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PCB의 재질별 종류와 특성

작성자 : hes0715 분류 : 시제품 | 공통지식 작성일 : 2018.03.12 13:21:53 조회 : 9581 키워드 : FR4,PCB특성,PCB종류,시제품

(요약/배경)

PCB제작 시 FR4나 메탈을 주로 사용하는데 PCB의 종류에는 어떤 것이 있으며, 제작 시 주의할 사항은?


설명

(개요)

PCB는 Printed Circuit Board의 약어이며 정식 명칭은 배선용 구리면 적층 기판으로 일반적으로 인쇄회로기판을 의미한다. 여러 종류의 많은 부품을 페놀수지 또는 에폭시수지로 된 평판위에 밀집탑재하고 각 부품간을 연결하는 회로를 수지평판의 표면에 밀집단축하여 고정시킨 회로기판이다. PCB는 페놀수지 절연판 또는 에폭시수지 절연판 등의 한쪽면에 구리 등의 박판을 부착시킨 다음 회로의 배선패턴에 따라 식각(선상의 회로만 남기고 부식시켜 제거)하여 필요한 회로를 구성하고 부품들을 부착 탑재시키기 위한 구멍을 뚫어 만든다.

 

(PCB의 사용분야)

배선회로면의 수에 따라 단면기판, 양면기판, 다층기판 등으로 분류되며 층수가 많을수록 부품의 실장력이 우수, 고정밀 제품에 채용된다. 단면 PCB의 경우 주로 페놀원판을 기판으로 사용하며 라디오, 전화기, 간단한 계측기 등 회로구성이 비교적 복잡하지 않은 제품에 적용되며, 양면PCB의 경우 주로 에폭시수지로 만든 원판을 사용하며 컬러TV, VTR, 팩시밀리 등의 비교적 회로가 복잡한 제품에 사용되고 있다.

 

<그림1> 인쇄회로 기판의 구조

 

다층 PCB는 32비트 이상의 컴퓨터·전자교환기·고성능 통신기기 등 고정밀기기에 채용. 또한, 자동화기기·캠코더 등 회로판이 움직여야 하는 경우와 부품의 삽입·구성시 회로기판의 굴곡을 요하는 경우에 유연성으로 대응할 수 있도록 만든 회로기판을 유연성기판(Flexible PCB)이라고 한다.

 

(PCB의 재질별 종류와 특성)

PCB의 전형은 기판 또는 필름으로 된 절연물 표면에 배선용 회로를 구성하기 위하여 얇은 동박을 접착시킨 것이나, 기판 재료와 제조 기술의 발달에 따라 다양한 종류가 개발되고 있다. 재질별 종류와 특성은 아래와 같다.

➊ 폴리수지기판(PP 재질): 크라프트지에 페놀수지를 합성 후 이를 적층하여 만든 기판

➋ 에폭시 수지 기판(Epoxy Resin ,GE 재질): 유리섬유에 에폭시수지를 합성하고 적층하여 만든 기판

➌ 컴퍼지트 기판(COMPOGITE Base Material,CPE 재질): 두가지이상의 재질을 합성하고 적층한 기판. 일반적으로 유리에 셀룰로오스를 합성하여 만든 기판.

➍ 플렉서블 기판(Flexible Base material): 폴리에스테르나 폴리이미드 필름에 동박을 입힌 기판

➎ 세라믹 기판(Ceramic Base material): 세라믹 도체 Paste를 인쇄하여 만들어진 기판

➏ 금속기판(METAL Cored Base Material): 알루미늄판에 알루마이트를 처리한후 동박을 접착하여 만든 기판

 

<표1> PCB의 재질별 종류와 특성

 

Tip

PCB의 종류 (SSP,DSP,MLB,IVH,BGA,RFP,MCM)에 대해서 한번에 이해할 수 있음. (http://yasu.tistory.com/375)

 

<참고자료·문헌>

  1. (https://www.hsdgt.com/pcb/classify.asp) PCB분류: 다양한 PCB분류 방법에 대한 소개.
  2. (http://www.maglab.pe.kr/PCB.htm) 아날로그 회로설계와 PCB
  3. https://www.youtube.com/watch?v=ZjLW1u4OFKU PCB 설계 기초 및 Hi-speed 설계사례

 

<전문용어>

인쇄회로기판, 페놀수지 절연판, 에폭시수지 절연판, 세라믹 기판

 


  • 토론 ( 2 )
    • pdcman 2018.03.13 09:52:06 댓글입력
      PCB의 종류와 재질적 특성은 분류가 잘되어 있네요. 일반적으로 PCB는 FR4재질을 가장 많이 사용한다고 보면 될 듯하구요... 방열처리를 위한 메탈 PCB도 최근 LED조명에도 많이 적용되고 있습니다. 또한 유연성을 가진 플렉서블 PCB도 일상 생활에서 많이 사용되고 있으며 용도별 특성에 맞게 제품에 접목하고 있습니다.

      <FR4 PCB 특징>
      가장 많이 사용되고 있는 FR4 PCB에 대한 언급이 없어 특징에 대해 좀 더 부연설명을 하고자 합니다. FR-4는 에폭시 레진이 함침된 유리섬유가 여러겹 쌓여 있는 것입니다. 특성은 대부분의 전기적, 물리적 필요를 모두 충족시키기 때문에 대부분의 제품에 적용되고 있습니다.
      두께는 0.4t부터 1t, 1.2t, 1.6t, 2.0t 등 다양하게 있지만 1.6t PCB가 일반적으로 가장 많이 사용되고 있다고 보시면 됩니다. 꼭 이 두께를 적용하라는 말이 아니고 각각의 제품의 특성을 고려하여 두께를 선정하시어 적용 하시면 됩니다. 두께에 따른 영향을 보면 얇을수록 저항이 크게 되고 발열이 많아지며, 얇을수록 부품실장 및 볼트 체결 시 휘어지는 문제가 발생하게 됩니다.

      <FPCB>(연성인쇄회로기판) 특징>
      FPCB는 PCB의 한 종류로서 필름형태로 구부릴 수 있는 Flexible PCB를 뜻합니다. 여러 종류의 부품을 탑재하기 위해 페놀수지 또는 에폭시 수지로 된 평판 위에 도체회로를 형성시킨 것으로 전자부품을 전기적으로 연결하여 전원 등을 공급하는 배선역할과 전자부품을 기계적으로 고정시켜 주는 역할을 동시에 담당하는 전자제품의 핵심부품입니다.
    • pdcman 2018.03.13 09:52:20
      <FPCB 추가 팁>
      FPCB는 구부릴 수 있기 때문에 3차원 배선이 가능하고 또한 소형화와 경량화가 가능하다는 장점이 있기에 기존의 하드한 PCB를 대체할 수 있는 소재로, 휴대폰, 태블릿PC, 노트북 등 중소형 IT 기기에 널리 사용되고 있습니다. 특히 스마트폰, 태블릿PC의 수요가 증가하면서 FPCB산업도 성장하였으며, 현재에도 꾸준한 수요를 유지하고 있을 뿐만 아니라 최근에는 TV용 수요도 증가하고 있습니다. 휘어지는 스마트폰에 맞게 FPCB의 활용도는 더울 수요처가 많을 거라 생각됩니다.

      <참고자료>
      1. http://www.kpca.or.kr/kr/data/briefing_03.php (사)한국전자회로산업협회 사이트로 PCB기술동향 및 다양한 자료가 수록되어 정보의 활용이 용이합니다.
      2. http://www.ntrexgo.com/archives/16687 내가 바로 초보자다!! 인쇄회로기판(PCB)편
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