PCB 제조에서 중요한 두 가지 특징은 품질과 비용입니다. 초기에는 이 두 가지 특징을 모두 달성하는 것이 거의 불가능했습니다. 1950년대와 60년대에 PCB 제조에 자동화가 도입되면서 대량 생산되는 PCB의 일관된 품질과 비용 절감이 가능해졌습니다.
UET PCB는 풍부한 경험을 보유한 PCB 조립 제조업체입니다. 당사는 일관된 품질을 유지하면서도 합리적인 가격을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
PCB 조립 공정에서 품질 향상과 비용 절감에 대한 간략한 고찰
제조업체들은 1980년대에 다층 기판 및 표면 실장 기술(SMT)이 도입되면서 더욱 큰 비용 절감을 달성했습니다. 이러한 공정 덕분에 더 작은 크기의 PCB에 더 높은 배선 밀도를 구현할 수 있게 되었습니다.
새로운 천년(2000년)이 시작될 무렵, 동아시아 제조업체들, 특히 중국 제조업체들은 더욱 큰 비용 절감을 달성했습니다. 정부의 보조금 지원 덕분에 중국은 세계적인 제조 허브로 발돋움할 수 있었습니다. 그 결과, 많은 외국 기업들이 중국에 원격 생산 시설을 설립했습니다.
고품질 PCB를 제작하는 데에는 몇 가지 핵심 전략과 단계가 있습니다. 하지만 PCB 가격을 낮추는 데에도 중요한 단계들이 있습니다.
품질 향상 및 비용 절감을 위한 PCB 설계 프로세스
표준 보드 크기를 선택하세요
표준 기판 크기를 사용하면 PCB 제조업체가 제조 공정을 더욱 효율적으로 자동화할 수 있습니다. 표준 기판 크기와 최소 기판 크기 모두 공정 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다. 표준이 아닌 크기의 기판을 제조하려면 시간과 비용 예산을 사전에 계산하는 것이 좋습니다.
경제위원회 스택업을 선택하세요
비용 절감을 위해 경제적인 PCB 적층 구조를 선택하세요. 일반적으로 PCB 레이어 수가 많아질수록 보드 가격이 높아집니다. 양면 다층 FR4 PCB는 제조가 간편하고 적층 공정이 훨씬 간단하기 때문에 상당한 비용 절감 효과를 제공할 수 있습니다. 4층, 6층 또는 그 이상의 레이어를 선택하는 경우, 프로젝트를 진행하기 전에 미리 비용을 계산해 보는 것이 좋습니다.
공간 절약형 부품 배치
배선 작업 전에 부품을 신중하게 배치하면 레이아웃 작업을 더 쉽고 빠르게 완료할 수 있습니다. 이 방법은 엔지니어링 시간을 크게 절약해 줍니다. 또한, 부품을 균일하게 정렬하면 픽앤플레이스 장비가 작업을 더 신속하게 완료할 수 있습니다. 부품을 한 층(상단 또는 하단)에만 배치하면 조립 비용을 항상 절감할 수 있습니다.
공간 절약형 PCB 레이아웃
전문적으로 설계된 PCB 레이아웃은 공간 활용을 최적화해야 합니다. 대부분의 배선 경로는 최단 경로를 따라야 합니다. 그렇지 않으면 배선이 길어져 귀중한 기판 공간을 낭비하게 됩니다.
경제적 경로를 선택하세요
경제적인 비아 기술을 선택하면 상당한 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 오랜 시간 검증된 표준 스루홀 비아는 항상 좋은 선택입니다. 하지만 마이크로 비아, 레이저 드릴링 비아, 블라인드 비아, 매몰 비아와 같은 고가의 비아 기술에 비해 스루홀 비아는 일반적으로 더 넓은 면적을 차지합니다. 따라서 효율적인 라우팅 기법을 적용하는 것이 중요합니다.
품질 및 비용 절감을 위한 부품 조달 프로세스
품질을 유지하면서 비용을 절감할 수 있는 또 다른 방법은 부품 조달에 신중을 기하는 것입니다. 신뢰할 수 있는 유통업체/공급업체에서 부품을 조달하는 것은 필수적이지만, 동시에 비용도 고려해야 합니다. 부품 조달 방법에는 크게 두 가지가 있습니다.
| 부품 조달 방식 | 그것이 무엇인지 | 장점/단점 |
| 턴키 | PCB 제작업체에 부품 조달을 맡기세요. | 프로젝트 완료 시간 단축. 중소 규모 프로젝트의 비용 절감. |
| 위탁 | 부품은 직접 조달한 후 제작업체에 보내시면 됩니다. | 물류 관련 간접비가 발생할 수 있지만, 규모 확대를 통해 상당한 비용 절감 효과를 볼 수 있습니다. |
품질 향상 및 비용 절감을 위한 PCB 제조 공정
비용 효율적인 표면 마감
프로젝트에 특수 커넥터, 미세 피치 부품 또는 BGA가 필요하지 않은 경우, 오랜 시간 검증된 HASL 표면 마감 처리를 선택할 수 있습니다. HASL은 Hot Air Solder Leveling의 약자입니다. 하지만 특별한 요구 사항이 있는 경우에는 다른 유형의 표면 마감 처리를 선택해야 할 수도 있습니다. 아래 표에서 다양한 표면 마감 처리 유형을 확인할 수 있습니다.
| 표면 처리 | 원가 계산 | 기술설명 |
| HASL(열풍 납땜 레벨링) | 매우 낮은 | 표면 마감이 고르지 않을 수 있으며, BGA 또는 미세 피치 부품에는 적합하지 않습니다. |
| OSP(유기 납땜성 보존제) | 약간 높음 | 표면은 고르지만 유통기한이 짧습니다. 환경에는 좋습니다. |
| 침적 주석/은 | 중급 | 표면 마감이 고르고 BGA와 같은 미세 피치에 적합하지만 쉽게 변색될 수 있습니다. 은은 전도성이 좋아 RF에 적합합니다. |
| ENIG(무전해 니켈 침수 금) | 높음 | 표면이 매우 고르고 보존 기간이 깁니다. BGA와 같은 미세 피치에 적합합니다. 검은색 패드 효과가 나타날 수 있습니다. |
| ENEPIG | 매우 높음 | ENIG와 동일하지만 블랙 패드 효과가 제거되었습니다. 와이어 본딩 준비 완료. |
| 하드 골드 | 매우 높음 | 내구성이 매우 뛰어나며, 높은 신뢰성이 요구되는 접점에 적합합니다. 변색되지 않습니다. |
비용 효율적인 솔더 마스크
PCB 제조업체는 일반적으로 액체 감광성(LPI) 솔더 마스크를 사용합니다. 하지만 고객은 원하는 경우 다른 색상을 선택할 수 있습니다. 가장 표준적이고 경제적인 옵션은 녹색입니다. 다른 색상을 선택할 수도 있지만, 비용과 처리 시간이 달라집니다.
비용 효율적인 표준 실크스크린
최신 PCB 제조에서는 일반적으로 실크스크린 인쇄에 액체 광 이미징(LPI) 방식을 사용합니다. 이 방식은 정밀하면서도 비용 효율적입니다. 더욱 정밀한 직접 인쇄(DLP) 방식도 있지만, 비용이 더 많이 들 수 있습니다.
특수 표시
PCB 제조 과정에서 특수 표시나 일련번호를 발견할 수 있습니다. 이는 보드의 관리 번호입니다. 원하시는 경우 제거를 요청하실 수 있지만, 소정의 비용이 발생할 수 있습니다.
PCB 패널화
대량의 PCB를 제작해야 하는 경우, 보드를 패널화하면 상당한 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 패널화된 보드 어레이를 픽앤플레이스 장비에 제공하는 것이 제작업체 입장에서 더 쉽고 빠르며 비용 효율적입니다. 패널화된 보드를 분해하는 과정은 최종 고객에게는 거의 중요하지 않습니다.
PCB 테스트 프로세스
PCB 테스트 과정을 통해 작동하지 않거나 손상된 기판을 걸러낼 수 있습니다. 이 절차는 비용이 많이 드는 고객 반품을 방지하는 데 도움이 됩니다. 특히 대량 생산되거나 복잡한 기판의 경우 테스트를 반드시 실시해야 합니다. 아래는 몇 가지 일반적인 테스트 절차입니다.
| 테스트 프로세스 | 예상 비용 | 기술설명 |
| AOI (자동 광학 검사) | 패드당 0.01~0.05달러 | 고배율 장비를 사용하여 보드를 살펴봅니다. |
| 기능 테스트 | 지그 하나당 50달러 ~ 200달러 | 고객이 지정한 맞춤형 지그 또는 설치가 필요합니다. |
| 플라잉 프로브 테스트 | 배치당 50달러~150달러 | PCB의 단선 또는 단락 여부를 테스트합니다. |
| 엑스레이 | 배치당 $30 – $80 | BGA 및 미세 피치 IC의 문제점을 찾아냅니다. |
| ICT를 위한 못 침대 | 조명기구당 500달러 ~ 2000달러
보드당 0.10달러~0.50달러 |
대량 생산을 위한 테스트. 지그를 반드시 포함해야 합니다. |
맺음말
PCB 제조 과정에서 품질 저하 없이 비용을 절감할 수 있는 다양한 전략이 있습니다. 이러한 전략은 PCB 설계, 부품 조달, PCB 제조 및 테스트를 포함한 프로젝트 개발의 여러 단계에 걸쳐 적용됩니다. 효율성을 높이고 기술적 지식을 활용하면 품질을 유지하면서 프로젝트 비용을 절감할 수 있습니다.