PCBS (Printed Circuit Board)는 무엇입니까?

인쇄 회로 보드 (PCB)는 현대 전자 장치의 기초입니다. 그들은 저항, 커패시터 및 칩과 같은 전자 구성 요소가 효율적으로 함께 작동 할 수있는 구조와 경로를 제공합니다. 스마트 폰 및 랩톱에서 자동차 시스템 및 의료 기기에 이르기까지 PCB는 우리 주변의 디지털 세계에 힘을 발휘합니다.

장치가 점점 작아지면서 PCB 설계 및 제조에 대한 요구가 커집니다. 오늘 PCB 생산에는 성능 기대치를 충족시키기 위해 고급 재료, 정확한 엔지니어링 및 엄격한 품질 관리가 필요합니다.

PCB의 기본 사항 (구조, 유형 및 생산 방식)을 이해하는 것은 엔지니어, 구매자이든 간단히 장치를 진드기로 만드는 이유에 대해 궁금한 전자 제품과 관련된 모든 사람에게 필수적입니다. PCB 생산에 대한 자세한 내용은 현대 혁신에 얼마나 중요한지를 보여줍니다.

이 기사에서는 PCB가 무엇인지, 어떻게 만들어 졌는지, 고품질 생산이 전자 제품의 신뢰성과 기능에 중요한 이유를 살펴 봅니다.

PCB 란 무엇입니까?

인쇄 회로 보드 (PCB)는 구리 시트에서 에칭 된 전도성 경로를 사용하여 다양한 전자 구성 요소를 기계적으로지지하고 전기적으로 연결하는 단열재 (일반적으로 유리 섬유 또는 복합 에폭시)로 만들어진 얇고 평평한 보드입니다. 이러한 구성 요소에는 마이크로 칩, 트랜지스터, 저항기, 커패시터 및 커넥터가 포함될 수 있으며, 모두 특정 기능을 수행하기 위해 정확한 위치로 배열됩니다.

1. 정의와 구조

핵심적으로 PCB는 전자 시스템의 기초 역할을합니다. 구성 요소를 제자리에 고정하는 기계적 안정성과 전류가 이들 사이에 흐를 수 있도록 전기 라우팅을 제공합니다. 구리 흔적은 전선처럼 작용하지만 훨씬 더 작고 안정적인 방식으로 보드에 통합됩니다. 복잡성에 따라 PCB는 다음과 같습니다.

단일 층 (간단한 회로),

이중 레이어 (대부분의 일상 전자 제품에 사용),

또는 다층 구조 (최대 수십 개의 레이어), 특히 서버 나 스마트 폰과 같은 복잡한 시스템의 경우.

2. 기본 기능

PCB의 두 가지 주요 역할은 다음과 같습니다.

• 기계적지지 :  PCBS는 전자 구성 요소를 고정 위치로 단단히 고정하여 진동 또는 움직임 하에서도 전체 회로의 무결성을 유지합니다.

• 전기 연결 :  전도성 구리 트레이스 및 VIA (다른 층을 연결하는 작은 구멍)를 사용하여 PCB는 신호와 전력이 필요한 곳에 정확하게 흐를 수 있도록 정의 된 전기 경로를 만듭니다.

이러한 이중 기능은 PCB뿐만 아니라 전자 장치의 성능 및 신뢰성에 활발한 참가자를 만듭니다.

3. 일반적인 응용 프로그램

PCB는 거의 모든 산업 및 전자 제품과 관련된 제품에서 사용됩니다. 가장 일반적인 응용 프로그램 중 일부는 다음과 같습니다.

• 소비자 전자 장치 :  스마트 폰, 태블릿, 텔레비전, 게임 콘솔, 웨어러블

• 컴퓨팅 장치 :  랩톱, 데스크톱, 서버, 데이터 스토리지 시스템

• 자동차 전자 장치 :  디지털 대시 보드, 엔진 제어 장치, 인포테인먼트 시스템, ADA (고급 드라이버 지원 시스템)

• 의료 기기 :  ECG 모니터, 진단 장비, 휴대용 의료 도구

• 산업 제어 및 IoT :  PLCS (프로그래밍 가능한 로직 컨트롤러), 스마트 센서, 공장 자동화 시스템

PCB의 기본 구조

PCB 생산에 필요한 정밀도를 이해하는 데 PCB의 구조를 이해하는 것이 필수적입니다. 다양한 설계에도 불구하고 대부분의 PCB는 기계적지지와 안정적인 전기 연결을 제공하는 여러 주요 계층을 공유합니다.

1. 기판 (기본 재료)

기판은 PCB의 절연베이스이며 강도와 안정성을 제공합니다. 가장 일반적인 재료는 내구성과 내열로 유명한 FR4입니다. 특수한 요구의 경우 세라믹 또는 폴리이 미드와 같은 재료가 유연성 또는 열 성능을 향상시키기 위해 사용됩니다.

2. 구리 층

얇은 구리 층이 기판에 적용되고 에칭되어 전도성 트레이스를 형성한다.

• 단면 PCB : 한쪽의 구리

• 양면 PCB : vias와 함께 양쪽의 구리

• 다층 PCB : 여러 구리 및 기판 층이 함께 쌓여

정확한 구리 패터닝은 회로 성능에 영향을 미치는 PCB 생산의 중요한 측면입니다.

3. 땜납 마스크

솔더 마스크는 산화 및 솔더 브리징을 방지하는 구리 트레이스 위의 보호 코팅입니다. 일반적으로 녹색으로 외관을 향상시키고 조립에 도움이됩니다. 품질은 보드 신뢰성과 제조 용이성에 직접적인 영향을 미칩니다.

4. 실크 스크린

솔더 마스크 위에 인쇄 된 실크 스크린은 구성 요소 라벨, 로고 및 어셈블리 가이드를 제공합니다. 명확한 표시는 테스트 및 수리 중 오류를 줄이는 데 도움이됩니다.

5. PCB 유형 비교

• 단일 측면 : 단순한 전자 제품에 사용되는 기본, 저비용

• 양면 : 양쪽의 구리 및 구성 요소; 적당한 복잡성

• 다층 : 스마트 폰 및 자동차 시스템과 같은 고급 장치의 고밀도 회로

PCB의 유형

PCB 생산에서 다양한 유형의 인쇄 회로 보드를 이해하면 엔지니어와 제조업체가 각 애플리케이션에 적합한 솔루션을 선택할 수 있습니다. PCB는 다양한 기능 및 환경 요구를 충족시키기 위해 구조와 재료가 다양합니다.

1. 단면 PCB

이들은 가장 기본적인 PCB이며, 기판의 한쪽에만 구리 흔적이 있습니다. 구성 요소는 구리 층과 동일한쪽에 장착됩니다.

• 응용 프로그램 :  계산기, 전원 어댑터, 기본 홈 기기

• 장점 :  저렴한 비용, 단순한 디자인, 생산하기 쉬운

• 제한 사항 :  복잡한 회로에 적합하지 않은 기능이 제한되어 있습니다

• 생산 :  단계가 적어 비용 효율적입니다

2. 양면 PCB

이 보드에는 양쪽에 구리 층이 있으며 도금 VIA로 연결되어 더 복잡한 라우팅이 가능합니다.

• 응용 프로그램 :  산업 제어, 오디오 시스템, 소비자 전자 제품

• 장점 :  회로 밀도가 높고 성능이 향상됩니다

• 생산 고려 사항 :  신뢰할 수있는 인터레이어 연결을 위해 정확한 드릴링 및 도금이 필요합니다.

3. 다층 PCB

3 개 이상의 구리 층이 함께 적층 된 상태에서,이 PCB는 복잡한 설계를 소형 형태로 지원합니다.

• 응용 프로그램 :  스마트 폰, 노트북, 자동차 전자 장치, 의료 기기

• 장점 :  고밀도, 우수한 신호 무결성, 공간 절약

• 과제 :  보다 복잡한 PCB 생산, 정확한 계층 정렬 및 고급 테스트가 필요합니다.

4. 단단하고 유연하며 강성 플렉스 PCB

PCB는 또한 물리적 구조로 분류 할 수 있습니다.

• 강성 PCB :  견고하고 융통성이 없으며 널리 사용됩니다

• 유연한 PCB :  구부릴 수 있으며 접을 수있는 또는 웨어러블 장치에 이상적입니다

• Ridid-Flex PCB :  항공 우주 및 의료 기술의 소형 고성능 시스템에 적합한 두 유형을 결합

PCB 생산 프로세스 개요

PCB 생산 프로세스는 몇 가지 주요 단계를 통해 설계를 작업 회로 보드로 전환합니다.

1.Altium Designer 또는 Kicad와 같은 소프트웨어를 사용하여 설계 단계에서
엔지니어는 제조를 안내하는 자세한 PCB 레이아웃을 만듭니다.

2.재료 준비 및 이미지 전송
PCB 패턴은 사진 플로팅 또는 건식 필름을 통해 구리 코팅 된 기판으로 전송됩니다.

3.원치 않는 구리 에칭 및 청소
가 제거되어 전도성 흔적이 남습니다. 그런 다음 보드가 청소됩니다.

4.드릴링 및 도금
구멍 및 VIA는 층을 전기적으로 연결하도록 뚫고 도금됩니다.

5.솔더 마스크, 실크 스크린 및 표면 마감
보호 솔더 마스크 및 라벨 실크 스크린이 적용됩니다. 표면 마감은 납땜 가능성을 향상시킵니다.

6.테스트 및 어셈블리
전기 및 기능 테스트는 구성 요소가 장착되기 전에 품질을 보장합니다.

PCB 생산이 중요한 이유

1. 성능과 신뢰성 보장

고품질 PCB 생산은 전자 장치의 성능, 내구성 및 안전에 직접적인 영향을 미칩니다. 잘 제조 된 PCB는 신호 손실을 최소화하고 단락을 방지하며 가혹한 환경에서도 안정적인 작동을 보장합니다. 반면에 열악한 생산은 실패, 제품 리콜 또는 안전 위험을 초래할 수 있습니다.

2. 고급 기술 활성화

PCB 생산의 정밀도는 현대 혁신을 지원하는 데 필수적입니다. 자율 주행, 5G 통신 및 AI 기반 장치와 같은 기술은 고속 신호 무결성과 낮은 간섭을 가진 복잡한 다층 PCB에 의존합니다. 이 고급 응용 프로그램은 타이트한 공차와 엄격한 품질 관리로 생산 된 매우 신뢰할 수있는 보드를 요구합니다.

3. 제품 혁신 및 확장 성 지원

효율적인 PCB 제조는 현재 기술을 지원할뿐만 아니라 더 빠른 프로토 타이핑 및 확장 가능한 대량 생산을 가능하게합니다. 이는 시장에서 시간을 가속화하고 비즈니스가 빠르게 진화하는 산업에서 경쟁력을 유지하도록 도와줍니다.

결론

PCB (Printed Circuit Board)는 모든 현대 전자 제품의 기초이며 기계적 지지대 및 중요한 전기 커넥터로 사용됩니다. 간단한 단일 보드에서 복잡한 다층 및 유연한 디자인에 이르기까지 각 유형은 다양한 산업 분야의 특정 요구에 부응합니다.

구조, 유형 및 PCB 생산 공정을 이해하면 품질 제조가 얼마나 필수적인지를 강조하는 데 도움이됩니다. 안정적인 PCB 생산은 장치 성능 및 안전뿐만 아니라 5G, AI 및 자율 시스템과 같은 신흥 기술의 요구를 지원합니다.

전자 산업이 계속 발전함에 따라 PCB 혁신에 대한 정보를 유지하는 것이 그 어느 때보 다 중요합니다. 장기적인 성공을 추구하는 기업의 경우 경험이 풍부한 것과 파트너 관계를 맺고 있습니다 전문 PCB 생산 공급 업체는 고품질의 미래 준비된 제품을 달성하기위한 현명한 단계입니다.