▷ PCB 또는 인쇄 회로 기판이란 무엇입니까? 사용 방법

PCB 또는 집적 회로 기판 이라는 용어를 들어 본 적이 있습니까? 내용이 무엇인지 모르는 경우이 기사에서 설명해 드리겠습니다. 이 기사를 읽으면 PCB로 둘러 쌓여 있습니다. PC, 모니터, 마우스 및 모바일에도 여러 가지가 있습니다. 모든 전자 요소는 PCB 또는 적어도 "내부 장기"를 사용하여 제작됩니다.

목차 색인

PCB 를 사용하는 것은 전기 케이블을 사용하지 않고 소자 를 연결 하는 혁신적인 방법을 제공했기 때문에 전자 장치의 발전에있어 큰 단계였습니다. 오늘날의 세상은 PCB의 발명 없이는 동일하지 않을 것입니다. 그래서 그것이 무엇인지 그리고 어떻게 만들어 지는지 봅시다.

PCB 란?

PCB는 인쇄 회로 기판 (Printed Circuit Board)의 약어이지만 영어 (인쇄 회로 기판)의 약어를 사용하여 PC의 PCI 슬롯과 혼동하지 않도록합니다.

글쎄, PCB는 기본적으로 전자 및 전기 구성 요소가 설치 되고 상호 연결 되는 물리적 지원 입니다. 이러한 구성 요소는 칩, 커패시터, 다이오드, 저항기, 커넥터 등이 될 수 있습니다. 내부의 컴퓨터를 살펴보면 많은 구성 요소가 붙어있는 여러 개의 평면 보드가 있음을 알 수 있습니다. 마더 보드 이며 PCB 와 우리가 언급 한 구성 요소로 구성됩니다

PCB의 각 요소를 연결하기 위해 케이블처럼 레일, 도체를 생성하는 매우 얇은 구리 전도성 트랙 을 사용합니다. 가장 단순한 회로에서는 PCB의 한쪽 또는 양쪽에 전도성 트랙 만 있지만 더 완전한 회로에는 전기 트랙과 심지어 여러 레이어에 적층 된 구성 요소가 있습니다.

이 트랙과 구성 요소에 대한 주요 지원은 강화 유리 섬유 와 세라믹 재료, 수지, 플라스틱 및 기타 비전 도성 요소의 조합입니다. 셀룰로이드 및 전도성 페인트 트랙과 같은 부품은 현재 플렉시블 PCB 를 제조하는 데 사용되고 있습니다.

최초의 집적 회로 기판 은 1936 년 엔지니어 폴 아이슬러 (Paul Eisler) 가 무선으로 사용하기 위해 수작업으로 제작했습니다. 여기에서 먼저 라디오를 사용한 다음 모든 종류의 구성 요소를 사용하여 대규모 제조를 위해 프로세스를 자동화 했습니다.

PCB 안에 무엇이 있습니까?

인쇄 회로는 적어도 가장 복잡한 일련의 전도성 층 으로 구성됩니다. 이들 도전 층들 각각은 기판이라 불리는 절연 물질에 의해 분리된다. 비아 (via) 라고하는 구멍은 다층 트랙 을 연결하는 데 사용되며 PCB를 완전히 통과하거나 특정 깊이까지만 이동할 수 있습니다.

기판은 상이한 조성일 수 있지만, 각각의 전기 트랙이 자체 신호 및 전압을 전달하도록 항상 비전 도성 재료 일 수있다. 현재 가장 널리 사용되는 것은 페티 낙스 (Pértinax)라고 하며, 기본적으로 수지로 덮인 종이로 취급 및 가공이 매우 쉽습니다. 그러나 고성능 장비에는 내화성 수지 코팅 유리 섬유 소재 인 FR-4 라는 화합물이 사용됩니다.

전자 부품 은 확장을 최대한 활용하기 위해 거의 항상 PCB의 외부 영역으로 이동 하여 양쪽에 설치됩니다. 전기 트랙을 만들기 전에 PCB의 다른 층은 기판과 매우 얇은 구리 또는 기타 전도성 재료로만 형성되며, 프린터와 유사한 기계를 통해 생성되며 공정이 상당히 공정합니다. 길고 복잡한.

PCB 생성 과정

우리는 이미 어떤 집적 회로 기판이 만들어 졌는지를 알고 있지만 어떻게 만들어 졌는지 아는 것은 매우 흥미로울 것입니다. 또한 이러한 보드 중 하나를 구입하여 기본 집적 회로를 직접 만들 수는 있지만 프로세스는 실제로 사용되는 것과 상당히 다릅니다.

소프트웨어를 사용한 PCB 설계

PCB 를 설계하고, 컴포넌트를 연결하는 데 필요한 전기 트랙을 추적하고, 컴포넌트에 필요한 모든 연결을 생성하는 데 필요한 레이어 수 를 나열 하는 것으로 시작합니다.

이 프로세스 는 엔지니어링 경력에 널리 사용되는 TinyCAD 또는 DesignSpark PCB 와 같은 CAM 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 수행됩니다. 전기 트랙뿐만 아니라 설치된 구성 요소를 나열하고 각 커넥터를 식별하기 위해 다양한 레이블 도 작성됩니다.

개발 프로세스에서 필요한 모든 단계가 문서화되어 제조업체는 프로젝트가 배송 될 때 수행 할 작업을 정확하게 알 수 있습니다.

실크 스크린 및 사진 레이아웃

설계가 완료되면 이제 프로젝트를 제조업체에 직접 전달하면 PCB의 실제 생성이 시작됩니다. 다음과 같은 프로세스를 사진 추적 이라고하며, 프린터와 같은 기계 (포토 플로터) 레이저는 전자 요소의 연결 마스크 로 그래프를 추적합니다.

이를 위해 약 7, 000 분의 1 인치의 얇은 전도성 금속 시트가 사용됩니다. 이 마스크 는 나중에 전자 부품이 접착되는 위치를 결정하는 역할을 합니다. 고급 프로세스에서이 프로세스는이 금속으로 연결 마스크를 조각하는 프린터로 PCB에서 직접 수행됩니다.

내부 레이어 인쇄

다음으로 수행되는 것은 특별한 화합물 을 사용하여 다른 내부 전기 트랙의 PCB에 인쇄하는 것입니다. 여기에는 시트에 있는 전기 트랙의 네거티브를 "페인팅" 하여 감광성 또는 건식 필름 재료 로 전도성 패턴을 만듭니다. 이 필름은 레이저 나 자외선에 노출되어 과도한 재료를 제거 하여 최종 회로의 네거티브를 만듭니다.

PCB에 전도성 트랙이있는 내부 레이어가있는 경우이 프로세스가 수행됩니다. 또한, 이 프로세스는 최종 구리 트랙을 생성하고 회로 설계에 따라 PCB의 외부 레이어에서 반복됩니다.

검사 및 검증 (AOI)

전도성 트랙의 다른 층이 만들어지면, 기계는 그것들이 모두 정확하고 잘 작동하는지 검사합니다. 원본 디자인과 실제 인쇄를 비교하여 단락 또는 깨진 트랙을 검색하면 자동으로 수행됩니다.

녹 필름 및 라미네이션

전도성 트랙으로 인쇄 된 각각의 시트는 산화물 처리 되어 각 층의 구리 트랙의 능력 및 내구성을 향상시킨다.

이 프로세스 덕분에 특히 민감한 PCB 또는 컴퓨터와 같은 많은 구성 요소가있는 서로 다른 전도성 층과 트랙 의 박리 를 피할 수 있습니다.

다음으로해야 할 일은 최종 PCB를 만드는 것이며, 이를 위해 각 회로 층 은 에폭시 수지, Pértinax 또는 다른 방법을 사용하는 유리 섬유 시트 를 사용하여 결합 됩니다. 이 모든 것은 유압 프레스 를 통해 완벽하게 접착되며 이것이 집적 회로 기판을 얻는 방법입니다.

드릴링 구멍

모든 경우에 우리는 다른 구리 층과 트랙을 연결할 수 있도록 드릴링 을 통해 PCB에 일련의 구멍 을 만들어야합니다. 또한 전자 부품이나 다른 커넥터 또는 확장 슬롯을 고정 할 수있는 완전한 천공이 필요합니다.

드릴링 공정 은 PCB의 무결성을 유지하기 위해 매우 정밀해야 하므로 텅스텐 카바이드 헤드는 존재하는 가장 단단한 재료에 사용됩니다.

금속 구멍

이들 홀이 상이한 내부 트랙과 통신하기 위해서는, 필요한 전도성을 제공하기 위해 얇은 구리 막 으로 도금 공정 이 필요할 것이다. 이 베니어는 4 천만에서 6 천만 분의 1 인치 사이입니다.

PCB는 이제 외부 표면의 구리 트랙을 추적 할 준비가되었습니다.

실외 트랙 필름 및 전기 도금

이제 외부 전도성 트랙 을 만들고이를 위해 내부 트랙을 만드는 것과 동일한 절차를 따릅니다. 먼저 건조 회로를 최종 회로 의 네거티브로 만듭니다. 그런 다음 레이저를 사용하여 구리가 증착 될 공간이 생성되어 전도성 트랙을 만듭니다.

그런 다음 PCB는 전기 도금 공정을 거칩니다.이 공정 은 드라이 포일이없는 영역에 구리 를 접착하여 PCB의 전기 트랙을 형성합니다. PCB는 구리 욕조에 배치되며 0.001 인치의 작은 트랙을 만들기 위해 전도성 패턴에 전해 결합 됩니다.

그런 다음 SES 공정 또는 " 스트립 에칭 스트립 "으로 갈 때 이러한 화학적 공격을 방지하기 위해 구리 위에 주석 층을 추가합니다.

스트립 에칭 스트립

이것은 두 번째 단계이며 , 초과 구리는 PCB에서 제거 되고 초과는 주석으로 담그지 않은 것 입니다. 이러한 방식으로 주석 보호 구리 만 남게됩니다.

결과적으로 화학 처리를 통해 주석 을 제거하여 최종적으로 구성 요소를 연결하고 전기를 수송하는 구리 트랙 만 남도록해야합니다.

이제 다른 AOI 프로세스는 마스크와 범례를 기록하기 위해 모든 것이 올바른지 확인합니다.

솔더 마스크와 범례

마지막으로, 솔더 마스크 가 전자 회로 기판에 적용되어 나중에 부품을 트랙에 정확하게 어디로 가야하는지 납땜 할 수 있습니다.

그런 다음 커넥터 이름, 요소 코드 등과 같이 설계자가 PCB에 제공하고자 하는 정보 인 복합 범례도 인쇄 됩니다 . 또한 PCB의 최종 디자인 은 게임 마더 보드 등에서 볼 수 있듯이 제조업체가 원하는 색상으로 만들어집니다.

부품 용접 및 최종 테스트

PCB가 준비되었으며 고정밀 로봇 암과 해당 슬롯을 통해 구성 요소 만 추가 됩니다. 이러한 방식으로 보드를 전기적으로 테스트 할 수 있으며 올바르게 작동하는지 확인하십시오.

또한 이러한 요소를 올바르게 용접하기 위해 연결 마스크 를 추가합니다.

결론 및 최종 단어

자, 이것은 PCB의 정의와 제조 방법에 관한 것입니다. 프로세스가 매우 복잡하고 많은 단계가 필요하다는 것을 알 수 있듯이 정밀도가 최대가되어야 나중에 예상대로 작동 할 수 있습니다.

PCB는 매우 작은 공간에 많은 수의 부품 을 수용 할 수 있도록 더 얇고 밀도가 높은 트랙으로 더욱 복잡해지고 있습니다.

또한 시중에서 판매되는 최고의 마더 보드 가이드를 방문하는 것이 좋습니다.

또한이 튜토리얼은 흥미로울 것입니다.

궁금한 점이 있거나 수정하고 싶은 경우 의견에 적어주십시오. 정보가 흥미 롭기를 바랍니다.