PCB (Printed Circuit Board) 정의, 종류, 설계

1. PCB 정의

PCB는 Printed Circuit Board의 약자로, 유리 섬유와 같은 절연 및 고내열 절연 재료로 만들어진 기판입니다. 이러한 보드를 기판이라고도 합니다. 기판 또는 기판은 단 하나의 층(단층 회로 기판) 또는 하나 이상의 층(다층 회로 기판)을 가질 수 있습니다. 구리와 같은 전도성 금속은 전기의 흐름을 용이하게 하기 위해 전도성 경로 또는 흔적을 만드는 데 사용됩니다. 이러한 전도성 트레이스가 기판에 에칭(Etching)되면 이를 "인쇄 회로 기판"이라고 합니다.

2. PCB의 종류

2.1) 단면 PCB : 단면 PCB는 PCB 또는 인쇄 회로 기판의 가장 간단한 유형입니다. 전도층과 1개의 PCB 기판만 존재하므로 단면 PCB라고 합니다.

2.2) 양면 PCB : 양면 PCB는 널리 사용되는 PCB 또는 인쇄 회로 기판 유형입니다. PCB의 양면에 전도성 레이어가 있으므로 양면 PCB라고합니다.

2.3) 다층 PCB : 다층 PCB는 2층 이상의 인쇄 회로 기판입니다. 다층 PCB에는 구리 도금 구멍으로 연결된 3개의 전도성 레이어가 있어야 합니다.

2.4) Rigid PCB :Rigid PCB는 견고하고 유연하지 않은 인쇄 회로 기판입니다. PCB는 단면 또는 양면 PCB 또는 다층 PCB일 수 있습니다.

2.5) Flex PCB 또는 Flexible PCB : Flex 회로 또는 Flexi 회로는 Flexible Printed Circuit Board에 사용되는 용어입니다. 이름에서 알 수 있듯이 이 Flex PCB는 유연하고 접을 수 있으며 Rigid PCB만큼 단단하지 않습니다.

2.6) Rigid flex PCB : Rigid PCB와 Flex PCB의 하이브리드 조합입니다.

3. PCB 설계 과정

3.1) Photoengraving
3.2) Lamination
3.3) Drilling
3.4) Solder plating
3.5) Testing the circuit board

4. PCB 설계 기본 규칙

위에서 설명한 것처럼 인쇄 회로 기판은 구리와 같은 전도성 금속으로 에칭된 전도성 경로가 있는 절연 PCB 재료(유리 섬유, 세라믹, 고내열 플라스틱 또는 기타 유전 재료)의 하나 이상의 레이어로 만들어진 보드입니다.

PCB 제조 공정 중에 구리 또는 기타 도체의 흔적이 기판에서 에칭되어 전자 부품을 장착/납땜하는 데 필요한 흔적만 남습니다.
인쇄 회로 기판 설계에 대한 현재 일반 표준은 IPC-2221A입니다. 인쇄 회로 기판 설계에 대한 IPC 2221A 일반 표준은 회로 기판 및 품질 지침을 제조하기 위한 규칙을 제공합니다.

이 정보와 지침은 단층 PCB 및 다층 PCB를 포함한 모든 유형의 PCB에 적용 가능하며 정보에는 기판 정보, 재료 속성, 표면 도금 기준, 도체 두께, 부품 배치, 치수 및 공차 규칙 등이 포함됩니다.

다른 회로 기판 설계 표준은 IPC-2220 및 IPC-9592입니다. IPC 및 기타 표준이 보드를 적절하게 라우팅하는 방법에 대한 정보를 제공한다는 점에 유의해야 합니다.

완벽하고 신뢰할 수 있는 회로 기판 설계를 위해서는 PCB 레이아웃 기술에 대한 충분한 지식과 이해와 회로 작동에 대한 기본 이해가 필요합니다. 인쇄 회로 기판 프로토타입을 설계하는 동안 사용할 솔더링 기술 및 구성 요소 유형에 따라 기판 재료를 적절하게 관리해야 합니다.

회로 기판(회로 도체)의 트레이스 너비는 정격 전류 및 허용되는 임피던스에서 예상되는 최대 온도 상승을 기준으로 현명하게 선택해야 합니다. 인쇄 회로 기판 설계에서 염두에 두어야 할 다른 사항은 CTE, 비용 및 유전 특성입니다. 설계자는 비용 제약과 안정성 및 성능 요구 사항의 균형을 신중하게 조정해야 합니다. 또한 솔더 마스크와 비아 홀도 신중하게 선택해야 합니다.