있을 것 같습니다.
감사합니다.