경질 회로 기판이란 무엇입니까?
경성회로기판(PCB)은 구부릴 수 없는 단단한 베이스 레이어를 가진 인쇄 회로 기판의 일종입니다. 경질 PCB는 세라믹 또는 유리 재질로 만들어지며 내구성이 뛰어나고 높은 열을 견딜 수 있으며 요소에 장기간 노출되는 것을 방지합니다. 컴퓨터, 프린터 등 견고성을 요구하는 장치에 자주 사용되며 사용 빈도가 높은 영역에 매우 적합합니다.
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내구성과 신뢰성
견고한 PCB는 유리 섬유나 에폭시 수지와 같은 단단하고 견고한 재료로 만들어져 부품의 견고한 기초를 제공합니다. 이러한 구조적 강도 덕분에 보드는 물리적 응력을 견딜 수 있고 취급, 제조 및 작동 중에 손상이 덜 발생합니다.
제작 및 조립의 용이성
이러한 보드는 단단하기 때문에 조립 과정에서 다루기가 더 쉽습니다. 구성 요소를 보드에 쉽게 납땜할 수 있으며 조립 중 보드가 손상될 위험이 유연한 PCB에 비해 낮습니다.
높은 부품 밀도
견고한 PCB는 고밀도의 구성 요소와 회로를 지원할 수 있습니다. 이는 스마트폰 및 기타 소형 전자 장치와 같이 공간이 중요한 응용 분야에 특히 유용합니다.
열 안정성
경질 PCB는 일반적으로 우수한 열 안정성을 나타내므로 변형 없이 고온을 견딜 수 있습니다. 이는 PCB가 상당한 열에 노출되는 고전력 애플리케이션 및 환경에 매우 중요합니다.
비용 효율성
대량 생산의 경우 견고한 PCB는 일반적으로 유연하거나 견고한 플렉스 PCB에 비해 비용 효율적입니다. 재료와 제조 공정의 표준화로 인해 대규모 생산에 더욱 적합해졌습니다.
일관된 품질
견고한 제조 공정으로 인해 견고한 PCB는 일관된 품질과 성능을 갖는 경향이 있습니다. 이러한 예측 가능성은 의료 기기나 항공우주 응용 분야와 같이 신뢰성이 중요한 산업에서 필수적입니다.
고속 회로 호환성
견고한 PCB는 고속 회로를 지원할 수 있습니다. 이는 통신 및 컴퓨팅에 필수적인 고주파 회로를 위한 안정적인 플랫폼을 제공합니다.
환경 저항
많은 견고한 PCB는 화학 물질, 습기 및 극한 온도에 대한 노출을 포함한 가혹한 환경 조건을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 따라서 실외 및 산업용 응용 분야에 사용하기에 적합합니다.
엄밀한 회로 기판의 용도
경질 인쇄 회로 기판은 회로 밀도를 향상시켜 기판의 크기와 무게를 모두 줄입니다. 견고한 PCB의 응용 분야는 전자 분야 자체만큼이나 다양합니다. 다음은 몇 가지 예입니다.
컴퓨팅:데스크톱 PC에서 노트북, 스마트폰에 이르기까지 견고한 PCB는 이러한 장치의 백본을 형성하여 프로세서, 메모리 및 기타 중요한 구성 요소를 연결합니다.
가전제품:텔레비전, 카메라, 게임 콘솔 등은 모두 내부 회로에 견고한 PCB를 사용합니다.
산업용 애플리케이션:전원 공급 장치, 모터 컨트롤러 및 다양한 산업 장비는 견고한 성능과 열 관리를 위해 견고한 PCB를 사용합니다.
의료 기기:심박조율기, 제세동기 및 기타 중요한 의료 장비는 견고한 PCB의 신뢰성과 정밀도에 달려 있습니다.
항공우주 및 방위:위성, 항공기 전자 장치 및 군사 장비에는 견고한 PCB의 견고성과 안정성이 필요한 경우가 많습니다.
경질회로기판의 종류
견고한 PCB의 장점 중 하나는 다양한 프로젝트 사양 및 구성에 사용할 수 있다는 것입니다. MCL에서는 다음을 포함하여 다양한 유형의 견고한 PCB를 제공합니다.
단면:단면 회로 기판은 원래 PCB입니다. 단일 층의 전도성 재료가 있으며 모든 구성 요소는 보드의 한쪽 면에 위치합니다. 단순한 디자인으로 단면 PCB는 빠르고 쉽게 제조할 수 있어 실수 가능성이 줄어듭니다. 이 비용 효율적인 구성은 저밀도 설계에 적합합니다.
양면:단일 전도성 레이어 대신 양면 PCB는 양면에 구리 전도성 레이어를 사용합니다. 구성 요소 공간이 두 배 더 넓어진 양면 PCB는 더 많은 설계 옵션을 제공하고 회로 복잡성이 증가하여 광범위한 프로젝트에 적용할 수 있습니다.
다층:이 유형의 PCB는 코어를 둘러싸는 여러 다른 레이어와 함께 중앙에 적층된 3개 이상의 전도성 재료 레이어를 사용합니다. 수많은 레이어와 고급 경화 프로세스를 갖춘 다층 보드는 상호 연결 배선의 필요성을 줄이고 공간을 절약하며 밀도가 높고 견고한 PCB를 만듭니다.
캐리어 보드 또는 기계적 스페이서:매우 얇은 PCB의 조립 공정 중에 지지대를 제공하기 위해 견고한 지지대가 필요한 경우 일부 회사에서는 전도성 레이어가 없는 캐리어 보드를 사용하도록 선택할 수 있습니다. 기계 작동에 사용되는 모든 회로 기판에는 구리층이 있거나 전기 연결이 필요합니다. MCL에서는 작업하려는 모든 구성 요소와 장비를 지원하기 위해 정확한 사양에 따라 견고한 PCB를 만들 수 있습니다.
견고한 PCB 보드는 어떻게 제조됩니까?
PCB는 무엇으로 만들어지나요?
경질 PCB는 접착제와 열을 사용하여 함께 결합된 다양한 레이어로 구성되어 보드 재료에 견고한 모양을 제공합니다. 다음 레이어는 견고한 PCB를 개발하는 데 사용됩니다.
기판층
기본 재료라고도 불리는 기판 층은 유리 섬유로 만들어집니다. FR4는 주로 보드에 강성과 강성을 제공하는 가장 일반적인 유리 섬유인 기판 재료로 사용됩니다. 페놀과 에폭시도 모재로 사용되지만 FR4만큼 좋지는 않습니다. 그러나 가격이 저렴하고 특유의 고약한 냄새가 특징입니다. 페놀 수지의 분해 온도가 너무 낮아 땜납을 장시간 방치하면 층이 박리되는 현상이 발생합니다.
구리층
기판층 상단에는 추가된 열과 접착제의 도움으로 동박이 기판에 적층됩니다. 일상적인 사용에서는 보드의 양면이 구리로 적층되어 있습니다. 그러나 일부 값싼 전자 제품에는 보드에 구리 재료 층이 하나만 있습니다. 보드마다 두께가 다르며 이는 평방피트당 온스로 표시됩니다.
솔더 마스크 레이어
솔더 마스크 레이어는 구리 레이어 위에 있습니다. 이 층은 전도 물질이 구리 층에 닿을 경우 손상을 방지하기 위해 구리 층에 절연체를 추가하기 위해 보드에 추가됩니다.
실크스크린 레이어
실크스크린 레이어는 솔더 마스크 레이어 위에 위치합니다. 보드를 더 잘 이해하기 위해 보드에 문자나 기호를 추가하는 데 사용됩니다. 흰색 색상은 실크스크린에 주로 사용됩니다. 그러나 회색, 빨간색, 검정색 및 노란색을 포함한 다른 색상도 사용할 수 있습니다.
경질 PCB와 플렉스 회로는 어떻게 다릅니까?
일반적으로 단순히 PCB라고 알려진 견고한 PCB는 대부분의 사람들이 회로 기판을 상상할 때 생각하는 것입니다. 이 보드는 전도성 트랙과 비전도성 기판에 배열된 기타 요소를 사용하여 전기 부품을 연결합니다. 견고한 회로 기판에서 비전도성 기판에는 일반적으로 유리가 포함되어 있어 기판을 강화하고 강도와 견고성을 제공합니다. 견고한 회로 기판은 적절한 열 저항뿐만 아니라 구성 요소에 대한 탁월한 지원을 제공합니다.
유연한 PCB에는 비전도성 기판에 전도성 트랙이 있지만 이러한 유형의 회로 기판은 폴리이미드와 같은 유연한 기본 재료를 사용합니다. 유연한 베이스 덕분에 유연한 회로는 진동을 견디고 열을 발산하며 다양한 모양으로 접을 수 있습니다. 구조적 특성으로 인해 플렉스 회로는 작고 혁신적인 전자 장치에 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
베이스 레이어 소재 및 강성 외에도 PCB와 플렉스 회로 간의 주목할만한 차이점은 다음과 같습니다.
전도성 재료:플렉스 회로는 구부러져야 하기 때문에 제조업체는 전도성 재료로 전착 구리 대신 더 유연한 압연 어닐링 구리를 사용할 수 있습니다.
제조 공정:솔더 마스크를 사용하는 대신 유연한 PCB 제조업체는 오버레이 또는 커버레이라는 프로세스를 사용하여 유연한 PCB의 노출된 회로를 보호합니다.
일반적인 비용:연성 회로는 일반적으로 단단한 회로 기판보다 비용이 더 많이 듭니다. 그러나 콤팩트한 공간에 적합하기 때문에 플렉스 회로를 사용하면 엔지니어가 제품 크기를 줄여 간접적인 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
견고한 PCB와 유연한 PCB 중에서 선택하는 방법
강성 및 연성 회로 기판은 다양한 제품에 사용되지만 일부 응용 분야에서는 한 가지 유형의 회로 기판을 사용하는 것이 더 많은 이점을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 견고한 PCB는 TV 및 데스크톱 컴퓨터와 같은 대형 제품에 적합한 반면, 유연한 회로는 스마트폰 및 웨어러블 기술과 같은 보다 컴팩트한 제품에 필요합니다.
가혹한 환경의 PCB: 어떤 예방 조치를 취해야 합니까?
전자 장치의 일부 범주는 염수 분무, 염분, 먼지, 모래 또는 극한 온도와 같은 특히 가혹한 조건에서 작동해야 합니다. 전자 회로가 정상 조건에서 계속 작동하도록 하려면 PCB가 손상되지 않고 이러한 상황을 견딜 수 있도록 설계해야 합니다. 예를 들어 자동차, 산업 또는 항공우주 부문에 사용되는 PCB는 진동, 기계적 응력, 충격, 매우 광범위한 열 편위 등에 지속적으로 노출됩니다.
열악한 환경에서 PCB가 직면한 주요 과제는 다음과 같이 요약할 수 있습니다.
습기, 먼지 및 오물:이러한 환경적 요인에 대응하려면 컨포멀 코팅이라는 특수 공정으로 PCB를 처리해야 하는 경우가 많습니다. 이를 통해 PCB는 조립 공정 후에 실리콘, 아크릴, 우레탄 또는 p-자일렌과 같은 비전도성 보호 재료의 얇은 층으로 덮여 있습니다. 코팅을 하면 전자 회로를 외부 오염 물질로부터 보호하여 수명을 연장할 수 있습니다.
고온:PCB가 표준보다 높은 온도에서 지속적으로 작동해야 하는 경우 더 두꺼운 구리(무거운 구리)가 포함된 레이어를 사용하는 것이 좋습니다. 평방피트당 3온스 이상의 구리 두께는 일반적으로 규정 준수 코팅 적용과 결합되어 고온에서 중단 없이 작동하는 경우 보드에 높은 수준의 보호를 제공합니다. FR-4 TG140 또는 TG170)과 같이 유리 전이 온도(Tg)가 더 높은 층을 사용하면 온도로부터 PCB를 추가로 보호할 수 있습니다.
이온화 방사선:항공우주 응용 분야용 PCB는 태양과 기타 천체에서 생성되는 전자기 방사선 외에도 다양한 유형의 입자로 충격을 받습니다. 이러한 방사선은 특히 자동차 및 항공우주 응용 분야에서 일시적 교란(예: 비트 플립 또는 메모리 삭제) 또는 영구적인 구성 요소 손상 충격 및 진동을 일으킬 수 있습니다.
부식:이는 모든 금속 부품의 주요 함정 중 하나입니다. 부식은 산화라고 알려진 과정을 통해 산소와 금속이 서로 결합할 때 발생합니다. 이로 인해 녹이 발생하고 금속의 화학적 특성이 손실되어 시간이 지남에 따라 분해됩니다. PCB에는 다량의 금속이 포함되어 있으므로 산소에 노출되면 부식될 수 있습니다.
대기 물질로 인한 손상을 방지하기 위해 조립 후 PCB에 컨포멀 코팅이라고 알려진 비전도성 보호 코팅을 적용합니다(그림 1). 이는 일반적으로 습기, 먼지 또는 기타 가혹한 환경 요인이 있는 환경에서 작동하는 소비자, 가전 제품 및 모바일 장치용 PCB에 적용됩니다. PCB에 적용된 보호 층은 PCB 층에 존재하는 습기가 바깥쪽으로 흘러가는 동시에 외부 물질이 보드와 구성 요소에 도달하여 작동을 저하시키는 것을 방지합니다. 컨포멀 코팅은 신뢰성을 높이는 것 외에도 회로의 수명을 연장합니다.
가장 일반적인 유형의 컨포멀 코팅은 실리콘, 아크릴 수지, 폴리우레탄 및 p-자일렌이며 각각 특정 수준의 보호 기능을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 실리콘은 가장 넓은 온도 범위를 포괄할 수 있으므로 극한 온도의 응용 분야에 가장 적합한 선택입니다. 반면, 실리콘은 일부 기재에 대한 접착력이 낮고 아크릴 수지보다 내화학성이 낮습니다. 후자는 견고한 구조로 인해 충격과 진동이 있는 경우에는 특히 적합하지 않습니다. 폴리우레탄은 습기, 마모 및 진동에 대한 높은 저항성을 제공하며 저온은 잘 견디지만 고온은 잘 견디지 못합니다. 따라서 온도가 -40도에서 +120도인 응용 분야에 주로 사용됩니다. P-자일렌은 높은 보호 기능을 제공하는 일관된 재료이지만 가격이 비싸고 오염 물질에 민감하므로 진공 상태에서 적용해야 합니다.
PCB 컨포멀 코팅 적용과 관련하여 침지, 자동 선택 코팅, 스프레이 및 브러싱의 네 가지 기술을 사용할 수 있습니다. 이러한 각 대안은 동일한 목표를 달성합니다. 즉, 날카로운 모서리와 보드의 모든 모서리를 포함하여 PCB를 완전히 덮는 것입니다. 도포 후 컨포멀 코팅은 공기 건조, 오븐 건조 또는 자외선에 의해 경화됩니다.
PCB의 구성요소 밀도가 증가하면 작동 온도가 불가피하게 증가하게 되며, 이는 장기적으로 서로 다른 물리적 특성을 가진 재료의 팽창 및 수축으로 인해 용접 또는 레이어 자체의 무결성을 손상시킬 수 있는 조건입니다. 따라서 고온 PCB에는 유리전이온도(Tg)가 170도 이상인 유전체를 사용해야 합니다. 일반적으로 적용되는 규칙은 사용된 재료의 Tg 값보다 최대 약 25도 낮은 작동 온도를 허용하는 것입니다. 재료 선택 외에도 발생하는 열을 제거하고 이를 PCB의 다른 영역으로 전달하여 PCB의 고온을 관리할 수 있습니다. 뜨거운 구성 요소가 PCB 상단에 장착되고 표면이 충분히 넓은 경우 먼저 전도(구성 요소에서 방열판으로)와 대류(구성 요소에서 방열판으로)를 통해 열을 제거할 수 있는 방열판을 그 위에 설치할 수 있습니다. 방열판 표면이 주변의 차가운 공기에 닿게 됩니다.
뜨거운 부품이 PCB 아래쪽에 장착되어 방열판을 장착할 수 없는 경우 일반적으로 설계자가 사용하는 기술은 PCB에 많은 수의 열 경로를 삽입하여 뜨거운 부품의 열을 다른 부품으로 전달하는 것입니다. 레이어. PCB 상단의 구리를 적절한 방열판으로 더 옮길 수 있습니다. 일반적으로 PCB 장착 방열판은 방열 면적을 늘리기 위해 핀 또는 주름진 표면이 있어 크기가 큽니다. 자연 대류 냉각에 비해 강제 대류 냉각을 개선하기 위해 팬을 추가할 수 있습니다.
장기 우주 임무의 경우 사용할 수 있는 유일한 옵션은 "고급" 구성 요소를 사용하는 것입니다. 이러한 구성 요소는 표준 구성 요소보다 훨씬 드물고 결과적으로 더 비쌉니다. 단기 우주 임무(최대 1년)의 경우 방사선에 견딜 수 있는 능력을 분석하고 검증한 경우 표준 상업용 구성 요소의 사용이 허용될 수 있습니다. 이를 통해 우주 장비의 설계 비용을 줄이고 설계에 사용할 수 있는 구성 요소의 선택을 확장할 수 있습니다. 다양한 하드웨어 설계 기술을 적용함으로써 방사선으로 인한 영향을 상쇄할 수 있습니다. 예를 들어 PCB 설계 수준에서는 모든 금속 부품을 적절하게 접지하는 것이 중요합니다.
충격과 진동으로부터 보호하기 위해 PCB를 수지를 부어 완전히 밀봉하는 용기에 설치할 수 있습니다. 수지층이 높을수록 보호 정도가 좋아집니다. PCB의 모든 구성 요소가 균일한 높이를 갖지 않는 한, 수지 층의 두께는 보드 전체에 걸쳐 다양하여 각 구성 요소에 대해 약간 다른 보호 수준을 제공합니다. 따라서 가장 얇은 수지층은 최악의 경우 전체 보드에 제공되는 보호 수준에 해당합니다. 수지 캡슐화를 고려하기 전에 PCB를 철저히 청소해야 합니다. 표면 오염은 특히 내화학성의 경우 캡슐화로 제공되는 보호 수준에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다(화학물질이 더 쉽게 들어갈 수 있는 경로를 제공하므로).
우리 공장
Sihui Fuji Electronics Technology Co., Ltd. 2009년에 설립된 이 회사는 14년 동안 장기적이고 안정적인 회로 기판 생산에 주력해 왔습니다. 알레그로 교정, 대량 생산, 다양한 제품명, 다양한 배치, 짧은 배송 시간 등의 생산 강점을 바탕으로 고객의 요구를 최대한 충족시키는 원스톱 종합 서비스를 제공합니다. 일본 기업의 품질 관리에 대한 풍부한 경험을 보유한 중국 전자 회로 기판 제조업체입니다. 사업.
FAQ
중국의 주요 고밀도 PCB 제조업체 및 공급업체 중 하나로서, 우리 공장에서 판매용 대량 고밀도 PCB를 구입하거나 도매하는 것을 따뜻하게 환영합니다. 모든 맞춤형 제품은 높은 품질과 경쟁력 있는 가격으로 제공됩니다. 견적과 무료 샘플을 원하시면 저희에게 연락하세요.