PCB 제조: 완벽한 생산 공정 가이드

PCB 제조에는 많은 공정이 포함됩니다. 제조사는 종종 PCB의 품질과 효율성을 높이기 위해 고유한 절차를 사용합니다. 모든 설계자, 엔지니어 또는 제조사는 이러한 개별 공정을 인지해야 합니다. 그래야만 프로젝트 성공을 보장하기 위한 올바른 방법을 선택할 수 있습니다.

오늘은 인쇄 회로 기판 제조의 개별 공정을 살펴보겠습니다. 이를 통해 귀하가 최대 효율을 위해 올바른 방법을 선택할 수 있도록 정보를 제공하고자 합니다. 프로젝트 요구 사항을 결정하고 귀하의 사례에 적용되는 공정을 선택하세요.

1. PCB 특수 크기 식별 방법

응용 분야에 따라 PCB를 어떤 모양이나 크기로든 제작할 수 있습니다. PCB 프로젝트에 사용할 수 있는 특수 모양과 크기를 살펴보겠습니다.

특수 PCB 형태

PCB는 흔히 정사각형이나 직사각형 모양으로 제공됩니다. 하지만 다음과 같은 모든 종류의 PCB를 만들 수 있습니다:

• 원형
• "L"자형
• 다각형
• 타원형

PCB에 적용할 수 있는 형태에는 정해진 한계가 없습니다. 다양한 형태는 서로 다른 목적을 충족시키고 다양한 인클로저에 맞습니다.

PCB 설계 도구를 사용하여 다양한 형태의 PCB를 만들 수 있습니다. PCB 편집 창에서 사용 용도에 따라 새로운 설계를 선택하세요. 편집기를 사용하여 직접 형태를 만들거나 기존 형태를 수정할 수도 있습니다.

PCB 제조 - 특수 PCB 크기

PCB 형태와 마찬가지로 PCB 크기도 다양합니다. 여기서는 PCB 패널 크기에 대해 이야기합니다. 대부분의 제조사에서 표준 PCB 크기는 18 x 24인치입니다. 12 x 18인치, 21 x 29인치 등 다른 규격도 가능합니다.

응용 분야에 적합한 크기를 선택해야 합니다.

이제 다양한 PCB 재료를 살펴보겠습니다.

2. 다양한 특수 PCB 재료 유형

PCB는 에폭시, 테플론, 금속 등 다양한 재료로 만들 수 있습니다. 특수 재료에는 다음이 포함됩니다:

TG 150

TG는 유리 전이 온도를 의미합니다. 이 값은 PCB 재료의 내열성을 나타냅니다. TG 값이 높을수록 내열성이 높습니다. TG 150은 난연성 유리 섬유 강화 에폭시로 만든 고내열성 재료입니다. FR-4로도 알려져 있으며 고온을 견딜 수 있습니다.

PCB 제조 - TG 170

TG 170은 TG 150보다 내열성이 더 높습니다. 고온 전자 응용 분야에 이 재료를 사용할 수 있습니다. 이 재료는 열을 효과적으로 견디며 170°C 이상의 온도에서 액체 상태로 변합니다.

로저스 PCB

로저스는 고주파 PCB를 전문으로 하는 PCB 제조 회사입니다. 로저스 PCB는 FR-4 라미네이트를 사용하며 더 높은 주파수 특성을 위해 테플론을 사용합니다. 유리 섬유보다 비쌀 수 있지만 고주파에서 손실에 강합니다.

프로젝트 요구 사항에 따라 재료를 선택해야 합니다.

다음 장에서는 솔더 마스크 옵션을 살펴보겠습니다.

3. PCB 조립에서 특수 솔더 마스크와 실크스크린

솔더 마스크는 PCB에 적용하는 영구적인 층입니다. 솔더 마스크는 보드의 구리 트레이스와 인터페이스를 보호합니다. 이 코팅은 전도성 솔더 브리징을 방지하고 단락을 제거합니다.

액상 잉크 포토이미저블 솔더 마스크란?

액상 잉크 포토이미저블(LPI) 솔더 마스크는 잉크 제형입니다. LPI를 PCB에 분사하고 UV 빛에 노출시켜 원하는 패턴을 현상할 수 있습니다.

건식 필름 포토이미저블 솔더 마스크란?

현상 후 패턴의 개구부를 통해 구리 패드에 부품을 납땜할 수 있습니다. 건식 필름 포토이미저블 솔더 마스크를 적용하려면 진공을 사용해야 합니다. 그런 다음 보드의 구리 층을 열경화 공정으로 보냅니다.

에폭시 액상 솔더 마스크란?

에폭시 액상은 가장 저렴한 솔더 마스크로 실크스크린을 통해 PCB에 적용합니다. 에폭시는 열경화성 폴리머로 다양한 전자 응용 분야에 사용됩니다.

PCB 제조 - 실크스크린이란?

실크스크린은 PCB 구성 요소와 부품을 식별하는 데 사용하는 표시나 문자입니다. 실크스크린에는 흰색, 빨간색, 검은색, 노란색 등 다양한 색상의 잉크를 사용합니다. 실크스크린은 다음 세 가지 공정으로 적용할 수 있습니다:

• 수동 스크린 인쇄
• LPI(액상 포토 이미징)
• DLP(직접 범례 인쇄)

이제 PCB 비아와 드릴을 살펴보겠습니다.

4. PCB 제조 - 드릴 및 비아

비아는 PCB에서 전기 신호를 전달하는 전도성 경로를 제공합니다. 비아는 도금 구멍을 사용하여 작업을 수행하며 다양한 유형이 있습니다. 특수 비아 공정의 분석은 다음과 같습니다:

백 드릴/카운터보어: 카운터보어 구멍은 PCB에 드릴링된 표준 나사 구멍입니다. 일반 소켓 캡 나사를 수용할 수 있습니다. 백 드릴은 전송과 연결을 무효화하여 반사와 산란을 방지합니다.

플러그드 비아: 마스크나 기타 비전도성 재료를 사용하여 비아를 채울 수 있습니다. 캡을 적용하기 전에 구멍에 구리를 도금합니다.

매립 비아와 블라인드 비아: 블라인드 비아는 내부 레이어를 외부 레이어 하나와 연결하는 데 사용합니다. 전체 보드를 관통하지 않습니다.

매립 비아는 최소 두 개의 내부 레이어를 연결하지만 외부에서는 보이지 않습니다. 두 공정 모두 공간이 제한된 PCB에 이상적입니다.

내부 구멍: 내부 구멍은 다층 PCB를 만드는 공정 유형입니다.

마이크로 비아: 마이크로 비아는 레이저로 PCB에 드릴링한 미세한 구멍입니다. 다층 PCB에서 전기 연결을 생성합니다.

텐팅 비아: 비아를 텐팅하여 구멍과 환형 링을 솔더 마스크로 덮을 수 있습니다. 이 공정은 그렇지 않으면 볼 수 있는 전도성 패드의 수를 줄입니다.

밀링 블라인드 샷: 밀링은 레이아웃에 따라 보드에서 구리를 제거하여 PCB를 만드는 것을 말합니다. 에칭과 달리 화학 물질이 필요 없는 공정입니다.

5. PCB 제조 - PCB 조립을 위한 중요한 표면 처리

PCB에는 보호와 최적의 납땜성을 위해 표면 처리가 있는 경우가 많습니다. 일반적인 표면 마감에는 다음이 포함됩니다:

하드 골드

하드 골드는 키패드와 에지 커넥터 핑거에 적합한 마감입니다. 하드 골드는 매우 내구성이 있지만 비용도 비쌉니다. 니켈 배리어 코트 위에 금 층을 적용하는 방식입니다. 솔리드 골드 마감은 노동 집약적이며 추가 공정이 필요합니다.

PCB 제조 - 니켈 팔라듐

니켈 팔라듐 마감은 PCB에 적용하여 내마모성을 높입니다. 이 공정은 전도성을 개선하고 구리 층을 보호합니다. 간단한 공정이지만 고밀도 PCB에는 적합하지 않습니다.

침지 주석/은/금

PCB 표면 마감으로 침지 주석, 은, 금을 사용할 수도 있습니다. 침지 은은 미세 트레이스에 이상적이며 단순한 마감 공정을 따릅니다. 하지만 전기 테스트가 어렵고 용접 내구성 문제가 있을 수 있습니다.

침지 주석은 무연 납땜에 사용되며 SMT에 적합합니다. 하지만 재료를 신중하게 보관해야 하며 접점 스위치에는 적합하지 않습니다.

침지 금(ENIG)은 표준 표면 마감으로 SMT를 위한 평평한 표면을 제공합니다. 관통 구멍과 두꺼운 패널에도 사용할 수 있습니다. 침지 금은 환경 공격에 대한 저항성이 더 높습니다.

PCB 제조 - 골드 핑거

PCB 연결 지점은 지속적인 꽂기와 뽑기를 견뎌야 합니다. 그 결과 오작동에 취약할 수 있습니다. 커넥터는 에지 커넥터를 강화하기 위해 금이나 다른 금속으로 도금합니다. 이를 통해 마모를 효과적으로 견딜 수 있습니다.

이제 PCB에 대한 툴링 영향을 확인해 보겠습니다.

6. PCB 제조 - 전기 테스트: PCB 기능을 감지하는 중요한 단계

표면 처리 후에는 PCB의 기능을 감지해야 합니다. 엔지니어는 주로 회로 연속성과 절연 검사 두 가지 유형의 테스트를 수행합니다.

개방 회로나 단락 회로가 없는지 확인하기 위해 보드를 테스트해야 합니다. 전기 테스트는 관통 구멍 상호 연결과 트랙의 무결성도 결정합니다.

때로는 플라잉 프로브 테스트도 사용합니다. 이 공정은 이동하는 프로브를 사용하여 베어 PCB의 각 넷 전기 성능을 검사합니다. PCB 배치의 품질과 성능을 보장하기 위해 전기 테스트가 필요합니다.

7. PCB 제조 - 주의사항

PCB 제조 - 툴링

툴링은 PCBA를 생성하는 공정으로, 픽앤플레이스 마운팅을 제어하는 데 사용하는 프로그래밍입니다. 프로젝트당 한 번만 툴링을 수행하며 반복 주문이 필요하지 않습니다.

할로겐 프리

할로겐 원소 계열에 속하는 일부 PCB 재료는 인체에 유해하고 해로울 수 있습니다. 할로겐 원소에는 다음이 포함됩니다:

• 브로민
• 플루오린
• 요오드
• 염소
• 아스타틴

할로겐 프리 PCB는 안전과 건강을 증진하기 위해 매우 낮은 수준의 할로겐을 포함합니다.

PCB 제조 - HF / CIT

CIT 기술을 사용하여 PET 같은 유연한 기판에 구리를 인쇄합니다. 이는 신속한 프로토타이핑에 이상적인 저비용 공정입니다.

HF 또는 고주파 PCB는 일반적으로 PTFE 재료로 만듭니다. 1GHz 이상의 고주파 응용 분야에 적합합니다.

이제 PCB 전기 테스트 공정을 확인해 보겠습니다.

8. PCB 제조 - 결론

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