PCB 제조의 이해: 최적 결과를 위한 핵심 단계 및 설계 팁

키워드: 인쇄회로기판 제조

인쇄회로기판(PCB)은 모든 중요한 전자 제품의 중심 무대 역할을 합니다. 이 놀라운 발명품은 디지털 시계, 계산기 등과 같은 간단한 개체부터 시작하여 거의 모든 컴퓨팅 전자 장치에 구현됩니다. 간단히 말해서, PCB는 전자 장치 내의 전기 회로를 상호 연결하며, 장치 회로의 전기적 및 기계적 기능을 수행합니다. 요약하면, PCB는 전기가 어디로 가야 하는지 지시하여 여러분의 전자 장치가 살아 움직이게 합니다. 회로 설계자는 PCB 설계에 착수하기 전에 PCB 제작 업체를 직접 방문하여 PCB 제조 과정에서의 요구 사항에 대해 제조사와 긴밀히 논의하는 것이 좋습니다. 이는 설계자가 불필요한 오류를 설계 단계로 넘기지 않도록 도와줍니다. 반면, 조직이 해외 공급업체에 아웃소싱하여 더 많은 PCB 제조 문의를 요청한 경우에는 이 방법이 비현실적이 됩니다. 이러한 이유로, 본 고려 중인 기사는 PCB 보드의 제조 공정 단계에 대한 올바른 이해를 제공하기 위해 마련되었습니다. 아마도 이는 PCB 산업에 대한 지식이 적은 회로 설계자와 개인들에게 PCB가 어떻게 만들어지는지에 대한 개요를 제공하고 그러한 실수 중 일부를 방지하는 데 도움이 될 것입니다.

이 구성 측면에 대한 간과는 PCB 개발 과정에서 여러 문제를 일으킬 수 있습니다. 이러한 문제는 보드가 생산되지 못하는 것부터 낮은 수율 또는 현장에서의 조기 결함까지 확대될 수 있습니다. 반면, 설계 조치를 통해 이러한 시간 소모적이고 비용이 많이 드는 우발 상황을 완화할 수 있는 방법들이 있습니다. 먼저 'PCB 제조 공정이란 무엇인가?'라는 질문에 답한 다음, PCB 개발 과정을 아는 이 측면의 중요성에 대해 논의하겠습니다.

PCB 제조 공정에는 무엇이 포함되나요?

여러분이 생각하는 회로도나 아이디어가 그 아이디어를 실현하기 위해 필요한 여러 단계와 어떻게 연결되는지 이해하지 않고 직접 제조로 넘어가는 것은 그다지 유용하지 않을 수 있습니다. PCB 제조 공정을 올바르게 정의하기 위해, 먼저 여러 관련 용어들과 그들 간의 관계를 설명하는 것이 유용할 것입니다.

PCB 개발: 가장 간단한 용어로, PCB 개발은 회로 기판을 설계하고 생산 준비를 하는 것으로 설명할 수 있습니다. 이는 일반적으로 구조, 기계, 전기, 전자, 계측 및 제어 설계, 제조 및 테스트의 세 단계를 포함합니다. 가장 기본적인 설계를 제외한 모든 경우에서, 이는 개발에 허용된 시간 내에 달성 가능한 최고 품질의 설계에 도달하기 위해 반복적으로 수행됩니다.

PCB 제조: PCB 제조는 여러분의 보드 레이아웃을 실제로 생성하는 과정입니다. 이는 보드 제조부터 시작하는 두 부분의 과정이며, 인쇄회로기판이란 또는 PCBA를 포함합니다.

PCB 테스트: PCB 테스트(종종 브링업이라고 함)는 제조 후 PCB 설계의 최종 단계 중 하나입니다. 개발 중 테스트는 보드가 계획된 운영 기능을 효과적으로 수행할 수 있는 능력을 평가합니다. 다른 개발 단계와 마찬가지로, 해당 단계에서 모든 결함과 실수뿐만 아니라 최적의 성능에 도달할 수 없기 때문에 변경이 필요한 부분이 감지되고, 그러한 변경 사항을 통합하기 위한 또 다른 주기가 시작됩니다.

PCB 어셈블리: PCB 어셈블리 또는 PCBA는 PCB 제조의 두 번째 공정 또는 두 번째 단계로 알려져 있으며, 납땜을 통해 개별 보드 구성 요소를 이 베어 PCB에 장착하는 과정을 포함합니다.

PCB 제조 공정

PCB 제조는 회로 기판의 설계가 설계 패키지의 데이터에 따라 구조로 변환되는 과정 또는 절차를 의미합니다. 이 물리적 구현은 다음과 같은 작업 또는 기술을 통해 달성됩니다: 동박 적층판에 의도된 레이아웃 모방

내부 층의 두께를 줄이거나 일부 동박을 평면 가공하여 트레이스와 패드를 드러내는 작업.

PCB 층 적층 제조는 고온에서 보드 재료를 적층하는 과정을 포함합니다.

장착 위치, 스루홀 핀 위치 및 비아 생성

동박층을 트레이스 및 패드 수준까지 세정 또는 제거

핀 홀과 비아 홀은 중요한 도금 특징입니다.

솔더 마스크와 같은 층을 적용하여 표면 보호

실크스크린 인쇄 기준 및 극성 방향, 표면의 로고 또는 기타 표시

또한, 표면의 동박 부분 위에 선택적 마감 처리(도금)가 적용될 수 있습니다.

자, PCB 개발에 이것이 무엇을 의미하는지 알아봅시다.

PCB 제조 공정을 숙지해야 할까요?

이 질문을 할 수 있고 아마도 해야 합니다: PCB 제조 공정에 대한 지식이 유용할까요? 그러나 PCB 제조는 설계 작업이 아닌 제조업체(CM)에 외주하는 작업입니다. 하지만 제조는 CM에게 제공된 표준을 엄격히 따르지만 설계 활동이 아니라는 점을 유의하는 것이 중요합니다.

안타깝게도 대부분의 경우 귀하의 CM은 귀하의 설계 의도나 성능 목표에 대한 정보를 가지고 있지 않습니다.

제조 가능성: 보드의 제조 능력은 아래의 여러 기능에 따라 달라집니다. 즉, 보드 표면 기능과 가장자리 사이에 적절한 간격이 있는지 확인하고, 선택한 재료가 특히 무연 납땜 시 PCBA를 처리할 수 있을 만큼 충분히 높은 CTE(열팽창 계수)를 가지고 있는지 확인하는 것입니다. 이 중 어느 하나라도 재설계 없이는 보드가 제조될 수 없는 결과를 초래할 수 있습니다. 일반적으로 보드 제작 비용은 이러한 이유와 예상치 못한 재설계 요구에 영향을 받습니다. 게다가 설계를 패널화하기로 결정한다면, 사전 계획 없이는 그것 또한 불가능할 것입니다.

수율: 제조 문제가 존재하더라도 보드가 성공적으로 제조되는 것을 막을 수 없다는 점을 지적해야 합니다. 예를 들어, CM의 장비를 공차 한계까지 테스트하는 제한 매개변수는 사용 불가능한 보드 수를 증가시킬 것입니다.

신뢰성: 보드의 특정 용도에 따라 IPC-6011에 따라 분류됩니다. 강성 PCB의 경우 보드 구조에 대해 규정된 요구사항을 설정하여 지정된 수준의 성능 신뢰성을 제공하는 세 가지 분류 등급이 있습니다. 애플리케이션 필요보다 낮은 등급으로 보드를 설계하려고 시도하면 매우 불안정한 성능이나 보드의 완전한 고장을 초래할 것입니다.

따라서 이 질문에 대한 답은 확실히 '예'입니다! PCB 제조 공정을 이해하는 것이 중요한 이유는 이 단계의 결정이 PCB 개발 공정, 제조, 심지어 장치 작동 단계 전반에 걸쳐 영향을 미칠 가능성이 있기 때문입니다. 설계 요소로서의 PCB 제조 공정에 대한 지식 부족에서 비롯될 수 있는 문제로부터 스스로를 보호할 수 있는 유일한 실제 방법은 CM의 능력을 기반으로 한 DFM(설계 제조 가능성) 규칙과 지침을 적용하는 것입니다.

DFM으로부터 추가 시간 소모와 초과 제조 비용을 방지하는 최대의 이점을 얻기 위해서는 전략적이고 효율적인 설계 분석이 필요합니다. 문서 자동화 도구 패키지와 마찬가지로, PCB 제조 단계에서 CM이 도움을 받을 수 있는 여러 복잡한 상세 뷰를 생성하는 것이 가능합니다.