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PCB 개요 ---인코어테크놀로지(주)

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작성자 관리자 댓글 0건 조회 276회 작성일 23-08-02 08:22

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인쇄회로기판 PCB

인쇄회로기판이란 회로 부품을 접속하기 위한 전기배선을 설계된 회로에 근거하여 절연물상에 적당한 방법으로 전기도체를 사용하여 배선도형을 통해 표현한 것을 말합니다.


절연기판 위에 전기적 신호를 전달할 수 있는 도체(보통, 구리)를 형성시킨 것으로 전자부품 탑재 시 전자회로를 구성하여 작동하며, 페놀/에폭시 등의 절연판 위에 구리 등의 동박(Copper Foil)을 부착시킨 다음, 회로 배선에 따라 애칭하여 필요한 회로를 구성하고 회로 간 연결 및 부품 탑재를 위한 홀(Hole)을 형성하여 만든 회로 기판이다. 보통 인체의 신경으로 비유되는 PCB는 소형 가전제품에서 부터 첨단 이동통신 기기에 이르기까지 모든 전자기기에 사용되는 핵심 부품입니다. 일반적인 PCB는 위와 같이 회로보드 자체의 재료로 설명되지만 여기에서는 부품이 실정된 PCB, 즉 회로보드나 전자보드 등을 의미합니다.

최초의 PCB는 1930년경에 개발되어 단면 PCB, 양면, 다층의 PCB가 개발 되어 생산되었습니다. 국내 PCB 산업의 경우에는 1960년도에 단면 PCB의 생산이 시작되어 지속적으로 기술이 발전해왔으며 최근에는, 표면 실장 기술 부품의 사용은 소형 전자제품이 요구되는 곳에서 인기를 얻고 있고 있으며 플렉시블 PCB등의 다양한 형태의 모습으로 개발되고 있습니다. 
 

그림 1. KPCA 국내외 PCB 역사
 

인쇄회로기판(PCB)의 장 , 단점 비교

사용하는 대부분의 전자 부품이 PCB 위에 부착되며, 부착 밀도나 기기의 형태 등의 조건에 따라 PCB의 모양을 정할 수 있으므로, 다른 부품에 비하여 제품 선택의 폭이 넓습니다. PCB를 사용하여 전자 기기를 제조하였을 때 얻어지는 일반적인 장점과 단점은 다음과 같습니다.

인쇄회로기판(PCB)의 장점
1) 대량 생산이 가능하다.
2) 제품의 균일성과 신뢰성이 높다.
3) 소형 경량화에도 기여한다.
4) 회로의 특성이 안정화된다.
5) 잡음, 온도 등이 안정 상태를 유지한다.
6) 오배선의 우려가 없고, 생산 단가가 저렴하다.
7) 조립, 배선, 검사의 공정수가 감소한다.
8) 제조의 표준화와 자동화를 기할 수 있다.
9) 기기의 단위(unit)화가 가능하다.

인쇄회로기판(PCB)의 단점
인쇄회로기판(PCB)의 단점은 결정된 회로로 설계된 PCB의 경우 변경이나 수정이 어렵다. PCB의 특정 회로를 다른 회로로 대체하거나 다른 용도로 사용하기도 어렵다. 소량 다품종 생산이 요구되는 경우에는 제조 단가가 높아질 수 있습니다.

최근에는 일부 부품 공급사를 통해 PCB를 제조할 경우 제작 기간을 7~8일 정도 넉넉하게 지정하면 좀더 저렴하게 샘플 PCB를 제작할 수도 있습니다. 샘플 PCB 제작 단가를 낮추기 위해 중국의 공장에서 생산된 PCB를 배송받아 고객에서 공급하는 서비스가 많습니다.


인쇄회로기판(PCB)의 종류

단면 PCB
(Single Side PCB)
 
회로가 단면에만 형성된 PCB를 말한다.
실장 밀도가 낮고 제조방법이 간단하며 일반적으로 간단한 기기나 예전의 가전 제품 등에서 저비용의 제조를 위해 사용되었다.
사용제품 : TV, VTR, 냉장고 등의 대량 생산 품목
 
양변 PCB
(Double Side PCB)
 
회로가 상/하 양면으로 형성된 PCB
단면 PCB에 비개 고밀도 부품 실장이 가능하다.
산업용 기기 등
 
다중 PCB
(Multi Layer Board)
 
내층과 외층 회로를 가진 입체 구조의 PCB로 여러층으로 구현된 것을 말한다. 통신기기나 반도체 장비, 의료장비등 현대의 다양한 기기들이 복잡한 회로 구조를 갖으며 작은 크기로 모듈화 되는 등의 이유로 인해서 다층 기판이 많이 사용되고 있다.
입체 배선에 의한 고밀도 부품 실장이 가능하다.
 
특수 PCB
 
구부러지는 부위나 특수 목적으로 사용하기 위한 플렉서블 PCB, 다양한 모양과 형태를 갖는 PCB, Rigid 부와 Flex 부로 구성된 기판의 경우 굴곡부에 의해 3차원의 회로 연결이 가능하게 하기도 한다. HDI / BGA / FCB 등의 제품이 있다.
 

일반적으로 특수한 PCB는 Rigid (고형화 되어 휘면 안되는) / Flexible (유연하게 휘는) / 위의 두 가지를 조합한 R-F(Rigid-Flexible) PCB로 나뉜다.
회로가 몇 층 겹쳐있느냐에 따라 단면, 양면, 4층, 6층, ...(n x 2)층 PCB 등으로 불려지고, 3층 이상 (다층)부터는 rigid 보드 제작에 일반적으로 사용되는 원자재(FR-4)의 특성상 홀수 층의 PCB가 거의 없습니다.
층수가 많아질수록 그만큼 복잡한 회로를 작은 공간에 구현할 수 있게 되지만 가격 차이가 많습니다. 보통 컴퓨터 메인보드에 사용하는 기판은 대다수가 6층 기판으로 되어 있습니다. 그래픽카드는 8층이나 10층까지 의 다층 PCB가 제작되어 사용됩니다. 상업용으로 쓰는 네트워크 장비에는 수십층짜리 PCB 기판이 쓰이기도 합니다. 다만 구조가 비교적 간단한 컨트롤러나 라디오 수신기, 어댑터 내부 부속 등은 단면이나 양면과 같은 단층 기판이 많이 사용됩니다.

회로를 구성하는 선재는 도체라면 뭐든지 사용할 수 있지만 대부분 구리가 사용됩니다. 다만 열악한 환경에서 동작해야 하는 기판이나 고성능이 필요한 부분에서는 도전성이 높은 금을 사용하기도 합니다.

다음은 이러한 PCB의 수리에 필요한 수리 키트에 대한 것으로 PCB 상의 Pads, Lands, Track 등등의 고장을 수리하기 위한 수리키드에 대한 선택 가이드입니다.
 

PCB 관련 용어
순번
 
용어
 
설명
 
1
 
Copper
 
신호의 전달을 목적으로 하는 넓은 면적의 동박, 주로 전원과 그라운드에 많이 사용한다.
 
2
 
Via
 
일반적으로 PCB에서의 Hole을 의미한다. Via는 Through-Hole 부품의 Mounting에 사용되거나, 혹은 Layer간의 Routing을 위해 사용된다.
 
3
 
.Fanout
 
Copper 로된 gnd 또는 전원에 via를 통해 ic 의 pin을 연결해 놓은 것
 
4
 
Etchi
 
도체회로를 얻기 위하여 원자재에서 불필요한 금속부분을 화학적으로 혹은 전기적 방법으로 제거된 부분
 
5
 
Part Reference
 
부품의 레퍼런스 번호
 
6
 
SilkScreen
 
pcb 표면에 인쇄되는 글자 또는 선
 
7
 
Non Through Hole
 
전기적으로 도통되지 않은 홀, 주로 보드에 나사등을 삽입하기 위함
 
8
 
SMD Type
 
표면 실장형 부품

 
9
 
PadStack(Land)
 
제품의 연결 납땜을 위한 도체 PATTERN 의 일부분
 
10
 
Through Hole Type Via
 
HOLE 의 내벽면에 금속을 도금하여 적기적 접속 관통시킨 홀
 
11
 
thermal Relief(열방출)
 
SOLDERING 하는 동안에 발생하는 블리스터나 휨을 방지하기 위해 GROUND 또는 VOLTAGE 패턴 상에 그물모양으로 회로를 형성한 것
 
순번
 
용어
 
설명
 
1
 
Drill
 
아래층으로 연결되도록 뚫어 놓은 구멍
 
2
 
Land
 
통상 도체 회로의 일부분으로 부품의 부착이나 연결을 위해서만 사용되는 것은 아니고, 테스트나 식별(감지: Sensoring)용 목적으로도 사용되는 부분
 
3
 
Resist
 
부식액, 전기도금 용액, 땝납 등의 작용이나 반응으로부터 도체 회로의 일부분을 보호하기 위해 사용되는 잉크나 페인트, 플라스틱 또는 전기 도금 코팅물과 같은 도포자재
 
4
 
Power
 
내층 전원 ( 위 그림에서는 해당 pin 이 전원에 연결될 경우임)
 

비아 (Via)는 신호의 전달을 목적으로 제작되는 홀을 말하며 다음의 그림과 같은 형태를 갖는다. PCB 층간의 신호 전달을 가능하게 한다. 비아 홀은 쓰루홀, 블라인드, 베리드 비아 홀의 형태가 있다.
 

일반적으로 PCB 상에 있는 패턴 (Pattern)은 신호의 전달을 목적으로 한 동박을 말한다.
 

코퍼 Copper 신호의 전달을 목적으로 하는 넓은 면적의 동박으로 주로 전원이나 접지라인으로 사용된다.
 

Thermal PAD 단열판