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강사 – 고준영
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인쇄 회로 기판 – 나무위키:대문
PCB는 도체와 절연체가 기판 형태의 적층된 구조로 되어 있고 반도체·커패시터·저항 등 각종 부품을 장착 할수 있으며 부품간의 전기적인 연결을 하는 …
Source: namu.wiki
Date Published: 4/2/2021
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pcb기판 검색결과 – G마켓
파워클릭 광고를 구매한 상품으로 입찰가 순으로 전시됩니다. 광고 안내 레이어 닫기. 상품등록 · PCB 기판 회로 만능기판 납땜용 …
Source: browse.gmarket.co.kr
Date Published: 12/4/2022
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인쇄 회로 기판 (PCB)이란? | 알아야 할 모든 것
“PCB (인쇄 회로 기판이라고도 함)는 비전 도성 재료의 다른 시트로 만들어져 표면 실장 소켓 구성 요소를 물리적으로지지하고 연결하는 데 사용 …
Source: ko.fmuser.net
Date Published: 3/16/2021
View: 2993
PCB FPCB(연성회로기판)은 무엇인가요? – 알앤디테크
Flexible PCB(연성회로기판)란? #FPCB (#flexible printed circuit boards)는 이름에서 알 수 있듯이 기존의 딱딱한 PCB를 얇고 유연한.
Source: www.rndtech.co.kr
Date Published: 6/17/2022
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휴대전화 핵심 유연한 전기회로기판 절반 가격으로 생산한다
연성인쇄회로기판(FPCB). 위키피디아·재료연 제공 연성인쇄회로기판(FPCB)은 유연성을 가진 전기회로기판이다. 전자제품의 소형화와 경량화를 가능케 …
Source: www.dongascience.com
Date Published: 2/17/2022
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- Author: 만들마루_Official
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- Date Published: 2020. 8. 5.
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인쇄 회로 기판
1983년 싱클레어 ZX 스펙트럼 컴퓨터 기판의 한 부분. 장착된 인쇄회로기판은, 어떤 실장된 전기부품과 전도 전선, 다른 면으로 통하는 홀을 보여주고 있다
전자공학에서 인쇄 회로 기판(印刷回路基板) 혹은 Printed Circuit Board(PCB, 피시비)는 저항기, 콘덴서, 집적 회로 등 전자 부품을 인쇄 배선판의 표면에 고정하고 부품 사이 구리 배선으로 연결해 전자 회로를 구성한 판이다.
기계적 지원에 사용되고 동 기판에서 비전도 “기판”으로 습식 식각한 전도선이나 신호 선을 사용하여 전기적으로 전자 부품을 연결한다. 대체 명칭으로 인쇄 와이어 본딩(PWB)과 식각 와이어 본딩으로도 불린다. 전자 부품이 “부착된” 보드는 인쇄 회로 조립(PCA)이라고도 불리며, 인쇄 회로 기판 조립(PCBA)이라고도 알려져 있다.
인쇄회로기판은 튼튼하고 저렴하며 높은 신뢰성 있다. 많은 배치 노력이 필요하고 전선 연결이나 접점간 구성보다 초기비용이 비싸지만, 훨씬 저렴하고 빠르며 높은 생산성을 유지한다.
역사 [ 편집 ]
인쇄회로 발명가는 영국에서 일하고, 약 1936년에 라디오 전체의 일부를 만든, 오스트리아 공학자 폴 아이슬러 (1907~1995년)이다. 약 1943년에 미국은 제2차 세계 대전에 사용할 튼튼한 라디오를 만들기 위해서 대형 인쇄회로기판 기술을 사용하기 시작했다. 인쇄회로는 소비가전에서 1950년대 중반까지 흔하지 않았으며, 이후에 “자동 조립” 과정은 미국 육군이 개발하였다.
인쇄회로 (혹은 그것이 발명되는 동안) 이전에, 접점간 구성이 사용되었다. 초기버전이나, 소량생산 가동에, 전선 연결은 좀 더 효과적일 수 있다.
최초에, 모든 전자부품은 전선핀이었고, 인쇄회로기판은 각 부품의 각 핀에 연결할 천공된 홀을 가지고 있다. 부품의 핀은 홀을 통하여 지나갔고 인쇄회로기판 배선으로 납땜된다. 이 조립방법은 스루홀 기술이라고 불린다. 1949년에, 미육군 신호군단의 모우 애이브램슨 (Moe Abramson)과 스태닐러스 F. 당코(Stanilus F. Danko)는 부품 핀을 동박 상호연결 패턴으로 삽입하고 납땜하는 자동 조립 과정을 개발하였다. 기판 적층과 식각 기술의 개발과 함께, 이런 개념은 오늘날의 표준 인쇄회로기판 제조공정으로 발전되었다. 납땜은 보드가 리플이나, 파동 납땜 장비에 있는 녹은 땜납의, 파동을 통과해서 자동으로 완성될 수 있었다. 그러나, 전선과 홀은 낭비가 심하였다. 왜냐하면 천공된 홀은 고가였고 불쑥 튀어나오는 전선은 잘라내어 버렸다.
최근에는, 표면 실장 기술 부품의 사용은 소형 전자제품이 요구되는 곳에서 인기를 얻고 있고 더 좋은 기능성은 향상되었다.
물리적 배치 [ 편집 ]
단단한 판에 붙여진 휘어지는 인쇄회로기판.
대부분의 인쇄회로기판은 1개에서 24개의 전도판으로 구성되는데, 각 전도판은 함께 (가열이나, 압력 & 가끔 진공으로 붙여) 적층된 유전체 층 (substrate)에 의해 전기적으로 분리되고 구조적으로 지탱된다.
각 층의 전도체들은 비아 (via) 라고 불리는 천공홀을 통하여 연결될 수 있다. 전기적 연결을 형성하기 위해서, 홀은 전기 도금되거나 작은 리벳이 삽입된다. 일반적으로 각각의 홀이 모든 층의 전기적 연결에 사용되지는 않지만, 보통 공정이 쉬운 “스루-홀 (through-hole: 인쇄회로기판 전체를 통과하는) 비아” 형태로 구현된다. 고밀도 인쇄회로기판에서는 “블라인드 (blind: 적층 기판의 한쪽 면에서만 보이는) 비아”나 “배리 (buried: 적층 기판 내부에 파묻혀 양쪽면 모두 볼 수 없는) 비아” 등이 구현되기도 한다.
제조 [ 편집 ]
컴퓨터로 설계된 인쇄회로기판 (왼쪽) 및 기판과 부품이식된 실장 (오른쪽). 기판은 홀로 통하는 도금, 녹색 땝납 저항, 흰 땝납 페이스트, 흰 실크스크린 프린트가 있는, 양면이다. 양쪽 표면 실장과 홀로 통하는 부품은 사용되었다.
패턴 (식각) [ 편집 ]
이 부분의 본문은 이 부분의 본문은 식각 입니다.
인쇄회로기판의 대부분은 가끔 양면의, 전체기판에 구리층을 붙여서 만들어지고, (만들어진 “빈 인쇄회로기판”은) 임시마스크를 적용한 이후에 기판에서 원하지 않는 부분의 구리를 제거해서 (예시 식각), 요구되는 구리배선만 남겨놓는다. 몇몇 인쇄회로기판은 일반적으로 다중 금속 도금 과정의 복잡한 공정에 의한 기본 기판 (혹은 구리의 매우 얇은층이 있는 기판)에 배선을 “추가”해서 만들어진다.
인쇄회로기판 생산에 일반적으로 세가지 “빼는” 방법 (구리를 제거하는 방법)을 사용한다:
실크 스크린 인쇄는 동박을 보호하는 방식각 잉크를 사용한다. 다음의 식각은 필요하지 않는 부분의 구리를 제거한다. 나머지의, 방식각 잉크는 빈 (부도전) 기판에 인쇄돼서, 전도될 것이다. 최신 기술은 혼성 집적회로의 제조에도 사용된다. 사진 제판은 기판에서 동박을 제거하기 위해 포토마스크와 습식 식각을 사용한다. 포토마스크는 일반적으로 기술자가 사용한 컴퓨터 지원 제조(CAM)에 따라 생성된 데이터에서 포토플로터로 준비된다. 레이저 프린트된 투명도는 일반적으로 “포토툴”을 채용된다; 그러나, 직접 레이저 이미지 기술은 고해상도 요구에 따라서 포토툴을 대체하기 위해 채용되었다. PCB 밀링은 기판에서 동박을 깍아내기 위해 두개나 세개 축 기계 밀링 시스템을 사용한다. PCB 밀링 기계 (“PCB 포토타이퍼”를 의미함)는 플로터와 비슷한 방법으로 동작하며, 호스트 소프트웨어로부터 x, y, 그리고 (만약 대응되면) z축에 있는 밀링 헤더의 위치를 제어하는 명령을 받는다. 포토타이퍼에 인가되는 데이터는 인쇄회로기판 설계 소프트웨어가 생성한 파일에서 추출하고 HPGL이나 거버 파일 형식으로 저장한다.
“추가” 공정도 존재한다. 가장 일반적인 것은 “반추가 공정”이다. 이 버전에서 패턴되지 않은 기판은 이미 그것의 얇은 구리층이 있다. 역마스크가 그때 적용된다. (제거 공정 마스크와 다르게, 이 마스크는 결국 배선이될 제거하는 이런 부분을 노출시킨다.) 추가 구리는 그때 마스크되지 않은 영역의 보드에 도금된다; 구리는 어떤 요구되는 양만큼 도금될 것이다. 주석납이나 다른 표면 도금용 금속은 그때 적용된다. 마스크는 벗겨저서 제거되고 잠깐의 식각단계는 보드에서 이제노출된 동적층을 제거하고, 격리되고 각각인 배선을 만든다.
추가 공정은 다층 기판이 회로기판의 홀 (비아)을 통하는 도금을 쉽게하는 것처럼 일반적으로 다층기판에 사용된다.
기판층 [ 편집 ]
어떤 인쇄회로기판은 인쇄회로기판 안쪽에 배선층이 있고 “다층” 인쇄회로기판이라고 불린다. 이런것은 각각 식각한 얇은 기판을 같이 결합하여 형성된다.
천공 [ 편집 ]
인쇄회로기판을 통과하는 홀이나, “비아”는, 일반적으로 탄화 텅스텐 고체로 만들어진 작은 드릴날로 천공된다. 천공은 “드릴 테입”이나 “드릴 파일”로 제어되는 배치와 자동 드릴머신으로 수행된다. 이렇게 컴퓨터로 생성된 파일은 “수치 제어 드릴” (NCD) 파일이나 “엑셀론 파일”라고도 불린다. 드릴 파일은 각 천공될 홀의 위치와 크기를 기술한다.
매우 작은 비아가 요구될때, 기계적 날의 천공은 비싸다. 왜냐하면 쉽게 낡거나 부서지기 때문이다. 이 경우에, 비아는 레이저로 뚫을 수 있을 것이다. 레이저 천공된 비아는 홀 안쪽에 일반적으로 낮은 표면마감을 갖는다. 이런 홀은 “마이크로 비아”라고 불린다.
레이저 천공은, 보드 전체를 관통하는 것 보다, 일부 동판만 연결하는 홀을 만들기 위해서, “제어된 깊이” 천공이나, 적층하기 이전에 각각의 인쇄회로기판을 미리천공으로 가능하다. 내부층과 외부층이 연결되었을 경우에 이런 홀은 “블라인드 비아”라고 불리며, 내부층끼리 연결되었을 경우에 “배리 비아”라고 불린다.
2층 이상의 기판에서, 홀의 벽은, 인쇄회로기판의 전도층을 전기적 연결되는 “도금된 스루홀”을 형성하기 위해서 구리로 도금된다. 다층기판에서, 4층 이상의 기판벽, 천공은 일반적으로 적층 시스템에 결합제로 구성하는 “유약”을 칠한다. 홀이 도금되기 이전에, 이 “유약”은 화학 “유약제거” 공정이나, “플라스마 에치”에 의하여 반드시 제거되어야 한다.
노출 도전체 도금 및 도포 [ 편집 ]
부품이 실장될 패드와 영역은 일반적으로 도금된다. 왜냐하면 기본 구리는 빠르게 산화되고, 그러므로 쉽게 납땜되지 않는다. 전통적으로, 어떤 노출된 구리는 땜납으로 도금된다. 이 땜납은 주석-납 합금이다. 그러나 새로운 땜납 혼합물은 이제 납의 사용을 제한하는, 유럽연합의 RoHS 치짐에 응하기 위해서 사용된다. 사용된 다른 도금은 유기 표면 보호제 (OSP), 침수은, 침수금을 도포한 무전해 니켈 (ENIG), 직접 금이 있다. 어떤 기판의 하나의 가장자리의 홀에 위치한, 에지 커넥터는, 가끔 금도금이다.
땜납 저항 [ 편집 ]
납땜되지 않는 면적은 중합체 “땜납 저항” (“땝납 마스크”) 도포로 덮여질 것이다. 땜납 저항은 도체사이를 연결하는 땜납을 방지해서 단락이 되게 한다. 또한 땜납 저항은 환경으로부터 약간의 보호를 제공한다.
스크린 인쇄 [ 편집 ]
이 부분의 본문은 이 부분의 본문은 스크린 인쇄 입니다.
선화나 문자는 스크린 인쇄로써 인쇄회로기판의 바깥 표면에 인쇄될 것이다. 여백이 남은 경우에, 스크린 인쇄 문자는 부품명, 필요한 스위치 설정, 검사 지점, 그리고 조립, 검사와, 회로기판 수리에 도움이 되는 다른 기능을 설명한다.
스크린 인쇄는 “실크 스크린”, 혹은, 단면 인쇄회로기판에서, “빨강 인쇄”라고도 알려져 있다.
검사 [ 편집 ]
이식되지 않은 기판은 (“넷리스트”에 정의된 것처럼) 각 회로연결이 마무리된 기판에 정확하게 검증하는 “기본기판 검사”를 규명할 것이다. 대규모 제품에서, 네일 테스터의 불량이나 고정물은 제조검사용 기판의 한면이나 양면의 동영역이나 홀에 연결하기 위하여 사용된다. 컴퓨터는 요구되는 네일 테스터의 불량의 각 연결점에 소전류를 보낼 때까지 전기검사를 “지시”할 것이고, 이런 전류는 다른 적합한 연결점에 “보일” 수 있음을 검증한다. 소규모나 중규모 기판에서, “플라이 프로브” 검사기는 검사 아래에 기판을 전기적 연결을 검증하는 동영역이나 홀에 연결하기 위해 검사 헤더를 이동하여 사용한다.
이식 [ 편집 ]
인쇄회로기판이 완성된 이후에, 전자 부품은 기능적 “인쇄 회로 조립” (PCA)를 형성하기 위해 반드시 붙여져야 한다. “스루홀” 구조에서, 부품핀은 홀에 삽입될 것이고 녹은 금속 땜납으로 기판에 전기전 및 기계적으로 고정될 것이며, 반면에 표면 실장 구조에서, 부품은 인쇄회로기판의 바깥표면의 “패드”나 “영역”에 간단히 납땜된다.
가끔, 스루홀과 표면 실장 구조는 하나의 인쇄회로기판에 반드시 조합된다. 왜냐하면 요구되는 어떤 부품은 표면 실장 패키지로만 제공되고, 반면에 다른것은 스루홀 패키지로만 제공되기 때문이다.
또한, 인쇄회로기판 부품 배치를 위한 JEDEC 지침서에서, 납땜과, 검사는 일반적으로 인쇄회로기판 제조의 이 단계에서 품질 관리 유지로 사용된다.
기판이 이식된 이후에, 배선과 집적회로간 상호연결은 영역 주사 기술로써 검사할 것이다. 영역 주사 검사에서, 검사회로는 집적회로가 정확하게 실장되었는지 검사하기 위해 인쇄회로기판 배선사이를 임시적인 연결을 형성하는 보드의 다양한 집적회로에 내장된다. 영역 주사 검사는 모든 집적회로가 표준검사 설정과정을 사용하여 검사되는 것이 요구된다. 가장 일반적인 것은 JTAG (Joint Test Action Group) 표준이다.
보호 및 패키지 [ 편집 ]
극한 환경에 의도된 인쇄회로기판은 가끔 부품이 납땜된 이후에 도금이나 스프레이로 적용된, “등각 코트”를 가지고 있는다. 코트는 응축으로 인한 부식과 누설전류 혹은 누전을 방지한다. 초기의 등각 코트는 왁스였다. 현대의 등각 코트는 일반적으로 실리콘 고무, 폴리우레탄, 아크릴, 에폭시의 묽은 용액의 딥이다. 어떤것은 진공챔버에 있는 인쇄회로기판에 스퍼터된 공학적 플라스틱이다. 대량생산 인쇄회로기판은 자동 검사 장비가 임시로 연결하기 위한 작은 패드를 가지고 있다. 어떤 경우에 패드는 반드시 저항으로 격리되어야 한다.
많은 인쇄회로기판은 정전기에 민감하며, 그러므로 운송하는 동안에 방지 정전기 백에 보관해야 한다. 이런 기판을 취급할때, 사용자는 접지해야 한다; 축적된 정전기 전하가 기판을 통하여 전달하여, 기판을 손상하거나 파손할 지도 모르는 것을 방지한다.
주문 [ 편집 ]
“FirstPCB” “Seeed Studio” “WellPCB” “OurPCB” “Makerfabs” “Jaein PCB”
안전 인증 (미국) [ 편집 ]
안전 표준 UL 796는 장치나 기기에서 부품처럼 사용되는 인쇄회로기판의 부품 안전 요구를 적용한다. 검사는 인화성, 최대 동작온도, 전기 추적, 열로인한 휨같은 특징을 분석하고 실제 전기 부분을 바로 지원한다.
기판은 단면이나 다층, 단단하거나 플렉서블한 형태에 유기물이나 무기물기반 재료를 사용할 것이다. 회로설계 구성은 식각, 다이 이식, 미리자르기, 평면 프레스, 추가공정과 도체를 도금하는 기술이 포함될 것이다. 인쇄 부품의 일부는 사용될 것이다.
패턴 변수의 적합성에서, 온도와 최대 땜납한계는 적용가능한 최종제품 구조와 요구사항에 따라서 결정될 것이다.
“장작더미” 구조 [ 편집 ]
장작더미 모듈.
장작더미 구조는 큰 공간을 절약하는 장점을 줄 수 있고 가끔 (미사일 유도와 원격측정 시스템 같이) 공간이 중요한 응용에 스루홀 부품을 사용한다. “장작더미” 구조에서, 두개의 납이 발린 부품은 두개의 병렬 병펼사이에 나란이 실장된다. 부품을 납땜하는 대신에, 납 니켓 테입이 부품핀과 직각으로 용접하여 다른 부품과 연결된다. 다른 내부연결층이 누전되는 것을 피하기 위해서, 얇은 절연층 판이 내부연결층 사이에 배치된다. 절연층의 천공이나 홀은 부품핀이 다음 내부연결층으로 통과하는 목표를 가능하게 한다. 이 시스템의 단점은 특별한 니켈 납이발린 부품이 만들어지기 위해서 내부연결 용접을 허가해서 사용해야 한다는 것이다. 장작더미 구조의 어떤 버전은 (그림처럼) 내부연결 방법으로 단면 인쇄회로기판을 사용한다. 이것은 보통 납이 발린 부품은 사용할 수 있다는 것을 뜻한다.
집적회로가 출현하기 이전에, 이 방법은 가장 높은 부품 집적밀도를 가능하게 했다; 이렇기 때문에, 컨트롤 데이터 코퍼레이션을 포함하여 수많은 컴퓨터 회사에서 사용되었다. 장작더미 방법의 구조는 이제 폐기된 것처럼 보인다. 아마도 고밀도집적은 표면 실장 기술과 집적회로를 사용하여 쉽게 얻을 수 있기 때문이다.
다중전선 기판 [ 편집 ]
다중전선은 부전도 기반 (가끔 플라스틱 레진)에 내제된 기계연결 절연철사를 사용하는 내부연결의 특허기술이다. 그것은 1980년대에서 1990년대까지 사용되었다. (오거트 Inc., 미국 특허, 4,648,180)
내제된 기반 안쪽에 상호연결을 쌓는 것은 상당히 쉽기 때문에, 이런 접근은 (일반적으로 인쇄회로기판 설계의 시간을 소모하는) 전선배치에 대하여 완전히 신경쓰지 않는 것을 가능하게 한다: 설계자가 연결을 원하는 어떤곳이더라도, 기계는 하나의 위치에서 다른 곳으로 직선으로 배선을 그릴 것이다. 이것은 설계시간을 매우 짧게 만들고 (심지어 고밀도 설계에 사용되는 복합 알고리즘은 없다), (하나의 전선에 통과하는 전류가, 전선이 병렬일 때 높이 증폭되는 다른 도체에 의도하지 않은 전류를 생성해서 발생되는 전기적 현상 – 이것은 다중전선에 결코 발생되지 않음) 누화를 감소시키지만, 대량생산이 필요할 때 싼 인쇄회로기판 기술과 경쟁하기에 가격이 너무 비싸다.
표면 실장 기술 [ 편집 ]
이 부분의 본문은 이 부분의 본문은 표면 실장 기술 입니다.
표면 실장 기술은 1960년대에 개발되어, 1980년대초에 일본에서 활성화되었고 1990년대중반에 세계적으로 널리 사용되었다. 부품은 작은 금속탭이나 끝단이 있어서 인쇄회로기판의 표면에 직접 납땜할 수 있도록 기계적으로 재설계되었다. 부품은 더 작아졌고 보드의 양면에 배치되는 부품은 스루홀 실장보다 표면 실장으로 더 흔하게 되어, 더 고밀도 회로를 가능하게 하였다. 표면 실장 영역은 고차원의 자동화를 잘 지원해서, 노동비용을 감소시키고 생산율을 크게 향상시켰다. 표면 실장 소자 (SMD)는 크기와 무게를 1/4에서 1/10까지 감소시킬 수 있고, 수동소자는 스루홀 부품보다 비용을 1/2에서 1/4까지 감소시킬 수 있다. (칩중에 가장비싼 부품인) 집적회로는 패키지 형태에 상관없이 동일하게 가격이 매겨진다. 2006년에, 소신호 스위치 다이오드 (예시로 필립스 1N4148)같은, 어떤 와이어본딩 부품은, 관련된 표면 실장 소자 버전보다 실제로 상당히 저렴하다.
같이 보기 [ 편집 ]
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인쇄 회로 기판 (PCB)이란? | 알아야 할 모든 것
방문수 : 시간 : 2021 / 3 / 19 9 : 57 : 48
“PCB (인쇄 회로 기판이라고도 함)는 비전 도성 재료의 다른 시트로 만들어져 표면 실장 소켓 구성 요소를 물리적으로지지하고 연결하는 데 사용됩니다. 그러나 PCB 보드의 기능은 무엇입니까? 더 유용한 정보를 위해 다음 내용을 읽으십시오! —- FMUSER ”
다음 질문에 대한 답을 찾고 있습니까?
인쇄 회로 기판은 무엇을합니까?
인쇄 회로는 무엇입니까?
인쇄 회로 기판이란 무엇입니까?
인쇄 회로 기판은 얼마입니까?
인쇄 회로 기판은 독성이 있습니까?
인쇄 회로 기판이라고하는 이유는 무엇입니까?
회로 기판을 버릴 수 있습니까?
회로 기판의 부품은 무엇입니까?
회로 기판 교체 비용은 얼마입니까?
회로 기판을 어떻게 식별합니까?
회로 기판은 어떻게 작동합니까?
또는 이러한 질문에 대한 답을 알고 있는지 확실하지 않을 수도 있지만 걱정하지 마십시오. an 전자 및 RF 엔지니어링 전문가, FMUSER PCB 보드에 대해 알아야 할 모든 것을 소개합니다.
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함유량
1) 인쇄 회로 기판이란 무엇입니까?
2) 인쇄 회로 기판이라고하는 이유는 무엇입니까?
3) 다양한 유형의 PCB (인쇄 회로 기판)
4) 2021 년 인쇄 회로 기판 산업
5) 인쇄 회로 기판이란 무엇입니까?
6) 가장 인기있는 PCB 설계 제작 소재
7) 인쇄 회로 기판 구성 요소 및 작동 방식
8) 인쇄 회로 기판 기능-왜 우리는 PCB가 필요합니까?
9) PCB 조립 원리 : 스루 홀 대 표면 실장
인쇄 회로 기판이란 무엇입니까?
기본 정보 PCB 보드
별명: PCB는 인쇄 배선판 (PWB) 또는 에칭 된 배선 기판 (EWB), PCB 보드를 다음과 같이 호출 할 수도 있습니다. 회로 기판, PC 판및 PCB
정의: 일반적으로 인쇄 회로 기판은 얇은 보드 또는 평평한 절연 시트 다음과 같은 비전 도성 재료의 다른 시트로 만들어진 유리 섬유, 복합 에폭시 또는 기타 라미네이트 재료, 물리적으로 사용되는 보드베이스 지원하고 연결하십시오 표면 장착 소켓 구성 요소 대부분의 전자 제품에있는 트랜지스터, 저항기, 집적 회로 등. PCB 보드를 트레이로 생각하면 “트레이”의 “음식”은 전자 회로 및 그에 부착 된 다른 구성 요소가 될 것입니다. PCB는 많은 전문 용어와 관련이 있습니다. PCB 용어에 대한 자세한 내용은 타격에서 찾을 수 있습니다. 페이지!
또한 읽기 : PCB 용어 용어집 (초보자 친화적) | PCB 설계
전자 부품으로 채워진 PCB를 인쇄 회로 어셈블리 (PCA), 인쇄 회로 기판 어셈블리 or PCB 어셈블리 (PCBA), 인쇄 배선 기판 (PWB) 또는 “인쇄 배선 카드”(PWC)이지만 PCB- 인쇄 회로 기판 (PCB)은 여전히 가장 일반적인 이름입니다.
컴퓨터의 메인 보드를 “시스템 보드”또는 “마더 보드”라고합니다.
* 인쇄 회로 기판이란?
Wikipedia에 따르면 인쇄 회로 기판은 다음을 의미합니다.
“인쇄 회로 기판은 전도성 트랙, 패드 및 비전 도성 기판의 시트 층 사이 및 / 또는 사이에 적층 된 하나 이상의 구리 시트 층으로부터 에칭 된 기타 기능을 사용하여 전기 또는 전자 부품을 기계적으로지지하고 전기적으로 연결합니다.”
대부분의 PCB는 평평하고 단단하지만 유연한 기판을 사용하면 보드를 복잡한 공간에 맞출 수 있습니다.
흥미로운 점은 대부분의 일반적인 회로 기판이 플라스틱 또는 유리 섬유 및 수지 복합재로 만들어지고 구리 트레이스를 사용하지만 다른 다양한 재료가 사용될 수 있다는 것입니다.
참고 : PCB는 “공정 제어 블록, “프로세스에 대한 정보를 저장하는 시스템 커널의 데이터 구조입니다. 프로세스를 실행하려면 운영 체제가 먼저 프로세스에 대한 정보를 PCB에 등록해야합니다.
* 매우 기본적인 수제 PCB 보드의 예
또한 읽기 : PCB 제조 공정 | PCB 보드를 만드는 16 단계
PCB 보드의 구조
인쇄 회로 기판은 서로 다른 레이어와 재료로 구성되어 있으며 현대 회로에보다 정교함을 가져 오기 위해 서로 다른 작업을 수행합니다. 이 기사에서는 인쇄 회로 기판의 모든 다양한 구성 재료와 항목에 대해 자세히 설명합니다.
이미지의 예와 같은 인쇄 회로 기판에는 전도성 레이어가 하나만 있습니다. 단일 레이어 PCB는 매우 제한적입니다. 회로 실현은 사용 가능한 영역을 효율적으로 사용하지 못하며 설계자는 필요한 상호 연결을 만드는 데 어려움을 겪을 수 있습니다.
* PCB 보드의 구성
인쇄 회로 기판의 모든 구성 요소 및 장비가 지원되는 인쇄 회로 기판의 기본 또는 기판 재료는 일반적으로 유리 섬유입니다. PCB 제조 데이터를 고려하면 유리 섬유에 가장 많이 사용되는 재료는 FR4입니다. FR4 솔리드 코어는 인쇄 회로 기판에 강도, 지지력, 강성 및 두께를 제공합니다. 일반 PCB, 플렉시블 PCB 등과 같은 다양한 유형의 인쇄 회로 기판이 있으므로 유연한 고온 플라스틱을 사용하여 제작됩니다.
추가 전도성 레이어를 통합하면 PCB를 더 작고 쉽게 설계 할 수 있습니다. XNUMX 레이어 보드는 단일 레이어 보드에 비해 크게 개선되었으며, 대부분의 응용 프로그램은 최소 XNUMX 개의 레이어를 사용하는 것이 좋습니다. XNUMX 계층 보드는 상단 레이어, 하단 레이어 및 XNUMX 개의 내부 레이어로 구성됩니다. (“상단”및“하단”은 일반적인 과학 용어처럼 보이지는 않지만 PCB 설계 및 제조 분야의 공식 명칭입니다.)
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인쇄 회로 기판이라고하는 이유는 무엇입니까?
최초의 PCB 보드
인쇄 회로 기판의 발명은 오스트리아의 발명가 인 Paul Eisler의 공로입니다. Paul Eisler는 1936 년 라디오 세트 작업을 할 때 처음으로 인쇄 회로 기판을 개발했지만 회로 기판은 1950 년대 이후까지 대량 사용을 보지 못했습니다. 그 이후로 PCB의 인기는 빠르게 증가하기 시작했습니다.
인쇄 회로 기판은 1850 년대에 개발 된 전기 연결 시스템에서 발전했지만, 회로 기판의 발명으로 이어지는 발전은 1890 년대까지 거슬러 올라갈 수 있습니다. 금속 스트립 또는 막대는 원래 나무 바닥에 장착 된 대형 전기 부품을 연결하는 데 사용되었습니다.
*사용 된 금속 스트립 구성 요소 연결
시간이지나면서 금속 스트립은 나사 단자에 연결된 전선으로 교체되었고 나무 받침대는 금속 섀시로 교체되었습니다. 그러나 회로 기판을 사용하는 제품의 작동 요구가 증가함에 따라 더 작고 더 콤팩트 한 설계가 필요했습니다.
1925 년 미국의 Charles Ducas는 전기 전도성 잉크로 스텐실을 인쇄하여 절연 표면에 직접 전기 경로를 만드는 방법에 대한 특허 출원을 제출했습니다. 이 방법은 “인쇄 배선”또는 “인쇄 회로”라는 이름을 낳았습니다.
* 인쇄 회로 기판 특허 및 Charles Ducas는 인쇄 회로 섀시와 안테나 코일을 사용하는 최초의 라디오 세트입니다.
그러나 인쇄 회로 기판의 발명은 오스트리아 발명가 인 Paul Eisler의 공로입니다. Paul Eisler는 1936 년 라디오 세트 작업을 할 때 처음으로 인쇄 회로 기판을 개발했지만 회로 기판은 1950 년대 이후까지 대량 사용을 보지 못했습니다. 그 이후로 PCB의 인기는 빠르게 증가하기 시작했습니다.
개발 역사 PCB 수
● 1925 년 : 미국 발명가 인 Charles Ducas는 평평한 목재 보드에 전도성 재료를 스텐실 할 때 최초의 회로 기판 설계에 대한 특허를 받았습니다.
● 1936 년 : Paul Eisler는 라디오 세트에 사용하기위한 최초의 인쇄 회로 기판을 개발합니다.
● 1943 년 : Eisler는 유리로 강화 된 비전 도성 기판의 구리 호일에 회로를 에칭하는 것을 포함하는 고급 PCB 설계에 대한 특허를 받았습니다.
● 1944 년 : 미국과 영국은 제 XNUMX 차 세계 대전 중 광산, 폭탄 및 포탄에 사용할 근접 퓨즈를 개발하기 위해 협력합니다.
● 1948 년 : 미군은 PCB 기술을 대중에게 공개하여 광범위한 개발을 촉진합니다.
● 1950 년대 : 트랜지스터는 전자 제품 시장에 도입되어 전자 제품의 전체 크기를 줄이고 PCB를 쉽게 통합하고 전자 제품의 신뢰성을 크게 향상시킵니다.
● 1950 ~ 1960 년대 : PCB는 한쪽에는 전기 부품이 있고 다른쪽에는 식별 인쇄가있는 양면 기판으로 진화합니다. 아연 플레이트는 PCB 설계에 통합되고 부식 방지 재료 및 코팅이 구현되어 성능 저하를 방지합니다.
● 1960 년대 : 집적 회로 (IC 또는 실리콘 칩)는 전자 설계에 도입되어 수천, 수만 개의 부품을 단일 칩에 배치하여 이러한 장치를 통합하는 전자 장치의 전력, 속도 및 신뢰성을 크게 향상시킵니다. 새로운 IC를 수용하기 위해 PCB의 컨덕터 수가 극적으로 증가해야했으며 결과적으로 평균 PCB 내에 더 많은 레이어가 생겼습니다. 동시에 IC 칩이 너무 작기 때문에 PCB가 더 작아지기 시작하고 안정적인 납땜 연결이 더 어려워집니다.
● 1970 년대 : 인쇄 회로 기판은 당시 PCB로도 약칭되었던 환경 유해 화학 폴리 염화 비 페닐과 잘못 연관되어 있습니다. 이러한 혼란은 대중의 혼란과 지역 사회 건강 문제로 이어집니다. 혼란을 줄이기 위해 인쇄 회로 기판 (PCB)은 화학 PCB가 1990 년대에 단계적으로 폐지 될 때까지 인쇄 배선 기판 (PWB)으로 이름이 변경되었습니다.
● 1970 ~ 1980 년대 : 얇은 폴리머 재료의 솔더 마스크는 인접한 회로를 브리징하지 않고 구리 회로에 쉽게 솔더를 적용 할 수 있도록 개발되어 회로 밀도를 더욱 증가시킵니다. 나중에 회로에 직접 적용하고, 건조하고, 나중에 사진 노출에 의해 수정하여 회로 밀도를 더욱 향상시킬 수있는 사진 이미지화 가능한 폴리머 코팅이 개발되었습니다. 이것은 PCB의 표준 제조 방법이됩니다.
● 1980 년대 : 표면 실장 기술 또는 줄여서 SMT라고하는 새로운 조립 기술이 개발되었습니다. 이전에는 모든 PCB 구성 요소에 PCB의 구멍에 납땜 된 와이어 리드가있었습니다. 이러한 구멍은 추가 회로 라우팅에 필요한 귀중한 공간을 차지했습니다. SMT 부품이 개발되어 구멍이 필요없이 PCB의 작은 패드에 직접 납땜되는 제조 표준이되었습니다. SMT 구성 요소는 빠르게 산업 표준이되었으며 스루 홀 구성 요소를 대체하기 위해 노력하여 기능 전력, 성능, 신뢰성을 다시 개선하고 전자 제조 비용을 절감했습니다.
● 1990 년대 : CAD / CAM (Computer-Aided Design and Manufacturing) 소프트웨어가 더욱 두드러짐에 따라 PCB의 크기는 계속 감소하고 있습니다. 컴퓨터 화 설계는 PCB 설계의 여러 단계를 자동화하고 더 작고 가벼운 구성 요소로 점점 더 복잡한 설계를 용이하게합니다. 부품 공급 업체는 동시에 장치의 성능을 개선하고 전력 소비를 줄이며 신뢰성을 높이는 동시에 비용을 절감합니다. 더 작은 연결은 PCB 소형화를 빠르게 증가시킵니다.
● 2000 년대 : PCB는 더 작고 가벼우 며 레이어 수가 훨씬 더 많고 복잡해졌습니다. 다층 및 유연한 회로 PCB 설계는 점점 더 작고 저렴한 PCB로 전자 장치에서 훨씬 더 많은 작동 기능을 허용합니다.
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다른 PCB 유형 (Printed 회로 기판)
PCB는 종종 주파수, 레이어 수 및 사용되는 기판에 따라 분류됩니다. 일부 포플러 유형은 아래에서 설명합니다.
● 단면 PCB / 단층 PCB
● 양면 PCB / 더블 레이어 PCB
● 다층 PCB
● 유연한 PCB
● 견고한 PCB
● 리지드 플렉스 PCB
● 고주파 PCB
● 알루미늄 기반 PCB
1. 단면 PCB / 단층 PCB
단면 PCB는 기판 또는 기본 재료의 한 레이어 만 포함하는 기본 유형의 회로 기판입니다. 기본 재료의 한면은 얇은 금속 층으로 코팅됩니다. 구리는 전기 전도체로서의 기능 때문에 가장 일반적인 코팅입니다. 이러한 PCB에는 실크 스크린 코팅과 함께 구리 층 상단에 적용되는 보호 솔더 마스크도 포함되어 있습니다.
* 단층 PCB 다이어그램
단면 PCB가 제공하는 몇 가지 장점은 다음과 같습니다.
● 단면 PCB는 대량 생산에 활용되며 비용이 저렴합니다.
●이 PCB는 파워 센서, 릴레이, 센서 및 전자 장난감과 같은 간단한 회로에 사용됩니다.
저비용, 대용량 모델은 계산기, 카메라, 라디오, 스테레오 장비, 솔리드 스테이트 드라이브, 프린터 및 전원 공급 장치를 포함한 다양한 애플리케이션에 일반적으로 사용된다는 것을 의미합니다.
<<"다른 유형의 PCB"로 돌아 가기 2. 양면 PCB / 더블 레이어 PCB 양면 PCB에는 금속 전도 층이있는 기판의 양면이 있습니다. 회로 기판의 구멍을 통해 금속 부품을 한쪽에서 다른쪽으로 부착 할 수 있습니다. 이 PCB는 스루 홀 기술과 표면 실장 기술이라는 두 가지 실장 방식 중 하나를 사용하여 양쪽의 회로를 연결합니다. 스루 홀 기술은 반대쪽의 패드에 납땜 된 회로 기판의 미리 뚫린 구멍을 통해 리드 부품을 삽입하는 것을 포함합니다. 표면 실장 기술은 회로 기판 표면에 직접 배치되는 전기 부품을 포함합니다. * 더블 레이어 PCB 다이어그램 양면 PCB가 제공하는 이점은 다음과 같습니다. ● 표면 실장은 스루 홀 실장에 비해 더 많은 회로를 기판에 부착 할 수 있습니다. ● 이러한 PCB는 휴대폰 시스템, 전력 모니터링, 테스트 장비, 증폭기 등을 포함한 다양한 애플리케이션에 사용됩니다. 표면 실장 PCB는 전선을 커넥터로 사용하지 않습니다. 대신 많은 작은 리드가 보드에 직접 납땜되어 보드 자체가 다른 구성 요소의 배선 표면으로 사용됩니다. 이를 통해 더 적은 공간을 사용하여 회로를 완성 할 수 있으므로 공간을 확보하여 보드가 스루 홀 보드가 허용하는 것보다 더 빠른 속도와 더 가벼운 무게로 더 많은 기능을 완료 할 수 있습니다. 양면 PCB는 일반적으로 산업 제어, 전원 공급 장치, 계측, HVAC 시스템, LED 조명, 자동차 대시 보드, 증폭기 및 자동 판매기와 같이 중간 수준의 회로 복잡성이 필요한 애플리케이션에 사용됩니다. <<"다른 유형의 PCB"로 돌아 가기 3. 다층 PCB 다층 PCB에는 4L, 6L, 8L 등과 같은 두 개 이상의 구리 층으로 구성된 인쇄 회로 기판이 있습니다. 이러한 PCB는 양면 PCB에 사용되는 기술을 확장합니다. 기판 보드의 다양한 층과 절연 재료는 다층 PCB에서 층을 분리합니다. PCB는 크기가 작고 무게와 공간의 이점을 제공합니다. * 다층 PCB 다이어그램 다층 PCB가 제공하는 몇 가지 장점은 다음과 같습니다. ● 다층 PCB는 높은 수준의 설계 유연성을 제공합니다. ●이 PCB는 고속 회로에서 중요한 역할을합니다. 도체 패턴과 전력을위한 더 많은 공간을 제공합니다. <<"다른 유형의 PCB"로 돌아 가기 4. 유연한 PCB 유연한 PCB는 유연한 기본 재료로 구성됩니다. 이 PCB는 단면, 양면 및 다층 형식으로 제공됩니다. 이는 장치 어셈블리 내의 복잡성을 줄이는 데 도움이됩니다. 유리 섬유와 같이 움직이지 않는 재료를 사용하는 단단한 PCB와 달리 유연한 인쇄 회로 기판은 플라스틱과 같이 구부러지고 움직일 수있는 재료로 만들어집니다. 단단한 PCB와 마찬가지로 유연한 PCB는 단일, 이중 또는 다중 레이어 형식으로 제공됩니다. 유연한 재료에 인쇄해야하기 때문에 유연한 PCB는 제작 비용이 더 많이 듭니다. * 유연한 PCB 다이어그램 그럼에도 불구하고 유연한 PCB는 단단한 PCB에 비해 많은 이점을 제공합니다. 이러한 장점 중 가장 두드러진 점은 유연하다는 사실입니다. 즉, 모서리를 접고 모서리를 감쌀 수 있습니다. 유연성은 하나의 유연한 PCB를 사용하여 여러 개의 단단한 PCB를 사용할 수있는 영역을 커버 할 수 있기 때문에 비용과 무게를 줄일 수 있습니다. 유연한 PCB는 환경 위험에 노출 될 수있는 영역에서도 사용할 수 있습니다. 이를 위해 방수, 내 충격성, 내식성 또는 고온 오일에 대한 내성이있는 재료를 사용하여 간단하게 제작됩니다. 이는 기존의 단단한 PCB에는없는 옵션입니다. 이러한 PCB가 제공하는 몇 가지 장점은 다음과 같습니다. ● 유연한 PCB는 보드 크기를 줄이는 데 도움이되므로 높은 신호 트레이스 밀도가 필요한 다양한 애플리케이션에 이상적입니다. ● 이 PCB는 온도와 밀도가 주요 관심사 인 작업 조건을 위해 설계되었습니다. 유연한 PCB는 환경 위험에 노출 될 수있는 영역에서도 사용할 수 있습니다. 이를 위해 방수, 내 충격성, 내식성 또는 고온 오일에 대한 내성이있는 재료를 사용하여 간단하게 제작됩니다. 이는 기존의 단단한 PCB에는없는 옵션입니다. <<"다른 유형의 PCB"로 돌아 가기 5. 경질 PCB 리지드 PCB는 기본 재료가 단단한 재료로 제작되어 구부릴 수없는 PCB 유형을 말합니다. 리지드 PCB는 보드가 뒤 틀리지 않도록 단단한 기판 재질로 만들어집니다. 아마도 경질 PCB의 가장 일반적인 예는 컴퓨터 마더 보드입니다. 마더 보드는 전원 공급 장치에서 전기를 할당하는 동시에 CPU, GPU 및 RAM과 같은 컴퓨터의 모든 부분 간의 통신을 허용하도록 설계된 다층 PCB입니다. *리지드 PCB는 단순한 단일 레이어 PCB에서 최대 XNUMX 개 또는 XNUMX 개 레이어 다층 PCB에 이르기까지 무엇이든 가능합니다. 경질 PCB는 아마도 제조되는 PCB의 가장 많은 수를 구성합니다. 이러한 PCB는 PCB 자체를 하나의 모양으로 설정하고 나머지 장치 수명 동안 그대로 유지해야하는 모든 곳에서 사용됩니다. 리지드 PCB는 단순한 단일 레이어 PCB에서 최대 XNUMX 개 또는 XNUMX 개의 레이어 다층 PCB에 이르기까지 무엇이든 될 수 있습니다. 모든 Rigid PCB에는 단일 레이어, 이중 레이어 또는 다층 구조가 있으므로 모두 동일한 애플리케이션을 공유합니다. ● 이러한 PCB는 소형이므로 주변에 다양한 복잡한 회로를 생성 할 수 있습니다. ● 단단한 PCB는 모든 구성 요소가 명확하게 표시되어 있으므로 수리 및 유지 보수가 쉽습니다. 또한 신호 경로가 잘 구성되어 있습니다. <<"다른 유형의 PCB"로 돌아 가기 6. 리지드 플렉스 PCB 리지드 플렉스 PCB는 리지드 및 연성 회로 기판의 조합입니다. 하나 이상의 단단한 보드에 연결된 여러 층의 연성 회로로 구성됩니다. * Flex-rigid PCB 다이어그램 이러한 PCB가 제공하는 몇 가지 장점은 다음과 같습니다. ● 이 PCB는 정밀하게 제작되었습니다. 따라서 다양한 의료 및 군사 응용 분야에서 사용됩니다. ● 가볍기 때문에이 PCB는 60 %의 무게와 공간 절약 효과를 제공합니다. Flex-rigid PCB는 휴대폰, 디지털 카메라, 심장 박동기 및 자동차를 포함하여 공간이나 무게가 주요 관심사 인 응용 분야에서 가장 자주 발견됩니다. <<"다른 유형의 PCB"로 돌아 가기 7. 고주파 PCB 고주파 PCB는 500MHz – 2GHz의 주파수 범위에서 사용됩니다. 이 PCB는 통신 시스템, 마이크로파 PCB, 마이크로 스트립 PCB 등과 같은 다양한 주파수 핵심 애플리케이션에 사용됩니다. 고주파 PCB 재료에는 종종 FR4 등급 유리 강화 에폭시 라미네이트, 폴리 페닐 렌 옥사이드 (PPO) 수지 및 테플론이 포함됩니다. Teflon은 작고 안정적인 유전 상수, 적은 양의 유전 손실 및 전반적인 낮은 수분 흡수로 인해 사용 가능한 가장 비싼 옵션 중 하나입니다. * 고주파 PCB는 XNUMX 기가 헤르츠를 통해 신호를 전송하도록 설계된 시트 킷 보드입니다. 고주파 PCB 보드 및 해당 유형의 PCB 커넥터를 선택할 때 유전 상수 (DK), 손실, 손실 및 유전 두께를 포함하여 많은 측면을 고려해야합니다. 그중 가장 중요한 것은 해당 자료의 Dk입니다. 유전 상수가 변할 가능성이 높은 재료는 종종 임피던스가 변경되어 디지털 신호를 구성하는 고조파를 방해하고 디지털 신호 무결성의 전체적인 손실을 초래할 수 있습니다. 고주파 PCB는이를 위해 설계되었습니다. 막다. 고주파 PCB를 설계 할 때 사용할 보드 및 PC 커넥터 유형을 선택할 때 고려해야 할 다른 사항은 다음과 같습니다. ● 신호 전송 품질에 영향을 미치는 유전 손실 (DF). 적은 양의 유전 손실은 적은 양의 신호 낭비를 일으킬 수 있습니다. ● 열 팽창. 구리 호일과 같이 PCB를 만드는 데 사용되는 재료의 열팽창 률이 동일하지 않으면 온도 변화로 인해 재료가 서로 분리 될 수 있습니다. ● 수분 흡수. 다량의 물 섭취는 특히 습한 환경에서 사용되는 경우 PCB의 유전 상수 및 유전 손실에 영향을 미칩니다. ● 다른 저항. 고주파 PCB의 구성에 사용되는 재료는 필요에 따라 내열성, 내 충격성 및 유해 화학 물질에 대한 내성에 대해 높은 등급을 받아야합니다. FMUSER는 고주파 PCB 제조 전문가이며 예산 PCB뿐만 아니라 PCB 설계에 대한 온라인 지원도 제공합니다. contact 자세한 내용은! <<"다른 유형의 PCB"로 돌아 가기 8. 알루미늄 백업 PCB 이러한 PCB는 알루미늄 구조가 열 방출에 도움이되므로 고전력 애플리케이션에 사용됩니다. 알루미늄 기반 PCB는 높은 수준의 강성과 낮은 수준의 열팽창을 제공하는 것으로 알려져있어 기계적 공차가 높은 애플리케이션에 이상적입니다. * 알루미늄 PCB 다이어그램 이러한 PCB가 제공하는 몇 가지 장점은 다음과 같습니다. ▲ 저렴한 비용. 알루미늄은 지구상에서 가장 풍부한 금속 중 하나로서 지구 무게의 8.23 %를 차지합니다. 알루미늄은 채굴하기 쉽고 저렴하여 제조 공정 비용을 절감하는 데 도움이됩니다. 따라서 알루미늄으로 제품을 만드는 것은 저렴합니다. ▲ 친환경. 알루미늄은 무독성이며 쉽게 재활용 할 수 있습니다. 조립이 쉽기 때문에 알루미늄으로 인쇄 회로 기판을 제조하는 것도 에너지를 절약하는 좋은 방법입니다. ▲ 방열. 알루미늄은 회로 기판의 중요한 구성 요소에서 열을 발산하는 데 사용할 수있는 최고의 재료 중 하나입니다. 열을 보드의 나머지 부분으로 분산시키는 대신 열을 야외로 전달합니다. 알루미늄 PCB는 동등한 크기의 구리 PCB보다 빠르게 냉각됩니다. ▲ 소재 내구성. 알루미늄은 특히 낙하 테스트에서 유리 섬유 또는 세라믹과 같은 재료보다 훨씬 더 내구성이 있습니다. 더 튼튼한 기본 재료를 사용하면 제조, 배송 및 설치 중 손상을 줄이는 데 도움이됩니다. 이러한 모든 장점 덕분에 알루미늄 PCB는 신호등, 자동차 조명, 전원 공급 장치, 모터 컨트롤러 및 고전류 회로를 포함하여 매우 엄격한 공차 내에서 높은 출력을 요구하는 애플리케이션에 탁월한 선택입니다. LED 및 전원 공급 장치 외에. 알루미늄 기반 PCB는 높은 수준의 기계적 안정성이 필요한 애플리케이션이나 PCB가 높은 수준의 기계적 스트레스를받을 수있는 애플리케이션에도 사용할 수 있습니다. 그들은 유리 섬유 기반 보드보다 열팽창에 덜 영향을받습니다. 즉, 구리 호일 및 절연체와 같은 보드의 다른 재료가 벗겨 질 가능성이 적어 제품 수명이 더욱 길어집니다. <<"다른 유형의 PCB"로 돌아 가기 ▲BACK▲ 2021 년 인쇄 회로 기판 산업 글로벌 PCB 시장은 제품 유형에 따라 플렉스 (플렉시블 FPCB 및 리지드-플렉스 PCB), IC 기판, 고밀도 인터커넥트 (HDI) 등으로 분류 될 수 있습니다. PCB 라미네이트 유형을 기준으로 시장은 PR4, High Tg Epoxy 및 Polyimide로 나눌 수 있습니다. 시장은 애플리케이션을 기준으로 소비자 가전, 자동차, 의료, 산업, 군사 / 항공 우주 등으로 나눌 수 있습니다. 역사적 기간 동안 PCB 시장의 성장은 호황을 누리는 가전 시장, 의료 기기 산업의 성장, 양면 PCB에 대한 수요 증가, 자동차의 하이테크 기능에 대한 수요 급증과 같은 다양한 요인에 의해 지원되었습니다. , 그리고 가처분 소득의 인상. 시장은 또한 엄격한 공급망 제어 및 COTS 구성 요소에 대한 성향과 같은 몇 가지 문제에 직면 해 있습니다. 인쇄 회로 기판 시장은 예측 기간 (1.53 ~ 2021) 동안 연평균 2026 %의 성장을 기록 할 것으로 예상되며 58.91 년에는 미화 2020 억 달러로 평가되었으며 75.72 년에는 2026 년까지 미화 2021 억 달러의 가치가있을 것으로 예상됩니다. 2026. 시장은 주로 소비자 전자 장치의 지속적인 개발과 모든 전자 및 전기 장비의 PCB 수요 증가로 인해 지난 몇 년 동안 급속한 성장을 경험했습니다. 연결된 차량에 PCB를 채택하면서 PCB 시장도 가속화되었습니다. 유무선 기술을 모두 갖춘 차량으로 스마트 폰과 같은 컴퓨팅 장치에 손쉽게 연결할 수 있습니다. 이러한 기술을 통해 운전자는 차량 잠금 해제, 공조 시스템을 원격으로 시작하고 전기 자동차의 배터리 상태를 확인하고 스마트 폰을 사용하여 자동차를 추적 할 수 있습니다. 5G 기술의 확산, 3D 인쇄 PCB, 생분해 성 PCB와 같은 기타 혁신, 웨어러블 기술 및 인수 합병 (M & A) 활동에서 PCB 사용의 급증은 시장에 존재하는 최신 트렌드 중 일부입니다. 또한 스마트 폰, 스마트 워치 및 기타 장치와 같은 전자 장치에 대한 수요도 시장의 성장을 촉진했습니다. 예를 들어 CTA (Consumer Technology Association)에서 실시한 미국 소비자 기술 판매 및 예측 연구에 따르면 스마트 폰으로 발생한 수익은 79.1 년과 77.5 년에 각각 미화 2018 억 달러와 2019 억 달러였습니다. 3D 프린팅은 최근 큰 PCB 혁신 중 하나에 필수적인 것으로 입증되었습니다. 3D 인쇄 전자 장치 또는 3D PE는 미래에 전기 시스템을 설계하는 방식에 혁명을 일으킬 것으로 예상됩니다. 이러한 시스템은 기판 항목을 레이어별로 인쇄 한 다음 그 위에 전자 기능이 포함 된 액체 잉크를 추가하여 3D 회로를 만듭니다. 그런 다음 표면 실장 기술을 추가하여 최종 시스템을 만들 수 있습니다. 3D PE는 특히 기존의 2D PCB에 비해 회로 제조 회사와 고객 모두에게 잠재적으로 엄청난 기술 및 제조 이점을 제공 할 수 있습니다. COVID-19의 발발로 인쇄 회로 기판 생산은 아시아 태평양 지역, 특히 중국에서 19 월과 2 월에 제약과 지연의 영향을 받았습니다. 기업은 생산 능력에 큰 변화를주지 않았지만 중국의 약한 수요는 공급망 문제를 야기합니다. 20 월 반도체 산업 협회 (SIA) 보고서는 COVID-XNUMX와 관련하여 중국 밖에서 잠재적 인 장기적인 비즈니스 영향을 지적했습니다. 수요 감소 효과는 기업의 XNUMX 분기 매출에 반영 될 수있다. PCB 시장의 성장은 스마트 폰, 4G / 5G 및 데이터 센터와 같은 글로벌 경제 및 구조 기술과 밀접한 관련이 있습니다. 2020 년에는 Covid-19의 영향으로 시장이 하락할 것으로 예상됩니다. 전염병으로 인해 가전 제품, 스마트 폰 및 자동차 제조에 제동이 걸렸으므로 PCB에 대한 수요가 줄어 들었습니다. 시장은 제조 활동의 재개로 인해 점진적인 회복을 보여 글로벌 경제에 트리거 펄스를 제공 할 것입니다. 인쇄 회로 기판이란 무엇입니까? PCB는 일반적으로 열, 압력 및 기타 방법으로 서로 결합 된 XNUMX 층의 재료로 만들어집니다. PCB의 XNUMX 개 레이어는 기판, 구리, 솔더 마스크 및 실크 스크린으로 구성됩니다. 각 보드는 다르지만 대부분 일부 요소를 공유합니다. 다음은 인쇄 회로 기판 제조에 사용되는 가장 일반적인 재료입니다. 표준 인쇄 회로 기판의 여섯 가지 기본 구성 요소는 다음과 같습니다. ● 코어 층 – 유리 섬유 강화 에폭시 수지 포함 ● 전도 층 – 회로를 구성하는 트레이스 및 패드 포함 (일반적으로 구리, 금,은 사용) ● 솔더 마스크 층 – 얇은 폴리머 잉크 ● 실크 스크린 오버레이 – 구성 요소 참조를 표시하는 특수 잉크 ● 주석 솔더 – 스루 홀이나 표면 실장 패드에 부품을 부착하는 데 사용됩니다. 프리프 레그 프리 프레 그는 프리프 레그 처리기라는 특수 기계에서 수지로 코팅되고 건조 된 얇은 유리 직물입니다. 유리는 수지를 제자리에 고정시키는 기계적 기판입니다. 수지 (일반적으로 FR4 에폭시, 폴리이 미드, 테프론 등)는 직물에 코팅 된 액체로 시작됩니다. 프리프 레그가 처리기를 통과하면 오븐 섹션으로 들어가 건조되기 시작합니다. 처리기에서 나오면 만지면 건조됩니다. 프리프 레그가 일반적으로 화씨 300º 이상의 높은 온도에 노출되면 수지가 부드러워지고 녹기 시작합니다. 프리프 레그의 레진이 녹 으면 (열경화성) 지점에 도달 한 다음 다시 경화되어 다시 매우 강해집니다. 그 강도에도 불구하고 프리프 레그와 라미네이트는 매우 가볍습니다. 프리프 레그 시트 또는 유리 섬유는 보트에서 골프 클럽, 항공기 및 풍력 터빈 블레이드에 이르기까지 많은 것을 제조하는 데 사용됩니다. 그러나 PCB 제조에서도 중요합니다. 프리프 레그 시트는 우리가 PCB를 함께 접착하는 데 사용하는 것이며, PCB의 두 번째 구성 요소 인 라미네이트를 만드는데도 사용됩니다. * PCB 스택 업-측면도 얇은 판 모양의 구리 피복 라미네이트라고도하는 라미네이트는 열경화성 수지로 천을 고온 및 압력 층에서 경화하여 만듭니다. 이 공정은 PCB에 필수적인 균일 한 두께를 형성합니다. 수지가 경화되면 PCB 라미네이트는 양면에 구리 호일 시트가있는 플라스틱 복합재와 같습니다. 보드의 층 수가 많으면 라미네이트는 치수 안정성을 위해 우븐 유리로 구성되어야합니다. RoHS 준수 PCB RoHS 준수 PCB는 유럽 연합의 유해 물질 제한을 따르는 PCB입니다. 금지령은 소비재에 납 및 기타 중금속을 사용하는 것입니다. 보드의 모든 부분에는 납, 수은, 카드뮴 및 기타 중금속이 없어야합니다. 솔더 마스크 Soldermask는 보드의 외부 레이어에있는 회로를 덮는 녹색 에폭시 코팅입니다. 내부 회로는 프리프 레그 층에 묻혀 있으므로 보호 할 필요가 없습니다. 그러나 보호되지 않은 상태로두면 외부 층은 시간이 지남에 따라 산화되고 부식됩니다. Soldermask는 PCB 외부의 도체를 보호합니다. 명명법-실크 스크린 명명법 (실크 스크린이라고도 함)은 PCB의 솔더 마스크 코팅 위에 보이는 흰색 글자입니다. 실크 스크린은 일반적으로 기판의 마지막 층으로 PCB 제조업체가 기판의 중요한 영역에 라벨을 쓸 수 있도록합니다. 어셈블리 프로세스 중에 구성 요소 위치에 대한 기호 및 구성 요소 참조를 표시하는 특수 잉크입니다. 명명법은 각 구성 요소가 보드에서 이동하는 위치를 나타내는 글자이며 때로는 구성 요소 방향도 제공합니다. 솔더 마스크와 명명법은 일반적으로 녹색과 흰색이지만 빨간색, 노란색, 회색 및 검은 색과 같은 다른 색상이 사용되는 것을 볼 수 있지만 가장 인기가 있습니다. Soldermask는 부품을 부착하지 않는 PCB의 외부 레이어에있는 모든 회로를 보호합니다. 그러나 부품을 납땜하고 장착하려는 노출 된 구리 구멍과 패드도 보호해야합니다. 이러한 영역을 보호하고 우수한 납땜 마감을 제공하기 위해 일반적으로 니켈, 금, 주석 / 납 솔더,은 및 PCB 제조업체 전용으로 설계된 기타 최종 마감과 같은 금속 코팅을 사용합니다. ▲BACK▲ 가장 인기있는 PCB 설계 제작 소재 PCB 설계자는 설계를위한 재료 선택을 볼 때 몇 가지 성능 특징에 직면합니다. 가장 인기있는 고려 사항은 다음과 같습니다. 유전율 – 주요 전기 성능 지표 난연성 – UL 인증에 중요 (위 참조) 더 높은 유리 전이 온도 (Tg) – 고온 조립 공정을 견디기 위해 완화 된 손실 요인 – 신호 속도가 중요한 고속 애플리케이션에서 중요 기계적 강도 사용시 PCB에 필요할 수있는 전단, 인장 및 기타 기계적 속성 포함 열 성능 – 높은 서비스 환경에서 중요한 고려 사항 치수 안정성 – 또는 제조, 열주기 또는 습도에 노출되는 동안 재료가 얼마나 많이 이동하고 얼마나 지속적으로 이동합니까? 다음은 인쇄 회로 기판 제조에 사용되는 가장 널리 사용되는 몇 가지 재료입니다. 기질 : FR4 에폭시 라미네이트 및 프리프 레그-유리 섬유 FR4는 세계에서 가장 인기있는 PCB 기판 소재입니다. 표시 'FR4'는 NEMA LI 1-1998 표준에 정의 된 특정 요구 사항을 충족하는 재료 등급을 설명합니다. FR4 재료는 열적, 전기적 및 기계적 특성이 우수 할뿐만 아니라 대부분의 전자 응용 분야에 이상적인 중량 대 강도 비율이 좋습니다. FR4 라미네이트 및 프리 프레 그는 유리 천, 에폭시 수지로 만들어지며 일반적으로 가장 저렴한 PCB 재료입니다. 때로는 늘릴 수있는 유연한 재료로 만들 수도 있습니다. 단일, 양면, 일반적으로 14 개 레이어 미만의 다층 구조로 된 낮은 레이어 수를 가진 PCB에 특히 인기가 있습니다. 또한 기본 에폭시 수지는 열 성능, 전기 성능 및 UL 화염 생존 / 등급을 크게 향상시킬 수있는 첨가제와 혼합 될 수 있습니다. 즉, 더 높은 층 수에 사용되는 능력이 크게 향상되어 더 높은 열 스트레스 응용 분야와 더 큰 전기 성능을 구축합니다. 고속 회로 설계를 위해 더 낮은 비용으로. FR4 라미네이트 및 프리 프레 그는 매우 다양하며 예측 가능한 수율로 널리 사용되는 제조 기술에 적용 할 수 있습니다. 폴리이 미드 라미네이트 및 프리프 레그 폴리이 미드 라미네이트는 FR4 재료보다 더 높은 온도 성능을 제공 할뿐만 아니라 전기 성능 특성이 약간 향상됩니다. 폴리이 미드 재료는 FR4보다 비용이 많이 들지만 가혹하고 고온 환경에서 향상된 생존 성을 제공합니다. 또한 열 순환 중에 더 안정적이며 팽창 특성이 적기 때문에 더 높은 층 수 구조에 적합합니다. 테프론 (PTFE) 라미네이트 및 본딩 플라이 테프론 라미네이트 및 접합 재료는 우수한 전기적 특성을 제공하므로 고속 회로 응용 제품에 이상적입니다. 테프론 소재는 폴리이 미드보다 비싸지 만 설계자에게 필요한 고속 기능을 제공합니다. 테프론 소재는 유리 섬유에 코팅 할 수 있지만지지되지 않은 필름으로 또는 기계적 특성을 개선하기 위해 특수 충전제 및 첨가제로 제조 할 수도 있습니다. 테프론 PCB 제조에는 종종 고유 한 숙련 된 인력, 특수 장비 및 공정, 낮은 제조 수율에 대한 기대가 필요합니다. 유연한 라미네이트 유연한 라미네이트는 얇고 전기적 연속성을 잃지 않고 전자 설계를 접을 수있는 기능을 제공합니다. 그들은지지를위한 유리 직물이 없지만 플라스틱 필름으로 만들어졌습니다. 그들은 장치의 수명 동안 회로가 연속적으로 접히는 동적 플렉스에 있기 때문에 응용 프로그램을 설치하기 위해 일회성 플렉스를 위해 장치에 똑같이 효과적으로 접혀 있습니다. 유연한 라미네이트는 폴리이 미드 및 LCP (액정 폴리머)와 같은 고온 재료 또는 폴리 에스터 및 PEN과 같은 매우 저렴한 재료로 만들 수 있습니다. 연성 라미네이트가 매우 얇기 때문에 연성 회로를 제조하려면 고유 한 숙련 된 인력, 특수 장비 및 공정, 낮은 제조 수율에 대한 기대가 필요할 수 있습니다. 기타 BT, 시아 네이트 에스테르, 세라믹 및 수지를 결합하여 뚜렷한 전기적 및 / 또는 기계적 성능 특성을 얻는 혼합 시스템을 포함하여 시장에는 많은 다른 라미네이트 및 결합 재료가 있습니다. 부피가 FR4보다 훨씬 적고 제조가 훨씬 더 어려울 수 있기 때문에 일반적으로 PCB 설계를위한 값 비싼 대안으로 간주됩니다. 인쇄 회로 기판 조립 프로세스는 많은 작은 구성 요소와의 상호 작용과 각 부품의 기능 및 배치에 대한 자세한 지식을 포함하는 복잡한 프로세스입니다. 회로 기판은 전기 부품 없이는 작동하지 않습니다. 또한 대상 장치 또는 제품에 따라 다른 구성 요소가 사용됩니다. 따라서 인쇄 회로 기판 어셈블리에 들어가는 다양한 구성 요소를 심층적으로 이해하는 것이 중요합니다. ▲BACK▲ 인쇄 회로 기판 구성 요소 및 작동 방식 대부분의 인쇄 회로 기판에는 다음과 같은 13 가지 공통 구성 요소가 사용됩니다. ● 저항기 ● 트랜지스터 ● 커패시터 ● 인덕터 ● 다이오드 ● 변압기 ● 집적 회로 ● 수정 발진기 ● 전위차계 ● SCR (실리콘 제어 정류기) ● 센서 ● 스위치 / 릴레이 ● 배터리 1. 저항기-에너지 제어 저항기는 PCB에서 가장 일반적으로 사용되는 구성 요소 중 하나이며 아마도 이해하기 가장 간단 할 것입니다. 그들의 기능은 전력을 열로 방출하여 전류의 흐름에 저항하는 것입니다. 저항이 없으면 다른 구성 요소가 전압을 처리하지 못할 수 있으며 이로 인해 과부하가 발생할 수 있습니다. 그들은 다양한 재료로 만들어진 다양한 유형으로 제공됩니다. 애호가들에게 가장 친숙한 고전적인 저항은 긴 끝 부분에 리드가 있고 컬러 링이 새겨진 몸체가있는 '축'스타일 저항기입니다. 2. 트랜지스터-에너지 증폭 트랜지스터는 다기능 특성으로 인해 인쇄 회로 기판 조립 공정에 매우 중요합니다. 이들은 전도 및 절연이 가능하고 스위치 및 증폭기 역할을 할 수있는 반도체 장치입니다. 크기가 작고 수명이 상대적으로 길며 필라멘트 전류없이 안전하게 저전압 공급 장치에서 작동 할 수 있습니다. 트랜지스터는 바이폴라 접합 트랜지스터 (BJT)와 전계 효과 트랜지스터 (FET)의 두 가지 유형으로 제공됩니다. 3. 커패시터-에너지 저장 커패시터는 수동 XNUMX 단자 전자 부품입니다. 충전식 배터리처럼 작동하여 일시적으로 전하를 유지하고 회로의 다른 곳에서 더 많은 전력이 필요할 때마다 방출합니다. 절연 물질 또는 유전체 물질로 분리 된 두 개의 전도 층에서 반대 전하를 수집하여이를 수행 할 수 있습니다. 커패시터는 종종 도체 또는 유전체 재료에 따라 분류되므로 고용량 전해 커패시터, 다양한 폴리머 커패시터에서보다 안정적인 세라믹 디스크 커패시터에 이르기까지 다양한 특성을 가진 많은 유형이 발생합니다. 일부는 축 저항과 비슷한 모양을 갖지만 클래식 커패시터는 동일한 끝에서 두 개의 리드가 튀어 나온 방사형 스타일입니다. 4. 인덕터-에너지 증가 인덕터는 전류가 통과 할 때 자기장에 에너지 (정전기 에너지를 저장하는 대신)를 저장하는 수동 XNUMX 단자 전자 부품입니다. 인덕터는 직류를 통과시키면서 교류를 차단하는 데 사용됩니다. 인덕터는 종종 특정 신호를 필터링하거나 차단하는 데 사용됩니다. 예를 들어 무선 장비의 간섭을 차단하거나 커패시터와 함께 사용하여 조정 된 회로를 만들고 스위치 모드 전원 공급 장치에서 AC 신호를 조작합니다. TV 수신기. 5. 다이오드-에너지 리디렉션 다이오드는 전류에 대한 단방향 스위치 역할을하는 반도체 부품입니다. 전류가 한 방향으로 쉽게 흐르게하여 양극 (+)에서 음극 (-)으로 전류가 한 방향으로 만 흐르도록하지만 전류가 반대 방향으로 흐르는 것을 제한하여 손상을 일으킬 수 있습니다. 애호가들에게 가장 인기있는 다이오드는 발광 다이오드 또는 LED입니다. 이름의 첫 부분에서 알 수 있듯이 빛을내는 데 사용되지만 납땜을 시도한 사람은 누구나 다이오드라는 것을 알고 있으므로 올바른 방향을 얻는 것이 중요합니다. 그렇지 않으면 LED가 켜지지 않습니다. . 6. 변압기-에너지 전달 변압기의 기능은 전압의 증가 또는 감소와 함께 한 회로에서 다른 회로로 전기 에너지를 전달하는 것입니다. 일반 변압기는 "유도"라는 프로세스를 통해 한 소스에서 다른 소스로 전력을 전송합니다. 저항과 마찬가지로 기술적으로 전류를 조절합니다. 가장 큰 차이점은 전압을 "변환"하여 제어 된 저항보다 더 많은 전기적 절연을 제공한다는 것입니다. 전신주에서 대형 산업용 변압기를 보았을 것입니다. 이러한 강압은 가공 송전선에서 일반적으로 수십만 볼트에서 가정용으로 일반적으로 필요한 수백 볼트로 전압을 낮 춥니 다. PCB 변압기는 두 개 이상의 개별 유도 회로 (권선이라고 함)와 연철 코어로 구성됩니다. XNUMX 차 권선은 소스 회로 (또는 에너지가 나오는 곳) 용이고 XNUMX 차 권선은 에너지가가는 수신 회로 용입니다. 변압기는 장비에 과부 하나 과부하가 걸리지 않도록 많은 양의 전압을 더 작고 관리하기 쉬운 전류로 분해합니다. 7. 집적 회로-발전소 IC 또는 집적 회로는 반도체 재료의 웨이퍼로 축소 된 회로 및 구성 요소입니다. 단일 칩에 장착 할 수있는 구성 요소의 수는 최초의 계산기와 스마트 폰에서 슈퍼 컴퓨터에 이르는 강력한 컴퓨터를 탄생시킨 것입니다. 그들은 일반적으로 더 넓은 회로의 두뇌입니다. 이 회로는 일반적으로 모든 모양과 크기로 제공 될 수 있고 신체에서 뻗어 나온 리드 든, 예를 들어 BGA 칩 바로 아래에있는 접촉 패드 든 가시적 인 접점을 가질 수있는 검은 색 플라스틱 하우징에 싸여 있습니다. 8. 수정 발진기-정밀 타이머 수정 발진기는 정확하고 안정적인 타이밍 요소가 필요한 많은 회로에서 클럭을 제공합니다. 그들은 물리적으로 압전 물질 인 크리스탈을 진동시켜주기적인 전자 신호를 생성합니다. 각 수정 발진기는 특정 주파수에서 진동하도록 설계되었으며 더 안정적이고 경제적이며 다른 타이밍 방법에 비해 폼 팩터가 작습니다. 이러한 이유로 마이크로 컨트롤러의 정밀 타이머로 일반적으로 사용되거나 석영 손목 시계에서보다 일반적으로 사용됩니다. 9. 전위차계-가변 저항 전위차계는 가변 저항의 한 형태입니다. 일반적으로 회전 및 선형 유형으로 제공됩니다. 회전식 전위차계의 손잡이를 돌리면 슬라이더 접점이 반원형 저항 위로 움직일 때 저항이 변합니다. 로터리 포텐쇼미터의 고전적인 예는 로터리 포텐쇼미터가 증폭기에 대한 전류량을 제어하는 라디오의 볼륨 컨트롤러입니다. 선형 전위차계는 저항의 슬라이더 접점을 선형으로 움직여 저항이 변한다는 점을 제외하면 동일합니다. 현장에서 미세 조정이 필요할 때 유용합니다. 10. SCR (Silicon-Controlled Rectifier)-고전류 제어 사이리스터라고도 알려진 실리콘 제어 정류기 (SCR)는 트랜지스터 및 다이오드와 유사합니다. 실제로 이들은 기본적으로 함께 작동하는 두 개의 트랜지스터입니다. 또한 XNUMX 개의 리드가 있지만 XNUMX 개가 아닌 XNUMX 개의 실리콘 레이어로 구성되며 증폭기가 아닌 스위치로만 작동합니다. 또 다른 중요한 차이점은 스위치를 활성화하는 데 단일 펄스 만 필요하지만 단일 트랜지스터의 경우 전류가 지속적으로 적용되어야한다는 것입니다. 더 많은 양의 전력을 전환하는 데 더 적합합니다. 11. 센서 센서는 환경 조건의 변화를 감지하고 그 변화에 해당하는 전기 신호를 생성하여 회로의 다른 전자 부품으로 전송하는 기능을하는 장치입니다. 센서는 물리적 현상의 에너지를 전기 에너지로 변환하므로 실제로 트랜스 듀서 (에너지를 한 형태로 다른 형태로 변환)입니다. 저항 온도 감지기 (RTD)의 저항기에서 TV 리모컨과 같이 원거리 신호를 감지하는 LED에 이르기까지 모든 것이 가능합니다. 습도, 빛, 공기질, 터치, 소리, 수분 및 모션 센서와 같은 다양한 환경 자극에 대한 다양한 센서가 존재합니다. 12. 스위치 및 릴레이-전원 버튼 간과하기 쉬운 기본 구성 요소 인 스위치는 개방 또는 폐쇄 회로 사이를 전환하여 회로의 전류 흐름을 제어하는 전원 버튼입니다. 슬라이더, 로터리, 푸시 버튼, 레버, 토글, 키 스위치 및 목록에 이르기까지 물리적 모양이 상당히 다릅니다. 마찬가지로 릴레이는 솔레노이드를 통해 작동하는 전자기 스위치로, 전류가 흐르면 일종의 임시 자석처럼됩니다. 스위치 역할을하며 작은 전류를 더 큰 전류로 증폭 할 수도 있습니다. 13. 배터리-에너지 공급 이론적으로 모든 사람은 배터리가 무엇인지 알고 있습니다. 아마도이 목록에서 가장 널리 구매 된 부품 인 배터리는 전자 엔지니어와 애호가 이상의 사람들이 사용합니다. 사람들은이 작은 장치를 사용하여 일상적인 물건에 전력을 공급합니다. 리모컨, 손전등, 장난감, 충전기 등. PCB에서 배터리는 기본적으로 화학 에너지를 저장하고이를 사용 가능한 전자 에너지로 변환하여 보드에있는 여러 회로에 전력을 공급합니다. 그들은 전자가 한 전극에서 다른 전극으로 흐르도록 외부 회로를 사용합니다. 이것은 기능적 (그러나 제한된) 전류를 형성합니다. 전류는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 과정에 의해 제한됩니다. 일부 배터리의 경우이 프로세스는 며칠 내에 완료 될 수 있습니다. 다른 사람들은 화학 에너지가 완전히 소비되기까지 수개월 또는 수년이 걸릴 수 있습니다. 그렇기 때문에 일부 배터리 (예 : 리모컨 또는 컨트롤러의 배터리)는 몇 달마다 교체해야하는 반면 다른 배터리 (예 : 손목 시계 배터리)는 모두 소모되기까지 몇 년이 걸립니다. 인쇄 회로 기판 기능-왜 우리는 PCB가 필요합니까? PCB는 마더 보드, 네트워크 카드 및 하드 / CD-ROM 드라이브에있는 내부 회로에 대한 그래픽 카드를 포함하여 거의 모든 전자 및 컴퓨팅 장치에서 발견됩니다. 랩톱 및 데스크톱과 같이 미세한 전도성 트레이스가 필요한 컴퓨팅 응용 프로그램의 경우 비디오 카드, 컨트롤러 카드, 네트워크 인터페이스 카드 및 확장 카드와 같은 많은 내부 컴퓨터 구성 요소의 기반 역할을합니다. 이러한 구성 요소는 모두 인쇄 회로 기판 인 마더 보드에 연결됩니다. PCB는 프로세서의 전도성 경로가 만들어지는 방식의 대규모 버전에서 포토 리소그래피 프로세스로도 만들어집니다. PCB는 종종 컴퓨터와 관련이 있지만 PC 외에 다른 많은 전자 장치에 사용됩니다. 예를 들어 대부분의 TV, 라디오, 디지털 카메라, 휴대폰 및 태블릿에는 하나 이상의 인쇄 회로 기판이 포함되어 있습니다. 그러나 모바일 장치에서 발견되는 PCB는 데스크톱 컴퓨터 및 대형 전자 제품에서 발견되는 것과 비슷해 보이지만 일반적으로 더 얇고 더 미세한 회로를 포함합니다. 그럼에도 불구하고 인쇄 회로 기판은 소형 가전 장치에서 거대한 기계 부품에 이르기까지 거의 모든 정밀 장비 / 장치에서 널리 사용되며, FMUSER는 이에 따라 일상 생활에서 PCB (인쇄 회로 기판)의 일반적인 용도 10 가지 목록을 제공합니다. 어플리케이션 예 의료 기기 ● 의료 영상 시스템 ● 모니터 ● 주입 펌프 ● 내부 장치 ● 의료 영상 시스템 : CT, CAT 및 초음파 스캐너는 종종 이러한 이미지를 컴파일하고 분석하는 컴퓨터와 마찬가지로 PCB를 사용합니다. ● 주입 펌프 : 인슐린 및 환자 제어 진통 펌프와 같은 주입 펌프는 정확한 양의 액체를 환자에게 전달합니다. PCB는 이러한 제품이 안정적이고 정확하게 작동하도록합니다. ● 모니터 : 심박수, 혈압, 혈당 모니터 등은 정확한 판독 값을 얻기 위해 전자 부품에 의존합니다. ● 내부 장치 : 심장 박동기 및 내부적으로 사용되는 기타 장치가 작동하려면 작은 PCB가 필요합니다. 결론 : 의료 부문은 지속적으로 전자 제품에 대한 더 많은 용도를 제시하고 있습니다. 기술이 발전하고 더 작고 밀도가 높으며 더 안정적인 보드가 가능 해짐에 따라 PCB는 의료 분야에서 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다. 어플리케이션 예 군사 및 국방 애플리케이션 ● 통신 장비 : ● 제어 시스템 : ● 계측 : ● 통신 장비 : 무선 통신 시스템 및 기타 중요한 통신에는 PCB가 작동해야합니다. ● 제어 시스템: PCB는 레이더 재밍 시스템, 미사일 탐지 시스템 등 다양한 유형의 장비에 대한 제어 시스템의 중심에 있습니다. ● 수단: PCB는 군대 구성원이 위협을 모니터링하고 군사 작전을 수행하며 장비를 작동하는 데 사용하는 지표를 가능하게합니다. 결론 : 군대는 종종 최첨단 기술에 있기 때문에 PCB의 가장 진보 된 용도 중 일부는 군사 및 국방 애플리케이션에 사용됩니다. 군대에서 PCB 사용은 매우 다양합니다. 어플리케이션 예 안전 및 보안 장비 ● 보안 카메라 : ● 연기 감지기 : ● 전자 도어록 ● 모션 센서 및 도난 경보기 ● 보안 카메라: 실내에서든 실외에서든 보안 카메라는 보안 영상을 모니터링하는 데 사용되는 장비와 마찬가지로 PCB에 의존합니다. ● 연기 감지기 : 일산화탄소 감지기와 같은 기타 유사한 장치뿐만 아니라 연기 감지기도 작동하려면 안정적인 PCB가 필요합니다. ● 전자 도어록 : 최신 전자 도어 잠금 장치에는 PCB도 포함됩니다. ● 동작 센서 및 도난 경보기 : 움직임을 감지하는 보안 센서도 PCB에 의존합니다. 결론 : PCB는 다양한 유형의 보안 장비에서 필수적인 역할을합니다. 특히 이러한 유형의 제품이 더 많이 인터넷에 연결할 수있게됨에 따라 더욱 그렇습니다. 어플리케이션 예 LED가 ● 주거용 조명 ● 자동차 디스플레이 ● 컴퓨터 디스플레이 ● 의료용 조명 ● 점포 조명 ● 주거 조명 : 스마트 전구를 포함한 LED 조명은 주택 소유자가 집을보다 효율적으로 조명 할 수 있도록 도와줍니다. ● 점포 조명 : 기업은 간판 및 매장 조명에 LED를 사용할 수 있습니다. ● 자동차 디스플레이 : 대시 보드 표시기, 헤드 라이트, 브레이크 등은 LED PCB를 사용할 수 있습니다. ● 컴퓨터 디스플레이 : LED PCB는 노트북 및 데스크톱 컴퓨터의 많은 표시기와 디스플레이에 전원을 공급합니다. ● 의료용 조명 : LED는 밝은 빛을 제공하고 열을 거의 방출하지 않기 때문에 의료 응용 분야, 특히 수술 및 응급 의학과 관련된 응용 분야에 이상적입니다. 결론 : LED는 다양한 응용 분야에서 점점 더 보편화되고 있으며, 이는 PCB가 조명에서 더욱 두드러진 역할을 계속할 것임을 의미합니다. 어플리케이션 예 항공 우주 부품 ● 전원 ● 모니터링 장비 : ● 통신 장비 ● 전원 공급 장치 : PCB는 다양한 항공기, 관제탑, 위성 및 기타 시스템에 전원을 공급하는 장비의 핵심 구성 요소입니다. ● 모니터링 장비 : 조종사는 가속도계 및 압력 센서를 포함한 다양한 종류의 모니터링 장비를 사용하여 항공기의 기능을 모니터링합니다. 이러한 모니터는 종종 PCB를 사용합니다. ● 통신 장비 : 지상 제어기와의 통신은 안전한 항공 여행을 보장하는 데 중요한 부분입니다. 이러한 중요한 시스템은 PCB에 의존합니다. 결론 : 항공 우주 애플리케이션에 사용되는 전자 장치는 자동차 부문에서 사용되는 것과 유사한 요구 사항을 갖지만 항공 우주 PCB는 더 가혹한 조건에 노출 될 수 있습니다. PCB는 비행기, 우주 왕복선, 위성 및 무선 통신 시스템을 포함한 다양한 항공 우주 장비에 사용될 수 있습니다. 어플리케이션 예 산업용 장비 ● 제조 장비 ● 전력 장비 ● 측정 장비 ● 내부 기기 ● 제조 장비 : PCB 기반 전자 장치는 제조에 사용되는 전기 드릴 및 프레스에 전력을 공급합니다. ● 전력 장비 : 다양한 유형의 산업 장비에 전원을 공급하는 구성 요소는 PCB를 사용합니다. 이 전력 장비에는 DC-AC 전력 인버터, 태양열 열병합 발전 장비 등이 포함됩니다. ● 측정 장비 : PCB는 종종 압력, 온도 및 기타 요인을 측정하고 제어하는 장비에 전원을 공급합니다. 결론 : 로봇 공학, 산업용 IoT 기술 및 기타 유형의 첨단 기술이 보편화됨에 따라 산업 분야에서 PCB의 새로운 용도가 발생하고 있습니다. 산업 및 응용 예 해양 애플리케이션 ● 내비게이션 시스템 ● 통신 시스템 ● 제어 시스템 ● 내비게이션 시스템 : 많은 해상 선박은 항법 시스템을 위해 PCB에 의존합니다. GPS 및 레이더 시스템과 기타 장비에서 PCB를 찾을 수 있습니다. ● 통신 시스템 : 승무원이 항구 및 기타 선박과 통신하는 데 사용하는 무선 시스템에는 PCB가 필요합니다. ● 제어 시스템: 엔진 관리 시스템, 배전 시스템 및 자동 조종 시스템을 포함한 해상 선박의 많은 제어 시스템은 PCB를 사용합니다. 결론 : 이러한 자동 조종 시스템은 보트 안정화, 기동, 방향 오류 최소화 및 방향타 활동 관리에 도움이 될 수 있습니다. 어플리케이션 예 가전제품 ● 통신 장치 ● 컴퓨터 ● 엔터테인먼트 시스템 ● 가전 제품 ● 통신 장치 : 스마트 폰, 태블릿, 스마트 워치, 라디오 및 기타 통신 제품이 작동하려면 PCB가 필요합니다. ● 컴퓨터 : 개인용 및 비즈니스 용 컴퓨터에는 PCB가 있습니다. ● 엔터테인먼트 시스템 : 텔레비전, 스테레오 및 비디오 게임 콘솔과 같은 엔터테인먼트 관련 제품은 모두 PCB에 의존합니다. ● 가전 제품: 많은 가전 제품에는 냉장고, 전자 레인지 및 커피 메이커를 포함한 전자 부품 및 PCB도 있습니다. 결론 : 소비자 제품에서 PCB 사용은 확실히 느려지지 않습니다. 스마트 폰을 소유 한 미국인의 비율은 현재 77 %로 증가하고 있습니다. 이전에는 전자식이 아니었던 많은 장치가 이제 고급 전자 기능을 얻고 사물 인터넷 (IoT)의 일부가되었습니다. 어플리케이션 예 자동차 부품 ● 엔터테인먼트 및 내비게이션 시스템 ● 제어 시스템 ● 센서 ● 엔터테인먼트 및 내비게이션 시스템 : 내비게이션과 엔터테인먼트를 통합하는 스테레오와 시스템은 PCB에 의존합니다. ● 제어 시스템: 자동차의 기본 기능을 제어하는 많은 시스템은 PCB로 구동되는 전자 장치에 의존합니다. 여기에는 엔진 관리 시스템과 연료 조절기가 포함됩니다. ● 센서 : 자동차가 더 발전함에 따라 제조업체는 점점 더 많은 센서를 통합하고 있습니다. 이 센서는 사각 지대를 모니터링하고 운전자에게 주변 물체를 경고 할 수 있습니다. PCB는 자동차가 자동으로 평행 주차 할 수 있도록하는 시스템에도 필요합니다. 결론 : 이 센서는 자동차가 자율 주행을 가능하게하는 요소의 일부입니다. 미래에는 완전 자율 주행 차량이 보편화 될 것으로 예상되기 때문에 많은 인쇄 회로 기판이 사용됩니다. 어플리케이션 예 통신 장비 ● 텔레콤 타워 ● 사무실 통신 장비 ● LED 디스플레이 및 표시기 ● 텔레콤 타워 : 셀 타워는 휴대폰에서 신호를 송수신하며 실외 환경을 견딜 수있는 PCB가 필요합니다. ● 사무실 통신 장비 : 사무실에서 찾을 수있는 대부분의 통신 장비에는 전화 스위칭 시스템, 모뎀, 라우터 및 VoIP (Voice over Internet Protocol) 장치를 포함하여 PCB가 필요합니다. ● LED 디스플레이 및 표시기 : 통신 장비에는 종종 PCB를 사용하는 LED 디스플레이 및 표시기가 포함됩니다. 결론 : 통신 산업은 지속적으로 진화하고 있으며 해당 부문에서 사용하는 PCB도 마찬가지입니다. 더 많은 데이터를 생성하고 전송함에 따라 강력한 PCB가 통신에 더욱 중요해질 것입니다. FMUSER는 전자 장비를 사용하는 모든 산업에 PCB가 필요하다는 것을 알고 있습니다. PCB를 사용하는 애플리케이션이 무엇이든, PCB가 신뢰할 수 있고 저렴하며 요구 사항에 맞게 설계되는 것이 중요합니다. FM 라디오 송신기의 PCB 제조 전문가이자 오디오 및 비디오 전송 솔루션 제공 업체 인 FMUSER는 FM 방송 송신기를위한 품질 및 예산 PCB를 찾고 있음을 알고 있습니다. contact 즉시 무료 PCB 보드 문의! ▲BACK▲ PCB 조립 원리 : 스루 홀 대 표면 실장 최근에는 특히 반도체 분야에서 더 큰 기능, 더 작은 크기 및 추가 유틸리티에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 그리고 PCB (인쇄 회로 기판)에 구성 요소를 배치하는 방법에는 THM (Through-Hole Mounting)과 SMT (Surface Mount Technology)라는 두 가지 방법이 있습니다. 각기 다른 기능, 장점 및 단점이 있습니다. 봐! 스루 홀 부품 스루 홀 장착 구성 요소에는 두 가지 유형이 있습니다. 축 리드 구성 요소 -부품을 직선으로 ( "축"을 따라) 통과하며 리드 와이어의 끝이 부품의 양쪽 끝을 빠져 나가도록합니다. 그런 다음 양쪽 끝을 보드에있는 두 개의 별도 구멍을 통해 배치하여 구성 요소에 더 가깝고 평평한 피팅을 제공합니다. 이러한 구성 요소는 꼭 맞는 컴팩트 한 핏을 찾을 때 선호됩니다. 축 방향 리드 구성은 탄소 저항기, 전해 커패시터, 퓨즈 및 LED (발광 다이오드)의 형태로 제공 될 수 있습니다. 방사형 리드 구성 요소 -부품의 한쪽에 리드가있는 보드에서 돌출됩니다. 방사형 리드는 표면적을 덜 차지하므로 고밀도 보드에 적합합니다. 방사형 구성 요소는 세라믹 디스크 커패시터로 사용할 수 있습니다. * 축 리드 (상단) 대 방사형 리드 (하단) 축 리드 구성 요소는 구성 요소를 직선 ( "축 방향")으로 통과하며 리드 와이어의 각 끝은 구성 요소의 양쪽 끝에서 나옵니다. 그런 다음 양쪽 끝을 보드에있는 두 개의 별도 구멍을 통해 배치하여 구성 요소를 더 가깝고 평평하게 맞출 수 있습니다. 일반적으로 축 방향 리드 구성은 탄소 저항기, 전해 커패시터, 퓨즈 및 발광 다이오드 (LED)의 형태로 제공 될 수 있습니다. 반면에 방사형 리드 구성 요소는 리드가 구성 요소의 한쪽에 있기 때문에 보드에서 튀어 나옵니다. 스루 홀 구성 요소 유형 모두 "트윈"리드 구성 요소입니다. 방사형 리드 구성 요소는 세라믹 디스크 커패시터로 사용할 수 있으며 축 리드 구성은 탄소 저항기, 전해 커패시터, 퓨즈 및 LED (발광 다이오드)의 형태로 제공 될 수 있습니다. 축 방향 리드 구성 요소는 보드에 딱 맞도록 사용되며 방사형 리드는 표면적을 덜 차지하므로 고밀도 보드에 적합합니다. 스루 홀 장착 (THM) 스루 홀 마운팅은 부품 리드를 베어 PCB의 드릴 된 구멍에 배치하는 과정으로, 표면 실장 기술의 전신입니다. 스루 홀 장착 방법은 현대적인 조립 시설에서 사용되지만 XNUMX 세대 컴퓨터가 도입 된 이후로 여전히 XNUMX 차 작업으로 간주되고 사용되고 있습니다. 이 프로세스는 1980 년대에 표면 실장 기술 (SMT)이 부상 할 때까지 표준 관행이었으며 그 당시에는 스루 홀을 완전히 단계적으로 제거 할 것으로 예상되었습니다. 그러나 수년에 걸쳐 인기가 급격히 떨어졌음에도 불구하고 스루 홀 기술은 SMT 시대에 탄력적 인 것으로 입증되어 여러 장점과 틈새 애플리케이션, 즉 신뢰성을 제공합니다. 포인트 건설. * 지점 간 연결 스루 홀 구성 요소는 레이어 간 더 강력한 연결이 필요한 고 신뢰성 제품에 가장 적합합니다. SMT 부품은 기판 표면의 땜납으로 만 고정되는 반면, 스루 홀 부품 리드는 기판을 통과하므로 부품이 더 많은 환경 스트레스를 견딜 수 있습니다. 이것이 스루 홀 기술이 극심한 가속, 충돌 또는 고온을 경험할 수있는 군사 및 항공 우주 제품에 일반적으로 사용되는 이유입니다. 스루 홀 기술은 때때로 수동 조정 및 교체가 필요한 테스트 및 프로토 타이핑 애플리케이션에도 유용합니다. 전반적으로 PCB 어셈블리에서 스루 홀이 완전히 사라지는 것은 광범위한 오해입니다. 스루 홀 기술에 대한 위의 용도를 제외하고 항상 가용성 및 비용 요소를 염두에 두어야합니다. 모든 구성 요소가 SMD 패키지로 제공되는 것은 아니며 일부 스루 홀 구성 요소는 더 저렴합니다. 또한 읽기 : 스루 홀 vs 표면 실장 | 차이점은 무엇입니까? 표면 실장 기술 (SMT) SMT는 부품이 PCB 표면에 직접 장착되는 프로세스입니다. 표면 실장 기술은 원래 "평면 실장"으로 알려진 1960 년경에 80 년대 중반에 널리 사용되었습니다. 오늘날 거의 모든 전자 하드웨어는 SMT를 사용하여 제조됩니다. PCB의 전체적인 품질과 성능을 향상시켜 PCB 설계 및 제조에 필수적인 요소가되었으며 처리 및 처리 비용을 크게 절감했습니다. 표면 실장 기술에 사용되는 구성 요소는 소위 표면 실장 패키지 (SMD)입니다. 이러한 구성 요소에는 패키지 아래 또는 주변에 리드가 있습니다. 모양과 재질이 다른 다양한 유형의 SMD 패키지가 있습니다. 이러한 유형의 패키지는 여러 범주로 나뉩니다. "직사각형 수동 부품"범주에는 대부분 표준 SMD 저항기 및 커패시터가 포함됩니다. "SOT (Small Outline Transistor)"및 "SOD (Small Outline Diode)"범주는 트랜지스터 및 다이오드에 사용됩니다. 연산 증폭기, 트랜시버 및 마이크로 컨트롤러와 같은 집적 회로 (IC)에 주로 사용되는 패키지도 있습니다. IC에 사용되는 패키지의 예는“Small Outline Integrated Circuit”(SOIC),“Quad Flat Pack”(QFN) 및“Ball Grid Array”(BGA)입니다. 위에서 언급 한 패키지는 사용 가능한 SMD 패키지의 몇 가지 예일뿐입니다. 시장에는 다양한 변형을 가진 더 많은 유형의 패키지가 있습니다. SMT와 스루 홀 장착의 주요 차이점은 다음과 같습니다. (a) SMT는 PCB를 통해 구멍을 뚫을 필요가 없습니다. (b) SMT 구성 요소가 훨씬 작습니다. (c) SMT 부품은 보드의 양면에 장착 할 수 있습니다. PCB에 많은 수의 작은 구성 요소를 장착 할 수있는 기능은 훨씬 더 조밀하고 성능이 뛰어나며 더 작은 PCB를 가능하게합니다. 한마디로 스루 홀 마운팅과 비교했을 때 가장 큰 차이점은 PCB의 트랙과 구성 요소 사이에 연결을 만들기 위해 PCB에 구멍을 뚫을 필요가 없다는 것입니다. 구성 요소의 리드는 PCB의 소위 PAD와 직접 접촉합니다. 기판을 통과하여 기판의 레이어를 연결하는 스루 홀 구성 요소 리드는 PCB의 서로 다른 레이어간에 전도성 연결을 허용하고 기본적으로 스루 홀 리드 역할을하는 작은 구성 요소 인 "비아"로 대체되었습니다. . BGA와 같은 일부 표면 실장 구성 요소는 더 짧은 리드와 더 빠른 속도를 허용하는 더 많은 상호 연결 핀이있는 고성능 구성 요소입니다. ▲BACK▲ 공유는 배려입니다! 메시지를 남겨주세요 * * 메시지 : 메시지 목록
인쇄회로 기판이란 무엇인가?(PCB)
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1. 인쇄회로 기판은 무엇일까?
Printed Circuit Board
프린티드 서킷 보드. 처음 들었을 때는 마치 프린터가 연상된다. 인쇄와 관련된 제품인가?
사실 그런데 인쇄와 전혀 관련이 없다.
프린티드는 동사이고, ‘그려진’ 혹은 ‘새겨진’이라는 뜻이다. 더 정확한 표현은
Circuit printed board이다.
회로를 판에 새기다.
PCB는 회로를 기판에 새긴 제품이다.
왜 회로를 기판에 새겼을까?
복잡한 전기 배선
전자 부품이나 전기 부품을 서로 연결하기 위해서는 수많은 전기 배선이 필요하다. 그런데 그것을 기판에 새김으로서 효율성을 높일 수 있고 오류를 줄일 수 있다.
또한 배선을 일일히 하는 시간을 줄일 수 있다. printed 이기 때문에 샘플을 대량 생산하는 것도 가능하다.
라디오, TV, 컴퓨터 등 전자 제품을 대량생산 하기에 인쇄회로 기판 만큼 좋은 제품이 없었던 것이다.
2. PCB의 역사
인쇄회로 기판의 역사. 출처 : 한샘디지텍
PCB가 상용화 된것은 1930년대부터이다. 1960년대에 단면 PCB가 생산되고 1970년 도에 양면 PCB가 생산되었다.
1980년 대는 다층 PCB가 생산되었고 1990년 대에는 P-BGA가 생산되었다.
최근에는 Embedded PCB가 생산되고 있다. 기판의 한 면에만 회로를 새기는 것에서 시간이 갈수록 좀 더 복잡해지고 소형화되는 추세에 있다.
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[제조 길잡이] PCB 설계는 어떻게 이뤄지나요?
PCB(Printed Circuit Board)는 제품에 특정한 기능을 부여하기 위해 반도체를 비롯해 다양한 부품을 하나의 판 위에 모아놓은 인쇄회로기판입니다. 부품이나 배선 등이 워낙 복잡하게 얽혀있다 보니 무턱대고 만들기에 앞서 철저한 설계 과정이 필수적입니다. 본격적인 제조, 건축에 들어가기에 앞서 ‘설계’를 우선적으로 해야한다는 점에서 집짓기와 비슷하다고 할 수 있습니다.
집을 짓기 위해선 먼저 ‘어떤 집’을 지을지에 대한 큰 그림을 그려놓는 작업이 필요합니다. 평수는 어느 정도로 할 것인지, 방은 몇 개로 할 건지, 방마다 창문은 몇 개씩 배치할 것인지, 층과 층 사이를 연결하는 계단은 어느 곳에 위치시킬 것인지 등등 전체적인 구조가 짜여야만 삽을 들지 포크레인을 부를지도 결정할 수 있겠죠. 창문이 있어야 하는 방인데 사방이 막힌 방으로 만들고 나서 깨닫게 되는 불상사도 방지할 수 있고요.
PCB 역시 마찬가지입니다. 특정 기능을 하는 회로기판을 만들기 위해서는 PCB 기판의 크기, 부품은 몇 가지 종류를 어떻게 배치할지, 레이어(layer)의 수, 부품들을 전기적으로 연결하는 홀(hole)은 어디에 뚫을지 등등 완성된 PCB의 모습에 대한 밑그림을 먼저 그려놓아야 본격적인 제조에 들어갈 수 있습니다.
PCB 제조를 위해 가장 처음 맞닥뜨려야하는 시작 단계지만, 결국 마지막 단계를 염두에 두고 작업해야 하는 단계. 오늘은 PCB 설계에 대해 알아보겠습니다.
PCB 설계란?
PCB 설계는 회로도에 포함된 전자부품 간의 배선을 효율적으로 배치하는 작업입니다. 단순히 부품의 위치를 정하는 수준과는 다릅니다. 부품들이 전기적인 특성을 띠기 때문에 전류의 용량, 전류의 간섭 등 고려해야 할 지점들이 상당히 많습니다. 하나의 부품을 배치해도 주변 부품과의 관계, 전기 배선의 위치 등 수많은 변수를 한 번에 고민해야 합니다. 이 때문에 PCB 설계는 레이아웃(layout)이라고도 표현하지만, 아트워크(artwork)라고도 불립니다.
PCB는 특정한 기능을 하도록 고안된 회로기판입니다. 기기가 원하는 방식대로 작동하려면 수많은 부품들이 설계도에 따라 적정한 위치에 적절하게 배치되어야 할 것입니다. 본격적인 설계에 앞서 각각의 부품이 어떤 역할을 하는지 파악하는 것은 선행되어야 할 것입니다. PCB에 실장되는 주요 부품 가운데, 가장 많이 사용되는 부품 10가지에 대해 먼저 알아보겠습니다.
PCB 부품의 종류
① 저항(기)
다양한 색깔의 저항들. (사진=모션엘리먼츠)
저항(기)은 전류가 과도하게 흐르지 않도록 해줌으로써 과열에 따른 화재나 부품의 파손을 막아주는 기능을 하는 부품입니다. 위 사진 붉은 원 안에 있는 부품이 있는데요, 숫자가 적혀있는 것을 볼 수 있습니다. 여기에 적힌 숫자는 저항값을 의미합니다.
흔히 사용하는 저항 부품에는 아래 그림과 같이 각기 다른 색깔의 띠가 새겨져있습니다. 띠의 색깔은 물론 갯수와 위치에 따라 나타내는 저항값(단위 : Ω ‘옴’)이 달라지게 됩니다. 색깔에 따른 차이는 위 표를 참고하면 됩니다. 그러면 아래 그림을 통해 실제로 저항값을 구해볼까요.
(출처 : www.seeedstudio.com)
위 사진에서처럼 띠가 3개 그어져 있다면 처음 두 밴드는 저항 값의 처음 두 숫자를 나타내고, 세 번째 밴드는 10에 대한 승수를 나타냅니다. 즉, 아래와 같이 표현할 수 있습니다.
AB × C ± 20%
마지막 숫자 20%는 오차를 의미합니다. 오차가 별도로 표기되지 않은 경우엔 기본 허용 오차(± 20%)를 적용합니다.
위 사진에서는 갈색과 검정색 밴드가 사용됐는데요, 표에 대입해 보면 첫 번째 갈색 밴드는 1을, 두 번째 검은 밴드는 0을 의미한다는 것을 알 수 있습니다. 이에 따라 AB는 ‘10’을, C는 10¹을 의미하게 됩니다. 정리하면 아래와 같습니다.
10 × 10¹ ± 20% = 100 Ω ± 20%
색 띠의 갯수에 따른 규칙은 아래처럼 달라집니다.
4개 : AB × C ± D%
5개 : ABC × D ± E%
6개 : ABC × D ± E%, F
*F는 온도 변화 계수(단위 %, 온도 변화에 따른 저항치의 변화율)를 의미합니다.
이제 각기 다른 색깔의 띠가 6개쯤 있더라도 저항값을 읽어내는 건 문제 없겠죠?
② 트랜지스터
트랜지스터는 스위치 혹은 증폭기의 역할을 할 수 있는 반도체 장치입니다. 전도, 절연이 가능하죠. 다양한 기능을 하는 부품으로 PCB 회로 공정에서 매우 중요한 부품으로 꼽힙니다. 크기가 작고 수명이 상대적으로 깁니다.
③ 커패시터 혹은 콘덴서
에너지를 저장하는 부품입니다. 일종의 충전식 배터리 역할을 합니다. 일시적으로 전하를 유지하고 회로의 다른 곳에서 더 많은 전력이 필요할 때마다 에너지를 방출해줍니다.
④ 인덕터
인덕터는 커패시터와 마찬가지로 에너지를 저장하는 기능을 합니다. 인덕터는 커패시터와 달리 에너지를 자기장의 형태로 저장합니다. 인덕터를 둘러싸는 코일의 형태는 다양합니다. 자기 코어를 감싸는 형태가 자기장을 증폭시키는 역할을 해 결과적으로 저장 에너지를 증폭합니다. 인덕터는 무선 장비의 간섭을 차단하거나, 특정 신호를 차단하는 데에 사용되기도 합니다.
⑤ 변압기(트랜스포머)
변압기는 전압을 증가 혹은 감소시키고 한 회로에서 다른 회로로 전기 에너지를 전달하는 역할을 합니다. 변압기를 통해 전압이 ‘변형’된다고 볼 수 있습니다. 인덕터와 마찬가지로 변압기는 적어도 2개 이상의 코일이 감겨있는 철 코어로 구성됩니다. 2개의 코일은 △소스 코일과 △회로 보조 코일입니다.
PCB에 사용되는 변압기의 원리는 길가에 서있는 전신주와 비슷합니다. 다만, 전신주에 사용되는 변압기는 규모가 훨씬 큰 산업용 변압기인데요, 산업용 변압기는 오버헤드 전송선(전력이 생성된 스테이션에서 최종 목적지까지 전력을 보내는 선)에서 보내지는 수십 만 볼트의 전압을 일반 가정에서 사용하는 수준인 수백 볼트의 전압으로 조절할 수 있습니다.
⑥ 다이오드
다이오드(좌)와 발광다이오드 LED(우). (사진=셔터스톡)
다이오드는 전류가 흐르는 방향을 바꿔주는 장치입니다. 전류가 잘못된 방향으로 흐르게되면 보드와 다른 부품이 망가질 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해 다이오드를 설치해 잘못된 전류의 흐름을 차단하는 역할을 하는 것이죠. 요즘 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있는 LED(발광 다이오드)도 다이오드의 한 종류로, 빛을 내는 것(발광)이 특징입니다.
⑦ 사이리스터
(출처 : ko.pnpmachine.com/)
사이리스터(Thyristror)는 회로의 연결을 제어하는 스위칭 소자입니다. 별칭으로 SCR(Silicon Controlled Rectifier, 실리콘 제어 정류기)라고도 부릅니다. 스위칭 역할을 한다는 점에서 스위치나 트랜지스터와 비슷한 기능을 하지만, 작동 방식에는 다소 차이가 있습니다.
스위치는 손으로 스위치를 눌렀을 때만 회로가 연결되는 데 반해, 사이리스터는 일정 이상의 전압을 가했을 때 회로가 연결됩니다. 더 많은 전력을 사용하도록 전환해야할 때 적합한 부품입니다.
⑧ 전위차계
전위차계(potentiometer)는 저항값을 바꿔주는 기능을 합니다. 저항값을 조절하면, 전압 또한 달라지게 됩니다. 전위차계의 목적은 저항값을 변경해 전압을 제어하려는 데에 있습니다.
직렬로 연결된 두 저항의 스위치를 바꾸면 각 저항에 걸리는 값을 조절할 수 있게 됩니다. 전위차계가 작동하더라도 개별 저항의 값이 달라질 뿐, 연결된 저항의 합산 값이 달라지지는 않습니다. 저항의 합산 총량 안에서, 각 저항에 걸리는 저항값을 키우고 줄여서 조절할 수 있는 것입니다.
⑨ 집적회로(IC)
집적회로(좌, 출처=셔터스톡)와 집적회로의 내부(우, 출처=devicemart.blogspot.com).
하나의 반도체 기판 위에 각각의 회로소자(다이오드, 트랜지스터 등 회로를 구성할 때 사용하는 전자부품)가 분리되지 않은 고밀도의 상태로 집적(集積)된 전자회로를 말합니다. 흔히 IC(Integrated Circuit)라고 불립니다. 형태적으로는 부품, 또는 소자(素子)이지만 기능적으로는 많은 소자로 구성된 회로입니다.
⑩ 수정 발진기
수정발진기는 수정(Crystal)을 이용하여 전기 진동을 일으키는 장치입니다. 전기 진동을 통해 원하는 수준의 ‘주파수’를 만들게 되죠.
수정은 종류·형상·크기 등에 따라 고유 진동 주파수가 달라집니다. 수정 발진기 안에는 극판에 붙은 수정조각이 있습니다. 수정에 압력이 가해지면 전압이 발생하고, 전압이 가해지면 모양이 변형(압전변환작용)됩니다. 전기 진동과 주파수를 만드는 데에는 이러한 수정의 특성이 활용됩니다.
회로는 보통 데이터를 무선으로 송수신할 때 진동이나 주파수가 필요합니다. 수정발진기를 이용하면 보통 수십kHz에서 수십MHz까지 주파수를 만들 수 있습니다.
복잡한 부품 배치, ‘거버파일’로 해결
각 부품별 특성과 고려 사항 등을 검토했다면 이제 직접 PCB를 설계할 차례입니다. 즉, 각각의 특성에 따라 선택한 부품들을 PCB 기판 위에 배치하고 전기 배선을 연결하도록 설계도를 구성하는 것입니다.
PCB 설계 시에는 부품들의 위치, 전선의 배치뿐만 아니라 기판의 크기, 레이어별로 연결되는 홀(hole)과 레이어 층수 등 다양한 변수들이 포함돼야 합니다. 부품이 많을수록 연결해야 하는 전기 배선은 더 많고 복잡해질 수밖에 없습니다.
이렇게 복잡한 요소들을 어떻게 일일이 정리할까요. 너무 걱정할 필요는 없습니다. 부품의 배치부터 전기 배선, 홀과 솔더마스크까지. 복잡하고 다양한 변수를 보기 쉽게 정리해주는 툴(tool)이 있기 때문입니다. 그 역할을 하는 것이 바로 ‘거버파일(Gerber file)’입니다. PCB 설계를 의뢰했을 때 결과물로 받게 되는 것이 바로 ‘거버파일’이죠.
거버파일(Gerber file)이란?
거버파일은 PCB 회로 기판의 구성요소(솔더 마스크, 동박 패턴 등)와 외형 가공 정보(드릴, 라우터 등)를 컴퓨터 상에서 알기 쉽게 표현해주는 대표적인 파일 형식입니다.
*라우터(Router) : 원하는 제품 크기 형태로 가공하기 위해 PCB 외각을 다듬는 방법>
1980년대 오스트리아 출신의 발명가이자 사업가인 조셉 거버(Joseph Gerber)가 발명해서 그의 이름을 따 ‘거버 파일’로 명명되었습니다. 조셉 거버가 경영했던 ‘Gerber Scientific’사는 지난 1998년 벨기에의 ‘Barco’s ETS(Electronic Tooling Systems)’사에 인수됐습니다. 현재는 Barco’s ETS에서 분사한 ‘Ucamco’사가 지속적으로 거버 포맷을 업데이트하고 있습니다.
그렇다면 거버 파일에는 어떤 조건들을 담을 수 있을까요? 거버 파일을 구성하는 핵심 요소들을 살펴보고, 설계 전에 필요한 내용들이 무엇인지 알아보겠습니다.
거버 파일의 핵심 구성요소
거버파일 예시 화면. (출처 : saplepcb.co.kr)
솔더마스크
솔더마스크는 PCB의 구리 트레이스를 보호하고 전기 단락을 방지하기 위해 PCB를 덮는 코팅을 말합니다. PCB 기판을 덮고 있는 초록색 코팅이 솔더마스크입니다. 솔더마스크 코팅을 하면 납땜을 했을 때 납이 주변으로 번지지 않고, 제자리에 잘 머무르게됩니다. 솔더마스크의 기본 컬러는 녹색이지만, 파란색, 빨강색, 흰색, 검정색, 노란색 등 다양한 컬러가 있습니다.
실크스크린
실크스크린은 PCB의 최상위층을 말합니다. 실크스크린에는 PCB 기판위에 실장될 부품의 배치가 흰색 선으로 표현됩니다. 실크스크린에는 PCB에 실장된 부품들의 번호, 테스트 포인트, 극성 등이 표현됩니다. 실크스크린은 인덕터, 저항 등 부품들의 값을 지정해 잘못된 위치에 부품을 배치하는 것을 방지할 수 있습니다. 흰색 잉크 외에도 빨강, 검정, 노랑, 파랑 등 다양한 색상이 사용될 수 있습니다.
실크스크린 위에 표현된 전기 배선(연한 초록색 선)과 부품 위치(C107 등은 부품 번호를 의미).
솔더페이스트
솔더페이스트는 PCB 기판 위에 납땜으로 붙이는 물질을 말합니다. 납땜용 합금이라고도 하는 솔더 페이스트는 ‘접착제’의 역할을 합니다. PCB 기판 위에 솔더 페이스트를 바르고 부품을 배치하고 열을 가하면 고정됩니다. 솔더페이스트는 플럭스(산성 혼합물의 하나로 끈적이는 물질) 중 하나입니다. 솔더페이스트는 파우더 입자처럼 곱게 갈린 납 합금이 포함돼있는 플럭스죠. 솔더페이스트는 PCB 기판 위에 부품을 고정시키는 역할 이외에도 △접촉면을 깨끗하게 하고 △접촉면이 산화되는 것을 방지하는 기능을 합니다.
SMT(표면 실장 기술, Surface Mount Technology)
PCB 기판의 표면에 직접 실장할 수 있는 표면 실장 부품을 PCB 구멍에 삽입하지 않고 전자 회로에 솔더링(Soldering, 납땜)하여 부착시키는 기술을 말합니다. SMT 기술은 고밀도 실장을 실현하는 핵심 기술 중 하나입니다.
메탈마스크
PCB 기판에 SMD(표면 실장 부품, Surface Mounted Device) 부품을 쉽게 납땜하기 위해 SMT 기기에 고정시키기 위한 일종의 지그를 말합니다. SMT 기기를 사용하지 않는 경우라도, 최근에는 손쉽게 부품조립을 하기 위해 많이 사용되고 있습니다.
정교한 표면실장기술(SMT).
자삽
자동 삽입기에 기판을 장착해 부품 삽입 시 부품 좌표의 기준이 되는 홀을 말합니다. PCB에 부품을 실장할 때 자삽이 있으면 자동으로 장비가 인식마크를 인식해서 특정 부품을 삽입할 수 있도록 합니다.
동박
동박은 전기 배선을 형성하는 얇은 구리 판을 말합니다. 단위는 oz(ounce)를 사용합니다. 일반적으로 사용하는 기판에서는 1oz가 많이 사용되고 있습니다.
VIA홀
비아 홀은 부품을 삽입하지 않고 회로를 구성하는 구멍을 말합니다. 비아 홀은 금속(주로 구리, Cu)으로 도금되어 층과 층 사이를 전기적으로 연결합니다.
PCB설계 의뢰, 제작목적과 시나리오 작성이 핵심
거버파일과 함께 PCB 설계를 제대로 의뢰하기 위해서는 파트너(제조업체)에게 필수적으로 전달해야 하는 내용들이 있습니다. 가장 필수적인 요소로 △제작 목적과 △시나리오가 있습니다. 원하는 제품을 정확하게 만들기 위해서는 제작 목적과 시나리오를 어떻게 작성해야 하는지 살펴보겠습니다.
제작 목적이란 어떤 기능을 하는 제품을 만들고자 하는지를 말합니다. 전체적인 제품에 대한 컨셉을 의미하기도 하는데요. 이를 테면 ‘진공관 시계를 만들고싶다’ ‘히터제어 모듈을 만들고싶다’ 등이 예시가 될 수 있습니다.
시나리오는 제품의 기능적인 부분에 대한 설명입니다. 제품이 어떤 식으로 작동됐으면 좋겠다는 내용을 구체적으로 기입합니다.
제작 목적과 시나리오를 명확하게 적어주는 것이 가장 중요하지만, 여기에 더해 제품이 사용할 전원(전압), 실장되는 부품들의 모델명 등 제품(부품) 스펙까지 적어준다면 금상첨화입니다. 이러한 정보를 기입하면 PCB 제작 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.
아래는 실제 현장에서 사용되는 PCB 설계 시나리오의 예시입니다. 구체적인 사례를 통해 어떻게 작성하는 것이 좋을지 살펴보겠습니다.
PCB 설계 시나리오 실전사례
사례 1 ★☆☆☆ : 제작 목적/시나리오 Bad
온도 조절기에 사용하고자 하며, 제품에 열선을 장착해 히팅시키는 ‘히팅 자켓’입니다.
필요한 기능은 아래와 같습니다.
1. 히팅 중 이 회로의 저항 변화를 실시간으로 확인 가능한 제품
2. 4채널, 16채널 이상의 온도 조절 가능한 제품(display 가능한 제품 연결)
이상의 사례는 제작 목적과 시나리오가 명확하지 않습니다. 제품에 대해 너무 포괄적으로 적은 경우인데, ‘히팅 자켓’이 구체적으로 무엇을 말하는지, 어떤 기능을 하는 제품인지 등에 대해 보다 상세히 풀어서 설명할 필요가 있습니다.
사례 2 ★★☆☆ : 제작 목적/시나리오 Good, 스펙 X
진공관 시계를 만들려고 합니다. 진공관과 소켓은 저희가 공급할 수 있습니다. 보내드리는 PDF 도면에는 스위치가 3개 있고, 부저도 있는데요. 저희는 스위치 2개로 시간 수정 변경만 가능하게 프로그래밍 해주시면 됩니다. 프로그램도 짜주셔야 하고요, 진공관이 종류별로 사이즈 등이 조금씩 다르기 때문에 PCB를 이중구조로 만들어서 밑판에는 회로가 있고 윗판에는 진공관만 있는 구조를 생각하고 있습니다. PCB 설계 및 시제품 제작, 프로그래밍까지 하는데 들어가는 제품 개발비용이 어느정도일지 알려주시면 감사하겠습니다.
이번 사례는 첫 번째 사례보다는 제작 목적이 비교적 명확합니다. 다만, 전체적인 방향은 나와있지만 제품에 대한 스펙은 전혀 나와있지 않습니다. 전원은 220V인지, 110V인지, 배터리 방식인지 등에 대한 내용이 추가되는 것이 좋습니다.
사례 3 ★★★☆ : 제작 목적/시나리오 Great, 스펙 OK
PCB 히터제어 모듈을 개발하고 싶습니다. 현재 PLC를 사용하여 SSR로 제어를 하고 있습니다. 부피를 줄이기 위해 PCB 개발이 필요합니다. PCB를 개발하는 이유는 PLC를 대체하고자 함과 PANEL의 사이즈를 줄이고자 함입니다. 17개의 히터를 제어하는 데에 HMI에 모니터링이 가능해야합니다. 온도값 역시 제어가 가능해야 합니다. 또한 중앙 통제실의 모니터에 온도 데이터를 가져가는 방식이고, 중앙통제실에서 TCP/IP로 데이터를 가져가는 방식입니다. 따라서 HMI와 PC의 통신은 이더넷으로 해야하며 각각의 히터단선 및 온도보상도선의 단선도 검출을 해야합니다. 그리고 메인 장비와의 인터록도 해야합니다. 온도가 최저나 최고점이 되었을 때 장비에 신호를 줘서 알람이 울리게 해야합니다.
전원은 110V입니다. 제어할 히터는 모두 17개이고, 히터 각각의 최고 온도는 220도, 상시 150도, 최저 130도입니다. 개발이 완료되면 100여장 정도를 먼저 생산할 예정입니다. 개발비와 100여 장 양산 시 견적을 주시면 감사하겠습니다.
제작 목적과 시나리오가 잘 정리된 모범 사례입니다. 시제품 제작 전문 카파 파트너인 ‘레인메이커’ 김성회 대표는 이번 사례에 대해 “제품을 제작하는 목적, 동작을 위한 시나리오가 잘 적혀있는 사례”며 “전원, 최고 온도 등 주변 스펙을 포함한 내용들이 추가돼있어 잘 작성해주신 시나리오”라고 말했습니다.
사례 4 ★★★☆ : 제작 목적/시나리오 Good, 제품 스펙 Good
토양에 수분이 없을 경우 액정에 표시해 알람을 해주고, 버튼을 이용해 시작정지 타이머를 돌려 15초간 순환모터를 작동시키고 꺼지게 하는 기능을 만들고 싶습니다. 설계 시 PCB 크기와 설계 비용, 샘플 비용 대량생산 시 비용을 알고 싶습니다. 그리고 물통에 일정물이 없어서 액정에 알람을 해주는 기능도 되고 평상 시는 시계와 온도를 표시해주는 기능이 있었으면 합니다.
<구성>
– 12v 순환모터 [워터펌프814A]
– 시작정지타이머 [FK-5102] 9V
– 수위센터 [FK902] 9V
– 토양수분지시계 [FK908] 9V
– 수위지시계 [FK902] 9V
이번 사례는 제품의 스펙을 가장 잘 적어주신 모범 사례입니다. ‘레인메이커’ 김성회 대표는 “부품 하나를 찾는 데에 길게는 한 달까지 걸리기도 한다”며 “모터나 타이머 등 부품들의 스펙을 상세히 적어주시면, 부품을 하나하나 찾는 시간과 비용을 줄일 수 있다”고 설명했습니다.
디자인·기능·회로설계 난이도
지금까지 PCB 설계에 앞서 PCB에 사용되는 구체적인 부품들, 거버파일, 설계 의뢰시 필요한 시나리오 작성방법 등에 대해 알아봤습니다. 이밖에도 PCB 설계에 앞서 고려해야 할 사항으로 PCB 전문가들은 △제품 디자인 △제품 기능 △회로 설계 난이도를 공통적으로 꼽습니다. 구체적인 내용을 살펴보겠습니다.
제품 디자인
소형 PCB부터 가로가 긴 PCB, 넓적한 PCB까지, 제품 디자인에 따라 달라지는 PCB 크기 (사진=모션엘리먼츠)
PCB가 장착될 제품 자체가 얇고 긴 직사각형 모양의 디자인이라면 PCB 기판을 정사각형 모양으로 만들 수 없겠죠. 이처럼 제품의 디자인은 PCB 기판의 크기를 결정하는 가장 명확한 요인입니다. 이처럼 제품디자인은 PCB 설계에 영향을 줄 수밖에 없습니다.
얇고 길쭉한 제품 안에 들어갈 PCB를 설계한다면 PCB 기판 역시 얇고 긴 형태로 만들어야 할 것입니다. 이때 회로가 복잡하다면 PCB 기판의 크기를 줄이되 레이어가 추가돼야 합니다. ‘핸텍’의 노진문 대표는 “(PCB 기판의) 크기만 키우면 크게 자르기만 하면 되지만, 레이어를 늘리면 적층 과정과 추가 공정이 생긴다”며 “쌓을 때 전선이 조금만 틀어져도 안 맞고 비용도 높아지기 때문에 숙련된 노하우가 필요하다”고 말했습니다.
제품 기능
제품의 기능이 고도화될수록 PCB 설계는 복잡해집니다. 단순히 ‘껐다, 켰다’만 가능한 랜턴과 밝기 조절이 가능한 랜턴은 PCB 설계 단계에서부터 다르게 접근해야 합니다. 전원을 켜면 작동만 하는 공기청정기와 공기 오염도를 감지해서 바람 세기까지 조절하는 공기청정기의 경우에도 마찬가지입니다.
이처럼 기기의 작동 수준을 조절하거나 센서가 감지한 데이터를 바탕으로 명령을 내리거나 연산이 필요한 기능 등은 펌웨어(firmware, 하드웨어의 제어와 구동을 담당하는 운영체제) 소프트웨어를 통해 제어합니다. 설계시 펌웨어 소프트웨어를 담는 MCU(Mciro Controller Unit), CPU(Central Processing Unit)와 같은 칩(chip)을 염두에 두고 설계를 진행해야 합니다.
김성회 레인메이커 대표는 “최근 IoT(사물인터넷)가 생활 가전 곳곳에 적용됨에 따라 기기가 작동하는 데이터가 애플리케이션에 연동되는 경우가 많다”며 “대부분의 제품에 펌웨어가 활용되고 있는 셈”이라고 설명했습니다.
회로 설계 난이도
(사진=모션엘리먼츠)
PCB 설계 과정에서 난이도를 높이는 변수들은 다양합니다. 대표적으로 ‘집적도’가 있습니다. 최근 대부분의 제품은 크기가 작습니다. PCB 크기는 작은데 고기능의 부품들을 실장하는 기술이 필요한 만큼 설계 난도는 높아집니다.
노진문 핸텍 대표는 PCB 회로 설계를 도로 설계에 비유해 설명합니다. 노 대표는 “(좁은 면적 위에) 도로를 설계하는데 차량(전류)의 흐름이 원활하고 교차(합선)가 안 되도록, (그러면서) 데이터를 많이 싣고 가는 덤프 트럭이 지나갈 수 있는 수준의 도로를 따로 만들려면 훨씬 어렵지 않겠나”라며 “데이터의 신뢰성을 (높이기) 위해 전파가 충돌하지 않게 하려면 설계 난이도가 높아진다”고 말했습니다.
이 밖에도 △패턴 모양 △전송해야 하는 데이터의 양 △전류의 양 △전파 △신호의 종류(전원 신호, 클럭 신호) 등은 설계의 난이도를 결정하는 요인들입니다. 노진문 대표는 특히 데이터가 필요한 제품의 경우, 데이터 신뢰성을 위해서는 클럭 신호의 길이가 중요하다고 강조했습니다. 그는 “데이터들은 운동장 트랙처럼 병렬로 들어오는데 동시에 결승점을 통과하지 않으면 데이터를 신뢰할 수 없게 된다”며 이런 부분을 고려해 설계하려면 ‘노하우’가 필요하다고 말했습니다.
지금까지 PCB 설계에 대한 필요한 개략적인 내용들을 정리해봤습니다. 이해에 도움이 되셨나요? PCB 설계 이후 단계인 제조와 조립(SMT) 편으로 다시 찾아뵙겠습니다.
제조업체 매칭플랫폼 카파(CAPA)가 5월 2일부터 PCB 서비스를 출시합니다. 카파에서는 PCB를 비롯해 다양한 제조 분야에서 최고의 전문성을 갖춘 제조업 파트너들을 만나실 수 있습니다.
FPCB(연성회로기판)은 무엇인가요? > 자료실
1. Flexible PCB(연성회로기판)란?
#FPCB (#flexible printed circuit boards)는 이름에서 알 수 있듯이 기존의 딱딱한 PCB를 얇고 유연한
소재를 사용하여 더 자유롭게 움직이고 구부릴 수 있습니다.
주로 polyimide or polyester 필름으로 구성되며 현재 전자 제품등에서 사용되는 가장 중요한 연결 기술중 하나 입니다.
2. Flexible PCB의 장점
(1).타 소재보다 얇고 유연하여 공간을 절약하며 제품을 작거나 다양하게 만들 수 있습니다.
(2) 다른 소재보다 훨씬 가볍기에 제품의 무게를 줄일 수 있습니다.
(3) FPCB의 다른 소재의 비해 높은 온도를 견딜 수 있고 열을 잘 발산 하기에 200도~400도 사이의
극한 온도를 견딜 수 있게 설계 할 수 있습니다.
3. Flexible PCB의 적용
#FPCB의 경우 상업용 전자 장비, 자동차 대시 보드, 프린터, 하드 드라이브, 플로피 드라이브, 팩스, 휴대폰, 일반 전화, 노트북 컴퓨터, 카메라, 비디오 카메라, CD-ROM, 하드 디스크, 시계, 컴퓨터, 카메라, 의료 장비 및 기타 전자 제품 및 장비등 다양하게 사용 되고 있습니다.
4. 제작 필요 내용
일반 FR4 PCB 제작과 동일한 Gerber 파일로 제작이 가능합니다.
보강판이 필요하실 경우 크기와 위치가 Gerber 상에 표시가 되어 있어야 합니다.
5. 알앤디테크 제작 가능 사양 (기본 스팩)
더 높은 사양의 FPCB 제작을 원하실 경우 자료실의 고사양 PCB의 제작스팩을 확인해 주시기 바랍니다.
고사양 PCB 스팩 보기
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키워드에 대한 정보 회로 기판
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