레이어와 스택업의 관계
두 낱말은 같은 보드를 가리키지만 다른 것을 말한다. 섞어 쓰면 “층이 몇 장이냐” 는 물음에 서로 다른 답이 나온다.
레이어는 도형이 배치되는 평면이고, 스택업(stackup)은 그 평면들 사이에 무엇이 얼마나 있는가다.
1. 겹치는 부분과 겹치지 않는 부분
섹션 제목: “1. 겹치는 부분과 겹치지 않는 부분”구리 층에서만 둘이 만난다. 나머지는 한쪽에만 있다.
| CAD 레이어에 있는가 | 스택업에 있는가 | |
|---|---|---|
| 구리 층 | 있다 | 있다 |
| 유전체(코어·프리프레그) | 없다 | 있다 |
| 솔더마스크(solder mask) | 있다 | 있다(두께 항목으로) |
| 실크(silkscreen)·페이스트 | 있다 | 없다 |
| 외곽(board outline)·치수·조립 | 있다 | 없다 |
| 화면 전용 | 있다 | 없다 |
| 동박 두께·유전율·손실 | 없다 | 있다 |
2. 두 축은 서로 다른 질문에 답한다
섹션 제목: “2. 두 축은 서로 다른 질문에 답한다”| 물음 | 답하는 쪽 |
|---|---|
| 이 배선은 어느 면에 있는가 | 레이어 |
| 그 면과 접지면(ground plane) 사이가 몇 mm 인가 | 스택업 |
| 이 자리에 실크를 인쇄하는가 | 레이어 |
| 이 배선의 임피던스가 몇 Ω 인가 | 스택업(+선 폭) |
| 이 비아(via)가 어느 층에서 어느 층까지인가 | 레이어 |
| 그 비아의 종횡비가 공장 한계를 넘는가 | 스택업 |
| 이 층에 동판(copper pour)을 깔았는가 | 레이어 |
| 보드 전체 두께가 몇 mm 인가 | 스택업 |
“층” 이라는 낱말이 두 축에 다 쓰이는 것이 혼란의 원인이다. 4층 보드에서 레이어 목록은 스무 개가 넘는데 스택업의 구리는 넷이다. 둘 다 맞는 말이고, 세는 대상이 다를 뿐이다.
3. 결정의 방향
섹션 제목: “3. 결정의 방향”방향이 있다. 스택업이 구리 레이어의 수를 정하고, 레이어 집합이 그것을 따른다.
스택업 (구리 4 + 유전체 3) │ 동박층 수 = 4 ▼레이어 집합 CU_FR · CU_IN1 · CU_IN2 · CU_BK + 비구리 레이어들 │ 도형이 배치된다 ▼배선 · 패드 · 동판이 방향이 뒤집히면 어긋난다.
- 스택업을 2층으로 바꿨는데 레이어 집합이 4층인 채로 남으면, 없는 층에 배선이 남는다
- 반대로 레이어만 늘리면 그 층에는 두께도 재료도 없다. 임피던스를 계산할 근거가 없다
4. 유전체는 레이어가 아니다
섹션 제목: “4. 유전체는 레이어가 아니다”이 차이는 출력에서 가장 뚜렷하다.
| 나가는 모양 | 받는 쪽 | |
|---|---|---|
| 레이어 | 하나에 파일 하나 — 그림이 그대로 필름이 된다 | 기계 |
| 스택업 | 표 한 장 — 층 차례·재료·두께·임피던스 목표 | 사람(공장 기술자) |
유전체에는 그릴 그림이 없다. 코어와 프리프레그는 사서 겹치는 재료이지 도형이 아니다. 그래서 제조 파일 묶음에 유전체 파일은 없고, 대신 제조 지시서의 단면도에 적힌다.
이 사실이 실무에 주는 결론이 있다.
제조 파일만 보내면 보드가 어떤 두께로 만들어질지 공장이 모른다.
같은 파일 묶음으로 4층 0.8 mm 도 4층 1.6 mm 도 만들 수 있다. 스택업은 별도로 전달해야 한다.
5. 비아 — 두 축이 함께 정하는 것
섹션 제목: “5. 비아 — 두 축이 함께 정하는 것”비아는 두 축이 만나는 자리다.
| 축 | 정하는 것 |
|---|---|
| 레이어 | 층 범위 — 어느 층에서 어느 층까지 뚫는가 |
| 스택업 | 그 범위의 물리적 깊이 — 두께의 합 |
깊이가 정해지면 종횡비(깊이 ÷ 드릴 지름)가 나오고, 그것이 공장 한계를 넘으면 도금이 되지 않는다. 즉 레이어에서는 정상인 비아가 스택업 때문에 제조 불가가 될 수 있다.
블라인드·베리드 비아를 쓸 때는 여기에 하나가 더 붙는다. 어느 층 쌍을 뚫을 수 있는지가 적층 순서로 정해진다. 임의의 두 층을 이을 수 있는 것이 아니라, 공장이 보드를 몇 번에 나눠 눌러 붙이는지에 달려 있다. 이것도 스택업 쪽의 사실이다.
6. 어긋났을 때의 증상
섹션 제목: “6. 어긋났을 때의 증상”두 축이 어긋나면 오류로 드러나지 않는 것이 많다.
| 증상 | 원인 |
|---|---|
| 다시 열면 층 수가 다르다 | 스택업을 싣는 경로 중 하나가 층 수를 안 맞춘다(§3) |
| 배선이 사라졌다 | 층 수를 줄여 그 층이 없어졌다 |
| 계산한 임피던스가 실측과 다르다 | 계산에 쓴 스택업이 실제 적층과 다르다 |
| 공장이 두께를 물어 온다 | 스택업을 전달하지 않았다(§4) |
| 비아가 반려됐다 | 종횡비 또는 층 쌍이 공장 능력을 넘는다(§5) |
| 내층(inner layer) 번호가 밀렸다 | 층 수를 늘리며 기존 내층의 위치가 바뀌었다 |
마지막 항목이 가장 비싸다. 배선을 마친 뒤 층을 늘리면 CU_IN2 가 가리키던 물리적 위치가
달라지고, 그 층에 배선해 둔 트랙(track)의 리턴 경로(return path) 전제가 무너진다.
7. 작업 순서
섹션 제목: “7. 작업 순서”| 단계 | 하는 일 | 근거 |
|---|---|---|
| 1 | 층 수와 적층을 정한다 | 신호 수·전원 계통·임피던스 목표 |
| 2 | 각 구리 층의 역할을 정한다 | 신호 / 전원면(power plane) / 접지면 |
| 3 | 레이어 집합이 스택업을 따라왔는지 확인한다 | §3 |
| 4 | 레이어에 사용자 이름을 붙인다 | CU_IN1 → “GND 면” |
| 5 | 배선 규칙을 층별로 정한다 | 선 폭·간격·선호 방향 |
| 6 | 배선한다 | |
| 7 | 제조 파일과 스택업을 함께 낸다 | §4 |
1 이 6 보다 먼저인 것이 이 문서 전체의 요지다. 스택업은 배선의 전제이지 배선 뒤에 정하는 것이 아니다.
8. 확정 전 점검 항목
섹션 제목: “8. 확정 전 점검 항목”| 축 | 확인 |
|---|---|
| 수 | 스택업의 동박 수와 레이어 집합의 구리 수가 같은가 |
| 수 | 저장한 뒤 다시 열어도 같은가 |
| 역할 | 각 구리 층의 종류를 선언했는가 |
| 이름 | 내층에 역할이 드러나는 이름을 붙였는가 |
| 두께 | 임피던스 계산에 쓴 스택업이 지금 문서의 스택업인가 |
| 비아 | 층 범위의 깊이로 종횡비를 확인했는가 |
| 비아 | 블라인드·베리드 층 쌍이 공장에서 가능한가 |
| 전달 | 제조 파일과 함께 스택업 지시서를 냈는가 |
더 깊은 내용은 Board Stackup 기초와 스택업이 보드 특성에 미치는 영향에서 다룬다.