PCB에는 여러 문제가 발생할 수 있지만, PCB 불량을 초래하는 4가지 공통 원인이 있습니다:
구리 PCB는 주로 이러한 불량을 해결하거나 발생 빈도를 낮추기 위해 사용됩니다. 목재나 유리 PCB의 경우 납땜 인두 온도가 거의 완벽해야 하며, 조금만 높아도 부품 소손으로 이어집니다.
구리 PCB는 필요한 소재와 조립 서비스가 쉽게 구할 수 있어 제작이 가장 용이한 PCB 중 하나입니다. WellPCB에서는 부품 소손, 불량 제조 부품, 노후화 같은 문제를 최소화할 수 있습니다.
각 측면에서 어떻게 이상적으로 보장할 수 있는지, 이 가이드가 보여드리겠습니다.
구리 PCB는 전기 전도성과 열 저항성 덕분에 가장 널리 사용됩니다. 강화 소재 위에 구리 클래드 또는 포일 구조를 갖거나, 전도성 때문에 구리를 주소재로 사용합니다. 구리 PCB는 적응성이 뛰어나 엔지니어들에게 선호됩니다.
구리 PCB 선택에 큰 고민이 필요 없습니다. 전기공학 지식이 충분하다면 말하는 테디베어 장난감의 구리 PCB를 TV 리모컨에 활용할 수도 있습니다.
PCB 유형(단면, 양면, 다층, 강성, 플렉스, 강성-플렉스), 두께, 중량에 따라 표준 크기가 정해져 있습니다.
PCB는 회로의 안정적인 흐름을 보장하는 것이 목적이므로, 중량과 두께는 납땜 유형, 인두, 기술, 온도 등 PCB 취급 전반을 기술적으로 변경하는 중요한 요소입니다.
스크린 인쇄라고도 하며, 기판에 잉크(주로 녹색)를 도포하는 인쇄 기법입니다. 문자, 숫자, 기호, 이미지(전원 입출력, 마이크로칩 위치, 트랜스포머 위치, +/-, 등)를 표시합니다. 보통 단일 색상만 사용하며 가시성은 상대적으로 낮습니다.
PCB의 두 번째 층으로, 보드 구리 트레이스 위에 있는 폴리머 소재의 준광택 마감층입니다.
산화, 먼지, 이물질이 솔더 패드 사이에 모이는 등 환경적 요인으로부터 보호합니다. 솔더마스크는 '솔더 브리지' 방지에도 기여합니다. 솔더 브리지는 납땜 인두 미끄러짐으로 두 도체가 접촉하는 현상입니다.
구리가 PCB에 우수한 고성능을 부여합니다. 유전체 소재와 결합 시 PCB에 표면 거칠기를 제공하며, 특히 RF와 마이크로파 주파수에서 탁월한 성능을 냅니다.
구리는 PCB의 신호 경로를 나타내며, 보이는 회로 패턴은 고품질 구리가 기판 소재와 잘 결합될 때만 정밀하게 구현됩니다.
구리의 열팽창 계수(CTE)는 약 17ppm/°C로, 전자 기기 작동 시 소재가 겪는 팽창/수축량입니다.
최하층으로, 보드 기판은 주로 에폭시 수지와 강화재(유리섬유, 직조/비직조, 종이 등)로 구성된 유전체 복합 소재입니다.
수지에는 세라믹 같은 필러가 사용됩니다. 가장 흔한 기판은 FR-4(FR은 난연제 의미)이며, FR-4 구리가 유리섬유 기판 중에서도 우수한 전도성으로 돋보입니다.
FR-4 구리의 또 다른 특징은 높은 강도, 유전 특성, 명백한 열 저항성입니다. 구리와 기판의 결합은 PCB 성능과 신뢰성의 핵심입니다.
앞서 언급했듯 PCB 사용 전 두께와 중량을 항상 고려해야 합니다.
구리 PCB가 더 높은 열 저항성과 전기 전도성을 견딘다고 해서, 삐삐용 PCB를 슈퍼컴퓨터에 쓰는 것은 미끼 없는 낚싯줄로 물고기 잡는 격, 확실한 실패입니다.
구리 두께 표준 단위는 온스(oz)입니다. 인치로도 측정 가능하지만, 보통 1온스 구리를 1제곱피트 면적에 균일하게 펴서 눌렀을 때 전체 PCB 두께를 기준으로 삼습니다.
거의 모든 인쇄 PCB는 1oz 구리 두께로 제작됩니다. 제조사는 고객이 별도 사양을 제시하지 않는 한 1oz를 기준으로 견적과 설계를 진행합니다.
설계에 1oz가 감당할 수 있는 전류 이상이 필요하다면 구리 폭이나 트레이스 폭을 늘리는 것이 좋습니다. 경우에 따라 완성 구리가 1oz인 경우도 있습니다.
외부 층의 시작 구리보다 완성 구리가 더 두껍지만, 내부 층에서는 완성 구리가 시작 구리와 동일합니다.
일반적으로 2oz. 1oz 구리 두께는 과하지도 부족하지도 않은 가장 친숙하고 표준적인 구리 중량입니다. 2oz는 과하고 비용이 많이 들며, 0.5oz는 높은 전류를 견뎌야 하는 그라운드 플레인 등에 부족할 수 있습니다.
따라서 1oz 구리 두께가 설계와 예산 요구사항을 충족하는 가장 적합한 옵션인 경우가 많습니다.
더 엄격한 트레이스/간격 사양이 필요하면, 무거운 구리가 필요한 층을 복제하고 구리를 둘로 나누는 것이 일반적입니다. 예: 8밀 라인에 4oz 구리가 필요하면 층을 복제해 2oz 구리 사용.
시작 구리 중량이 5oz 이상이면 더 두꺼운 구리 대신 층을 두 배로 하는 것이 권장됩니다. 두꺼운 구리의 가공 복잡성을 고려하면 층 추가가 더 저렴합니다.
다시 말해, 2층 6온스 구리 보드는 보통 4층 3온스 보드보다 비쌉니다.
대부분 고객이 가장 먼저 묻는 질문은 PCB 제조사의 최소 라인 폭 능력 기준입니다. 그러나 대부분 경우 구리 중량이 답은 아닙니다.
구리 PCB 두께의 중요성을 논했으니, 이제 구리 PCB 중량이 두께만큼 중요한 이유를 심층 분석하겠습니다.
PCB 기본 중량은 기본적으로 1.2oz 구리 정도이며, 1oz 구리 두께와 도금 스루홀 1밀 구리로 구성됩니다.
| 온스 | 그램 | 마이크론 |
|---|---|---|
| 1 | 300 | 35 |
| 2 | 600 | 70 |
| 3 | 900 | 105 |
베이스는 0.5oz~3.0oz, 도금 구리는 0.7oz~2.0oz 범위입니다. 구리 중량이 높을수록 전기적 특성이 좋아지지만 보드 에칭 공정은 더 복잡해집니다.
중구리 고급 PCB 개발 시 2~5층의 서로 다른 레벨 구리층을 사용해 다층 PCB를 생산하며, 유사한 구리층으로 상호 연결합니다.
추가 구리 레벨은 보드 기능성을 높이고, 추가 비아는 패드를 잘 부착시킨 채로 더 많은 전류를 통과시킵니다. 볼트 고정력을 높이고 케이블을 제자리에 유지하는 레지던스 강도 향상에도 기여합니다.
신규 저비용 제조 기술도 개발되어 표면에서 최대 20밀 돌출하던 중구리를 대체하며 조립을 지원합니다.
중구리 PCB에 사용되는 매립 기술은 보드 표면 위 또는 아래에 원하는 만큼의 구리를 가질 수 있습니다.
고전류 PCB와 중구리 기반 보드 조립은 추가 시간과 노력이 필요하지만 불가능하지는 않습니다.
엔지니어가 열전달 형태인 열전달을 관찰하며 설계·개발해야 하므로 각별한 주의가 필요합니다.
중구리 PCB는 충분히 높은 온도에서 올바르게 납땜해야 좋은 결과를 얻습니다. 무연 고온 제조가 강력 권장됩니다.
패드가 유지 열과 함께 잘 부착되도록 적절히 라미네이트합니다.
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구리 클래드 PCB에 대해 엔지니어에게 물어보면 경제적으로 저렴하면서도 부인할 수 없는 장점들에 대해 끝없이 말할 것입니다. 구리 클래드는 엔지니어들이 PCB 제작 시 가장 많이 선택하는 보드입니다.
구리 클래드 PCB는 회로 위에 부품을 납땜하기 쉽게 만들어주며, 교육용으로도 훌륭합니다.
구리 클래드 PCB 소재의 경쟁력 덕분에 다른 보드 대비 보드 크기와 형상 맞춤이 쉽습니다. 소재 가용성 덕분에 전자 기기 비용이 다른 PCB 대비 낮아집니다.
구리 클래드 PCB의 수많은 용도 중 일부: 무기 제어 시스템, 레이더 시스템 전원 공급, 고전력 평면 트랜스포머 1차/2차 권선, 전력 분배 패널, 배터리 충전 및 모니터링 시스템.
CCL(Copper Clad Laminate)이라 약칭하며, 목재 펄프지나 유리섬유를 수지와 강화재에 함침시켜 만든 베이스 소재를 말합니다.
CCL은 다음과 같이 분류됩니다:
기계적 강성, 절연 소재, 두께, 강화 소재 유형 기준으로 분류됩니다.
단순합니다. 우수한 CCL이라 불리려면 특정 요건을 충족해야 합니다.
자동차에 흠집이나 긁힘이 있으면 싫으시죠? CCL도 마찬가지입니다. 절단, 상처, 주름, 핀홀은 CCL 성능 저하와 PCB 불량으로 이어집니다. 매끄럽고 깨끗할수록 성능이 좋습니다.
CCL은 PCB의 베이스 소재이므로 PCB 크기 요건을 충족해야 합니다.
CCL의 주 임무이자 PCB의 주 임무입니다. 체적 저항, 절연 저항, 유전율, 아크 저항 등에 세심한 주의 필요.
굴곡 강도, 열 응력, 내열성, 펀칭 품질이 중요합니다.
난연성, 치수 안정성 충족 필요.
흡수율 표준 충족 필요.
CCL 내부에는 프리프레그(prepreg)라 불리는 강화재가 있습니다. CCL에 사용되는 강화재로, 본딩 시트라고도 합니다. 주로 유리섬유 천, 에폭시 수지, 아세톤 등으로 구성됩니다.
고품질 프리프레그는 고품질 CCL을 만들고, 이는 PCB 품질을 높입니다. 프리프레그 소재 품질은 수지 함량, 수지 유동성, 디시안디아마이드 결정화에 좌우됩니다. 따라서 품질과 비용을 고려해 수지를 선택해야 합니다.
비용은 유리섬유 천 두께와 연관됩니다. 얇은 프리프레그를 권장하며, 약간 비싸더라도 품질에 유리합니다.
유해물질 제한 규정(RoHS) 준수를 위해 CCL의 신뢰성과 내열성을 확인하세요. 최신 CCL은 다음과 같이 개선되었습니다:
CCL용 수지는 다음과 같이 분류됩니다:
유리섬유 사용 시 고려할 품질 요소:
유전체 층과 기판(수지 복합 소재) 위에 올려진 클래드입니다.
구리는 양호한 도체이면서 복합 절연 소재 역할도 합니다. 강성 또는 플렉스 베이스 소재를 쓸 수 있지만, 구리 라미네이트의 주 목적은 핀의 기계적 지지, 즉 전자 부품을 고정하고 동시에 연결하는 견고한 베이스 역할입니다.
PCB용으로 가장 대중적인 구리 라미네이트 유형:
고온 PCB 용도 베이스 소재. 우수한 유리 전이 온도(Tg=220°C)로 고온에서 뛰어난 성능. 부품 납땜/제거가 용이해 실수 여유공간 제공.
FR-2, CEM-1, CEM-3 브랜드명으로 저가 용도에 사용. 소형 가전제품 단층 PCB에 가장 널리 쓰임. 약간 취성이나 굽히기 어려움.
현재 FR-4 다음으로 다양한 용도의 베이스 소재. 다층 PCB 선호 소재로 군용, 무선, 통신 시스템에 사용.
내구성 강하고 굽히기/자르기 어려우며 난연성인 유리섬유 베이스 소재. Tg=160°C. 이런 특성 덕분에 단면, 양면, 다층 PCB의 전원 공급, 혼합 신호, 디지털 용도에 다양하게 사용.
기타 구리 라미네이트: 테트라펑셔널 에폭시, 서모마운트, 시아네이트 에스테르.
부품 간 전기적 상호연결용으로 라미네이트는 니켈, 스테인리스강, 알루미늄, 구리 가능. 하지만 라미네이션용 최다 사용 소재는 구리입니다. 알루미늄은 최근 상용화되어 저가 가전에서 호평받습니다.
도전 클래드 층은 매우 얇으며 수지 복합 소재의 한 면 또는 양면에 위치. 클래드 소재 두께는 중량 기준으로 얼마나 증착되었는지에 따라 결정.
단순한 공정이지만 주의사항이 있습니다. 먼저 라미네이터를 켠 후 보드와 필름을 투입하세요. 여분 테두리 면을 라미네이터에 넣어야 합니다.
대부분 경우 보드를 두 번째 통과시켜야 클래드 보드 품질이 향상됩니다. 즉, 첫 번째 런이 끝나자마자 즉시 보드를 라미네이터에 다시 넣으세요.
양면 보드도 같은 절차 적용.
설계자는 구리 PCB 설계 시 예리한 시선을 유지하며 역으로 생각해야 합니다. 보드는 단단한 구리로 시작하며, 불필요한 부분을 제거합니다.
구리 크기가 보드와 같으면 제작이 더 빠르고 저렴하며 효율적입니다. 몇 가지 기법으로 답답한 경험을 매끄러운 경험으로 바꿀 수 있습니다.
구리 최대화는 주로 두 가지 방식으로 이루어집니다:
PCB 사양(형상, 크기) 지정 방식. 빠르지만 구리가 객체로 배치되고 넷 할당 시 미세 오류가 체크되어 지저분할 수 있음. 주로 퀵턴이나 프로토타입 제작에 사용.
수동보다 시간 소요되지만 풀(pour) 방식이 구리 최대화에 유리. 보드 영역에 테두리를 그리고 구리를 부어넣고, 레이아웃 후 구리 형상을 배치해 채웁니다.
구리 풀 사용 시 경계를 정의하고 풀 연산 수행 시 내부의 모든 것이 자동으로 연결됩니다.
넓은 영역, 여러 불규칙 형상, 특이 형상에 유리. 풀 연산은 고유 형상을 자동 채우면서 영역 내 다른 트레이스를 추가 격리합니다.
구리 풀이 자동 처리하는 객체: 트레이스, 넷, 데칼, 패드. 제대로 사용하면 별도 작업 최소화, 구리 풀이 올바른 이동과 연결 수행, 연속성 체크 툴로 재확인 가능.
수동과 자동 방식을 논의했고, 단기 스프린트에는 수동이 나아 보이지만 장기적으로는 선행 작업이 많더라도 직관적 자동 방식이 더 나을 수 있습니다.
수동: 정규 폴리곤 다룰 때 시간 많이 들고 지저분함. 겹치는 형상을 얹어 필요한 프로파일 구축으로 임시 해결. 단기적 해결책으로 결국 버텍스 편집으로 정리 필요.
자동: 복잡한 형상 다루므로 구리 풀 방식이 '고민 불필요'. 테두리 정의 후 구리 실행으로 추후 재편집 번거로움 제거.
수동: 플레인은 모든 연결이 한 넷인 넓은 구리 영역. 별도 플레인 구성하며 부품 자주 변경 시 포인트투포인트 라우트 트레이스 권장.
자동: 같은 포인트로 가는 여러 트레이스 방지의 훌륭한 방법은 그라운드용 플레인에 구리 풀 설계 적용. 동일 넷의 모든 연결 자동 연결.
수동: 공간 많은 핫 보드라면 구리 사각형 추가로 열 전도 유도해 냉각. 항상 가능한 건 아님.
자동: 보드 핵심 부품 주변 영역 정의해 우선순위 부여 시 열 응력 최소화. 구리 표면적 최대화가 중요할 때 사용.
도금은 PCB 기판에 매우 중요합니다. 외부 층 모든 트레이스가 보호되지 않으면 구리 PCB가 산화되고 열화되어 보드가 불안정해집니다. 구리 부식 확인법: 녹색으로 변함. 도금의 두 가지 주 목적(구리 코팅, 표면 마감):
다양한 PCB 구리 도금 옵션이 있으며 각각 장단점이 있습니다. IPC 표면 도금 표준은 아래와 같습니다.
최고 결과를 위해 미세 울로 보드 세척하세요. 연마 패드 사용 후 물로 헹궈도 됩니다. 먼지와 오염물 제거에 도움.
또는 건조 보드를 열에 약 5분 노출시켜 시작할 수도 있습니다. 이렇게 하면 보드가 깨끗해지고 필름 준비 완료됩니다.
한 문장으로 답하자면 "구리 PCB는 대부분의 전자 기기에 쓰이는 가장 신뢰성 높고 효과적인 PCB입니다." 제 말만 믿지 마시고 본인 휴대폰을 확인해 보세요.
WellPCB는 언제든 여러분의 니즈를 충족시키기 위해 여기 있습니다.
산업기술
2016년 4월 6일 인쇄 회로 기판은 재활용 기관에서 매우 중요한 제품으로 간주됩니다. 이유는 보드가 다양한 가치 있는 물질로 설계되어 있기 때문입니다. 몇 가지 예로 솔더, 금, 니켈, 주석 금속, 팔라듐, 다양한 형태의 구리(산화물, 수산화물, 황산염 용액)가 있습니다. 또한 강한 잉크와 산 같은 많은 PCB 액체는 환경 규정에 따라 유해 물질로 간주됩니다. 따라서 인쇄 회로 기판을 적절히 재활용하는 것이 중요합니다. 제조 공정이 상세한 것처럼 PCB 재활용 공정도 여러 단계로 구성됩니다. 한 게시물에 모든 공정을 설명하기 어
2017년 8월 31일 완벽하게 작동하는 인쇄 회로 기판(PCB)은 꼼꼼한 조립 공정의 결과입니다. 기판은 제조 공정에서 여러 단계를 거쳐야 합니다. 그 단계들은 무엇일까요? 계속 읽어보세요. 인쇄 회로 기판 조립에 포함되는 단계들은? 인쇄 회로 기판 조립(PCBA)에는 여러 개별 단계가 포함됩니다. 그 단계들은 다음과 같습니다: 1단계 – 솔더 페이스트 도포 이것은 PCB 조립의 첫 번째 단계입니다. 부품을 추가하기 전에 솔더 페이스트를 도포해야 합니다. 회로 기판에서 솔더를 적용할 영역에만 페이스트를 도포해야 합니다. 솔더
