PCB 또는 인쇄 회로 기판은 현대 장치의 중추입니다. 일반적으로 전기 부품을 연결하고 배열하는 베이스로 사용됩니다. 일반적으로 다양한 PCB 레이어가 함께 제공됩니다. 각 계층은 고유한 작업을 담당합니다. 평평하고 견고한 본체는 부품 배치를 위한 안정적인 기반을 제공합니다. 그들의 주요 임무는 전기 연결이 안전하고 효율적인지 확인하는 것입니다.
이 기사에서는 주로 다양한 유형의 PCB 레이어를 강조합니다. PCB 내에서 어떻게 작동하는지 보여줍니다.
PCB 레이어란 무엇입니까?
PCB 보드는 주로 구조적, 기능적, 전도성의 세 가지 레이어 범주로 구성됩니다.
PCB에는 기판, 구리, 솔더 마스크 및 실크스크린과 같은 다양한 구조 레이어가 있습니다. 각 레이어는 PCB 작동에 있어 특정 작업을 수행합니다.
PCB를 만들기 위해 이러한 레이어가 함께 쌓입니다. 접착제는 이를 제자리에 고정시킵니다. 가장 중요한 것은 구리층입니다. 그들은 절연층 사이에 위치합니다. 따라서 PCB 레이어는 샌드위치의 별도 레벨과 같습니다.
전도성 레이어의 경우 PCB 레이어 수는 일반적으로 PCB의 구리 레이어 수입니다. 복잡한 회로 설계를 수용하려면 여러 레이어가 필요합니다.
그러나 8개의 서로 다른 기능 계층이 있습니다. 다음 몇 가지 섹션에서 이러한 레이어에 대해 설명하겠습니다.
PCB의 모든 레이어에는 고유한 목적이 있습니다. 기판층은 PCB를 강하게 만듭니다. 구리는 전기 부품을 연결하는 데 도움이 됩니다. 반면, 솔더 마스크는 트레이스가 손상되지 않도록 보호합니다. 마지막으로 실크스크린은 어느 부분이 어느 부분인지 파악하는 데 도움이 됩니다.
이러한 레이어가 없으면 전자 장치가 제대로 작동하지 않습니다. 따라서 각 레이어는 PCB가 작동하는 데 매우 중요합니다.
4 공통 구조 인쇄 회로 기판 레이어
앞서 언급했듯이 PCB의 각 레이어에는 고유한 목적이 있습니다. 그들은 함께 작동하여 PCB를 견고하고 효과적으로 만듭니다. 위험한 상황으로부터 보호하고 원활하게 작동하도록 보장합니다. 그러나 자세히 살펴 보겠습니다.
레이어 #1 기판 레이어
기판층은 PCB의 기초입니다. 모든 구성 요소에 견고한 기반을 제공합니다. PCB 하단에서 찾을 수 있습니다. 그것은 모든 요소를 하나로 묶습니다.
기판은 일반적으로 유리섬유(FR4)로 만들어집니다. 견고하고 견고하여 PCB의 안정성을 보장합니다. 유연한 PCB는 플라스틱(Kapton)으로 만들어질 수 있지만 일부는 에폭시를 사용할 수도 있습니다. 그러나 고품질 회로 기판을 만드는 데에는 유리 섬유(FR4)가 가장 적합합니다.
레이어 #2 구리 레이어
구리층은 가열되어 회로 기판에 부착된 얇은 구리 호일 시트입니다. 기판층 바로 위에 있습니다. 구리층은 전기를 전도하는 데 중요합니다.
다양한 PCB에는 다양한 수의 구리 층이 있습니다. 단면 PCB에는 구리 층이 하나만 있으며 일반적으로 간단한 전자 장치에 사용됩니다.
반면 양면형은 양면에 구리가 들어있습니다. 일반적으로 비아를 사용하여 상단 및 하단 레이어를 연결합니다. 결과적으로 더 엄격한 추적 라우팅을 처리할 수 있습니다. 이 기능은 보드 전체에 걸쳐 회로를 연결하는 데 유용합니다.
고전력을 처리하기 위해서는 더 두꺼운 구리 층이 널리 사용됩니다.
레이어 #3 솔더 마스크 PCB 레이어
솔더 마스크 층은 PCB 표면에 적용되는 보호 코팅입니다. 일반적으로 녹색이며 PCB의 구리 트레이스를 덮습니다. 이는 구리 흔적이 손상을 일으킬 수 있는 모든 것에 닿는 것을 방지하는 방패 역할을 합니다.
구리 층이 제 위치에 있으면 솔더 마스크를 추가할 수 있습니다. 이 층은 또한 구리를 절연하여 다른 금속과의 접촉을 방지합니다.
솔더 마스크 층은 일반적으로 액체 에폭시 수지로 만들어집니다. 착색을 위해 이 액체에는 녹색 색소가 포함되어 있습니다.
레이어 #4 실크스크린 레이어 또는 오버레이 레이어
오버레이 레이어라고도 알려진 실크스크린 레이어는 PCB의 가장 바깥쪽 레이어에 있습니다. 여기에는 지도의 라벨링과 같은 문자, 숫자 및 기호가 포함됩니다.
실크스크린은 일반적으로 가이드 역할을 합니다. PCB의 어느 부분이 어느 부분인지 보여줍니다. 라벨과 기호를 사용하면 LED나 핀을 연결할 위치를 더 쉽게 알 수 있습니다.
단일 레이어와 다층 PCB
A 단층 PCB 전도성 구리층이 하나만 있습니다. 디자인은 더 간단하고 저렴하지만 기능이 제한되어 있습니다. 다층 PCB반면에 더 많은 구리 층을 가지고 있습니다. 더 복잡한 회로와 구성 요소를 처리할 수 있습니다. 그러나 더 비쌉니다.
따라서 선택은 프로젝트의 복잡성과 예산에 따라 달라집니다.
| 아래 | 단층 PCB | 다층 PCB |
| 레이어 수 | 여기에는 전도성 구리층이 하나만 포함되어 있습니다. | 이는 여러 개의 전도성 구리층으로 구성됩니다. |
| 구성요소 밀도 | 제한된 라우팅 공간으로 인해 구성요소 밀도가 낮아짐 | 더 높은 부품 밀도 |
| 중량 | 트레이스와 구성 요소를 수용하기 위해 더 큰 경우가 많습니다. | 구성요소와 트레이스가 여러 레이어에 분산될 수 있으므로 크기가 더 작을 수 있습니다. |
| 복잡성 | 덜 복잡한 디자인 | 더 복잡한 디자인 |
| 비용 | 일반적으로 비용이 저렴함 | 더 높은 비용 |
| 신호 무결성 | 간섭에 더 취약함 | 더 나은 신호 무결성 |
| 어플리케이션 | 간단한 전자기기에 적합 | 복잡한 전자 장치에 이상적 |
PCB 보드의 기능적 레이어
PCB 보드의 상단을 보면 각각 고유한 작업을 수행하는 다양한 레이어가 표시됩니다. 그들이 하는 일을 자세히 살펴보겠습니다.
기계 레이어
PCB의 기계층은 물리적 구조를 명확하게 보여줍니다. 이는 보드의 모양과 크기를 정확하게 정의합니다. 제조업체는 PCB 제조 및 조립에 이 레이어를 사용합니다.
주요 임무는 PCB가 설계 사양에 따라 올바르게 제작되었는지 확인하는 것입니다. 또한 제작 중에 PCB 보드를 절단하고 성형하는 데 도움이 됩니다. 그러나 그 위에 다른 레이어도 있습니다. 컷아웃, 툴링 구멍 및 가장자리는 눈에 띄는 다른 섹션입니다.
레이어 제외
내 영역을 떠나라! 금지 레이어는 물건을 놓을 수 없는 위치를 알려주는 경계와 같습니다. 구성요소를 배치하거나 와이어를 그릴 수 없는 영역을 표시합니다.
이 레이어는 전기 제품을 정리하는 데 도움이 되기 때문에 매우 유용합니다. 또한 중요한 일이 엉망이 되지 않도록 할 수 있습니다.
금지 레이어는 규칙을 준수하고 물건을 놓아서는 안되는 곳에 놓지 않도록 보장합니다. 결국 이는 회로 기판의 공간을 가장 효율적으로 사용하는 데 도움이 됩니다.
라우팅 레이어
PCB의 라우팅 레이어는 전자 부품을 연결하기 위해 구리 트레이스가 실행되는 곳입니다. 이러한 레이어는 구성 요소 간에 신호를 전달하여 구성 요소를 연결합니다. 지도상의 도로와 같습니다.
올바른 라우팅은 여러 가지 이유로 매우 중요합니다. 첫째, 신호가 원활하게 이동하도록 돕고 신호 간섭을 줄입니다. 둘째, 전자기 EMI를 제어합니다. 마지막으로 모든 것이 효과적으로 작동하도록 보장합니다.
때로는 복잡한 디자인에 여러 라우팅 레이어가 필요할 수도 있습니다. 이는 더 많은 교통량을 처리하기 위해 고속도로에 추가 차선을 추가하는 것과 같습니다.
전원 및 접지면
전원 및 접지면은 전기를 전달하는 PCB의 특정 레이어입니다. 주요 임무는 전원 및 접지 전압이 PCB 전체에 적절하게 분산되도록 하는 것입니다. 기술적인 측면에서 이는 전기 부품의 전원을 안정적으로 유지하는 데 도움이 됩니다. 또한 전력 복귀 경로가 원활하게 이루어지도록 보장합니다.
전원 및 접지면은 열을 효과적으로 분산시켜 보드 냉각에 도움이 됩니다.
분할 및 고정 평면
PCB의 분할 평면은 전원 또는 접지 레이어를 각각 특정 전압 레벨을 갖는 별도의 섹션으로 나눕니다. 이를 통해 아날로그 및 디지털 접지에 대한 별도의 영역을 만들 수 있습니다.
이 평면의 주요 임무는 서로 다른 전압 영역을 분리하는 것입니다. 기술적으로 소음 간섭을 방지합니다. 하지만 표면을 세심하게 나누어 노이즈 커플링을 관리합니다. 또한 PCB의 다양한 구성 요소에 필요한 여러 전압 레벨을 공급합니다.
솔더 마스크 레이어
PCB의 솔더 마스크 층은 절연 재료로 만들어진 보호 코팅입니다. 대부분의 경우 액체 에폭시 수지가 PCB 솔더 마스크 재료로 사용됩니다. 이 층은 PCB의 대부분의 부분을 덮습니다. 그러나 납땜을 위해 노출된 일부 영역이 남아 있습니다.
주요 임무는 PCB를 산화로부터 보호하고 전기 단락을 방지하는 것입니다. 또한 전기 연결이 이루어지고 격리되는 영역을 정의하는 데 도움이 됩니다.
솔더 페이스트 레이어
이름에서 알 수 있듯이 이는 솔더 페이스트를 적용하는 레이어입니다. 솔더 페이스트는 구성 요소 리드와 PCB 패드 사이의 솔더 흐름을 개선합니다. 결과적으로 신뢰할 수 있는 전자 조립을 위한 안전한 연결을 얻을 수 있습니다.
솔더 페이스트 층은 솔더 페이스트가 올바르게 도포되도록 보장합니다. 이 레이어는 미세 피치 또는 작은 부품을 사용하는 설계에 매우 중요합니다. 전반적으로 이는 생산 중에 납땜이 정확하고 효율적으로 수행되도록 보장합니다.
오버레이 레이어
오버레이 레이어는 실크스크린 레이어로도 유명합니다. 중요한 정보가 인쇄되는 곳입니다. 생산 및 수리 작업을 돕는 데 필수적입니다.
이 레이어는 일반적으로 솔더 마스크 레이어를 배경으로 사용하며 대부분 PCB의 외부 레이어에서 발견됩니다.
솔더 마스크 레이어와 인쇄 라인이 올바르게 정렬되도록 하는 것이 필수적입니다. 따라서 오버레이 레이어는 지도의 라벨과 같으며 PCB의 모든 위치를 보여줍니다.
PCB 레이어 수
다양한 전도성 구리층을 기반으로 하는 다양한 유형의 PCB도 찾을 수 있습니다. 다음 PCB는 오늘날 세계에서 가장 일반적입니다.
2 레이어 PCB 보드
2층 PCB는 양면 PCB 보드로도 유명합니다. 얇은 구리층 사이에 단일 절연 코어가 끼워져 있습니다.
2개 레이어로 구성된 PCB 보드는 저렴하고 상대적으로 단순한 프로젝트에 적합합니다.
4 레이어 PCB 보드
이름에서 알 수 있듯이 4레이어 PCB 보드에는 2개의 추가 구리 레이어가 있습니다. 추적을 위한 추가 공간은 일반적으로 신호 품질을 향상시키고 노이즈를 줄입니다. 또한 더 높은 구성 요소 밀도를 제공합니다.
6, 8, 10 및 12 레이어 PCB 보드 스택업
따라서 다층 PCB 보드 스택업도 찾을 수 있습니다. 각 유형은 고유한 응용 분야에 적합합니다. 이러한 다양성은 일반적으로 다양한 산업 분야의 뚜렷한 요구로 인해 발생합니다. 이러한 다층 PCB 보드는 산업 디자인 및 복잡한 레이아웃에 널리 사용됩니다.
| 레이어 수 | 레이어 구성 |
| 6 레이어 PCB 보드 스택업 | 솔더마스크 | HS 신호층 | 프리페그 | HS 신호층 | 코어 | HS 신호층 | 프리페그 | HS 신호층 | 코어 | HS 신호층 | 프리게그 | HS 신호층 | 솔더 마스크 |
| 8 레이어 PCB 보드 스택업 | 추가 2개의 HS 신호 레이어 |
| 10 레이어 PCB 보드 스택업 | 추가 4개의 HS 신호 레이어 |
| 12 레이어 PCB 보드 스택업 | 추가 6개의 HS 신호 레이어 |
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