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인쇄 회로 기판 또는 PCB는 모든 전자 장비의 핵심입니다. DIY 프로젝트를 위해 PCB를 제조하거나 비즈니스를 위해 많은 양의 회로가 필요할 수 있습니다. 어쨌든 작업을 완료할 PCB 제조 회사와 파트너 관계를 맺어야 합니다. 하지만 PCB 제조 서비스에서 고려해야 할 몇 가지 사항이 있다는 것을 알고 계십니까?
질문을 하는 것은 제조 서비스가 끝날 때 기능적이고 고품질의 PCB 배치를 보장하는 데 중요합니다. 이 문서에서는 WellPCB에 대해 고려해야 할 상위 10가지 질문에 대해 설명합니다. 원스톱 서비스와 고품질 제품을 제공하겠습니다. 필요한 서류를 보내주시면 바로 견적을 받아보실 수 있습니다! 우리는 무엇을 기다리고 있습니까? 우리는 10년 동안 PCB 제조 서비스를 제공했습니다.
PCB를 제조하기 전에 많은 고려 사항을 고려하여 PCB를 설계했다면 도움이 될 것입니다. 첫 번째 단계는 PCB의 회로도를 준비하고 PCB 설계 중에 PCB 신호 무결성 평가에 업로드하는 것입니다. 제조 후 정류가 복잡할 수 있기 때문입니다. 신뢰할 수 있는 PCB 설계 소프트웨어를 사용하여 설계를 완료합니다. Eagle, Altium Designer, Circuit Maker, AutoCAD 등과 같은 다양한 PCB 설계 프로그램을 사용할 수 있습니다. 이제 이 단계에서 발생하는 중요한 질문을 살펴보겠습니다.
인쇄 회로 기판 또는 PCB는 전자 제품의 최신 혁명입니다. 그것들은 전도성 와이어 대신 구리 트랙이 있는 가공된 플라스틱으로 만들어집니다. 이것은 이러한 회로를 손으로 만든 브레드보드보다 작고 사용하기 편리하게 만듭니다. PCB의 구성 요소는 추가 견고성을 제공하기 위해 납땜됩니다.
PCB는 합선이나 잘못된 배선의 가능성이 최소화되어 안전을 보장합니다. PCB 생산에서 컴퓨터가 보장하는 정밀도는 PCB를 선택해야 하는 중요한 이유입니다.
다음은 회로 기판 제조업체가 귀하를 위해 할 수 있는 가장 중요한 일입니다.
인쇄 회로 기판 제조업체의 필수적이고 효과적인 제품은 통신, 보안 시스템, 시청각 장비, LED 디스플레이, 공정 제어, 교통 신호 시스템, 조명 등과 같은 다양한 산업 분야에서 사용되는 표준 PCB입니다.
요구 사항에 따라 이러한 제조업체는 단일, 이중 또는 다중 레이어(최대 24개 레이어)를 제공할 수 있습니다. 또한 유능한 인쇄 회로 기판 제조업체에서 모든 표준 PCB에 대한 전문화된 빠른 회전 프로토타이핑을 찾을 수 있습니다.
LED는 비용과 에너지 효율성이 가장 높기 때문에 기존 조명 대안을 빠르게 대체하고 있습니다. LED의 유일한 단점은 사용 시 많은 열이 발생한다는 것입니다. 표준 PCB는 이 열을 처리할 수 없습니다. 열 방출을 전문으로 하고 LED의 수명을 늘릴 수 있는 금속 피복 PCB가 있습니다.
설계자는 회로도를 사용하여 PCB의 기능을 설명하고 구성 요소의 배치를 결정합니다. 적절하고 오류가 없는 회로도는 PCB의 적절한 기능에 매우 중요합니다.
적절한 PCB 패널 크기를 선택해야 합니다. 많은 설계자들은 장비의 요구 사항을 충족하는 보드 크기를 선택해야 한다는 사실을 잊습니다. 적절한 보드 크기를 사용하면 트레이스를 필요한 최소 길이로 유지하고 PCB 공간 낭비를 방지하며 재료 비용을 낮게 유지할 수 있습니다.
대량 생산을 하려면 PCB의 사양과 디자인을 최적화해야 합니다. 작은 크기의 보드는 사용자의 요구에 부응할 수 있지만 대량 생산에는 적합하지 않을 수 있습니다.
전자 엔지니어는 또한 간격 문제를 피하기 위해 올바른 그리드 간격을 선택해야 합니다. PCB 부품은 오작동을 방지하기 위해 그리드에 맞아야 합니다. 일부 구성 요소가 그리드에서 작동하지 않는 경우 대안을 찾거나 맞춤 설계된 제품을 사용해야 합니다.
오류를 줄이는 또 다른 방법은 가능할 때마다 PCB 설계 소프트웨어의 DRC(Design Rule Check)를 사용하는 것입니다. 많은 디자이너가 마지막까지 보관하므로 작은 실수와 잘못된 디자인 선택이 누적됩니다. 디자이너는 DRC에 적용할 수 있는 각 단계를 확인하여 디자인 끝에 한 줄의 오류가 발생하지 않도록 해야 합니다.
DRC를 자주 사용하면 결국 엄청난 변화를 겪는 수고를 덜 수 있습니다.
PCB의 모든 구성 요소에는 지정된 지점이 있습니다. 전기 노이즈, 열 관리 및 기능과 같은 많은 요소를 고려한 후 모든 세부 사항에 대해 올바른 배치를 선택해야 합니다.
디자이너는 적절한 배치를 보장하기 위해 특정 순서를 유지합니다. 먼저 커넥터를 배치한 다음 전원 회로 및 정밀 회로를 배치합니다. 그 후 설계자는 다른 모든 요소로 끝나는 중요한 회로 구성 요소를 배치합니다.
또한 중요한 테스트 포인트와 애플리케이션 구성 요소를 식별해야 합니다. 결함을 즉시 감지할 수 있도록 테스트 지점 근처에 배치해야 합니다.
실크스크린 인쇄는 또한 PCB 제조 공정을 단순화하고 추가 작업을 피하는 데 큰 도움이 됩니다. 제조업체가 PCB의 다양한 측면을 식별하는 데 문제가 없도록 요소와 연결 방향, 구성 요소 및 기능을 표시할 수 있습니다.
트레이스 너비는 PCB를 설계할 때 중요한 고려 사항입니다. 트레이스는 PCB 전체에 걸쳐 실행되고 다양한 구성요소와 커넥터를 연결하는 구리선입니다. PCB의 트레이스는 손상되기 전에 특정 전류 제한만 허용하도록 만들어졌습니다.
전류가 트레이스를 통해 흐르면 고유 저항으로 인해 가열되기 시작합니다. 전류가 증가함에 따라 온도가 계속 상승하고 일정 지점 이후에는 트레이스가 타버려 보드가 무용지물이 됩니다.
사용할 수 있는 최소 트레이스 너비는 1.0mm/A입니다. 너비는 1.0oz/ft2의 구리를 사용하는 일반적인 유형의 PCB에 적합합니다.
공식을 사용하여 PCB의 필요한 트레이스 너비를 결정할 수도 있습니다. 먼저 다음 공식으로 면적을 계산해야 합니다.
면적[mils^2] =(현재[Amps]/(k*(Temp_Rise[deg. C])^b))^(1/c)
IPC 2221에 따른 내부 레이어 값은-
k=0.024, b =0.44, c =0.725
외부 레이어의 값은-
k =0.048, b =0.44, c =0.725
최대 35A의 전류, 10~100°C의 온도 상승, 구리 제곱피트당 0.5~3온스에 대한 공식을 사용할 수 있습니다.
이제 PCB 사양에 대한 질문을 다루겠습니다.
제조 과정에서 PCB에 대한 몇 가지 사항을 결정해야 합니다. 정보에 입각한 결정을 내리기 위해 모든 측면의 차이점과 장점을 알려드리겠습니다.
PCB는 광범위한 전자 장치에서 발견되며 전자 부품을 연결하기 위한 것입니다. 단면 보드의 한쪽에는 전도성 구리 및 전자 요소가 있고 다른 한쪽에는 전도성 배선 연결이 있습니다.
이들은 프린터, 카메라, 계산기 및 라디오와 같은 많은 전자 제품에 자주 사용됩니다. 단면 PCB는 기본적이고 간단한 제조 공정을 가지고 있기 때문에 광범위하게 사용됩니다.
PCB는 복잡하지 않은 저밀도 회로 설계에 적합하며 기본 설계로 인해 생산 비용이 저렴합니다. 모든 PCB 제조업체는 단면 PCB를 이해하고 생산할 수 있습니다.
PCB의 단순한 설계로 인해 제조 오류가 적고 대량으로 빠르게 생산할 수 있습니다.
양면 PCB는 상단 및 하단 레이어와 함께 제공되며 양면에 트레이스입니다. 전자 부품과 전도성 구리를 양면에 사용하여 경로를 교차시킬 수 있습니다. 고밀도 회로 설계에 적합하며 점대점 납땜이 필요하지 않습니다.
PCB는 복잡한 설계로 인해 생산하기 어렵습니다. 그러나 그들은 첨단 기술 장비에 사용되는 복잡한 회로에 대한 수요가 높습니다. 자동 판매기, 조명 시스템, 증폭기 및 차량 대시보드에서 양면 PCB를 찾을 수 있습니다.
PCB는 구성 요소를 수용할 수 있는 추가 레이어를 제공하며 추가 연결을 위한 공간이 있습니다. 또한 보드의 양면을 사용할 수 있으므로 보드의 크기를 줄일 수도 있습니다. 그러면 제조 비용이 절감됩니다.
PCB의 코어 또는 기판은 비전도성 베이스이며 전체 기판에 강도를 제공합니다. 장점과 단점이 있는 다양한 유형의 재료를 PCB에 사용할 수 있습니다. 필요한 결과, 응용 프로그램, 환경 및 PCB에 적용할 수 있는 기타 요소에 따라 재료를 선택해야 합니다.
코어에 사용되는 재료는 PCB의 성능과 통합 수준을 결정합니다. 재료는 충분히 내구성이 있어야 하고 일정한 성능을 제공해야 합니다. 유연성, 온도 저항, 유전 상수, 인장 강도, 절연 강도, 접착력 등과 같은 다른 열적, 전기적 및 물리적 요인도 고려하면 도움이 될 것입니다.
다음은 PCB에 가장 일반적으로 사용되는 재료입니다-
PCB의 코어에 사용되는 가장 일반적인 재료입니다. 에폭시 라미네이트 시트는 추가 강도를 제공하기 위해 유리로 강화됩니다. 이름의 'FR'은 난연성을 의미하며, 재질도 방수입니다. FR-4의 뛰어난 강도 대 중량비의 이점을 누릴 수 있습니다.
PTFE는 플라스틱 소재가 저항을 제공하지 않기 때문에 고주파 및 고속 응용 분야에 이상적입니다. 유연성으로 인해 공차가 엄격한 장비에도 사용할 수 있습니다. 매우 가볍고 내화성이 있는 PTFE를 다양한 산업 분야에서 PCB에 사용합니다. PTFE의 장점은 다용성, 재료 강도 및 온도 안정성입니다.
일부 응용 분야에서는 철, 알루미늄 및 구리와 같은 금속을 사용해야 합니다. 이 소재는 표면 실장 기술(SMT)에 이상적이며 기계적 내구성이 있습니다. 금속 PCB에서 제품 수명을 유지할 수 있습니다.
이제 PCB 표면 마감에 대한 고려 사항에 대해 논의할 것입니다.
구리 회로를 보호하고 적절한 납땜을 보장하기 위해 표면 마감이 PCB에 적용됩니다. 전자 부품을 성공적으로 조립하려면 올바른 표면 마감을 선택하는 것이 중요합니다.
현재 무전해 니켈 침지(ENIG)는 널리 사용되는 표면 마감재가 되었습니다. 무연이며 플립 칩 및 BGA와 같은 복잡한 구성 요소에 적합합니다. 이중층 금속 니켈 마감은 니켈을 보호하기 위해 금을 사용하므로 비용이 많이 듭니다.
HASL은 저렴한 비용과 내구성으로 널리 사용됩니다. 그러나 종종 복잡한 표면 구성 요소에 적합하지 않은 고르지 않은 표면으로 이어집니다. HASL은 또한 무연이며 수리가 가능합니다.
OSP(Organic Solderability Preservative)는 구리 패드에 사용되는 수성 유기 마감재입니다. 친환경 솔루션은 HASL만큼 내구성이 없습니다.
ENIG의 훌륭한 대안이 될 수 있는 침지은을 사용할 수도 있습니다. 이 재료는 플랫 팩 코팅 및 미세 피치에 이상적이지만 비용이 많이 들 수 있습니다. 침수 주석은 마감 처리도 가능하며 미세 피치 제품에 적합합니다.
이제 PCB 어셈블리에 대해 자세히 알아보겠습니다.
PCB의 BOM(Bill Of Material)이 보드에 장착됩니다. PCB 조립 프로세스에는 전자 부품을 기판에 직접 배치하는 과정이 포함됩니다. 수동 절차와 자동 절차를 모두 사용할 수 있으므로 자세히 알아보겠습니다.
제조업체는 PCB 조립에 다양한 방법을 사용하며, 두 가지 주요 방법은 THT(Thru-Hole Technology)와 SMT(Surface Mount Technology)입니다.
와이어 또는 리드로 끝나는 구성 요소는 THT를 사용하여 PCB를 조립할 수 있습니다. PCB의 비아 또는 구멍을 통해 정보 또는 와이어가 통과한 다음 땜납으로 고정됩니다. 커패시터, 코일 및 기타 대형 품목은 수동으로 배치할 수 있으므로 THT에 적합합니다. 일부 제조업체는 또한 자동화된 THT 조립 공정을 사용합니다.
처음에는 부품을 보드에 수동 또는 자동으로 배치합니다. 불일치를 찾기 위해 검사가 수행된 다음 핀 위에 솔더 페이스트가 도포되는 오븐으로 전달됩니다.
THT는 수동으로 수행할 경우 프로세스가 힘들고 시간이 많이 걸리므로 대용량에는 적합하지 않습니다.
SMT는 기계가 모든 작업을 수행하므로 대량 생산에 적합합니다. 또한 리드나 와이어 대신 핀이나 터미네이터가 있는 소형 부품에 이상적입니다.
스텐실은 납땜을 처리한 후 납땜 지점에 구성 요소를 부착합니다. 그런 다음 기계를 사용하여 조각을 골라 PCB에 섬세하게 놓습니다. 다음으로 솔더 페이스트를 오븐에 통과시켜 부품을 고정하기 어렵게 만듭니다.
PCB의 BOM(Bill Of Material)이 보드에 장착됩니다. PCB 조립 비용은 여러 요인에 따라 달라집니다. 인건비는 지역에 따라 다릅니다. 북미보다 중국에서 PCB를 만드는 것이 훨씬 저렴합니다.
주문 처리 시간을 고려해야 합니다. 빠른 처리 시간을 원하는 경우 제조업체가 프로젝트를 완료하기 위해 다른 작업을 연기할 수 있으므로 추가 비용을 지불해야 할 수 있습니다.
보드당 생산 비용은 대량으로 줄어들고 전체적으로 낮은 비용을 초래합니다. 작은 배치의 PCB를 제조하는 데 더 많은 비용이 들 수 있습니다. 또한 사용 중인 기술을 고려해야 합니다. SMT는 자동화로 인해 더 저렴하지만 THT는 더 비쌉니다.
이제 마지막 챕터로 가보겠습니다.
PCB의 기능을 보장하기 위해 많은 테스트를 수행해야 합니다. 중요한 테스트는 절연 및 회로 연속성 테스트이며 제조 공정의 품질을 결정합니다.
The circuit continuity test looks for any disconnection in the circuit, while the isolation test is done to determine any shorts.
You can also perform other tests like the “bed of nails” test by attaching springs to the test points. Then 200g of pressure is applied to them to test the durability of the test points.
You can conduct a visual test of the PCB with a ruler and magnifying glass. Look out for any cosmetic defects like surface roughness or scratches and check the position of the pads.
Inspect the integrity of conductive patterns and find out if the vias are adequately punched. Test the coating quality and plating flux to ensure they are clear and firm.
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2017년 8월 2일 오늘날 전자 제조업체는 지출을 확장하고 성공적인 비즈니스를 구축할 수 있는 새로운 방법을 찾고 있습니다. 진부하게 들릴지 모르지만 전자 회사는 계약 제조 서비스를 고용하는 것이 비용을 절감하고 효율적인 PCB를 구축하는 가장 좋은 방법이라는 것을 서서히 깨닫고 있습니다. 계약 PCB 제조에 대한 지출이 어떻게 전자 비즈니스에 자산이 될 수 있습니까? 자세한 내용은 아래 게시물을 읽어보세요. 계약 PCB 제조업체를 선택해야 하는 6가지 이유 다음은 다음 PCB 제조 및 조립 프로젝트를 위해 계약 제조
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