PCB란 무엇입니까?

PCB의 기원

PCB의 역할

PCB 분류

PCB 구조

PCB = Printed Circuit Board, PCB는 기판 + 절연 + 동박으로 구성된 기판이고 인쇄와 식각의 제조 공정으로 회로를 만들기 때문에 우리는 그것을 인쇄회로기판 또는 회로기판이라고 부른다.미국과 영국도 PWB (Printed Wire Board, 인쇄 회로 기판 또는 회로 기판) 라고 부릅니다.

PCB는 중요한 전자부품으로서 PCB는 PCBA판내의 전자부품의 지지체일뿐만아니라 각종 전자부품의 회로련결도 제공한다.PCB는 작동해야 하는 용량, 저항, 인덕션, IC칩 등 모든 부품을 하나로 연결하기 때문에 PCB를 마더보드 또는 마더보드라고도 부른다.

거의 모든 전자설비는 작게는 이어폰, 전지, 작은 주판, 전등, 가전제품, 크게는 컴퓨터, 통신설비, 비행기, 위성, 자동차, 기선, 의료설비 등 전기를 사용하는 제품만 하면 거의 모두 PCB를 사용해야 한다.

PCBA = PCB + Assembly, 즉 Printed Circuit Board Assembly.즉, 부품을 붙이지 않은 광판은 PCB이고, 부품을 치거나 각종 전자 부품을 조립한 PCB가 PCBA이다.

PCB 및 PCBA

PCB의 기원

1925년 미국의 찰스 듀카스 (Charles Ducas) 는 절연된 기판에 선로 도안을 인쇄한 뒤 도금된 도금으로 도체를 배선으로 만드는 데 성공했다.

1936년 오스트리아인 폴 아이슬러(Paul Eisler)는 라디오에 PCB를 먼저 사용했다.

1943년에 미국인들은 PCB 기술을 군용 라디오에 활용했다.

1948년에 미국은 PCB를 상업용으로 사용할 수 있다는 것을 정식으로 인정하였다.

20세기 50년대에 CCL의 화층압판의 접착강도와 용접성문제가 해결되고 효능이 안정적이고 믿음직하여 공업화대생산을 실현하였으며 동박식각법은 PCB제조기술의 주류로 되였으며 PCB는 비로소 널리 운용되기 시작하였고 현재 PCB는 전자공업에서 이미 절대적인 지배적지위를 차지하고있다.단일 패널 생산을 시작하다.

1950년대에 단면 PCB를 생산하기 시작했다.

1960년대에 구멍 금속화 양면 PCB를 실현하여 대규모 생산을 실현하였다.

20세기 70년대에 다층PCB는 신속히 발전하였고 고정밀도, 고밀도, 세선소공, 고신뢰성, 저비용과 자동화련속생산방향으로 끊임없이 발전하였다.

20세기 80년대에 표면포장과학기술 (SMT) 은 점차 삽입식PCB를 대체하여 생산주류로 되였다.초고다층 PCB와 고밀도 연결 HDI PCB가 빠르게 발전하고 있다.

20세기 90년대에 패키징기술은 편평패키징 (QFP) 에서 구산배열패키징 (BGA) 으로 진일보 발전하였고 PCB는 더욱 작은 선로로 발전하기 시작하였다.

21세기에 들어서면서 고밀도의 BGA, 웨이퍼급 패키징 및 유기층 압판 자료가 PCB 기판인 IC 패키징 기판이 급속히 발전하였다.

PCB는 단층 PCB에서 양면 PCB, 다층 PCB, 플렉시블 PCB, 소프트 하드 결합판-강긁힘 결합 PCB, 금속 PCB, 세라믹 PCB 등으로 발전했다.그리고 여전히 각자의 발전 추세를 유지하고 있다.끊임없이 고밀도, 고정밀도, 세공경, 세도선, 작은 간격, 높은 신뢰성, 다층화, 고속전송, 경질량, 박형화 방향으로 발전하여 부피를 끊임없이 축소하고 원가를 낮추며 효능을 제고한다.이와 동시에 생산면에서 생산률을 높이고 원가를 낮추며 오염을 줄이고 다품종, 소량생산에 적응하는 방향으로 발전하였다.PCB 회로 기판이 미래 전자 설비의 발전 공정에서 여전히 강력한 생명력을 유지하도록 한다.

PCB의 역할

PCB가 출현하기 전에 전자 부품 간의 상호 연결은 모두 전선을 통해 직접 연결되어 완전한 선로를 구성했다.PCB는 집적회로 등 각종 전자부품을 고정하고 조립할 수 있도록 기계적 지원을 제공한다.집적회로 등 각종 전자소자 간에 배선과 전력 연결(신호 전송) 또는 전력 절연을 실현한다.특성 임피던스와 같은 필요한 전력 특성을 제공합니다.

전자 장비가 PCB를 채택한 후, 동종 PCB의 일치성으로 인해 인공 배선의 오류를 피할 수 있으며, 전자 부품의 자동 삽입 또는 부착, 자동 주석 용접, 자동 검측을 실현할 수 있어 전자 장비의 품질을 보장하고, 노동 생산성을 높이며, 원가를 낮추고, 수리에 편리하다.

PCB 회로기판은 집적회로 등 각종 전자부품의 고정, 조립의 기계적지지를 제공할수 있으며 집적회로 등 각종 전자부품간의 배선과 전력연결 또는 전기절연을 완성하고 특성저항 등 요구되는 전력특성을 제공할수 있으며 자동주석용접에 저항용접도형을 제공할수 있으며 부품의 삽입, 검사, 보수에 식별문자와 도형을 제공할수 있다.

PCB는 복잡한 배선을 대체하여 회로의 각 소자 간의 전력 연결을 도울 수 있다.이 작용은 전자제품의 조립 및 용접 작업을 간소화할 뿐만 아니라또한 전통적인 파이프라인 연결 작업량을 효과적으로 줄이고 노동자들의 노동 강도를 줄일 수 있다.

PCB는 전체 기기의 부피를 줄이고 제품의 원가를 낮춘다.전자 설비의 품질과 신뢰성을 효과적으로 향상시켰다.PCB는 또한 표준화된 실제 파이프를 구현하고 생산 기계화 및 자동화를 실현할 수 있습니다.

PCB 분류

1. PCB의 응용에 따라 분류

민간용 PCB(소비재): 장난감, 카메라, 텔레비전, 음향기기, 휴대폰, 전등, 가전제품 등에 사용되는 PCB.

산업용 PCB(장비류): 보안, 자동차, 컴퓨터, 통신기, 기기, 계기, 산업용 컨트롤러 등에 사용되는 PCB.

군용 PCB: 우주, 우주, 레이더, 군함, 군용 통신 장비 등에 사용되는 PCB.

2. PCB 기판 재질에 따라 분류

종이 기반 PCB: 페놀 알데히드 종이 기반 PCB, 에폭시 종이 기반 PCB 등.

유리 천기 PCB: 에폭시 유리 천기 PCB, 폴리테트라 플루오로에틸렌 유리 천기 PCB 등.

합성섬유 PCB: 에폭시 합성섬유 PCB 등.

유기 박막 기재 PCB: 나일론 박막 PCB 등.

세라믹 기판 PCB.

철판, 알루미늄 기판, 구리 기판과 같은 금속 코어 기반 PCB.

탄화수소 PCB.

세라믹 파우더 PCB.

PTFE, Teflon, 테플론, 폴리테트라플루오로에틸렌 PCB.

3. PCB 구조별

구조에 따라 PCB는 강성 PCB, 유연성 PCB, 강유 결합판으로 나눌 수 있다.

PCB, FPCB 및 견고한 결합판

4. PCB 계층 수로 분류

계층 수 PCB는 단일 패널, 이중 패널, 다중 레이어 패널 및 HDI 보드(고밀도 상호 연결판)로 나눌 수 있습니다.

단일 패널 - 레이어 1

단일 패널은 보드의 면 (용접 면) 중 하나만 경로설정하고 모든 부품과 부품 태그 및 문자 마크업 등이 다른 면 (요소 면) 에 배치되는 보드를 나타냅니다.

싱글 패널의 가장 큰 특징은 가격이 저렴하고 제조 기술이 간단하다는 것이다.그러나 한 면에서만 배선할 수 있기 때문에 배선이 비교적 어렵고 포선이 통하지 않는 상황이 발생하기 쉽기 때문에 일부 비교적 간단한 회로에만 적용된다.

듀얼 패널 - 듀얼 레이어 PCB

이중 패널은 절연판 양면에 케이블을 연결하며 한 면은 최상위이고 다른 한 면은 하위입니다.최상층과 하층부는 구멍을 통해 전력 연결을 한다.

일반적으로 이중 레이어 PCB의 부품은 최상위 레이어에 배치됩니다.그러나 회로기판의 부피를 줄이기 위해 두 층에 모두 부품을 넣을 수도 있다.이중판의 특징은 가격이 적당하고 배선이 쉬워 현재 일반 PCB에서 비교적 자주 사용하는 유형이다.

다중 레이어 PCB 보드

두 층 이상의 PCB를 통칭하여 다층 회로기판이라고 한다.다층판은 PCB의 항목층과 밑층에 회로가 배선되여있는외에 내층에는 회로가 배선되여있다.현재 일반적으로 사용되는 다중 계층 PCB는 일반적으로 4 계층-20 계층 이내입니다.

HDI PCB

HDI는 고밀도 상호 연결을 의미하며, HDI PCB는 미세 블라인드도 매공 기술을 적용한 일종의 회선 분포 밀도가 비교적 높은 PCB를 말한다.현재 휴대전화 마더보드에 사용되는 PCB는 거의 HDI PCB다.

PCB 구조

PCB는 주로 복동판(Copper Clad Laminates, CCL), 반경화판(Prepreg, PP편), 동박(Copper Foil), 저용접층(일명 저용접막)(Solder Mask), 문자층으로 구성된다.아울러 회로기판을 걷는 동선이 외부에 노출된 동박을 보호하고 용접 효과를 보장하기 위해서는 PCB의 표면처리로 동박 산화를 방지해야 한다.

복동판

복동박층압판(CCL)은 복동박판 또는 복동판으로 약칭하며, 복동판은 에폭시 수지 등을 융합제로 볼륨섬유포와 동박을 눌러 합친 산물이다.복동판은 PCB를 제조하는 기초소재로 개전층(수지, 유리섬유) 및 순도 높은 도체(동박) 양자로 구성된 복합재료다.

1960년에야 전문 제조 공장이 포름알데히드 수지 동박을 기재로 단면 PCB를 제작하여 전축기, 답사기, 녹화기 등 시장에 투입한 후 양면 관공 구리 도금 제조 기술이 흥기하여 내열, 사이즈가 안정된 에폭시 유리 기판이 지금까지 대량으로 응용되고 있다.현재 비교적 많이 사용되고 있는 것은 FR4, FR1, CEM3, 도자기판과 철불용판 등이다.

현재 가장 널리 응용되고 있는 식각 법제를 채택한 PCB는 복동박판에 선택적으로 식각하여 필요한 선로 도형을 얻는 것이다.복동박판은 전체 PCB에서 주로 전도, 절연, 지지 등 세 가지 방면의 기능을 제공한다.PCB의 효능, 품질 및 제조 비용은 복동박판에 크게 좌우됩니다.

유리섬유천은 복동판의 원자재의 하나로서 유리섬유사를 방직하여 만든것으로서 복동판원가의 약 40% (두꺼운 판) 또는 25% (박판) 를 차지한다.유리섬유사는 규사 등 원료가 가마에서 구워 액체로 만들고 극히 작은 합금분출구를 통해 극세유리섬유로 당긴 다음 다시 몇백개의 유리섬유를 감아 유리섬유사로 만든다.가마의 건설 투자는 거대하며, 일반적으로 억대의 자금이 필요하며, 일단 불을 붙이면 반드시 24시간 쉬지 않고 생산해야 하며, 퇴출에 들어가는 원가가 거대하다.

반경화 필름(Prepreg)

반경화편은 PP편이라고도 하는데 다층판생산중의 주요자료의 하나로서 주로 수지와 증강자료로 구성되며 증강자료는 유리섬유포 (약칭 유리포), 종이기초와 복합재료 등 몇가지 류형으로 나뉜다.

다층 PCB를 만드는 데 사용되는 반경화편 (접착편) 은 대부분 유리천을 증강자료로 사용한다.처리된 유리천을 수지 접착제에 담가 열처리를 거쳐 미리 구워 만든 얇은 조각 자료를 반경화편이라고 한다.반경화 필름은 가열 가압하에서 연화되고 냉각되면 고화된다.

유리포의 경향, 위향 조직 길이의 사주 수가 다르기 때문에 절단할 때 반경화판의 경위향에 주의해야 한다. 일반적으로 경향 (유리포가 구부러진 방향) 을 생산판의 짧은 방향으로, 위향을 생산판의 긴 방향으로 선택하여 판면의 평평함을 확보하고 생산판이 열을 받은 후 뒤틀리고 변형되는 것을 방지해야 한다.

동박 - 회로층

동박은 회로기판의 기저층에 침전된 얇고 련속적인 금속박으로서 PCB의 전도체로서 절연층에 쉽게 접착되여 식각된후 회로도안을 형성한다.

흔히 볼 수 있는 산업용 동박은 압연동박(RA 동박)과 전해동박(ED 동박) 두 종류로 나눌 수 있다.

압연 동박은 비교적 좋은 연전성 등의 특성을 가지고 있으며, 초기 연판 제조 과정에 사용된 동박이다.

전해 동박은 제조 원가가 압연 동박보다 낮은 장점을 가지고 있다.

동박: 동박은 복동판원가에서 차지하는 비중이 가장 큰 원자재로서 복동판원가의 약 30% (두꺼운 판) 또는 50% (박판) 를 차지하는데 이 동의 가격인상은 복동판가격인상의 주요추진력이다.

용접 저항층

용접 저항 레이어는 PCB에 잉크 용접 저항이 있는 부분을 말한다.

용접 방지 잉크는 일반적으로 녹색이며, 소수는 빨간색, 검은색, 파란색 등을 사용하기 때문에 PCB 업계에서 용접 방지 잉크를 녹색 오일 또는 녹색 페인트라고 부른다. 용접 방지층은 PCB의 영구적인 보호층으로 습기 방지, 부식 방지, 곰팡이 방지, 기계 찰과상 등의 역할을 할 수 있으며, 동시에 부품이 부정확한 곳에 용접되는 것을 방지할 수 있다.

문자 레이어

문자는 문자 레이어입니다. PCB의 용접 저항 레이어 위에 있는 레이어는 없을 수 있습니다. 일반적으로 주석에 사용됩니다.

일반적으로 PCBA의 설치와 수리 등을 편리하게 하기 위해 PCB판의 상하 표면에 필요한 표지도안과 문자대호 등을 인쇄한다. 례를 들면 부품표호와 표칭값, 부품외곽모양과 공장표지, 생산일자 등이다.

PCB 표면 처리

여기서 말하는"표면"은 PCB에서 전자 부품 또는 기타 시스템과 PCB의 회로 사이에 전력 연결을 제공하는 연결 점, 예를 들어 용접판이나 접촉식 연결의 연결 점을 가리킨다.나동 자체는 용접성이 좋지만 공기에 노출되면 산화되기 쉽고 오염되기 쉬우므로 나동의 표면에 보호막을 덮어야 한다.

흔히 볼 수 있는 PCB 표면 처리 공정은 납 분사, 무연 분사, 유기 코팅 (Organic Solderability Preservatives, OSP), 침금 ENIG, 침은, 침석과 도금 손가락 등이 있다. 환경 보호 법규가 계속 완비됨에 따라 납 분사 공정은 이미 점차 금지되었다. 현재 PCB 제조업체가 생산한 PCB는 거의 모두 RoHS 제조 공정에 부합하고 할로겐 PCB는 부분적으로 부합되지 않는다.

PCB 구조

지금까지 PCB 란 무엇입니까?전자제품은 PCB를 채용한후 PCB의 일치성으로 하여 인공배선의 오유를 피면하고 전자부품의 자동삽입 또는 설치, 자동용접과 자동검측을 실현하여 전자제품의 품질을 보장하고 로동생산률을 높이며 원가를 낮추어 쉽게 유지보수할수 있다.따라서 PCB는 오늘날 전자 제품에서 빠질 수 없는 부품이 되었다.