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다양한 기술이 PCB 비용에 미치는 영향

이동: PCB 비용에 영향을 미치는 요인 | 재료 선택 | PCB 크기 | 레이어 수 | 마침(ENIG, HASL 등) | 구멍의 크기 | 최소 추적 및 공간 | 두께 및 종횡비 | 사용자 지정 또는 고유 사양 | 다양한 디자인의 PCB

PCB 기술에는 높은 수준의 복잡성이 포함됩니다. 회로 기판의 설계에 따라 생산 비용이 평균 PCB보다 높거나 낮을 수 있습니다. PCB가 일상적인 기존 품목을 위한 것이라면 기판 자체 제조 비용은 첨단 기계용으로 설계된 기판 가격보다 훨씬 낮아야 합니다.

PCB 비용에 영향을 미치는 요소

PCB 제조 비용 분석에 가장 큰 영향을 미치는 세 가지 요소는 재료 유형, 보드 크기 및 레이어 수입니다. 가격에 영향을 줄 수 있는 다른 요인으로는 이 8개를 포함한 구멍의 마감과 크기가 있습니다.

1. 재료 선택

회로 기판에 사용되는 재료는 항상 비용에 영향을 미칩니다. 표준 PCB는 FR4 재료로 적층되지만 항공우주 및 연료 산업에서 흔히 볼 수 있는 것과 같이 고강도 용도로 제조된 기판에는 충분하지 않습니다.

재료 선택에 영향을 줄 수 있는 요소는 다음과 같습니다.

일반적으로 더 높은 주파수를 포함하는 작업에는 표준 FR4보다 높은 등급의 재료가 필요합니다. 따라서 마이크로웨이브 PCB에 사용되는 재료는 계산기나 기타 휴대용 장치의 기판에 사용되는 재료보다 10배 더 비쌀 수 있습니다.

2. PCB 크기

PCB의 크기와 패널 활용도는 가격에 영향을 미치는 가장 중요한 두 가지 요소입니다. 보드의 크기는 일반적으로 해당 장치에 필요한 회로 수에 따라 결정됩니다.

디지털 시계만큼 작은 PCB는 더 적은 수의 부품을 필요로 하며 궁극적으로 컴퓨터나 노트북 PCB보다 생산 비용이 저렴합니다. 마찬가지로, 대형 산업 기계의 PCB는 대부분의 가전 제품에 포함된 기판보다 더 큽니다.

PCB 제조에서 다음 치수가 가장 일반적입니다.

보드의 구성 요소가 소비하는 공간의 양도 가격에 영향을 미칩니다. 물론 일부 보드는 효율성과 생산 비용을 덜 고려하여 설계되었습니다.

예를 들어, 3개의 열과 2개의 긴 패널 활용 행을 포함하는 18 x 24 PCB는 활성 구성 요소가 전체 패널의 대부분을 차지하기 때문에 보드 공간을 효율적으로 사용할 수 있습니다. 반면에 1개의 열과 3개의 행을 포함하는 18 x 24 PCB는 여백이 더 넓지만 재료로 인해 여전히 비용이 많이 들기 때문에 효율성이 떨어집니다.

궁극적으로 PCB 설계의 치수는 전체 가격을 결정하는 주요 요인 중 하나가 될 것입니다. 소량의 PCB를 대량으로 제작하더라도 전체 비용은 소량의 대형 PCB보다 낮을 수 있습니다.

3. 레이어 수

보드 가격을 결정하는 또 다른 요소는 관련된 레이어의 수입니다. 분명한 이유로, 3개 이상의 레이어가 있는 PCB는 단 2개의 레이어로 구성된 기판보다 생산 비용이 더 많이 듭니다. 가격 문제는 사용된 재료의 유형과 보드 자체의 크기에 영향을 받습니다. 전반적으로 레이어가 많은 두꺼운 보드는 제조에 훨씬 더 많은 작업이 필요합니다.

전반적으로 계층별 가격 인상은 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

제조 비용의 가장 중요한 증가 중 일부는 기판에 두 번째 층이 추가되면 발생합니다. 거기에서 추가 2개의 보드는 이전 가격의 최소 1/3만큼 비용을 인상합니다. 디자인이 8계층 임계값을 넘으면 일반적으로 가격 인상이 덜 가파르게 됩니다.

각 레이어가 PCB에 추가되면 적층 공정에 더 많은 생산 단계가 포함됩니다. 이를 위해서는 달성하는 데 더 많은 시간이 필요하고 더 많은 재료 공급이 필요합니다. 다층 보드 구성과 관련된 단계는 또한 생산 결함의 가능성을 높입니다. 가능한 오류 비용을 상쇄하기 위해 PCB 제조업체는 종종 이를 다층 기판 생산 견적에 반영합니다.

보드 디자인에 사용된 재료에 따라 견고한 구성을 보장하기 위해 더 많은 레이어가 필요할 수 있습니다. PCB가 높은 양의 스트레스를 견디고 여전히 어느 정도의 유연성을 가질 것으로 예상되는 경우 이러한 요소는 재료뿐만 아니라 레이어 수를 크게 결정합니다.

4. 마침(ENIG, HASL 등)

PCB 생산과 관련하여 고려해야 할 사소한 요소에는 주어진 마감재와 관련된 비용이 포함됩니다. 일부 마감재는 더 높은 등급을 자랑하고 더 긴 저장 수명을 제공하므로 전체 생산 비용이 추가됩니다. 보다 일반적이고 저렴한 표면 처리 중 하나는 HASL로, 이는 우수한 납땜성을 제공하지만 다른 면에서는 좋지 않은 평가를 받았습니다. 이에 비해 ENIG는 대부분의 카테고리에서 좋은 점수를 받았지만 약간의 가격 차이만 있습니다.

각 표면 처리 옵션은 고유한 기능을 제공합니다.

레이어의 수는 마감 처리가 PCB 생산 가격에 상당한 영향을 미치는지 여부를 결정할 수도 있습니다.

5. 구멍 크기

PCB 생산 비용에 영향을 미칠 수 있는 중요한 요소 중 하나는 결정적이지는 않지만 기판의 구멍 크기입니다. 구멍과 관련된 비용은 보드에 필요한 구멍의 수와 재료 유형 및 드릴링되는 층의 두께에 따라 결정될 수도 있습니다. 전반적으로 구멍이 많을수록 더 많은 작업이 필요합니다. 특히 해당 구멍이 얇고 보드 두께로 인해 드릴링하기 어려운 경우 더욱 그렇습니다.

보드 디자인의 구멍 크기는 이 영역에서 가장 중요한 가격 결정 요인입니다. 구멍이 매우 얇으면 생산을 위해 특별한 도구가 필요합니다. 예를 들어, 머리카락 가닥의 지름을 가진 구멍은 일반적인 나사 구멍의 지름과 같은 구멍보다 만들기가 더 어렵습니다. 이러한 구멍을 달성하려면 더 많은 작업과 전문 기술이 필요합니다.

구멍의 크기가 일정한지 미세한지 여부에 관계없이 보드 생산 가격은 주어진 디자인에 포함된 구멍의 수에 따라 영향을 받을 수도 있습니다. 보드에 수십 개의 구멍이 있는 경우 관련 추가 작업으로 인해 이 기능이 가격에 추가됩니다.

PCB 생산 가격에 영향을 미칠 수 있는 추가적인 홀 관련 요소는 기판 디자인에 포함된 재료의 두께와 레이어 수입니다. 보드가 10개 이상의 레이어로 구성된 경우 홀 드릴링은 두께로 인해 더 많은 시간이 소요되는 작업이 됩니다. 재료가 매우 강하고 드릴링하기 어려운 경우 가격에도 영향을 미칩니다.

6. 최소 추적 및 공간

과열 및 기판 손상의 위협 없이 PCB에서 전류를 전달하려면 기판 설계에 충분한 트레이스 폭이 있어야 합니다. 모든 크기의 보드에서 트레이스 너비와 운반 용량 사이에는 간단한 상관 관계가 있습니다. 전자의 섹션이 후자를 결정할 것입니다. 또한 트레이스 단면은 구리의 두께와 상관관계가 있습니다.

트레이스 운반 용량이 반드시 단면 공간과 일치하는 것은 아니라는 점에 유의해야 합니다. 사실, 트레이스가 최대로 유지할 수 있는 전류의 양은 트레이스 폭이나 온도 상승에 관계없이 쉽게 계산할 수 없습니다. 전류의 전달 용량은 패드, 비아 및 기타 보드 요소의 영향도 받을 수 있습니다.

많은 패드가 있는 보드에서 예외적인 용량의 흔적을 만날 수 있습니다. 이것이 솔더링 공정에서 고려되지 않으면 과도한 단면적이 생성될 수 있으며 일시적인 서지가 발생하기 쉽습니다.

이러한 상황을 피하기 위해 기판 제조업체는 가능한 경우 트레이스 너비를 확대합니다. 또는 화상을 입기 쉬운 트레이스에 추가 솔더 마스크를 추가할 수 있습니다. 이러한 단계는 PCB 생산 비용을 증가시킬 수 있습니다.

7. PCB의 두께와 종횡비

최근까지 PCB의 두께는 전체 비용에서 미미한 역할만 수행했지만 앞으로 몇 년 안에 모든 것이 바뀔 수 있습니다. 두꺼운 재료는 특히 디자인 자체가 매우 복잡한 경우 조달, 적층 및 인쇄 회로 기판으로 형성하는 데 비용이 더 많이 들 수 있습니다.

더 얇은 재료는 현재 생산에 필요한 재료가 적기 때문에 일반적으로 PCB 라인을 약간 더 저렴한 브래킷에 넣습니다. 두께와 관련된 보드 비용은 주어진 생산에 사용되는 재료 유형에 따라 영향을 받을 수도 있습니다.

PCB의 표준 두께는 1.6mm(0.063″)입니다. 최근에는 더 두꺼운 보드가 더 비싸지고 있지만 업계 전체에 적용되는 비율은 아직 정해지지 않았습니다. 전반적으로 0.8mm의 더 얇은 보드가 표준 두께의 보드보다 더 낮거나 같을지 여부는 제조업체에 따라 다릅니다.

더 큰 종횡비가 있는 경우 더 두꺼운 보드의 가격이 훨씬 더 높을 수 있습니다. 보드가 두께에 따라 여러 층으로 구성되고 넓은 치수가 특징인 경우 보드는 더 많은 재료가 필요하고 구성에 더 많은 작업이 필요합니다. 따라서 비용에 영향을 미치는 것은 보드의 두께가 아니라 두께에 추가되는 레이어의 수나 측정치만큼일 수 있습니다.

8. 사용자 지정 또는 고유 사양

PCB 제조 비용은 또한 주어진 생산에서 고유한 설계 요소에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 맞춤형 사양의 PCB 제조사에 오면 기판 자체가 작고 1~2개의 레이어로 구성되어 있어도 생산 비용이 증가할 수 있습니다. 이와 관련하여 실제 결정 요인은 해당 기능을 달성하기 위해 특별한 도구나 기술이 필요한지 여부입니다. 사용자 지정 사양의 예는 다음과 같습니다.

특수 기능에는 전문 기술이 필요합니다. 설계에 생산하기 어려운 세부 사항이 포함되고 PCB 제조업체가 정기적으로 조립하는 세부 사항 유형이 아닌 경우 생산 작업을 수행할 수 있는 사람의 수가 제한될 수 있습니다. 이는 차례로 더 많은 시간이 소요되는 생산으로 이어질 수 있습니다. 전체 제작을 완료하는 데 추가 시간이 걸리면 결국 보드 비용이 더 많이 듭니다.

독특한 보드 디자인에는 종종 특수 도구가 필요합니다. 보드에 표준 지름 중 하나와 일치하지 않는 특이한 크기의 구멍이 많이 필요한 경우 주문을 처리하는 회사에서 필요한 도구를 조달하고 관련 비용을 청구해야 할 수도 있습니다. 또는 특별 설계 요청에 필요한 도구를 제공하라는 요청을 받을 수도 있습니다. PCB 제조사와 계약을 하기 전에 미리 규정해야 하는 계약입니다.

고유한 PCB 설계 요청으로 인해 발생할 수 있는 예외적으로 높은 비용을 방지하려면 생산 전에 설계의 잠재적 가격을 계산하십시오. 디자인의 사용자 지정 사양과 이를 실현하는 데 필요한 단계를 결정합니다. 비용이 많이 드는 시행 착오를 피하기 위해 PCB 제조업체가 이러한 세부 사항을 이해했는지 확인하십시오.

Millennium Circuits Limited의 다양한 디자인 PCB

PCB 재료 속성은 보드 크기와 관련된 레이어 수와 마찬가지로 조립 비용에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 비용을 합리적인 수준으로 유지하려면 항상 사전에 PCB 재료를 비교하여 설계에 가장 적합한 것이 무엇인지 확인하는 것이 가장 좋습니다.

Millennium Circuits에서 우리는 각 고객과 협력하여 그들이 원하는 방식으로 필요한 보드를 얻을 수 있도록 합니다. 사양에 대한 견적을 원하시면 지금 저희에게 연락하십시오.


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