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PCB에 대한 매우 자세한 소개

PCB전자인쇄 기술로 만들어졌다고 해서 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)이라고 부른다. 이어폰, 배터리, 계산기부터 컴퓨터, 통신장비, 비행기, 위성에 이르기까지 거의 모든 종류의 전자장비에는 집적회로 등의 전자부품이 사용되는 한 이들 사이의 전기적 연결에는 PCB가 사용된다.

PCB 및 PCBA는 부품이 실장되지 않은 PCBA(Printed Circuit Board Assembly), 즉 전자 부품(예: 칩, 커넥터, 저항기, 커패시터, 인덕터 등)이 장착된 PCB입니다.

PCB

PCB의 유래
1925년 미국의 찰스 듀카스(첨가법의 창시자)가 절연 기판에 회로 패턴을 인쇄한 후 전기도금을 통해 배선이 되는 도체를 만드는 데 성공했다.

1936년에 오스트리아의 Paul Eisler(감산법의 창시자)가 최초로 라디오에 인쇄 회로 기판을 사용했습니다.

1943년에 미국인들은 이 기술을 군용 라디오에 적용했습니다. 1948년에 미국은 이 발명품의 상업적 사용을 공식적으로 인정했습니다.

인쇄회로기판은 1950년대 중반부터 널리 사용되었으며 오늘날 전자 산업을 지배하고 있습니다.

인쇄 회로 기판은 단층에서 양면, 다층 및 유연성으로 발전했으며 여전히 자체 개발 추세를 유지하고 있습니다. 고정밀, 고밀도, 고신뢰성, 지속적인 소형화, 원가절감, 성능향상을 향한 지속적인 개발로 인해 인쇄회로기판은 미래 전자장비 개발에서 여전히 강력한 활력을 유지하고 있습니다.

국내외 인쇄회로기판 제조기술의 미래 발전 추세에 대한 논의는 기본적으로 고밀도, 고정밀도, 미세 조리개, 세선, 소형 피치, 고신뢰성, 다층, 고속 전송 등으로 일관된다. , 경량화 생산 측면에서는 생산성 향상, 원가 절감, 오염 감소, 다품종, 다품종 생산에 적응하는 방향으로 발전하고 있습니다.

PCB의 역할
인쇄회로기판이 등장하기 전에는 전자 부품 간의 상호 연결이 전선으로 직접 연결되어 완전한 회로를 형성했습니다.

전자 장비가 인쇄 회로 기판을 채택한 후에는 유사한 인쇄 회로 기판의 일관성으로 인해 수동 배선의 오류가 방지됩니다.

인쇄회로기판은 집적회로 등 각종 전자부품의 고정 및 조립을 위한 기계적 지지를 제공할 수 있고, 집적회로 등 각종 전자부품 간의 배선 및 전기적 접속이나 전기절연을 완성하며, 특성 임피던스, 등은 자동 납땜을 위한 납땜 마스크 그래픽을 제공하고 구성 요소 삽입, 검사 및 유지 관리를 위한 식별 문자 및 그래픽을 제공할 수 있습니다.
PCB의 분류
1. 목적에 따른 분류
민간용 인쇄회로기판(소비자): 장난감, 카메라, 텔레비전, 오디오 장비, 휴대폰 등에 사용되는 인쇄회로기판.
산업용 인쇄회로기판(장비) : 보안, 자동차, 컴퓨터, 통신기기, 기기 등에 사용되는 인쇄회로기판
군용 인쇄회로기판: 항공우주, 레이더 등에 사용되는 인쇄회로기판

2. 기판 종류에 따른 분류
종이 기반 인쇄 회로 기판: 페놀 종이 기반 인쇄 회로 기판, 에폭시 종이 기반 인쇄 회로 기판 등
유리섬유 기반 인쇄회로기판: 에폭시 유리섬유 기반 인쇄회로기판, PTFE 유리섬유 기반 인쇄회로기판 등
합성섬유 인쇄회로기판 : 에폭시 합성섬유 인쇄회로기판 등
유기 필름 기판 인쇄 회로 기판: 나일론 필름 인쇄 회로 기판 등
세라믹 기판 인쇄 회로 기판.
금속 코어 기반 인쇄 회로 기판.
3. 구조별 분류
구조에 따라 인쇄 회로 기판은 강성 인쇄 회로 기판, 연성 인쇄 회로 기판 및 강성-연성 인쇄 회로 기판으로 나눌 수 있습니다.

회로 기판의 분류

4. 레이어 수에 따라 분류
인쇄회로기판은 층 수에 따라 단면 기판, 양면 기판, 다층 기판, HDI 기판(고밀도 상호 연결 기판)으로 나눌 수 있습니다.
1) 단면
단면 기판은 회로 기판의 한쪽 면(납땜면)에만 배선되고 모든 구성 요소, 구성 요소 라벨 및 텍스트 라벨이 반대쪽(구성 요소 측면)에 배치되는 회로 기판을 말합니다.

단면패널의 가장 큰 특징은 저렴한 가격과 간단한 제조공정이다. 그러나 배선은 한쪽 표면에만 수행할 수 있으므로 배선이 더 어렵고 배선이 실패하기 쉽기 때문에 비교적 간단한 일부 회로에만 적합합니다.

단일 패널 구조의 개략도

2) 양면
양면기판은 단열보드의 양면에 배선되어 한쪽은 상층, 다른쪽은 하층으로 사용됩니다. 상단과 하단 레이어는 비아를 통해 전기적으로 연결됩니다.

일반적으로 2레이어 보드의 구성 요소는 최상위 레이어에 배치됩니다. 그러나 때로는 보드 크기를 줄이기 위해 구성 요소를 두 레이어 모두에 배치할 수도 있습니다. 이중층 보드는 적당한 가격과 쉬운 배선이 특징입니다. 일반 회로 기판에서 가장 일반적으로 사용되는 유형입니다.

이중 패널 구조의 개략도

3) 다층 기판
2겹 이상의 인쇄회로기판을 통칭하여 다층기판이라고 합니다.

다층 기판 구조의 개략도

4) HDI 보드
HDI 보드는 마이크로 블라인드 매립홀 기술을 이용하여 회로 분포 밀도가 상대적으로 높은 회로 기판입니다.

HDI 보드 구조의 개략도

PCB 구조
PCB는 주로 동박적층판(Copper Clad Laminates, CCL), 프리프레그(PP sheet), 동박(Copper Foil), 솔더 마스크(Solder Mask라고도 함)(Solder Mask)로 구성됩니다. 동시에 표면에 노출된 동박을 보호하고 용접 효과를 보장하기 위해 PCB에도 표면 처리가 필요하며 때로는 문자로 표시되기도 합니다.

PCB 4층 보드 구조의 개략도

1) 동박적층판
동박적층판(Copper Clad Laminate) 또는 동박적층판(CCL)은 인쇄회로기판을 제조하는 기본 소재이다. 유전체층(수지, 유리섬유)과 고순도 도체(동박)로 구성됩니다. 복합재료로 구성되어 있다.

전문 제조업체가 단면 PCB를 만들기 위해 포름알데히드 수지 동박을 기본 재료로 사용한 것은 1960년이 되어서야 레코드 플레이어, 테이프 레코더, 비디오 레코더 등의 시장에 출시되었습니다. 지금까지 양면 관통형 동도금 제조 기술, 내열성, 크기 안정적인 에폭시 유리 기판이 널리 사용되었습니다. 요즘에는 FR4, FR1, CEM3, 세라믹 판, 테프론 판이 널리 사용됩니다.

현재 에칭 방식으로 제작되는 PCB 중 가장 널리 사용되는 것은 구리 피복 기판을 선택적으로 에칭하여 원하는 회로 패턴을 얻는 것입니다. 동박적층판은 주로 인쇄회로기판 전체에 전도, 절연, 지지의 세 가지 기능을 제공합니다. 인쇄회로기판의 성능, 품질 및 제조 비용은 동박 적층판에 크게 좌우됩니다.

구리 클래드 보드

2) 프리프레그
PP 시트라고도 알려진 프리프레그는 다층 보드 생산의 주요 재료 중 하나입니다. 주로 수지와 보강재로 구성되어 있습니다. 보강재는 유리 섬유 천 (유리 천이라고 함), 종이 기반 및 복합 재료로 구분됩니다.

다층 인쇄회로기판 제조에 사용되는 프리프레그(접착시트)는 대부분 유리섬유를 보강재로 사용하고 있다. 처리된 유리포에 수지접착제를 함침시킨 후 열처리하여 미리 구워낸 얇은 시트재를 프리프레그라고 합니다. 프리프레그는 열과 압력에 의해 부드러워지고 냉각되면 굳어집니다.

유리섬유의 단위 길이당 날실 방향과 위사 방향의 실 가닥 수가 다르기 때문에 재단 시 프리프레그의 날실 방향과 위사 방향에 주의해야 합니다. 일반적으로 경사방향(유리직포가 말려있는 방향)을 제작판의 단변방향으로 선택하고, 위사방향은 제작판의 장변방향으로 하여 제작판의 평탄성을 확보하기 위함이다. 보드 표면은 생산 보드가 가열된 후 뒤틀리거나 변형되는 것을 방지합니다.

PP필름

3) 동박
구리 호일은 회로 기판의 기본 레이어에 증착된 얇고 연속적인 금속 호일입니다. PCB의 도체로서 절연층에 쉽게 접착되고 식각되어 회로 패턴을 형성합니다.

일반적인 산업용 동박은 압연 동박(RA 동박)과 전해 동박(ED 동박)의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
압연 동박은 연성과 기타 특성이 양호하며 초기 연질판 공정에 사용되는 동박입니다.
전해동박은 압연동박에 비해 제조원가가 저렴한 장점이 있다.

구리박

4) 솔더 마스크
솔더 레지스트 층은 솔더 레지스트 잉크가 있는 인쇄 회로 기판의 일부를 말합니다.

솔더 레지스트 잉크는 일반적으로 녹색이며 일부는 빨간색, 검정색, 파란색 등을 사용하므로 PCB 업계에서는 솔더 레지스트 잉크를 종종 녹색 오일이라고 합니다. 습기, 부식 방지, 곰팡이 방지 및 기계적 마모 등을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 부품이 잘못된 위치에 용접되는 것을 방지할 수 있는 인쇄 회로 기판의 영구적인 보호 층입니다.

솔더 마스크

5) 표면처리
여기에서 사용된 "표면"은 패드의 연결 지점 또는 접점 연결과 같이 전자 부품 또는 기타 시스템과 PCB의 회로 사이에 전기적 연결을 제공하는 PCB의 연결 지점을 의미합니다. 나동 자체의 납땜성은 매우 좋지만 공기에 노출되면 쉽게 산화되어 오염되기 때문에 나동 표면에 보호 필름을 덮어야 합니다.

일반적인 PCB 표면 처리 공정에는 납 HASL, 무연 HASL, 유기 코팅(유기 납땜성 보존제, OSP), 침지 금, 침지 은, 침지 주석 및 금도금 핑거 등이 포함됩니다. 환경 보호 규정이 지속적으로 개선됨에 따라 리드 HASL 프로세스는 점차적으로 금지되었습니다.

PCB 표면 처리 공정이 그림에 나와 있습니다.

6) 캐릭터
문자는 텍스트 레이어로, PCB의 최상층에 있으며, 없을 수도 있으며, 일반적으로 주석용으로 사용됩니다.

일반적으로 회로의 설치 및 유지 관리를 용이하게하기 위해 구성 요소 라벨 및 공칭 값, 구성 요소 개요 모양 및 제조업체 로고, 생산과 같은 필요한 로고 패턴 및 텍스트 코드가 인쇄 보드의 상부 및 하부 표면에 인쇄됩니다. 날짜 기다려요.

문자는 일반적으로 스크린 인쇄로 인쇄됩니다.

스크린 인쇄로 인쇄

 

 


게시 시간: 2023년 3월 11일