인쇄 회로 기판이 사용되는 이유는 무엇인가요?

인쇄 회로 기판은 개별 반도체 부품에 비해 더 작고 설치하기 쉬운 대안입니다. 또한 전자 부품을 손상과 간섭으로부터 보호하고 대량 생산에 상대적으로 저렴합니다. PCB가 사용되는 이유를 살펴봅시다. 다음은 세 가지 일반적인 용도입니다. 군대에서 PCB는 통신에 사용됩니다.

인쇄 회로 기판은 개별 반도체 부품보다 더 작고 설치하기 쉬운 대안입니다.

인쇄 회로 기판은 여러 가지 전자 부품을 단일 패키지에 통합한 유연한 인쇄 회로입니다. 다양한 두께로 생산할 수 있으며 0.8, 1.6, 2.4, 3.2mm가 일반적입니다. 각 인쇄 회로 기판은 하나 이상의 레이어로 구성되며 각 레이어에는 특정 용도가 있습니다. 인쇄 회로 기판의 '몸체' 또는 인쇄하지 않는 부분은 최대 0.8mm 두께를 가질 수 있습니다. 다른 두 개의 레이어는 라미네이션이라는 프로세스를 사용하여 서로 연결됩니다.

인쇄 회로 기판은 여러 가지 재료로 만들 수 있습니다. 인쇄 회로 기판의 재료에는 전도성 액체인 카본 마스크가 포함됩니다. 이 페이스트는 일반적으로 합성 수지와 카본 토너로 만들어집니다. PCB에는 한쪽 가장자리에 카드 에지 커넥터가 제작되어 있을 수도 있습니다. 이 커넥터가 있는 PCB는 일반적으로 금도금 처리됩니다.

인쇄 회로 기판을 만드는 과정은 예전에는 완전히 수작업으로 이루어졌습니다. 투명한 마일라 시트에 회로도를 그리는 것으로 시작하여 보드에 적합한 크기로 제작했습니다. 그 다음에는 필요한 상호 연결을 제공하기 위해 다양한 구성 요소 사이에 트레이스가 라우팅되었습니다. 결국 이 과정을 돕기 위해 사전 인쇄된 비재현성 마일라 그리드가 개발되었습니다. 인쇄 회로 기판은 또한 문지름식 건식 전사 방식을 사용하여 표준화할 수 있었습니다.

인쇄 회로 기판은 개별 반도체 부품에 대한 보다 컴팩트한 대안으로 모바일 및 가정용 전자 기기에 자주 사용됩니다. 개별 부품에 비해 설치가 간편하고 해상도가 높다는 장점이 있습니다. 또한 인쇄 회로 기판은 개별 부품보다 내구성이 더 뛰어납니다.

손상 및 간섭으로부터 구성 요소를 보호합니다.

인쇄 회로 기판은 다양한 전자 부품을 연결하고 서로 통신할 수 있도록 하는 데 사용됩니다. 또한 이 기판은 전자 부품을 손상과 간섭으로부터 보호합니다. 점점 더 많은 기기가 전자화됨에 따라 이러한 기판은 기기가 제대로 작동하는 데 필수적입니다. 또한 이러한 보드는 장치의 크기를 줄이고 부품 비용을 절감하는 데 도움이 될 수 있습니다.

인쇄 회로 기판은 다양한 재료로 만들어집니다. 회로 기판에는 구리 피복 라미네이트가 자주 사용됩니다. 가장 일반적인 것은 FR-4로, 한쪽에는 에칭되지 않은 구리가 있고 다른 한쪽에는 에폭시 수지 매트릭스가 포함되어 있습니다. 인쇄 회로 기판에 사용되는 다른 재료로는 에폭시 수지 매트릭스와 보강재가 포함된 유전체 복합재가 있습니다. 보강재는 직조 또는 부직포 유리 섬유 또는 종이일 수 있습니다. 일부 재료에는 유전율을 높일 수 있는 티타네이트와 같은 세라믹도 포함되어 있습니다.

인쇄 회로 기판은 환경으로 인한 손상으로부터 보호되어야 합니다. 일반적인 보호 조치에는 고온과 습도로부터 PCB를 보호하는 것이 포함됩니다. 그러나 전자기 간섭을 비롯한 다른 요인도 부품에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 높은 습도나 극한의 온도와 같은 물리적 스트레스 외에도 PCB는 기계적, 전기적, 화학적 스트레스로부터 보호되어야 합니다.

인쇄 회로 기판은 부품이 서로 접촉하는 것을 방지하기 위해 여러 가지 기술을 조합하여 제조됩니다. 가장 일반적인 방법은 반 첨가제 공정입니다. 이 공정에서는 패턴이 없는 기판에 얇은 구리 층이 이미 형성되어 있습니다. 그런 다음 이 층을 제거하여 그 아래에 구리 라미네이트가 노출되도록 합니다. 그런 다음 에칭이라는 단계가 이어집니다.

대량 생산에 가장 저렴한 옵션입니다.

인쇄 회로 기판은 일반적으로 쌍으로 여러 층의 구리로 구성될 수 있습니다. 레이어 수와 상호 연결 설계에 따라 보드의 복잡성이 결정됩니다. 레이어가 많을수록 회로 기판의 유연성이 높아지고 신호 무결성을 제어할 수 있지만, 생산에 더 많은 시간이 필요합니다. 회로 기판의 비아 수 또한 크기와 복잡성을 결정합니다. 비아는 복잡한 IC에서 신호가 빠져나가는 데 도움이 됩니다.

인쇄 회로 기판은 인쇄 배선 기판 및 에칭 배선 기판이라고도 합니다. 인쇄 회로 기판은 구리 시트와 비전도성 재료로 만들어진 재료로, 전자 부품의 기계적 및 전기적 지지대 역할을 합니다. 이러한 회로 기판은 매우 안정적이고 저렴하지만 와이어로 감싼 회로보다 레이아웃 작업이 더 많이 필요합니다. 그러나 와이어 래핑 회로보다 유연하고 빠르며 견고합니다.

DIY PCB 프로토타입 요구 사항을 위한 Protorpcb의 4가지 대안

PCB 프로토 타입 비용을 절약하려는 경우 Protorpcb에 대한 몇 가지 대안이 있습니다. 합리적인 가격으로 PCB를 생산할 수있는 보드 하우스가 전 세계에 많이 있습니다. 대부분은 아시아에 있지만 거주 지역 어디에서나 저렴한 옵션을 사용할 수 있습니다. PCB 프로토타입은 시간이 걸릴 수 있으므로 기꺼이 기다릴 수 있다면 비용을 절약할 수 있습니다.

솔더 마스크

DIY 사용자든 전문가든 솔더 마스크는 PCB 제조에서 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 솔더 마스크를 잘못 선택하면 심각한 문제가 발생하고 PCB 수명이 단축될 수 있습니다. PCB, 부품 및 컨덕터의 크기와 모양을 비롯한 다양한 요인에 따라 가장 적합한 솔더 마스크가 결정됩니다. 애플리케이션 유형도 솔더 마스크 유형에 영향을 미칩니다.

솔더 마스크는 전자 부품의 무연 솔더 및 주석 도금과 관련된 문제인 주석 수염을 방지하는 데 자주 사용됩니다. 하지만 솔더 마스크는 편리하지만 일부 애플리케이션에는 항상 최상의 솔루션이 아닙니다. 예를 들어 소형 부품이나 미세 피치 볼 그리드 어레이에는 적합하지 않을 수 있습니다. 이러한 이유로 솔더 마스크를 사용하기 전에 기판의 작동 방식을 확인해야 합니다.

솔더 마스크 색상은 또 다른 중요한 고려 사항입니다. 보기 쉬운 색상도 있지만 보기 어려운 색상도 있습니다. 예를 들어 노란색과 흰색은 배율이나 적절한 조명이 없으면 보기 어렵습니다. 또한 이러한 색상은 먼지가 더 많이 보이는 경향이 있습니다. 응용 분야에 따라 올바른 솔더 마스크 색상을 선택하면 최상의 결과를 얻을 수 있습니다.

보드 두께

DIY PCB 애호가라면 프로토피씨에 대한 대안이 많이 있습니다. 여기에는 하루 만에 PCB를 배송하는 저렴한 대안인 베어본™이 포함됩니다. 베어본은 솔더마스크나 실크스크린 없이 제작되며, 빠른 프로토타입 제작에 이상적입니다. 베어본은 최고의 품질을 제공하지는 않지만, 저렴한 PCB 프로토타입을 찾고 있다면 훌륭한 선택입니다. 베어본은 최소 주문량 없이도 이용할 수 있으며 배송비도 저렴합니다.

FreeDFM은 또 다른 훌륭한 대안으로, 설계 오류를 자동으로 수정할 수 있습니다. 일반적인 제조 표준을 사용하며 체계적인 보고서를 생성할 수 있습니다. 또한 EAGLE에서 거버 파일을 생성하는 데 도움이 됩니다. SparkFun의 튜토리얼이 프로세스를 안내합니다.

PCB 복잡성은 레이어 수에 따라 결정됩니다. 레이어 수가 적을수록 PCB는 더 단순해집니다. 그러나 소형 장치용 PCB를 제작하는 경우 얇은 PCB가 필요할 수 있습니다.

납땜

PCB 프로토타입 납땜은 수천 년 동안 사용되어 온 오래된 공정입니다. 스루홀과 표면 실장 실장 기술이 결합된 방식입니다. 첫 번째 단계는 접착제를 도포한 다음 SMD 부품을 배치하는 것입니다. 다음 단계는 솔더 페이스트를 굳히는 것이며, 마지막 단계는 PCB를 뒤집는 것입니다.

프로토타입 PCB는 최소 1~8개의 레이어로 구성되며 ISO 표준을 충족해야 합니다. 일반적으로 프로토타입 PCB의 품질은 IPC 1 이상이지만 최종 애플리케이션에 따라 달라질 수 있습니다. 프로토타입 PCB의 품질에 관계없이 프로토타입을 문서화하는 것은 필수입니다.

프로토타입 PCB는 견고하고 신뢰할 수 있어야 합니다. 따라서 많은 테스트와 과제를 거치게 됩니다. 기판은 온도 변화, 진동 및 전력의 영향을 받습니다. 따라서 제대로 납땜하는 것이 필수적입니다. 또한 견고한 회로 기판은 고객에게 매력적이고 보기 좋게 보일 것입니다.

IC 피치

저렴한 비용으로 나만의 PCB 프로토타입을 제작할 방법을 찾고 있다면 다양한 옵션을 이용할 수 있습니다. 가장 빠르고, 가장 저렴하고, 가장 쉬운 방법 중 하나는 일반적인 제조 표준을 따르는 것입니다. 프로젝트가 너무 늦어질 때까지 이러한 규칙을 고려하지 않는 경우도 있지만, 이러한 규칙을 따르면 많은 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

최신 집적 회로는 다양한 패키지와 피치 크기로 제공됩니다. 따라서 수작업으로 조립하고 프로토타입을 제작하기가 매우 어려울 수 있습니다. 한 부품을 다른 부품에 장착하는 데 도움이 되는 캐스털 홀에 관심이 있을 수도 있습니다. 하지만 모든 제조업체가 이러한 유형의 홀을 제공하는 것은 아닙니다.

프로토타이핑은 제조 공정에서 필수적인 단계입니다. 프로토타입을 통해 최종 제품에 반영되기 전에 설계 결함을 발견할 수 있습니다. 또한 PCB 프로토타입을 통해 잠재 구매자에게 제품을 시연할 수 있습니다.

전자제품에서 PCB는 무엇을 의미할까요?

인쇄 회로 기판, 줄여서 PCB는 전자 기기의 중요한 부품입니다. PCB는 더 큰 기능, 더 큰 자동화, 더 큰 효율성을 가능하게 합니다. 또한 인건비를 절감하여 생산을 개선하고 제조 및 공급망 관리에 혁신을 가져왔습니다. 또한 PCB는 유연성이 뛰어나며 단단하거나 유연한 플렉스가 가능하기 때문에 더 작고 가벼운 제품을 만들 수 있습니다. 또한 더 나은 신뢰성을 제공합니다.

인쇄 회로 기판

인쇄 회로 기판 또는 PCB는 현대 전자제품의 필수적인 부분입니다. 이러한 회로 기판을 통해 전문가들은 향상된 전기 장치를 만들 수 있습니다. 다양한 레이어와 스타일로 제공됩니다. 단면 PCB 또는 단면 기판은 한 개의 레이어로 구성되어 있고 양면 PCB는 두 개 이상의 레이어로 구성되어 있습니다.

인쇄 회로 기판은 기판과 전기 저항성 재료 층으로 구성됩니다. 이 소재는 전자 장치 내부에서 전류를 이동시키는 데 필요한 전기 저항을 제공합니다. 인쇄 회로 기판에는 열 전도성을 높이고 견고성을 높이기 위해 다양한 종류의 접착제가 사용됩니다.

PCB는 여러 층의 구리로 구성될 수 있으며 복잡할 수 있습니다. 설계는 종종 필요한 레이어 수에 따라 달라집니다. 레이어가 많을수록 더 많은 라우팅 옵션과 신호 무결성을 더 잘 제어할 수 있지만 복잡성과 비용이 증가합니다. 보드 복잡성의 또 다른 중요한 요소는 비아의 수입니다. 비아는 복잡한 IC에서 부품이 빠져나갈 수 있게 해주며, 보드의 복잡성을 나타내는 좋은 지표가 될 수 있습니다.

양면 PCB

전자제품에서 양면 PCB는 양면 디자인이 적용된 회로 기판입니다. 기본적으로 양면 PCB는 구리로 만들어집니다. 단면 보드와 양면 보드에는 여러 가지 차이점이 있습니다. 우선, 양면 PCB에는 여러 층의 구리가있는 반면 단면 보드에는 한 층만 있습니다. 일반적으로 단면 기판은 레이아웃이나 SMT용 구멍을 만드는 데만 사용할 수 있습니다.

단면 PCB와 양면 PCB의 또 다른 주요 차이점은 제조 방식입니다. 양면 PCB 생산의 경우 전도성 특성과 화학적 특성이 고려됩니다. 일반적으로 도체 스트립에는 구리와 주석이 사용되며, PCB 기판의 베이스 레이어에는 유리 섬유와 수지가 함침된 종이가 사용됩니다.

레이어 수

인쇄 회로 기판은 일반적으로 한 층에서 여러 층으로 구성되며 가전제품부터 컴퓨터, 모바일 장치에 이르기까지 다양한 애플리케이션에 사용됩니다. 항공 우주 장비와 산업용 도구에도 사용됩니다. 기판의 레이어 수와 크기는 장치 유형에 따라 달라질 수 있습니다.

레이어 수가 많을수록 보드가 더 복잡해집니다. 일반적으로 단일 레이어 PCB는 4~8개의 레이어로 구성되지만, 더 복잡한 장치의 경우 최대 12개까지 구성할 수 있습니다. 레이어 수는 짝수 또는 홀수일 수 있지만, 전자 회로를 설계할 때는 짝수가 선호됩니다.

구리 두께

전자제품에 사용되는 구리의 두께는 일반적으로 온스 단위로 측정됩니다. 이 측정은 금박 산업에 뿌리를 두고 있으며, 1제곱피트 면적에 1온스의 금속이 퍼져 있는 것을 기준으로 합니다. 구리의 두께는 전자 회로에서 중요한 요소이므로 원하는 전류 전달 용량을 달성하기 위해 보드를 올바르게 설계하는 방법을 아는 것이 중요합니다.

구리 두께는 온스 단위로 측정되며, 1온스는 1제곱피트 면적에 약 1.37밀리그램의 구리가 퍼져 있음을 나타냅니다. 그러나 이 무게는 추정치일 뿐입니다. 보드의 구리 양이 변하면 실제 구리의 두께는 달라집니다. 따라서 구리 무게의 변화는 비아에 필요한 환형 링의 최소 크기에 영향을 미칩니다. 이 크기는 드릴링된 구멍이 완벽하게 중앙에 위치하지 않더라도 안정적인 전기 연결을 생성하는 데 도움이 되므로 중요합니다.

연결성

PCB는 전자 제품에 사용되는 소형 인쇄 회로 기판입니다. 이 보드에는 서로 연결해야 하는 다양한 구성 요소가 포함되어 있습니다. PCB 제조 공정은 부품이 서로 어떻게 연결되는지 보여주는 회로도를 만드는 것으로 시작됩니다. 종종 회로도에는 구성 요소의 추상적 표현도 포함됩니다.

PCB는 유연하고 가벼우며 신뢰할 수 있는 전자기기 연결 방식입니다. 다용도로 사용할 수 있어 복잡한 시스템에 이상적인 선택입니다. 이 기술은 컴퓨터와 의료용 전자제품을 비롯한 수많은 분야에서 혜택을 누리고 있습니다. PCB 기술의 발전으로 업계 전문가들은 더 작고, 더 빠르고, 더 효율적인 전자 장치를 설계하고 제조할 수 있게 되었습니다.

인쇄 회로 기판을 쉽게 업그레이드하는 방법

PCB 업그레이드는 몇 분 안에 직접 할 수 있는 빠르고 쉬운 프로세스입니다. 하지만 프로세스를 완료하려면 몇 가지 단계를 거쳐야 합니다. 다음은 PCB를 업그레이드해야 하는 가장 일반적인 이유 중 일부입니다.

감광성 라미네이트 PCB 카드

인쇄 회로 기판을 업그레이드하는 한 가지 방법은 감광성 라미네이트 PCB 카드를 사용하는 것입니다. 이 소재는 두 층의 구리 트랙으로 구성됩니다. 첫 번째 레이어는 토너 레이어이고 두 번째 레이어는 감광성 라미네이트입니다. 라미네이트가 아트웍에 잘 붙을 수 있도록 보드를 단단히 눌러야 합니다. 라미네이트 뒷면에 추를 달아 고정할 수도 있습니다. 마지막으로 진공 프레임이나 유리 두 장에 PCB를 넣어야 합니다. 이 작업을 마친 후에는 보드를 밝은 햇빛 아래 양쪽에서 약 5~8분 동안 놓아둡니다. 햇빛이 충분하지 않은 경우 다른 자외선 소스를 사용할 수 있습니다.
납땜

인쇄 회로 기판을 쉽게 업그레이드할 수 있는 방법을 찾고 있다면 납땜을 고려해 볼 수 있습니다. 커패시터, 다이오드, 트랜지스터, 심지어 고전력 튜브까지 납땜할 수 있습니다. 먼저 부품을 청소하여 먼지나 이물질을 제거합니다. 그런 다음 부품을 보드 위에 놓습니다. 가장 작은 구성 요소부터 시작하여 큰 구성 요소로 올라갑니다. 이렇게 하면 보드가 평평하고 균형 잡힌 상태를 유지할 수 있습니다.

컴포넌트를 납땜하기 전에 헤더와 컴포넌트를 정렬해야 합니다. 이를 위해 실리콘이나 판지를 사용하여 구성 요소를 고정할 수 있습니다. 납땜하기 전에 실드를 사용하여 헤더를 정렬할 수도 있습니다. 납땜 방법을 배우려면 납땜에 관한 동영상을 시청하세요.

납땜 점퍼

패드 중 하나를 들어 올린 경우 점퍼 와이어를 납땜하여 쉽게 수리할 수 있습니다. 이때 와이어가 부품 리드에서 돌출되지 않도록 주의해야 합니다. 또한 솔더 마스크를 제거하여 노출된 구리를 노출할 수 있도록 하세요. 다음으로 점퍼 와이어를 보드의 올바른 위치에 놓습니다. 부품 리드의 반대쪽 끝으로 90도 이상 구부러져 있는지 확인해야 합니다. 완료되면 점퍼 와이어를 다른 다리나 핀에 납땜하기 전에 이물질을 깨끗이 제거합니다.

점퍼는 PCB에 추가되는 작은 구리선입니다. 이 전선은 하드웨어 프로그래밍 도구 역할을 합니다. 점퍼를 납땜할 때는 올바른 유형의 납땜을 선택해야 합니다. 납 기반 전선보다 건강 위험이 낮으므로 가능하면 무연 땜납을 선택하세요.

오염

공정 제어 도구를 사용하여 인쇄 회로 기판의 오염 여부를 테스트하는 것은 전자 제품의 품질을 빠르고 쉽게 개선할 수 있는 방법입니다. PCB 이온 오염은 부식 흔적, 덴드라이트 형성 및 기생 누출을 유발하여 어셈블리 성능을 저하시킬 수 있습니다. 또한 습기로 인해 단락이 발생할 수도 있습니다.

노트북이든 iPhone이든 회로 기판은 먼지, 물 또는 기타 물질로 인해 오염될 수 있습니다. 순수한 물은 다른 액체만큼 해롭지는 않지만, 특히 샤워할 때는 전자기기를 건조하고 깨끗하게 유지해야 합니다. 전자기기를 젖은 상태로 두면 회로가 단락되어 회로 기판이 손상될 수 있습니다.

오염은 제조, 납땜, 부품 배치 및 최종 청소 단계에서 품질 관리가 제대로 이루어지지 않아 발생합니다. 또한 플럭스 잔류물이나 부적절한 PCB 마감으로 인해 발생할 수도 있습니다. 주의하지 않으면 신뢰성 악몽으로 이어질 수 있습니다.

정전기 방전

정전기 방전(ESD)은 전자 기기를 손상시킬 수 있는 자연 현상입니다. 정전기는 전자가 자유롭게 흐르지 않고 전하를 띤 두 물체가 접촉할 때 발생합니다. 방전으로 인해 발생하는 전압은 물체 사이의 전위차를 측정하는 척도입니다. 인간은 일반적으로 약 3,000볼트의 ESD를 경험합니다. 이 현상은 특히 민감한 전자 기기에 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다.

조립 라인부터 화학 공장까지 다양한 환경의 전자 기기에서 ESD 손상이 발생할 수 있습니다. 중공업과 공장은 특히 ESD에 취약합니다. ESD로 인해 전자 기기가 손상되는 것은 드문 일이 아니지만 인쇄 회로 기판을 업그레이드하면 생각보다 쉽게 위험을 제거할 수 있습니다.

인쇄 회로 기판의 그림으로 보는 역사

최초의 인쇄 회로 기판(PCB)은 1930년대에 공학을 전공하고 잡지 편집자였던 폴 아이슬러가 전기 공학 분야로 진출하기 전에 개발했습니다. 아이슬러는 종이에 인쇄하면 신문 외에도 다양한 용도로 활용할 수 있다는 생각을 가지고 있었습니다. 그는 런던 햄스테드에 있는 작은 원룸에서 아이디어를 발전시켰습니다.

모 에이브람슨

인쇄 회로 기판의 역사는 많은 기술 발전의 영향을 받았습니다. 최초의 PCB 중 일부는 자동 조립 공정 개발을 도운 컴퓨터 엔지니어 Moe Abramson에 의해 만들어졌습니다. Abramson은 또한 구리 호일 상호 연결 패턴과 딥 솔더링 기술을 개발했습니다. 그의 공정은 나중에 개선되었고, 그의 작업은 인쇄 회로 기판 제조의 표준 공정으로 이어졌습니다.

인쇄 회로 기판은 전자 부품을 기계적으로 지지하고 전기적으로 연결하는 회로입니다. 일반적으로 두 겹 이상의 구리판으로 만들어집니다. 이 제조 공정을 통해 부품 밀도를 높일 수 있습니다. 또한 전기 연결을 위한 도금 관통 구멍이 있습니다. 고급 PCB에는 임베디드 전자 부품도 통합되어 있습니다.

스타니슬라스 F. 단코

인쇄 회로 기판의 역사는 20세기 중반으로 거슬러 올라갑니다. 그 이전에는 전자 부품에 와이어 리드가 있었고 PCB의 흔적에 직접 납땜을 했습니다. 최초의 자동 조립 공정은 미국 신호병단 소속이었던 Moe Abramson과 Stanislaus F. Danko가 개발했습니다. 이들은 이 공정에 대한 특허를 획득했으며, 이후 인쇄 회로 기판 제작의 표준 방법이 되었습니다.

인쇄 회로 기판은 전자 기기의 중요한 부품입니다. 19세기 중반에 소박하게 시작된 인쇄 회로 기판은 이제 보편적인 부품이 되었습니다. 인쇄 회로 기판의 진화는 소비자 요구의 증가에 의해 주도되었습니다. 오늘날의 소비자들은 전자 기기에서 즉각적인 반응을 기대합니다. 1925년 찰스 듀카스는 배선의 복잡성을 줄이기 위해 '인쇄 와이어'라는 공정을 개발했습니다. 폴 아이슬러 박사는 1943년 오스트리아에서 최초로 작동하는 PCB를 제작했습니다.

해리 W. 루빈스타인

인쇄 회로 기판의 역사는 1927년부터 1946년까지 글로브 유니온의 Centralab 사업부에서 연구 과학자이자 임원으로 근무한 Harry W. Rubinstein이라는 사람에 의해 크게 형성되었습니다. 루빈스타인은 센트럴랩에서 롤러스케이트, 점화 플러그, 축전지를 개선하는 등 여러 가지 혁신을 주도했습니다. 하지만 그의 가장 유명한 발명품은 인쇄 전자 회로였습니다.

인쇄 회로 기판의 역사는 1900년대 초, 전자 부품을 PCB에 납땜하던 시절부터 시작됩니다. PCB에는 와이어 리드를 위한 구멍이 있었고, 그 구멍을 통해 리드를 삽입한 다음 보드의 구리 트레이스에 납땜했습니다. 그러나 1949년 Moe Abramson과 Stanislaus F. Danko는 구리 호일 상호 연결 패턴에 부품 리드를 삽입하고 딥 솔더링하는 기술을 개발했습니다. 이 공정은 이후 미 육군 신호대에서 채택되었고, 결국 인쇄 회로 기판을 제작하는 표준 방법이 되었습니다.

표면 실장 기술(SMT) 부품

SMT는 전자 부품을 인쇄 회로 기판(PCB) 표면에 직접 적용할 수 있는 기술입니다. 이를 통해 더 효율적인 생산과 더 컴팩트한 디자인이 가능합니다. 또한 드릴링 구멍의 수를 줄여 생산 비용을 낮출 수 있습니다. SMT 부품은 또한 더 견고하고 더 높은 수준의 진동과 충격을 견딜 수 있습니다.

스루홀 부품에 비해 표면 실장 기술의 가장 큰 장점은 고도로 자동화되어 용접 공정 중 고장 횟수가 줄어든다는 점입니다. 또한 SMT 부품은 THT 부품에 비해 패키징 비용이 훨씬 저렴하므로 판매 가격도 저렴합니다. 이는 대량 인쇄 회로 기판을 찾는 고객에게 큰 장점입니다.

여러 층의 구리

여러 층의 구리로 구성된 PCB는 여러 층의 구리 호일과 절연 재료로 구성됩니다. 구리 층은 연속적인 구리 영역을 나타내거나 별도의 흔적을 나타낼 수 있습니다. 전도성 구리 층은 전류를 전달할 수 있는 얇은 채널인 비아를 사용하여 서로 연결됩니다. 이러한 전도성 레이어는 종종 EMI를 줄이고 명확한 전류 리턴 경로를 제공하는 데 사용됩니다. 다음은 인쇄 회로 기판에 구리를 사용할 때 얻을 수 있는 몇 가지 이점입니다.

다층 PCB는 단일 레이어 보드보다 비용이 더 많이 듭니다. 또한 제조가 더 복잡하고 더 복잡한 제조 공정이 필요합니다. 높은 비용에도 불구하고 전문 전자 장비에 널리 사용됩니다.

전자기 호환성

전자파 적합성(EMC)은 제품 설계의 중요한 측면입니다. EMC 표준은 제품의 안전한 작동을 보장하기 위한 전제 조건입니다. PCB의 설계는 구성 요소 및 환경과 전자기적으로 호환되어야 합니다. 일반적으로 인쇄 회로 기판은 첫 번째 통과에서 EMC 표준을 충족하지 못합니다. 따라서 설계 프로세스는 처음부터 EMC 표준을 충족하는 데 중점을 두어야 합니다.

전자기 호환성을 달성하기 위한 몇 가지 일반적인 기술이 있습니다. 한 가지 방법은 PCB에 접지층을 두는 것입니다. 또 다른 방법은 낮은 임피던스를 제공하기 위해 접지 그리드를 사용하는 것입니다. 그리드 사이의 공간은 회로 기판의 접지 인덕턴스를 결정하는 데 중요합니다. 패러데이 케이지도 EMI를 줄이는 또 다른 방법입니다. 이 프로세스에는 PCB 주변에 접지를 던져 신호가 접지 한계를 넘어 이동하는 것을 방지하는 것이 포함됩니다. 이는 PCB에서 발생하는 방출과 간섭을 줄이는 데 도움이 됩니다.