전자 산업에서의 정밀 CNC 가공: PCB 부품부터 하이테크 기기까지

전자 산업은 세계에서 가장 크고 강력한 산업 중 하나이며, 전문 하이테크 장비부터 소비자 가전까지 수많은 제품이 CNC 가공 부품으로 제작됩니다.

전자 산업용 가공 부품에는 플라스틱과 금속 부품이 모두 포함되며, 제작 기술로는 CNC 밀링 머신과 CNC 터닝 머신이 사용됩니다. 정밀 CNC 가공으로 회로 기판 같은 미세 디테일 부품 생산이 가능하며, 여러 가공 기술로 대규모 부품 양산도 가능합니다.

이 글에서는 전자 산업이 CNC 가공을 어떻게 활용하는지, 그리고 3ERP가 귀사의 전자 시제품 제작과 제조 프로젝트 성공적 완수를 어떻게 도울 수 있는지 살펴봅니다.

전자 산업

전자 산업은 여러 뚜렷한 부문을 아우르는 거대한 글로벌 산업입니다. 최대 부문은 B2B 전자상거래로, 기업 간 거래에 쓰이는 결제 및 통신 기술을 포함합니다. 이 부문만으로도 2017년 29조 달러 매출을 기록했습니다.

기타 주요 부문으로는 기술 산업, 소비자 가전, 반도체 산업, 파워 일렉트로닉스 등이 있습니다.

이러한 전자 산업 부문 전반에서 가장 널리 제조되는 부품으로는 트랜지스터, 커패시터, 반도체, 다이오드, 회로 칩 등이 있습니다. 여러 전자 부품으로 구성되는 인기 제품으로는 컴퓨터, TV, 라디오, 스마트폰 등이 있습니다.

전자 산업에서 CNC 가공은 어떻게 활용되는가?

CNC 가공의 정밀성과 다재다능함은 전자 산업에서 가치 있는 제조 기술로 자리잡았습니다. CNC 기계는 도전성·비도전성 금속은 물론 다양한 플라스틱을 가공할 수 있습니다.

가장 큰 장점 중 하나는 속도입니다. 툴링 단계가 생산 전에 필요 없고, 적층 제조와 연관된 품질 한계도 없으므로 CNC 가공으로 전자 부품을 단기간에 생산할 수 있습니다. CAD 소프트웨어로 설계를 빠르게 반복·수정할 수 있으며, 컴퓨터나 머시니스트가 툴패스를 정의하면 수동 조작이 거의 필요 없습니다.

많은 전자 제조사들은 복잡한 내부 부품에 엄격한 공차를 요구하는데, CNC 가공이 이런 요건 충족에 가장 적합한 기술인 경우가 많습니다.

CNC 가공 전자 부품 사례

소비자 가전

애플 맥북과 그 다양한 모델(맥북 프로, 맥북 에어)은 세계에서 가장 알아보기 쉬운 소비자 가전 제품 중 하나이며, 견고한 알루미늄 바디는 CNC 밀링 기술로 제작됩니다.

애플 맥북 바디는 단일 압출 알루미늄 조각으로 만들어지며, 키보드 구멍과 기타 윤곽이 금속 블록에서 CNC 밀링으로 깎여 나옵니다.

회사가 2000년대 후반 이 공정을 처음 도입했을 때 당시 CEO 스티브 잡스는 "애플이 알루미늄 단일 블록으로 노트북을 만드는 완전히 새로운 방식을 발명했다"고 말했습니다.

안타깝게도 경쟁사들에게는, 애플만이 그런 규모로 노트북 CNC 가공이 가능한 유일한 기업으로 남아 있습니다.

컴퓨팅 거대 기업은 약 1만 대의 CNC 기계를 운용하는 것으로 알려졌는데, 이는 동종 업계 다른 기업들의 재정적 범위를 벗어납니다.

하지만 다른 기업들도 더 작은 규모로 CNC 기계를 활용해 전자 제품 바디와 인클로저를 제조할 수 있습니다.

반도체

반도체 제조는 전자 산업의 중추라 할 수 있으며, MOSFET(금속-산화막-반도체 전계효과 트랜지스터, MOS 트랜지스터)는 인류 역사상 가장 많이 제조된 소자입니다.

정밀 CNC 가공 장비는 실리콘, 알루미늄 질화물 같은 반도체 소재 가공이 가능하므로 반도체 제조사들이 자주 활용합니다. 가공 가능한 반도체 부품으로는 웨이퍼 척, 가스 분배 플레이트, 웨이퍼 캐리어, 솔더 패드 스텐실, 플렉스 회로 스티프너 등이 있습니다.

이 부품들은 전자 기기에 장착하기 위해 매우 작은 크기로 축소되는 경우가 많아 일반적으로 엄격한 공차로 제작돼야 합니다.

인쇄 회로 기판(PCB)

인쇄 회로 기판(PCB)은 대부분 전자 기기에 사용되며, 장치의 여러 부분을 연결하는 역할을 합니다. 배선이 PCB의 적절한 영역에 납땜됩니다. 전도성 트랙(주로 구리)과 그 아래 비전도성 베이스 레이어로 구성됩니다.

대부분 PCB는 화학 에칭 공정으로 만듭니다. PCB 설계자가 구리의 일부를 덮은 뒤 염화 제2철 같은 에칭 용액에 담그면, 덮이지 않은 구리 영역이 제거돼 원하는 채널 네트워크가 남습니다.

소규모 프로젝트에서는 CNC 가공이 에칭의 적절한 대안이 될 수 있습니다. 특히 에칭 용액이 위험하다고 여겨지는 환경에서 유용합니다. 구리 일부를 밀링으로 깎아내는 가공 PCB는 CAD/CAM 소프트웨어로 설계해 표준 CNC 밀링 머신으로 제작할 수 있습니다.

히트싱크(Heat sinks)

히트싱크는 전자 부품에서 열을 액체 냉각제나 공기로 전달하는 널리 쓰이는 전자 장치입니다. 컴퓨터 같은 기기에서 핵심 부품을 냉각해 정상 작동을 유지하는 데 쓰입니다.

알루미늄이나 구리 같은 가공 가능한 금속을 사용해 CNC 가공 기술로 히트싱크를 제작할 수 있습니다. 정밀 CNC 기계는 매우 작은 히트싱크도 제작 가능하며, 요건에 따라 다양한 구성으로 만들 수 있습니다.

가공은 소량 히트싱크 생산에 선호되며, 매우 복잡한 윤곽, 컷아웃, 기타 특징도 구현 가능합니다. 가공 히트싱크는 높은 열전도율도 제공합니다.

3ERP와 함께하는 전자 부품 CNC 가공

3ERP는 전자 산업의 많은 고객들과 협력해 다양한 전문 부품의 시제품 제작과 소량 생산을 완수해 왔습니다.

우리는 정밀 CNC 가공과 CNC 밀링 서비스를 전문으로 하며, 모든 부품에 고품질 마무리 공정을 제공할 수 있습니다.

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