인쇄 회로 보드 안내서 : PCB 설계 및 어셈블리

인쇄 된 회로 보드 또는 PCB는 산업용 기계, 의료 도구, 스마트 폰 등과 같은 거의 모든 전자 장치에서 매우 유용합니다.이 기사는 PCB가 처리 방법 및 보드 작동 방식을 안내합니다.다양한 유형, 레이어 및 여러 장치에서 사용되는 방법을 배웁니다.

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그림 1. PCB 설계 및 어셈블리

PCB 또는 인쇄 회로 보드는 무엇입니까?

PCB 또는 인쇄 회로 보드는 평평한 보드로 전자 부품이 결합되어 완전한 회로를 만들어 전기가 모든 부품에서 움직일 수 있습니다.주요 부분은 일반적으로 전기를 운반하지 않는 뻣뻣한 또는 비전 도성 재료로 구축됩니다.때때로 PCB는 유연한 재료로 만들어 지거나 강력하고 유연한 재료를 결합합니다.다이오드, 인덕터 및 트랜지스터는 보드에 부착 된 전자 부품입니다.흔적은 연결되는 얇은 와이어처럼 작용하여 함께 성능을 발휘할 수 있습니다.

적절한 PCB 설계 및 어셈블리는 전자 장치가 잘 작동하는 데 도움이됩니다.PCB가 올바르게 설계된 경우 모든 부품은 반드시 장소이며 올바르게 연결되어 있습니다.완벽한 조립은 건물 보드에서 실수를 보장 할 수 있습니다.이를 통해 문제를 최소화하고 시간을 절약하며 제품이 내구성이 뛰어나고 성능이 잘 작동합니다.

인쇄 회로 보드의 유형

단일 보드

이러한 유형의 PCB에는 한쪽에 모든 구성 요소가 있으며 다른 쪽은 일반적으로 전체 구리 층으로 덮여 있습니다.솔더 마스크라는 보호 코팅으로지면 역할을합니다.

양면 보드

이 보드의 구성 요소는 양쪽에 장착됩니다.신호의 트레이스가 구성 요소간에 이동하기 때문에 각 측면을 단일 레이어라고합니다.

다층 PCB

이러한 유형의 PCB 보드는 전기 신호를 전달하여 보드의 기능을 돕는 여러 내부 층으로 설계되었습니다.양쪽이나 단일 측면에 구성 요소가있을 수 있습니다.

RIDID-FLEX PCB

유연한 폴리이 미드 리본을 사용하여 단단하고 유연한 조합으로 설계되어 강성 섹션에 연결할 수 있습니다.그들은 유용한 디자인이며, 특히 부품은 접이식 디자인처럼 움직여야합니다.

플렉스 PCB

이 보드는 완전히 유연합니다.견고한 재료가 사용되지 않은 폴리이 미드 리본으로 제작되었습니다.그 구성 요소는 Rigid-Flex 보드와 동일하게 장착되고 납땜됩니다.

그림 2. 모든 전자 장치의 다른 PCB

인쇄 된 Flex PCB

구리 도체가 인쇄 된 유연한 재료를 사용했습니다.이 프로세스는 잉크젯 인쇄와 유사하게 보드가 Flex PCB와 매우 유사합니다.

금속 코어 PCB

이러한 유형의 PCB는 절연 금속 기판 또는 IMS PCB입니다.그것은 내부에 금속 층이있어 다른 일반 보드보다 구성 요소에서 열을 전도하는 데 더 강합니다.이들은 고출력 조명 시스템 및 산업용 기계에서 널리 사용됩니다.

세라믹 PCB

이 PCB는 열 관리가 필요한 응용 분야에서 유용합니다.그들은 높은 열전도율을 통해 전자 부품에서 필요한 양의 열을 움직입니다.

HDI PCB

이러한 유형의 PCB는 많은 핀이있는 구성 요소에 적합합니다.고유 한 프로세스와 재료로 제조하여 많은 수의 단단히 포장 된 구리 연결을 운반합니다.

UHDI 및 기판

그것들은 작고 밀도가 높으며 구성 요소로 가득 차 있으며, 이는 IC 패키지를 만들기 위해 특수 첨가제 제조에 의존합니다.

PCB 층

그림 3. 소음이 적고 성능이 향상되는 PCB 레이어

PCB 또는 인쇄 회로 보드마다 레이어 카운트가 다릅니다.1 층은 토스터 및 커피 메이커와 같은 간단한 전자 제품에 사용됩니다.더 많은 구성 요소를 지원하기 위해, 2 층은 특히 자동차 대시 보드 또는 LED 조명에 사용됩니다.다중 레이어 PCB는 이미지를 처리하는 컴퓨터 마더 보드와 같은 장치에서 널리 발견됩니다.

PCB의 각 층은 일반적으로 포함 된 구리 층 수를 의미합니다.구리 층은 PCB 성능을위한 전도성입니다.PCB 층은 또한 단열재를위한 비 코퍼 재료로 만들어졌습니다.최신 PCB에는 올바른 성능을 보장하는 네 가지 유형의 레이어가 있습니다.

기판

그들은 FR-4와 같은 강력한 단열재로 만들어진 PCB의 주요 기본 계층입니다.기판은 유리성 플라스틱 재료로 유리 섬유 및 에폭시 믹스로 구축됩니다.단단한 공간에 적합한 구부러 지거나 접을 수 있습니다.이 PCB 층은 고온과 가혹한 조건을 효과적으로 처리 할 수 ​​있습니다.

전도성 층

이 PCB 층은 얇은 구리 시트로 만들어졌습니다.단면 PCB는 기판 층에 결합 된 하나의 구리 층을 갖는다.양면 PCB에서, 기판의 상단 및 하단에는 구리 층이 있습니다.다층 PCB는 교대 기판 및 구리 층을 갖는다.

솔더 마스크

이 PCB 층은 구리 층을 덮고 있으며, 이는 비전 도성 재료로 만들어집니다.아래의 구리 경로를 보호하며 절연체 역할을합니다.단면 PCB에 바닥면에 적용됩니다.

실크 스크린

여기에는 PCB의 각 부분을 알려주는 숫자, 문자 및 기호를 포함하는 레이어가 수행 된 후 PCB 상단에 라벨링이 포함됩니다.그들은 일반적으로 흰색이며 다른 색상을 사용했습니다.

PCB 응용 프로그램

그림 4. 소형 신뢰할 수있는 PCB 설계

소비자 전자 장치

PCB는 일반적으로 전화, 랩톱, TV, 리모컨 등과 같은 일상적인 사용 장치에서 일반적으로 사용되므로 모든 사람이 편리하게 생겨납니다.

자동차

PCB는 특히 자동차 분야에서 중요한 구성 요소입니다.안전 목적으로 명확한 디스플레이 정보를 제공하는 대시 보드에서 널리 사용됩니다.조명 시스템, 사운드 등으로 차량의 성능을 관리하는 데 도움이됩니다.

의료 기기

의료 분야에서 PCB는 큰 도움을 제공합니다.그들은 심장 모니터, X- 선 기계, 포도당 미터 등을 포함하는 생명 구조 장치 및 기계에 사용됩니다.

산업 장비

PCB는 공장과 같은 산업 응용 분야에서도 큰 역할을합니다.대형 기계, 운영 관리를위한 제어 패널, 센서 및 더 많은 기계를 포함시킵니다.

통신

통신 부문의 경우 이러한 PCB는 라우터 및 모뎀과 같은 장치에서 널리 발견됩니다.또한 더 나은 인터넷 연결을 제공하고, 라디오 방송을 명확하게하고, 모바일 타워를 통한 통신을위한 원활한 신호를 유지하는 데 도움이됩니다.

가정 기기

홈 어플라이언스에서 PCB는 모든 사람이 편리하게 생활 할 수 있도록 설계되었습니다.세탁기, 전자 레인지, 에어컨 등과 같은 가전 제품에 사용됩니다.

피해야 할 일반적인 실수

설계 문제

보드를 작성하면 특정 문제가 발생할 수 있습니다.일반적으로 문제에는 레이아웃 열악한, 구성 요소의 긴밀한 간격, 지상 비행기가없는 등이 포함될 수 있습니다. 이러한 오류는 보드의 오작동을 유발하여 생산하기 어려울 수 있습니다.

어셈블리 오류

어셈블리 프로세스에서는 구성 요소를 올바르게 배치하거나 과도한 솔더를 적용하거나 과열되어 부품을 손상시킬 수 있습니다.

구성 요소 호환성

실패를 방지하려면 호환성이 중요합니다.필요한 크기, 등급 및 핀 레이아웃 일치를 구성 요소 사양과 확인하십시오.

PCB 또는 인쇄 회로 보드 사용의 이점

• 공간 절약 소형 디자인

• 신뢰성과 강도 증가

• 대량 생산 비용 절감

• 단순화 된 어셈블리 및 유지 보수가 쉬운

• 전자 노이즈가 낮습니다

• 유연한 디자인 옵션

• 향상된 안전

그림 5. PCB 사용의 이점 : 효율적이고 작고 안정적인 성능

결론

PCB가 전자 장치가 잘 수행하는 데 어떻게 도움이되는지 이해하는 것이 특히 설계 및 어셈블리에서 중요합니다.안정적인 제품을 만들 때 올바른 보드를 선택하십시오.부품을 올바르게 배치하고 납땜하여 정확하게 작동하도록하십시오.레이어, 응용 프로그램, 설계 규칙 및 피하는 실수로부터 PCB에 대해 배우면 내구성이 뛰어나고 효과적인 회로 보드를 만드는 데 도움이됩니다.