RobotMom, 전자 제품의 뼈와 살 같은 전자 회로 기판

RobotMom,  전자 제품의 뼈와 살 같은 전자 회로 기판

전자 회로 기판은 장치 기능을 만드는 데 필요한 다양한 구성 요소와 연결을 위한 안정적인 플랫폼을 제공하는 현대 전자 제품의 중추입니다.
기술이 발전함에 따라 회로 기판은 점점 더 복잡해져서 더 작고 더 강력한 장치를 개발할 수 있게 되었습니다.

오늘은
회로 기판의 복잡성, 회로 기판의 설계 및 제작 프로세스, 전자 장치에서 회로 기판의 중요한 역할을 알아보려고 합니다.

전자회로 기판의 종류
전자회로 기판 설계
제작 과정
전자회로 기판의 주요 구성 요소
시험 및 품질관리

PCB(Printed Circuit Board)라고도 하는 회로 기판은 거의 모든 전자 장치의 기초입니다.
전자 부품을 장착하고 전도성 경로를 통해 연결을 설정하기 위한 물리적 플랫폼 역할을 합니다.
회로 기판은 안정적인 작동과 효율적인 성능을 보장하면서 다양한 전자 부품을 구성하고 연결하는 데 필수적입니다.

전자회로 기판의 종류

회로 기판에는 여러 가지 유형이 있으며, 각각 특정 용도 및 설계 요구 사항에 적합합니다.

a.  단면 PCB:
이러한 보드는 전도성 경로와 구성요소가 한쪽에만 있어 단순하고 저렴한 전자 장치에 적합합니다.

b. 양면 PCB:
양면에 전도성 경로가 있어 설계 유연성이 향상되었으며 광범위한 전자 장치에 사용됩니다.

c. 다층 PCB:
전도성 경로와 절연 물질의 여러 층으로 구성된 다층 PCB는 고급 전자 제품에 종종 사용되는 복잡하고 고밀도 설계를 가능하게 합니다.

d. 견고한 PCB:
견고하고 유연하지 않은 기판으로 만들어진 이 보드는 전자 부품을 위한 안정적이고 견고한 플랫폼을 제공합니다.

e.  유연한 PCB:
폴리이미드와 같은 유연한 재료로 구성된 이 보드는 구부리고 구부릴 수 있어 컴팩트하거나 파격적인 디자인에 이상적입니다.

전자회로 기판 설계

회로 기판 설계는 전자 제품 개발의 중요한 단계입니다. 여기에는 다음 단계가 포함됩니다.

1. 도식 캡처:
설계자는 다양한 구성 요소와 해당 구성 요소의 전기적 연결을 나타내는 개략도를 작성합니다.

2. 구성요소 배치:
열방산, 전기 노이즈, 신호 무결성 등의 요소를 고려하여 구성요소를 보드에 전략적으로 배치합니다.

3. 배선 :
배선도(conductive pathway) 또는 배선도(trace)를 배치하여 구성요소를 배선도(chemical diagram)에 명시된 대로 연결합니다.

4. 설계 검증:
최종 설계를 검토하고 검증하여 필요한 사양 및 성능 기준을 충족하는지 확인합니다.

전자회로 기판 제작 과정

회로 기판 제작에는 다음과 같은 여러 단계가 포함됩니다.

a. 기판 준비:
기본 재료, 일반적으로 섬유 유리 또는 다른 절연 재료를 준비하고 크기에 맞게 절단합니다.

b. 구리층 적용:
구리의 얇은 층이 기판에 적용되어 전도성 경로의 기초를 형성합니다.

c. 포토리소그래피:
구리에 감광성 포토레지스트를 도포하고, 포토마스크를 통해 기판을 자외선에 노출시켜 원하는 트레이스 패턴을 만듭니다.

d. 식각:
노출된 구리는 화학 식각 공정을 사용하여 제거되며, 원하는 전도성 경로만 남습니다.

e. 시추:
보드를 통해 구성 요소 리드 및 비아(레이어 간 연결)에 구멍이 뚫립니다.

f. 솔더 마스크 도포:
보호용 솔더 마스크는 솔더 패드와 비아를 제외한 모든 영역을 커버하는 보드에 적용됩니다.

g. 실크스크린 인쇄:
구성 요소 레이블 및 기타 정보는 실크 스크린 프로세스를 사용하여 보드에 인쇄되어 조립 및 문제 해결에 도움이 됩니다.

전자회로 기판의 주요 구성 요소

회로 기판에는 다양한 전자 부품이 내장되어 있으며, 크게 다음과 같은 범주로 분류할 수 있습니다.
* 패시브 구성 요소:
여기에는 에너지를 생산하지는 않지만 에너지를 저장, 소멸 또는 방출할 수 있는 저항기, 커패시터 및 인덕터가 포함됩니다.
* 활성 구성 요소:
트랜지스터 및 집적 회로와 같은 이러한 구성 요소는 전기 신호를 증폭하거나 처리할 수 있습니다.
* 전기 기계 구성 요소:
이러한 구성 요소의 예로는 전자 시스템 내에서 기계적 기능을 제공하는 스위치, 릴레이 및 커넥터가 있습니다.

시험 및 품질관리

회로 기판의 품질과 신뢰성을 보장하는 것은 전자 장치의 전반적인 성능에 매우 중요합니다.
일반적인 테스트 방법은 다음과 같습니다:

a. 육안 검사:
보드의 철저한 육안 검사를 통해 눈에 보이는 결함이나 불규칙성을 식별할 수 있습니다.

b. 자동 광학 검사(AOI):
이 프로세스에서는 고해상도 카메라를 사용하여 보드에서 누락되거나 잘못 정렬된 구성 요소 및 납땜 문제와 같은 제조 결함을 검사합니다.

c. 회로 내 테스트(ICT):
못 받침대 테스터를 사용하여 보드의 개별 구성 요소가 올바르게 작동하고 있고 모든 연결이 올바르게 설정되어 있는지 확인합니다.

d. 기능 테스트:
조립된 회로 기판은 최종 제품의 맥락 안에서 테스트되어 필요한 성능 사양을 충족하는지 확인합니다.


회로 기판은 구성 요소와 연결에 필수적인 인프라를 제공하는 전자 제품의 알려지지 않은 영웅입니다.
기술이 발전함에 따라 회로 기판은 계속 진화하여 더 작고 강력한 장치를 만들 수 있습니다.
회로 기판 개발은 설계 및 제작에서 테스트 및 품질 관리에 이르기까지 전자 제품의 미래를 형성하는 데 중요한 역할을 하는 복잡하고 세심한 프로세스입니다.