회로 기판을 알기 위한 팁

전기 회로를 살펴보면 다양한 구성 요소로 이루어져 있다는 것을 알 수 있습니다. 예를 들어 커패시터는 회로 기판에서 전하를 유지하다가 필요할 때 전하를 방출하는 데 사용됩니다. 반면 인덕터는 자기장에 에너지를 저장합니다. 마지막으로 다이오드는 전류가 한 방향으로만 흐르도록 하여 잘못된 흐름으로 인한 손상을 방지합니다.

일반적인 회로 기판 유형

회로 기판에는 두 가지 일반적인 유형이 있습니다: PCB와 브레드보드입니다. PCB는 프로토타이핑 목적으로 사용되며 구성 요소를 재사용할 수 있습니다. 하지만 퍼프보드만큼 견고하거나 완벽하지는 않습니다. 두 유형 모두 제작에 많은 시간이 소요되고 구매 비용이 많이 들 수 있습니다. 브레드보드는 전체 PCB에 커밋하기 전에 회로를 테스트할 수 있는 좋은 방법입니다.

회로 기판을 만드는 데 가장 일반적으로 사용되는 재료는 FR-4입니다. 이 소재는 절연 특성이 우수하고 아크에 저항할 수 있습니다. FR-4는 전기적 특성이 다른 다양한 등급으로 제공됩니다. 일반적으로 FR-4의 정격 온도는 130°C입니다. 또 다른 유형의 회로 기판은 알루미늄 코어 기판으로 알려져 있으며, 종종 FR-4에 라미네이트됩니다. 이 유형의 PCB는 높은 수준의 냉각이 필요한 전자 회로에 사용됩니다.

공통 구성 요소

회로 기판의 가장 일반적인 구성 요소는 저항기, 커패시터, 트랜지스터입니다. 이러한 장치는 전하를 저장하고 전송하는 동시에 열로 발산합니다. 저항은 다양한 재료로 만들어지며 저항 값에 따라 색으로 구분됩니다. 반면 트랜지스터는 전기 에너지를 전달하며 회로 기판에서 증폭기로 사용됩니다. 바이폴라형과 방사형 등 여러 가지 유형이 있습니다.

회로 기판을 만드는 데 사용되는 주요 재료는 구리 및 FR-4입니다. 구리 피복 라미네이트는 구리가 에칭되지 않은 기판 스톡의 일종입니다. FR-4 소재는 오늘날 가장 일반적으로 사용되는 유형입니다. 구리 피복 라미네이트는 최근에 개발되었습니다. 회로 기판 제조에서 비균질성은 점점 더 중요해지고 있습니다. 이러한 차이로 인해 회로 기판의 유전 상수가 달라질 수 있습니다.

일반적인 용도

회로 기판은 컴퓨터 모니터, 녹음 장치, 텔레비전 등 다양한 전자 기기 생산에 핵심적인 역할을 합니다. 또한 비디오 게임이나 DVD 플레이어와 같은 엔터테인먼트 시스템 내부에도 사용됩니다. 마찬가지로 커피 메이커, 전자레인지, 알람 시계와 같은 가전제품에도 사용됩니다. 이러한 일반적인 용도 외에도 PCB는 높은 전력이 필요하고 거친 취급과 독한 화학 물질에 노출되는 기계 등 산업 환경에서도 사용됩니다.

PCB는 기존 유선 회로에 비해 많은 장점이 있습니다. 가볍고 쉽게 수리할 수 있으며 복잡한 시스템을 만들고 유지보수할 수 있는 비용 효율적인 방법입니다. 이러한 다용도성 덕분에 컴퓨터에서 의료 기기에 이르기까지 다양한 분야의 전자 제품이 크게 발전했습니다. 오늘날에는 자동차도 원활한 작동을 위해 PCB에 의존하고 있습니다.

공통 자료

인쇄 회로 기판에는 다양한 재료가 사용됩니다. 예를 들어 FR4는 일반적인 라미네이트입니다. 이 소재는 약 섭씨 135도의 유리 전이 온도(GTT)와 약 3.8~4.6의 CTE가 특징입니다. 다른 라미네이트는 전기 강도가 높은 고온 소재인 폴리이미드를 사용합니다. 일부 다른 소재는 고주파 및 마이크로파 애플리케이션을 위해 특별히 제조되었습니다.

구리는 PCB에 사용되는 가장 일반적인 전도성 소재입니다. 이 재료는 기본 레이어에 사용되며 필요한 강성을 제공하기 위해 회로 기판에 적용됩니다. 또는 에폭시가 기판 층을 만드는 데 사용됩니다. 그러나 유리 섬유의 내구성이 부족합니다.

공통 프로세스

회로 기판 조립에서 일반적인 공정에는 납땜, 에칭 및 표면 마감이 포함됩니다. 표면 마감은 기판을 부식으로부터 보호하고 납땜 공정에 도움을 줍니다. 표면 마감의 한 가지 예로는 기판에 플럭스를 코팅하고 용융 땜납에 담그는 열풍 납땜 레벨링이 있습니다. 그런 다음 고압의 뜨거운 공기를 분사하여 보드의 구멍에서 과도한 땜납을 제거하고 땜납 표면을 매끄럽게 만듭니다.

구리 도금의 첫 번째 단계는 패널을 황산구리와 황산이 포함된 구리 도금 욕조에 넣는 것입니다. 그런 다음 얇은 구리 층이 패널에 증착됩니다. 그런 다음 이 층은 주석 도금 욕조로 보호됩니다. 구리 층이 경화되면 주석 도금 회로 기판을 주석 욕조에서 제거하여 에칭 장벽 역할을 합니다.

일반적인 제조 문제

구리 도금이 충분하지 않으면 회로 기판에 결함이 생길 수 있습니다. 구리 도금은 전류가 기판을 통과하는 데 매우 중요합니다. 불충분한 구리 도금은 PCB 설계 소프트웨어 또는 PCB 제작업체를 사용하여 쉽게 감지할 수 있습니다. 또한 드릴링 후 기포가 생기지 않도록 구멍을 깨끗이 청소하는 것도 중요합니다.

PCB 설계는 일반적인 제조 문제에 대한 첫 번째 방어책입니다. 올바른 PCB 설계를 사용하면 정전기 방전 및 납땜 오류를 방지할 수 있습니다. 제조 엔지니어와 설계자는 서로 소통하여 문제를 예측하고 이러한 문제를 해결하는 계획을 수립해야 합니다. 단순한 오류가 큰 비용을 초래하는 실패로 이어질 수 있으므로 가능한 최상의 설계를 하는 것이 중요합니다. 또한 숙련된 디자이너를 사용하면 감지되지 않을 수 있는 실수를 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.