인쇄 회로 기판(PCB): 현대 전자제품의 필수 백본

새 메인보드를 사보셨나요? 그렇다면 기판 위의 미세한 패턴들을 보셨을 겁니다. 이 패턴들이 모든 소켓, 헤더, 부품을 연결하는 핵심 요소입니다. 이 기판은 거의 모든 전자 부품에 들어있으며, 그들이 켜지고 정상 작동하게 만듭니다.

PCB가 보편화되기 전에는 기기 내 모든 전기 부품을 연결하려면 굵은 전선과 복잡한 부품 배선이 필요했습니다. PCB는 전자제품의 소형화와 효율화를 가능케 했습니다.

혁신적인 아이디어

평평한 유리섬유 위에 배선을 심는 아이디어는 세월이 흐르며 널리 퍼졌습니다. PCB 발명으로 스마트폰 같은 고도로 복잡한 기기가 주머니에 들어갈 수 있게 됐습니다. 엔지니어들은 가장 중요한 연결들을 아주 작은 공간에 집적할 수 있게 됐습니다. 이 공정은 CPU 제조 공정과 유사합니다.

PCB 설계와 제조

PCB 제작 시 유리섬유 층들을 수지와 함께 적층해 단일 슬래브로 만듭니다. 그 다음 양면에 구리 소재를 입힙니다. 이어서 패턴과 정확히 일치하는 패턴을 탑 구리층에 형성합니다.

이후 식각(에칭) 공정과 세척을 거칩니다. 이 공정은 매우 정교하며, 전문 장비와 CAD 시뮬레이터 도움을 받아 층별로 수행됩니다. 제조 공정 중 드릴로 미세 구멍을 뚫어 커패시터, 칩, 저항기 같은 소형 전기 부품 연결부를 만듭니다.

개요

모든 부품이 실장되면 PCB는 기판 위 모든 전기 연결의 허브가 됩니다. 간단한 PCB는 별도 제조 공정 없이도 만들 수 있습니다. 전도성 잉크를 특수 용지에 분사하는 마커로 집에서도 작동하는 PCB를 그릴 수 있습니다.

각 PCB는 전자제품에 따라 형상, 크기, 층수, 부품 구성이 다릅니다. 단순 기능 제품은 단순하고, 다기능 제품은 복잡합니다. 스마트폰의 경우 기기 설계가 PCB 설계에도 영향을 줍니다.

1990년대 CAD/CAM 보급으로 PCB가 잠시 주춤했으나, 1990년대 중반 BGA 도입으로 부품 밀도와 소형화가 진전됐습니다. 2000년대 들어 PCB는 더 작고 가벼워졌으며, 층수는 늘고 복잡해졌습니다. 다층 설계로 기기 기능이 확대되고 비용은 낮아졌습니다. 2006년 납 사용 금지로 납 땜 소재가 사라졌습니다.

결론

오늘날 현대 회로 어셈블리는 회로 어셈블리 역사상 최고 밀도를 자랑합니다. 1903년 원시 어셈블리부터 먼 길을 왔습니다. 미래를 단정하긴 어렵지만, 회로 기판 어셈블리는 지속적으로 소형화되고 공정은 더욱 진화할 것입니다.